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JUNI -JULI 2013

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Fallstricke der Globalisierung | Optimierung von Simulationsstrukturen | Produkt端bersicht Embedded PC | Markt端bersicht Displays | Schwerpunkt Stromversorgungen


Mit Power ’n More reagiert SILICA auf die steigende Nachfrage nach professioneller Entwicklungsunterstützung bei Leistungselektronik und Stromversorgungsdesigns – auf System- und Produktebene.

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Wer hat es entwickelt …? Stellenausschreibungen beschwören gerne das Attribut «Teamfähigkeit». Mit dieser, so die Erfahrung von Hans-Joachim Hess, ist es allerdings nicht weit her – zumindest wenn es zum Prozess kommt. Spätestens dann, sagt der auf Produkthaftung und -sicherheit spezialisierte Rechtsanwalt, sei plötzlich doch jemand Chef gewesen und habe entschieden! Damit der Richter diese Verantwortlichkeiten erst gar nicht klären muss, gibt er in dem Beitrag «Fallstricke der Globalisierung» ab Seite 14 wertvolle Tipps, mit deren Einhaltung sich kostspielige Gerichtsverhandlungen vermeiden lassen. Die Ratschläge von Hans-Joachim Hess dürften für die Teilnehmer der Embedded Computing Conference, die am 27. August bereits zum sechsten Mal in Winterthur stattfindet, ebenfalls von Interesse sein. Immerhin tragen sie die Verantwortung für Produkte, die hier in der Schweiz entwickelt wurden, aber weltweit zum Einsatz kommen. Auf was bei deren Entwicklung sonst noch zu achten ist, versucht unter anderem die Veranstaltung in vier Streams zu klären. Mehr dazu ab Seite 16. Über das Stadium der Produktentwicklung ist der «Eismeister» von Maxon Motor längst hinaus. Der Antrieb ist für Temperaturen bis –125 °C ausgelegt und stellt das in verschiedenen Applikationen eindrucksvoll unter Beweis. Eine davon hat mit einem Teleskop und der Antarktis zu tun (ab Seite 62). Markus Back, Chefredaktor markus.back@azmedien.ch

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14 Ausbildung

Entdecken Sie …

Fallstricke der Globalisierung Die Sicherheitsfunktionen von Produkten werden in den globalen Märkten unterschiedlich wahrgenommen. Dieser Umstand erfordert von Entwicklern und Konstrukteuren eine besondere Sensibilität, denn was hier als sicher gilt, muss es andernorts nicht unbedingt sein.

die interessantesten Produkte und Lösungen aus den Bereichen:

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Komplexes leicht verstehen Der Einsatz von Simulationen, die das dynamische Verhalten von Systemen besser verstehen helfen, ist für die Verifikation von Entwürfen in frühen Entwicklungsstadien von entscheidender Bedeutung. Denn obwohl bei solchen Studien grosse Datenmengen anfallen, trägt die dreidimensionale Darstellung eines Systems erheblich zum Verständnis seines Verhaltens bei. Die Titelgeschichte beschreibt, wie 3D-Animationen die frühzeitige Verifikation in modellbasierten Entwicklungsprozessen wie dem Model-BasedDesign verbessern helfen. The MathWorks GmbH 3006 Bern Tel. 031 950 60 20 info@mathworks.ch www.mathworks.ch


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Ih r ä lo k a li A s p r ä c h p a r tn e r fü r E le k tr o n ik E n tw ic k lin g s u m g ä b ig e

O rC A D u n d A lle g r o 62 Antriebstechnik

Memory-Effekt nachgewiesen Bisher herrschte die Annahme, dass Lithiumionen-Batterien keinen Memory-Effekt haben. Nun haben Wissenschaftler des PSI und des Toyota-Forschungslabors genau diesen bei einem weitverbreiteten Batterietyp nachgewiesen. Diese Entdeckung ist insbesondere für die Einführung von Elektroautos relevant.

Eismeister Das Teleskop des «Dome C» in der Antarktis ist ununterbrochen in Betrieb, und dies bei Wetterbedingungen, die zu den härtesten auf unserem Planeten zählen. Damit sich das Teleskop trotz Temperaturen von –85 °C ausrichten lässt, sorgen Antriebe von Maxon Motor.

THEMEN 1 Editorial 5 Nachrichten 13 Veranstaltungskalender NACHRICHTEN 4 Schwerer Weg zur Nachhaltigkeit Studie zur 2000-Watt-Gesellschaft AUSBILDUNG 14 Fallstricke der Globalisierung H.J. Hess anlässlich «50 Jahre Ingenieurausbildung» MESSEN 16 Wissenstransfer in kompakter Form Embedded Computing Conference 2013 18 Intelligente Vernetzung als Schlüsselfaktor ineltec 2013 vom 10. bis 13. September in Basel FACHTEIL 20 Komplexes leicht verstehen Optimierung durch 3D-Animationen 24 Mechatronik – aber konsequent Leistungsbewertung heterogener Entwicklungswerkzeuge 28 Produktion im semi-industriellen Massstab PlantPAx steuert Kohlenstoff-Nanoröhren-Fertigung 30 Powerlink macht Druck Komplexität, Geschwindigkeit und Präzision 32 Marktübersicht Displays 36 Produktübersicht Embedded-PC 41 Überraschende Entdeckung am PSI Memory-Effekt bei Lithiumionen-Batterien 44 Die Qual der Wahl ... Verwendung der richtigen Batterietechnologie 46 Sicheres Handling Lagerung/Transport von Lithium-Akkus und -Batterien

48 Ein (Geräte-)Leben lang Strom Was verleiht Batterien Durchhaltevermögen? 50 Redundanzmodul für kühles Arbeiten Stromversorgungssystem wird zum Spiegelei-Bräter 54 Unabhängig von Zeit und Raum Planungshilfe für solare Fassaden 57 Simulation von Leiterplatten Digitale Bausteine erfordern Designregeln 59 in motion Antriebe und Fluidik 60 Durchgängige Sicherheit Antriebssystem um sichere Logik erweitert 62 Eismeister Antriebe für antarktische Temperaturen von –125°C 67 swissT.net Networks & Communication 68 Steter Fluss von Bits und Bytes Kommunikationsunterbruch in Ethernet-Netzwerken 70 Kommunikation leicht gemacht Fernwartung via Smartphone und Tablet-PC HIGHLIGHT 27 Spectra: Komplettsystem in IP64 43 Compona: Flexibilität für Designer PRODUKTE 34 Automation 51 Stromversorgung 64 Antriebstechnik 71 Networks & Communication 72 Bauelemente 74 Industriebedarf 75 Messen & Prüfen 78 Lieferantenverzeichnis 80 Impressum

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41 Lithiumionen-Batterien


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STUDIE DER EMPA UND DER ETH ZÜRICH ZUR 2000-WATT-GESELLSCHAFT

Schwerer Weg zur Nachhaltigkeit Die Technik ist effizienter geworden, einem nachhaltigen Lebensstil scheint nur wenig im Weg zu stehen. Wie eine Studie der Empa und der ETH Zürich nun zeigt, sind Herr und Frau Schweizer allerdings noch weit davon entfernt.

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n einer Kombination aus Umfrage und Lebenszyklusanalysen gelang den Forschern ein einmalig detaillierter Querschnitt durch die verschiedenen Lebensstile der Schweizer Bevölkerung. 3369 Haushalte beantworteten Fragen zu Wohnen, Mobilität, Ernährung und Konsumgütern. Mithilfe der an der Empa geführten Datenbank «ecoinvent» bestimmten die Forscher den individuellen Energieverbrauch sowie die daraus resultierenden Treibhausgasemissionen und den Gesamteinfluss einzelner Haushalte auf die Umwelt.

Ernüchternde Ergebnisse Die Ergebnisse waren ernüchternd: Von 3369 befragten Haushalten erfüllte kein einziger die Bedingungen der 2000-WattGesellschaft. Auch die ökonomische Theorie, der Umwelteinfluss nehme mit steigendem Einkommen zunächst zu, dann aber wieder ab, bestätigte sich nicht. Zwar steigen Energieverbrauch, Emissionen und Umweltbelastung linear mit dem Einkommen, zu einer Abnahme (bei noch höherem Einkommen) kommt es aber nicht. Der Energieverbrauch der befragten Haushalte reichte von vorbildlichen 1400 Watt pro Person bis zu 20 000 Watt mit einem Durchschnitt von 4200 Watt. Insgesamt liegen nur zwei Prozent der Befragten unter der 2000-Watt-Schwelle – und selbst sie emittieren weit mehr als eine Tonne CO2. Wichtig ist dagegen, dass derart sparsame Haushalte in allen Einkommenskategorien anzutreffen sind. Rund ein Viertel der Energie wird als Elektrizität verbraucht – eine massive Reduktion des Gesamtverbrauchs lässt sich also nicht allein mit sparsameren Geräten erreichen.

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Kein einziger der befragten Haushalte erfüllt die Bedingungen der 2000-Watt-Gesellschaft vollständig: Selbst bei energiesparsamen Schweizern ist der CO2-Ausstoss zu hoch. Gekennzeichnet ist der tiefste individuelle Wert sowie der Durschnitt der nachhaltigsten 10 Prozent der Befragten. Grafik: Empa

Denn der Grossteil der Energie fliesst in Heizung und in Mobilität. Die sparsamsten Haushalte schnitten in ebendiesen Kategorien besonders gut ab. So war die beheizte Fläche pro Person niedrig und der Heizbedarf verhältnismässig gering. Bei der Mobilität waren solche Haushalte ebenfalls sehr zurückhaltend: Sie schränkten sich beim Autofahren und Fliegen ein. Im Wohn- und Mobilitätsverhalten sehen die Forscher dann auch am meisten Verbesserungspotenzial. Gerade in Niedrigenergiehäusern sei die beheizte Fläche pro Person zu gross. Mobilität, vor allem mit Auto und Flugzeug, sorgt für beinahe die Hälfte der Treibhausgasemissionen und eine starke Umweltbelastung: Die Energieträger in diesem Bereich sind überwiegend fossil. Verzicht ist unumgänglich Die Umwandlung Schweiz in eine nachhaltige 2000-Watt-Gesellschaft halten die Forscher für möglich – allerdings nur noch mit grösstmöglicher Anstrengung. Die Treibhausgasemissionen zu senken, sei dagegen

noch weitaus schwieriger. Die Schweiz müsste dafür 80 Prozent der gesamten Energie aus kohlenstoffarmen Quellen beziehen. Mit der Abschaltung der Atomkraftwerke bedeutet das erneuerbare Energien – und zwar nicht nur für den Strom, sondern auch für Heizung und Mobilität. Dafür brauche es markanten technischen Fortschritt – und einen Wandel im Lebensstil, so die Studie. ■

2000-Watt-Gesellschaft Die Schweiz hat zurzeit einen Wert der stetigen Leistung von zirka 5000 bis 6000 Watt pro Bewohner. Die im energiepolitisch angestrebten Modell von 2000 Watt wurden bereits in den 60er-Jahren überschritten. Gemäss des an der ETH Zürich entwickelten Modells soll es jedoch möglich sein, mittelfristig ohne Komforteinbussen auf diesen Wert zurückzukehren. Dies soll vor allem durch Erhöhung der Effizienz an Gebäuden, Geräten und Fahrzeugen geschehen, aber auch durch die Entwicklung neuer Technologien. Dabei soll der zukünftige Energiemix so aussehen, dass 500 Watt pro Kopf aus fossilen Energien und zusätzliche 1500 Watt aus erneuerbaren Energien stammen.


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Auftragslage deutscher Distributoren stabilisiert sich

Auszeichnung für Solarkompetenz

Die Lage am deutschen Bauelemente-Distributionsmarkt festigte sich im ersten Quartal 2013 weiter. Die Auftragseingänge und der Umsatz stiegen gegenüber dem vierten Quartal 2012 zweistellig. Die Book-to-bill-Rate (Verhältnis Auftragseingang zu Umsatz) lag im ersten Quartal zwar bei 0,97, lässt aber weiter Hoffnung auf eine positive Entwicklung im 2013 zu. Der Umsatz der im Fachverband Bauelemente Distribution, kurz FBDi, gemeldeten Unternehmen lag im ersten Quartal mit 731 Millionen Euro knapp 4 Prozent gegenüber dem Vorjahr zurück, gegenüber dem Vorquartal steigerte sich der Umsatz jedoch um 20 Prozent. Die Auftragseingänge im ersten Quartal zeigten ein dreiprozentiges Wachstum verglichen mit dem Vorjahresquartal und stiegen sequenziell um 10 Prozent.

Grafik: FBDi

Die Umsatzverteilung zwischen den Komponentengruppen zeigte leichte Verschiebungen. Der Halbleiteranteil am FBDi-Total lag im ersten Quartal bei 68 Prozent (minus 2 Prozent gegenüber dem Vorjahr), die Passiven bei 15 Prozent (plus 1 Prozent), Elektromechanik bei 11 Prozent (ebenfalls ein Plus von 1 Prozent). Unverändert blieben sich die Anteile von Displays bei 3 Prozent und Stromversorgungen bei 2 Prozent. Diese Schwankungen liegen in der üblichen Bandbreite. FBDi-Geschäftsführer Wolfram Ziehfuss: «Das erste Quartal hat uns den Erwartungen für 2013 ein Stück nähergebracht. Ein leichtes Wachstum ist realistisch. Das Potenzial der deutschen Industrie ist im europäischen und internationalen Vergleich hervorragend.» Dieser Optimismus drückt sich auch im FBDi-Geschäftsklimaindex aus. Dieser setzt sich aus den Werten von Auftragsbestand, Auftragseingang, Umsatz und Ergebnis zusammen und entspricht dem Schulnotensystem. Dieser stieg im abgelaufenen Quartal auf 3,16 (von 3,19) und längerfristig auf 2,67 (statt 2,81). www.fbdi.de

Schneider Electric wurde von GTM Research in dessen jüngster Untersuchung‚ The Global PV Inverter Landscape, als einer der drei besten «wettbewerbsfähigen Wechselrichterhersteller» ausgezeichnet. «Das ist eine grossartige Anerkennung unserer Positionierung als führendes Unternehmen im Bereich Solarenergie», sagt Urs Kopp, Marketing Manager Partner- & Energy-Business von Schneider Electric, zur Studie von GTM Research, die zum amerikanischen Medienunternehmen Greentech Media gehört. www.schneider-electric.ch

Fast jedes zehnte elektrotechnische Erzeugnis mit Mängeln Jährlich werden durch das ESTI rund 1500 Niederspannungserzeugnisse aus den Bereichen Haushalt, Büro, Gewerbe und Industrie auf Einhaltung der gesetzlichen und sicherheitstechnischen Anforderungen überprüft. Die Marktkontrolle erfolgt mittels Stichprobenkontrollen bei Grossverteilern und an Messen. 170 Kontrollen wurden aufgrund von Meldungen Privater und Mitbewerber durchgeführt. 2012 wiesen 11 Prozent aller kontrollierten Erzeugnisse Mängel auf. Diese umfassten unzureichende sicherheitstechnische Nachweise und vielmals konkrete sicherheitstechnische Mängel. Stellt ein Mangel eines Erzeugnisses eine Gefahr für den Benutzer dar, erlässt das ESTI ein Verkaufsverbot. Das war im vergangenen Jahr 66-mal der Fall. Besonders häufig davon betroffen waren LED-Beleuchtungen, die nicht berührungssicher waren, unzulässige Stecker und Verlängerungskabel, gefährliche Laserpointer und mangelhafte Baustromverteiler im gewerblichen Bereich. Inverkehrbringer elektrischer Produkte müssen mit der Abgabe ihrer Erzeugnisse an Benutzer die Anforderungen der Verordnung über elektrische Niederspannungserzeugnisse (NEV) erfüllen und insbesondere die sicherheitstechnischen Nachweise für ihre Produkte erbringen. In elf Fällen haben der Handel und Hersteller als Inverkehrbringer selbst Erzeugnisse aufgrund des Bundesgesetzes über die Produktesicherheit (PrSG) vom Markt genommen und das ESTI darüber informiert. www.esti.admin.ch

Vertriebsvereinbarungen Mostron bei Omni Ray Die Omni Ray AG (Dübendorf) hat den Vertrieb der Anzeigesysteme und Panel PC von Mostron übernommen. Das Sortiment des deutschen Herstellers umfasst Informationsstelen mit 42- und 5-Zoll-Anzeigen für den Innen- und Aussenbetrieb sowie Panel PC mit Bildschirmgrössen von 10 bis 55 Zoll.

Pentair bei Distrelec Distrelec, ein Bereich der Dätwyler Schweiz AG, vertreibt das 19-Zoll-Sortiment von Pentair. Durch die Zusammenarbeit mit der USAmerikanern kann der Distributor auch alle Produkte deren deutschen Tochtergesellschaft Schroff, die auf die Herstellung von Electronic-Packaging-Systemen spezialisiert ist, anbieten.

Seasonic bei Littlebit Die Littlebit Technology AG (Hünenberg) hat eine Zusammenarbeit mit dem taiwanesischen Netzteilhersteller Seasonic beschlossen. Gemäss dieser wird das Schweizer Handelsunternehmen die Stromversorgungen im gesamten deutschsprachigen Raum vermarkten und distribuieren.

Ersa bei Hilpert Die Hilpert electronics AG (Dättwil) hat die Exklusivvertretung für Ersa in der Schweiz übernommen. Das deutsche Unternehmen ist auf die Entwicklung und Herstellung von Tools sowie Rework- und Inspektionssysteme spezialisiert. Bislang hatte die Exklusivvertretung Bleuel Tools, die ihre Geschäftstätigkeit eingestellt hat.


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B & R-Prüflabor nach EN ISO/IEC 17025:2007 akkreditiert Für ein schnellere time-to-market unterhält B & R, Entwickler von Lösungen für die elektrische Automation, an seinem Hauptstandort im oberösterreichischen Eggelsberg ein eigenes Umweltlabor. Dort werden die vorgeschriebenen Nachweise erbracht, dass Umwelteinflüsse keine schädlichen Auswirkungen auf den Betrieb der Systeme haben und dass die Systeme wiederum die Umgebung nicht beeinträchtigen. Nun wurde das Labor vom österreichischen Bundesministerium für Wirtschaft, Familie und Jugend als Prüfstelle nach EN ISO/IEC 17025:2007 akkreditiert. Im Umweltprüflabor werden die unterschiedlichen Umweltsituationen, wie B & R verspricht sich durch die Akkreditiesie an den späteren Nutzungsorten rung seines Umweltprüflabors ein höheres Mass an Autonomie. herrschen, simuliert. ln mehreren Klimakammern werden beispielsweise Tests mit Temperaturen von –40 bis 85 °C und relativer Luftfeuchtigkeit von 10 bis 98 Prozent durchgeführt. Diese sollen sicherstellen, dass die Produkte allen klimatischen Belastungen während des Betriebes gewachsen sind und häufige Temperaturwechsel keine vorzeitige Alterung zur Folge haben. Mit Schock- und Vibrationstests werden grosse mechanische Belastungen nachgeahmt. www.br-automation.com

Körperteile aus dem 3D-Drucker Zwar steht die Forschung und Grundlagenarbeit erst am Anfang, doch schon in diesem Jahrzehnt könnten erste Körperteile aus dem 3D-Drucker kommen. Dieses ehrgeizige Ziel haben sich zumindest Forscher der University of Wollongong (UOW) und des St Vincent’s Hospital in Australien gesetzt. Schon in den kommenden drei Jahren wollen sie auf Basis körpereigener Zellen einfaches Muskel-, Nerven- und Knorpelgewebe drucken. «Es ist möglich, dass wir bis 2025 komplette funktionierende Organe fertigen können, die auf den einzelnen Patienten zugeschnitten sind», zeigt sich Gordon Wallace, Leiter des Intelligent Polymer Research Institute an der UOW zuversichtlich. Schon früher sollen kleinere Teile wie Herzklappen aus lebendem Gewebe, das auf Basis körpereigener Zellen des Patienten gefertigt wurde, entstehen. Dieser Zugang verspricht den Vorteil, dass er Probleme mit der Immunabstossung vermeidet. 3D-Druck gewinnt für die Medizin zunehmend an Bedeutung. So haben erst vor wenigen Wochen Forscher der USUniversität Princeton http://princeton.edu ein bionisches Ohr aus dem Drucker vorgestellt. «Es ist schon jetzt möglich, aus biokompatiblen Kunststoffen und Metallen patientenspezifische Implantate herzustellen», betont auch Gordon Wallace. Eine engere Zusammenarbeit von Materialwissenschaftlern und Medizinern sowie eine eigene Einrichtung am Partner-Spital soll für einen Schub sorgen, um 3D-Druck schneller noch breiter für medizinische Zwecke nutzen zu können. www.svhm.org.au | http://uow.edu.au


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Daten speichern mit magnetischen Wirbeln Ein physikalisches Phänomen könnte den entscheidenden Schritt zur Realisierung neuartiger, extrem kompakter und langlebiger Datenspeicher durch magnetische Wirbel liefern. Wissenschaftler der Technischen Universität München (TUM), der Technischen Universität Dresden und der Universität zu Köln fanden heraus, dass die

Gitter aus Spinwirbeln.

VerschmelzenCC:\Users\pzi\Desktop\SwissPlastics2012\ nn_ml06_tum.bmp:\C:\C:\Users\pzi\Desktop\SwissPlastics 2012\nn_ml06_tum.bmpUsers\pzi\Desktop\SwissPlastics 2012\nn_ml06_tum.bmpUsers\pzi\Desktop\SwissPlastics 2012\nn_ml06_tum.bmps zweier Wirbelschläuche (Skyrmionen) in der magnetischen Struktur einer Substanz. Der Verschmelzungspunkt besitzt die Eigenschaften eines magnetischen Monopols. Durch die Bewegung des Monopols (Verschmelzungspunkts) entlang der Wirbelschläuche verschwinden oder entstehen Skyrmionen. Bild: Universität Köln

Skyrmionen genannten Wirbelstrukturen mithilfe magnetischer Monopole gelöscht werden können. Während es für ein magnetisches Speicherbit einer modernen Festplatte etwa eine Million Atome braucht, sind die kleinsten bekannten Skyrmionen in magnetischen Materialien nur etwa 15 Atome gross. Gleichzeitig benötigt das Verschieben der Wirbel 100000-mal weniger Strom als das Verschieben magnetischer Speicherbits auf der Basis konventioneller magnetischer Materialien, sodass sich Informationen besonders kontrolliert verarbeiten lassen. Die vielleicht interessanteste Eigenschaft der Skyrmionen ist jedoch, dass sie wie ein Knoten in einer Schnur, besonders stabil sind.

Entdeckt wurden die magnetischen Wirbelstrukturen 2009 bei Neutronenstreu-Experimenten an Mangansilizid in der Forschungsneutronenquelle FRM II der TUM durch ein Team um Christian Pfleiderer und Achim Rosch. Seit dem verzeichnet das neue Forschungsgebiet weltweit grosses Interesse und rasante Fortschritte. «Waren zunächst extrem tiefe Temperaturen nötig, so sind heute auch Materialien bekannt, in denen Skyrmionen bei Raumtemperatur auftreten», sagt Christian Pfleiderer, Professor für magnetische Materialien der TU München. Und genau diese Materialien könnten eines Tages die Grundlage für extrem kompakte und äusserst energieeffiziente Speicher sein. www.e21.ph.tum.de

basierenden Bestandteile des Mikrosystems übereinander, anstatt getrennte Bauteile nebeneinander anzuordnen. Alle benötigten Komponenten sind so in einem einzelnen Modul vereinigt. «Wir sparen durch die Integration sehr viel Platz und reduzieren die Kosten des gesamten Herstellungsprozesses. Produktivität und Miniaturisierung steigen deutlich an», so Charles-Alix Manier vom Fraunhofer IZM. Zum Einsatz kommt diese Expertise des IZM im europäischen Forschungsprojekt ‚Go4Time’. Hier optimieren Mikroelektronik-Experten aus Finnland, Deutschland, Italien, der Niederlande und der Schweiz das Design der winzigen Schaltungen. Die sieben Partner aus Forschung und Industrie haben speziell Oszillatoren ins Auge gefasst. Das Problem: Die Frequenz der Module, die den Takt der Informationsverarbeitung vorgibt, kann je nach Temperatur der Umgebung und Design des eingebauten Resonators schwanken. Passiert dies, können Interferenzen auftreten oder beispielsweise die Handy-Verbindung unterbrechen.

Um das zu verhindern, arbeitet ‚Go4Time’ daran, das Taktmodul so zu konstruieren, dass es individuell programmierbar ist. Über eine Software liessen sich dann nicht nur die Frequenz kontrollieren, sondern Temperaturschwankungen kompensieren. «Unser Ziel ist es, Oszillatoren herzustellen, die für beliebige Anwendungen einsetzbar sind und extrem effizient arbeiten. Eine komplexe Aufgabe, die Prozessentwicklung, Fertigungstechnik, Schaltungsdesign und mikroelektronische Montage umfasst», so Charles-Alix Manier. Erste Ergebnisse sollen im Laufe dieses Jahres veröffentlicht werden. www.izm.fraunhofer.de, www.go4time.eu

Schrumpfkur für Oszillatoren Forscher des Fraunhofer Instituts für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM haben ein Fertigungsverfahren entwickelt, mit dessen Hilfe sich programmierbare Oszillatoren noch weiter miniaturisieren lassen. Bei diesem stapeln sie die einzelnen, auf Wafern

Das Taktmodul ist nur 1,5 Quadratmillimeter gross. Kommt es jedoch ins Schwanken, können elektronische Geräte aussetzen. Bild: Fraunhofer IZM

Programmierbare Oszillatoren Diese, etwa 1,5 Quadratmillimeter grossen Schaltungen, sorgen für die zeitliche Synchronisation der Informationsübertragung in elektronischen Geräten. Die winzigen Taktgeber befinden sich beispielsweise in drahtlosen Kommunikationssystemen wie GSM oder Bluetooth sowie in mp3- und DVD-Playern sowie Navigationssystemen


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Swissmem trotz angespannter Lage vorsichtig optimistisch Die Auftragseingänge in der schweizerischen MEMIndustrie lagen im ersten Quartal 2013 um 0,8 Prozent unter dem Vorjahresquartal. Dies spiegelte sich in den Umsätzen, die um 3,9 Prozent zurückgingen, sowie in der Beschäftigungslage. Die Kapazitätsauslastung lag nur noch bei 82,2 Prozent (1. Quartal 2012: 89,9 Prozent), die Zahl der Arbeitslosen in der MEMIndustrie wuchs im Vorjahresvergleich von 6694 auf 8217. Die Wirtschaftslage stellt sich in den einzelnen Weltregionen recht unterschiedlich dar. Während die Eurozone weiterhin in einer Rezession verharrt, verzeichnet die US-Wirtschaft im ersten Quartal 2013 ein robustes Wachstum. Dies wird durch Konsumausgaben und Investitionen im Wohnungsbau getra-

gen, als hemmend erweist sich jedoch die Kürzung des Verteidigungsetats. Sehr erfreulich ist die Entwicklung in der Schweiz, wo das Wachstum durch den privaten und öffentlichen Konsum getragen wird. Unbefriedigend ist jedoch die schwache Nachfrage aus den Hauptabsatzmärkten. Trotz dieser Vorgaben zeichnet sich nach Sicht von Swissmem eine leichte Erholung ab, die aber noch nicht in den Firmen angekommen sei. Dennoch bleibt eine Grosszahl der Unternehmen bei einer positiven Einschätzung der zukünftigen Geschäftsentwicklung. Angesichts der schwachen Entwicklung des EU-Absatzmarktes dürfte diese aber nur langsam vorankommen. www.swissmem.ch

kurz & bündig «Quintessence» beleuchtet Sensoren Die Welt der Sensortechnologie steht im Mittelpunkt der zwölften Ausgabe des «Quintessence» von EBV Elektronik. Neben vielfältigen Applikationsmöglichkeiten moderner Sensorik berichtet das Magazin, das unter www.ebv.com/tq kostenlos bestellt werden kann, über Trends und Entwicklungen in dieser Branche. 400 kW in 15 Sekunden In Genf verkehrt seit Ende Mai ein rein elektrisch betriebener Gelenkbus, der ohne Fahroberleitung auskommt. Die benötigte Energie bezieht er an den Haltestellen über ein Schnellladesystem, das in 15 Sekunden 400 kW nachlädt. Dieses wurde wie die Traktionsausrüstung von ABB Schweiz in Genf und Turgi entwickelt. Flüssigkristallpionier ausgezeichnet Der Schweizer Erfinder Martin Schadt wurde vom Europäischen Patentamt für sein Lebenswerk mit dem Europäischen Erfinderpreis 2013 ausgezeichnet. Die Juroren würdigten damit seine (Grundlagen-)Forschung in der LCD-Technologie, die es heute auf ein weltweites Marktvolumen von 100 Milliarden Schweizer Franken bringt. Hochsprache versus SPS-Sprache Ein Whitepaper der Jetter AG beleuchtet die Entstehung der klassischen SPS-Sprachen und der Hochsprache für Automatisierungssprachen. Anhand eines Programmierbeispiels erläutert dieses die Philosophien und die markantesten Unterschiede. Zudem zeigt es auf, wann welche Sprache eingesetzt werden sollte. Das Dokument steht unter jetsym.jetter.de zum Download bereit. Rotring vertreibt PLM-Lösung von keytech Die Rotring Data AG hat den exklusiven Vertrieb der PLM-Lösung des deutschen Software-Herstellers keytech Software GmbH für die Schweiz übernommen. Diese ist als Multi-CAD-System konzipiert und unterstützt neben diversen MCAD-/ECAD-/CAMSystemen unter anderem Funktionen im Dokumentenverwaltungsbereich.

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EBV-Elektronik mit neuer Website Der Bauelemente-Distributor EBV Elektronik hat seine Website (www.ebv.com) neu gestaltet und um verschiedene Funktionalitäten erweitert. Ihre Besonderheit ist eine virtuelle Intelligenz, die basierend auf vorangehenden Suchanfragen Experten-Knowhow, Kundenempfehlungen und dazugehörige Produkte zur Verfügung stellt. Omni Ray jetzt mit E-Shop Der E-Shop von Omni Ray AG stellt bestehenden Kunden und Privatpersonen zahlreiche Möglichkeiten zur Verfügung. So können mit wenigen Klicks alte Bestellungen abgerufen und wiederverwendet werden, Lagerbestände abgefragt, Einkaufslisten verwaltet und Offerten erstellt werden. Frühere Bestellungen und Produktneuheiten werden angezeigt, was die Suche vereinfacht! Im E-Shop sind mehr als 8000 Produkte ohne Kleinmengenzuschlag bestellbar.


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Bei NI lässt es sich gut arbeiten

NI Schweiz wurde in Zürich als einer der besten Schweizer Arbeitgeber in der Kategorie «Small Companies» mit 20 bis 49 Mitarbeitenden ausgezeichnet. Geschäftsführer Christian Moser (dritter von links) nahm den Titel entgegen.

Das Great Place to Work Institut zeichnete die Schweizer Niederlassung von National Instruments im Rahmen des Wettbewerbs «Best Workplaces in Switzerland 2013» aus. Für den dritten

Platz in der Kategorie «Small Companies» erhielt das in Ennentbaden ansässige Unternehmen das Gütesiegel «Great Place to Work». An dem Wettbewerb hatten sich 70 Unternehmen aller Branchen und Grössenklassen beteiligt, von denen 23 ausgezeichnet wurden. «Wir sind ausserordentlich erfreut, zum Kreis der besten Unternehmen der Schweiz zu gehören», so Christian Moser, Geschäftsführer von National Instruments Switzerland. «NI ist bereits 2011 und 2012 als einer der weltweit besten 25 multinationalen Arbeitgeber ausgezeichnet worden. Dass diese Auszeichnung jetzt auch für die Niederlassung in der Schweiz ausgesprochen wurde, macht uns stolz.» Für die Bewertung hatten die Juroren zuvor die Mitarbeitenden einer anonymen Befragung zu zentralen Arbeitsplatzthemen wie Qualität der Führung und Zusammenarbeit, berufliche Entwicklungsmöglichkeiten und Arbeitszufriedenheit unterzogen. www.greatplacetowork.ch ni.com/switzerland

Führungswechsel an der Spitze von ABB Der Verwaltungsrat von ABB hat Ulrich Spiesshofer zum neuen CEO ernannt. Er folgt Joe Hogan, der aus privaten Gründen sein Amt zur Verfügung stellt. Der 49-Jährige mit deutscher Staatsbürgerschaft wird zum 15. September 2013 die Nachfolge des US-Amerikaners antreten. Ulrich Spiesshofer ist seit 2005 Mitglied der ABB-Konzernleitung und wurde im Jahr 2009 zum Leiter der Division Industrieautomation berufen. In dieser Position zeigte er sich unter anderem für die Integration des US-amerikanischen Unternehmens Baldor verantwortlich, die bislang als gröss-

te Akquisition der Firmengeschichte gilt. Vor seinem Eintritt in die ABB war Ulrich Spiesshofer drei Jahre bei Roland Berger und elf Jahre bei A.T. Kearney in der Unternehmensberatung tätig, wo er Beratungsteams für verschiedene Branchen des Industriegeschäfts aufbaute. Ulrich Spiesshofer studierte an der Universität Stuttgart und schloss in Betriebswirtschaftslehre und Ingenieurwissenschaften sowie einer Promotion als Doktor der Wirtschaftswissenschaften ab. www.abb.com

swissT.fair – fair for automation und easyFairs spannen zusammen

Roland Steinemann, Peter A. Cologna und Eric Brütsch (von links) waren massgeblich am Zusammenschluss der beiden Automationsmessen beteiligt.

Das Überangebot an Fachmessen im Automationsbereich hat die Verantwortlichen des Schweizer Technologienetzwerks swissT.net und des Messeveranstalters easyFairs zum Handeln veranlasst. Sie legen die Fachmessen swissT.fair – fair for automation & electronics und Automation Schweiz zusammen und wollen diese alternierend zur Sindex

im Zweijahresrhythmus etablieren. Die swissT.fair wurde 2010 von swissT.net ins Leben gerufen. Im selben Jahr führte easyFairs erstmals die Automation Schweiz durch. «Die beiden Messen und die Sindex in Bern haben zu einem Überangebot geführt», bilanziert Peter A. Cologna, bis Ende Mai 2013 Geschäftsführer von easyFairs Switzerland. Mit der Schaffung eines deutlichen Branchentreffpunkts wolle man nun den Bedürfnissen der Aussteller und Besucher entsprechen. «Dank der Zusammenlegung der Messen müssen sie sich nicht mehr für ein Format entscheiden», ergänzt Roland Steinemann, Geschäftsführer des swissT.net. In der Medienmitteilung zur Veranstaltung Anfang Juni in Zürich bekräftigt er diese Entscheidung: «Die etwas enttäuschende Besucherbeteiligung zeigte uns, dass diese Bereinigung der richtige Schritt war.» Die auf den 29. und 30. Januar 2014 in Winterthur angesetzte easyFairs Automation Schweiz findet nicht mehr statt. Im Jahr 2015 soll dann der Startschuss fürs gemeinsame Projekt fallen. www.swisst.net, www.easyfairs.com


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N A C H R I C H TE N

CRM gewinnt weiter an Bedeutung Für Schweizer Unternehmen wird Customer Relationship Management (CRM) immer wichtiger. Das zeigt die siebte Trendstudie «Swiss CRM 201» der ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften. In dieser wurden 279 kleine, mittlere und grosse Unternehmen unterschiedlicher Branchen befragt. Für 92 Prozent der Entscheidungsträger in den befragten

Unternehmen ist CRM für den Geschäftserfolg «eher wichtig» oder «sehr wichtig» (Vorjahr 89,3 %). Dies spiegelt sich im zunehmenden Budget für CRMAktivitäten. Dabei weisen die CRM-Trends in Richtung Individualisierung, wobei auch Effizienzüberlegungen eine wichtige Rolle spielen. So bleibt «Individuelle Betreuung nach Kundenwert» das Thema, das die meisten Unternehmen (55,3 %) als

Personalien sehr relevant erachten. Dicht darauf folgt «Personalisierung» (52,7 %). Gegenüber dem Vorjahr stark an Bedeutung gewonnen hat «Mobile CRM», das 39,6 Prozent der CRM-Verantwortlichen als Trendthema 2013 identifizieren. Die Studie steht unter www.imm.zhaw.ch/index.php?id=17326 kostenlos zum Download bereit. www.sml.zhaw.ch

AntrimonerweitertGeschäftsleitung Die Antrimon AG hat mit der Berufung von Markus Arnold (Bild links) und Moh Aakti (Bild rechts) in die Ge-

schäftsleitung die Voraussetzungen für weiteres Wachstum geschaffen. Dieses soll mit einer gezielten Erweiterung des Portfolios und einem sukzessiven Ausbau des Dienstleistungsangebotes im Mechatronikbereich einhergehen. Neben der Leitung von Verkauf und Marketing wurde Markus Arnold mit der stellvertretenden Geschäftsleitung betraut, während Moh Aakti als Leiter Technik fortan Verantwortung übernehmen wird. Beide Mitarbeitenden gehören seit mehreren Jahren dem Unternehmen an und verfügen über fundierte Kenntnisse im Bereich Antriebstechnik. Die Antrimon AG mit Sitz im aargauischen Muri feiert in diesem Jahr ihr zehnjähriges Bestehen und ist auf Dienstleistungen im Bereich der elektrischen Antriebstechnik im Leistungsbereich bis 1 kW spezialisiert. Sie begleitet Entwicklungsprojekte von der Konzeption über die Auslegung bis hin zur Serienproduktion. Neuausrichtung bei easyFairs Im Rahmen seiner Europastrategie hat sich die Gruppenleitung des international tätigen Messeunternehmens easyFairs dazu entschieden, die Geschäftsführung der DACH-Region zu bündeln. Daher wird Siegbert Hieber, bisher Geschäftsführer von Deutschland und Österreich, fortan auch die Geschäftsführung der Schweizer Tochtergesellschaft übernehmen. Deren bisheriger Geschäftsführer Peter A. Cologna hat das Unternehmen auf Ende Mai 2013 verlassen, um sich einer neuen Aufgabe zu stellen. Siegbert Hieber ist seit dreieinhalb Jahren bei easyFairs als Geschäftsführer für die Länder Deutschland und Österreich tätig. Sein Rüstzeug für diese Aufgabe sammelte er in verschiedenen Funktionen und bei verschiedenen Anbietern. Vor seinem Engagement bei easyFairs war Siegbert Hieber bei der GHM Gesellschaft für Handwerksmessen tätig, wo er zuletzt als Projektleiter die internationale Handwerksmesse betreute.


V E R A N S TA L TU N G S K A L E N D E R

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Veranstaltungskalender Datum

Thema

Ort

Veranstalter

14.08.2013 15.08.2013 19.& 20.08.2013 21.08.2013 22.& 23.08.2013 26.& 28.08.2013 29.& 30.08.2013

Workshop Regelungskonzept und Tuning, CHF 400.– Workshop Antriebsauslegung, CHF 400.– Automation Studio Training Basics, CHF 800.– Workshop IEC 61131-3 Text. Programmiersprache ST, CHF 400.– Automation Studio Training Speicher & Datenverwaltung, CHF 800.– Automation Studio Training Integrierte Antriebstechnik, CHF 1200.– Automation Studio Training Mehrachsysteme, CHF 800.–

Frauenfeld

B&R Industrie-Automation AG 8500 Frauenfeld Tel. 052 728 00 55 office@br-automation.ch www.br-automation.com

19.09.2013 13.11.2013

Der Kurs Moderne Bewegungsmechanik und Direktantriebstechnik Baden-Dättwil vermittelt ein breites Wissen der modernen Bewegungsmechanik und Direktantriebstechnik. Die Teilnehmer sind in der Lage, die verschiedenen Antriebslösungen zu verstehen und eine optimale Auswahl zwischen Leistung, Lebensdauer, Genauigkeit und Kosten zu treffen.

Parkem AG MotionControl 5405 Baden-Dättwil Tel. 056 493 38 83 info@parkem.ch www.parkem.ch

24.10.2013

Der IO-Link-Anwender-Workshop vertieft das Thema mit praxisorien- DE-Stuttgart tierten Vorträgen. In der begleitenden Tischmesse stellen Sensor-, Aktor- und Steuerungskomponentenhersteller ihre IO-Link-Lösungen vor. Die Teilnahme ist kostenlos.

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Der Automatisierer bietet Schulungen in unterschiedlicher Länge und Schaffhausen Niveau rund um die TwinCAT-Technologie an: von den Grundlagen, der Theorie zu den Systemkenntnissen bis zur Antriebstechnik. Anmeldung, Termine, Information: d.mazzoccoli@beckhoff.ch oder Tel. 052 633 40 40

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Kurse, Schulungen und Seminare in unterschiedlicher Gruppengrösse Dübendorf, und Niveaus zu diversen Themen, unter anderem Kleben, Handlöten Maagtechnic oder auch Pneumatik, Details und Termine unter: www.distrelec.ch =› «Alle Seminare»

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FlowCAD-Trainings in Kleingruppen und unterschiedlichen Niveaus für: Mägenwil/ Allegro, Orcad, PSpice, Boundary Scan, Reliability, 3D-Leiterplatten- Feldkirchen Konstruktion, High-Speed-Design usw. Kursinhalte und Informationen: www.flowcad.ch/de/support-training/training

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Standard-Trainings zu den Themen Funk- und Messtechnik oder spe- München ziell zugeschnittenen Trainings. Details und Termine unter: www.rohde-schwarz.com=›«News&Events»=›«Customer Seminars».

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Sigmatek bietet Workshops und/oder Schnupperkurse in Kleingrup- Effretikon pen zum Thema Safety, Starterkit, SPS und HMI – ebenso einen Late Afternoon Talk. Kursinhalte und Informationen: www.sigmatek-automation.ch/ch_termine.html

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Antrimon Holding AG integriert zum 1. Juli 2013 die Servotronic AG Die Antrimon Holding AG mit ihren Firmen tron AG (Assembling) integriert zum 1. Juli Antrimon AG (Antriebstechnik) und Assem- 2013 die Servotronic AG. Dies gab CEO Stefan Schimon anlässlich der Feierlichkeiten zum zehnjährigen Bestehen der Antrimon AG bekannt. Die 1993 gegründete Servotronic AG ist auf antriebstechnische Produkte und Dienstleistungen spezialisiert. Neben Servoverstärkern und -motoren umfasst ihr Programm Linear- und Direktantriebe, Servo-Aktuatoren, Schrittmotoren inklusive Endstufen sowie Drehtische, verschiedene Kupplungen und Multiachsen-Controller. Zu ihren Dienstleistungen gehört unter andeDie Antrimon Holding AG wächst um ein weiteres Mitglied. rem die Anwendungsberechnung, die EntBei den Feierlichkeiten zum zehnjährigen Bestehen der Anwicklung kundenspezifischer Lösungen trimon AG begrüssten die Geschäftsführer Stefan Schimon und/oder spezieller Anwenderprogramme (links) und Gian Meister (rechts) ihren neuen Kollegen Pascal Witschard. (Bild: Antrimon) sowie die Inbetriebnahme der Komponen-

ten und Schulung von Personal und Kundendienst. Für Stefan Schimon, CEO der Antrimon Holding AG mit Sitz in Muri, ist die Integration der Servotronic AG die konsequente Fortführung des bislang beschrittenen Weges: «Wir wollen sämtliche Dienstleistungen von der Entwicklung bis hin zur Lieferung aus einer Hand, und das unter einem Dach, anbieten. Durch die Integration können wir gemeinsam unsere Synergien in Bezug auf Produkte und Dienstleistungen nutzen.» Pascal Witschard, Geschäftsführer der Servotronic AG, zeigt sich ebenfalls von diesem Schritt überzeugt: «Wir freuen uns über die sich ergebenden Möglichkeiten und sehen voller Optimismus in die Zukunft.». www.antrimon.ch, www.servotronic.ch


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REFERAT HANS-JOACHIM HESS ANLÄSSLICH DER FEIERLICHKEITEN ZU «50 JAHRE INGENIEURAUSBILDUNG» AN DER FHNW WINDISCH

Fallstricke der Globalisierung Sicherheitsbewusstsein ist Mentalitätssache. Daher macht sich der vorausschauende Entwickler oder Konstrukteur Gedanken, wie sein Produkt in den verschiedenen Märkten zur Anwendung kommt. Worauf dabei zu achten ist, darüber sprach Hans-Joachim Hess anlässlich der Feierlichkeiten zu «50 Jahre Ingenieurausbildung» an der FHNW Windisch.

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Bild: Hess

napp 23 Jahre als Anwalt im Risk Management haben Hans-Joachim Hess eines gelehrt: Wenn es wegen eines fehlerhaften Produktes zum Prozess kommt, ist sich jeder selbst am nächsten! «Da gibt es auf einmal kein Team mehr. Da ist plötzlich

doch jemand Chef gewesen und hat entschieden», erlebte er mehrfach vor Gericht. Daher müsse alles, was aus dem Mund oder der Feder komme, so sicher sein, dass man im Falle eines Prozesses mit gutem Gewissen sagen könne: «An mir lag es nicht!» Am besten gehe das, wenn Wichtiges mit Protokollen, Memos, Analysen oder Audits belegt sei. Nach geltendem Recht

AUTOR Markus Back Redaktion Megalink INFOS Fachhochschule Nordwestschweiz 5210 Windisch Tel. +41 056 462 49 11 info.technik@fhnw.ch www.fhnw.ch/technik

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wird verlangt, dass jeder, der vor Gericht etwüssten diese am besten, so Hans-Joawas behauptet, dies mittels Beweisen chim Hess, was ihr Produkt könne und wie glaubhaft machen kann. Und da werde Do- es funktionieren soll. kumenten in aller Regel mehr Glauben als Nach dem Produktesicherheitsgesetz sind Worte geschenkt. die Hersteller, das Gesetz zählt dazu beiDoch was bedeutet das für den Ingenieur, spielsweise auch die Importeure von ProKonstrukteur oder Entwickler? Zunächst dukten aus dem Ausland, verpflichtet, dass einmal, so Hans-Joachim Hess, bedeute ihre Produkte nahezu fehlerfrei in den Markt das vor allem ein kritisches Hinterfragen kommen. «Das ist eine enorme Manageseines eigenen Handelns. «Habe ich dass, mentaufgabe», weiss Hans-Joachim Hess was ich gemacht habe, richtig gemacht? und spiele Rechtsanwälten in die Hände: Und habe ich es sicher gemacht?» Ganz «Natürlich haben wir es leicht, wenn wir vor wichtig seien dabei Kenntnisse über die Gericht sagen können, «Sehen Sie, Sie waZielgruppe des Proren schlecht organidukts. Denn diese siert!» oder «Ihre «Wenn es zum Prozess kommt, habe ein bestimmAbläufe haben nicht gibt es plötzlich kein Team mehr.» tes Sicherheitsbefunktioniert!» Für Unwusstsein, womögternehmen bedeute lich sogar eine Abwehrhaltung. All das dies in letzter Konsequenz die Einhaltung müsse analysiert und in die späteren Über- geltender technischer Normen und die Stärlegungen miteinbezogen sein. Wichtig sei- kung des After-Sales-Bereichs. Neben den en auch Kenntnisse darüber, wie ein ProNachmarktpflichten (hier wird zum Beispiel dukt in den verschiedenen Märkten geprüft, ob die technische Dokumentation gesehen werde! Wie gehe beispielsweise zu Missverständnissen führt) verantwortet jemand damit in Thailand, in der Schweiz der After-Sales-Bereich ebenfalls das Beoder aber in Brasilien um? Zwar sei dies schwerdemanagement. Dieses befasst sich nicht leicht zu beantworten, doch ein gutes mit Schadensmeldungen, verfasst dazu entSicherheitskonzept decke genau diese Frasprechende Dokumente und veranlasst die gestellungen ab. Allerdings sei es nicht da- Beseitigung möglicher Fehler oder Mängel. mit getan, warnt Hans-Joachim Hess, die Ganz wichtig in diesem Zusammenhang, so Abläufe in Arbeitsanweisungen oder einem Hans-Joachim Hess, sei das Setzen einer Pflichtenheft zu fixieren: «Die meisten Pro- Frist, in welcher der Fehler oder die Qualizesse entstehen dadurch, dass nicht nach tätsabweichung behoben sei: «Das ist jurisdiesen Handbüchern gelebt wird.» tisch von Relevanz.» Markteinführung fehlerfreier Produkte Den freien Zugang zu seinen Nachbarländern erkaufte sich die Schweiz mit dem Zugeständnis, europäische Vorschriften in ihre Gesetzgebung zu integrieren. Diese verlangen unter anderem, dass der Produktehersteller eine Risikobeurteilung oder allgemein eine Sicherheitsanalyse durchführt. Jüngeren Datums ist das seit 1. Juli 2010 geltende Produktesicherheitsgesetz. Es verpflichtet den Hersteller, vor dem Inverkehrbringen seines Produktes das spezifische Gefährdungspotenzial zu ermitteln. Auch in diesem Falle ist wiederum der Entwickler oder Konstrukteur gefordert. Schliesslich

Unterscheidung Produkthaftung und Produktsicherheit Eng einher mit Fehlern oder Mängeln gehen die Produkthaftung und -sicherheit. Das seit 1994 geltende und im Schweizer Zivilrecht verankerte Produktehaftpflichtgesetz regelt die Schadenswiedergutmachung – ist ein Anwender durch ein fehlerhaftes oder mangelhaftes Produkt zu Schaden gekommen, kann er nach dem Produktehaftpflichtgesetz haftbar sein. Das später verabschiedete Produktesicherheitsgesetz beschreibt hingegen, wie Produkte in den Warenverkehr gebracht werden müssen. Gerade für kleinere und mittelständische Unternehmen ist


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dies eine grosse Herausforderung, da es eine Vielzahl neuer Vorschriften brachte, auf die reagiert werden muss. Für Arbeitnehmer ist dabei vor allem Artikel 3 von Bedeutung. «Der ist praktisch das Pflichtenheft eines Konstrukteurs und zu beachten», empfiehlt Hans-Joachim Hess. In diesem heisst es «Produkte dürfen in Verkehr gebracht werden, wenn sie bei normaler oder bei vernünftiger Weise voraussehbarer Verwendung die Sicherheit und die Gesundheit der Verwender und Dritter nicht oder nur geringfügig gefährden.» Für den Juristen ist das ein Satz, über den sich vor Gericht stundenlang diskutieren lässt. Allein schon die Frage, wann ein Produkt normal verwendet werde, fülle ganze Archive. Nicht minder heikel sei die Formulierung der «vernünftigerweise vorhersehbaren Verwendung!» Doch lasse man diese Spitzfindigkeiten einmal aussen vor, so Hans-Joachim Hess, sei der Zweck des Artikels 3 schnell erklärt: Er soll den Missbrauch vom Fehlgebrauch abgrenzen. Ein typisches Beispiel für den Missbrauch eines Produkts sei der Fall, in dem angeblich in den USA versucht wurde, einen nassen Pudel in einer Mikrowelle zu

trocknen. «Für so etwas müssen Sie keine Bedienungsleitung schreiben, weil das ein klarer Missbrauch ist», sagt Hans-Joachim Hess. Ganz anders verhalte es sich hingegen bei einem in Deutschland verhandelten Fall, bei dem es um die Handhabung eines Aktenvernichters ging. Wenn bei der Beseitigung einer Papierverstopfung an diesem plötzlich mit langen Haaren, Krawatte oder dünnen Fingern hantiert werde, liege durch die nicht bestimmungsgemässe Benutzung plötzlich ein Fehlgebrauch vor. Für den Hersteller bedeutet dies, dass er sich ganz genau darüber Gedanken gemacht haben sollte, was zu tun ist, wenn eine solche Situation eintritt, die eben nicht ganz abwegig erscheint und somit auch keinen Missbrauch darstellt. Gebrauchsdauer von Produkten Nach dem Produktsicherheitsgesetz hat ein Produkt solange sicher zu sein, wie es im Gebrauch ist. Wie wird ein Hersteller aber dieser Verantwortung gerecht und garantiert, dass sein Produkt nicht unsicher wird? Welche Informationen benötigt der Anwender? Offensichtliche Probleme, wie eine lo-

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Hans-Joachim Hess Hans-Joachim Hess ist Rechtsanwalt mit Kanzleien in Hamburg und Küsnacht. Zudem leitet er seit 1991 das EBDI, Institut für technische Sicherheitsberatung in Küsnacht (www.ebdi.com). Schon während seiner Tätigkeit bei der EU-Kommission 1985–1986 (Rechtsdienst) hat er sich intensiv mit Fragen der europäischen Produzentenhaftung befasst. Heute berät er als Spezialist für Schweizer und europäisches Produktsicherheits- und Haftpflichtrecht Unternehmen im In- und Ausland. Seine Beratungsschwerpunkte sind Produkthaftung und -sicherheit, CE-Kennzeichnung, Krisenmanagement und Notfallplan, Normenwesen, Technische Dokumentation und Qualitätsmanagement.

ckere Schraube, nimmt der Anwender vermutlich selbst wahr und beseitigt diese. Wie sieht es aber mit mechanischen oder elektronischen Problemen aus, die nicht so ohne Weiteres zu erkennen sind? «Als Hersteller muss ich genau wissen, wie lange meine Maschine oder Anlage laufen soll und dem Anwender entsprechende Instruktionen geben», so Hans-Joachim Hess. Dies können zum Beispiel Wartungsanweisungen, die Festschreibung von Inspektionsintervallen oder ähnliches sein. ■


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EMBEDDED COMPUTING CONFERENCE 2013 AM 27. AUGUST IN WINTERTHUR

Wissenstransfer in kompakter Form Geballte Information verspricht die Embedded Computing Conference, die am 27. August 2013 an der ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften stattfinden wird. Den Grundstein für diesen Wissenstransfer legen 35 Referate und eineFachausstellung mit knapp 30 Ausstellern. Die Keynote hält Christoph Zogg von Microsoft Schweiz.

D

ie Themenwahl bei der sechsten Em- Jeder Stream ist in drei Blöcke zu je 90 Mibedded Computing Conference ist nuten Dauer unterteilt, in dem jeweils drei äusserst vielseitig. Sie reicht vom Aufbau Redner ein Thema darstellen werden. So drahtloser Sensornetzwerke über die Feh- haben die Konferenzteilnehmer die Möglichlersuche in FPGA mithilfe von Mixed-Sig- keit, zwischen den einzelnen Streams zu nal-Oszilloskopen bis hin zur Identifikation wechseln. von Designschwächen mit Hilfe von SoftDen Auftakt in Stream 1 macht Marco Krau- Block am Beispiel eines funkvernetzten Zuwaremetriken. Ergänzt werden diese Vorträ- se von Advantech. Er befasst sich mit den trittskontrollsystems. Betrachtet werden ge mit einer Fachausstellung, die in den Unterschieden von Flash-Speichern, die dabei Aspekte wie Funkreichweite in GePausen zwischen den einzelnen Streams nach den Überschwemmungen 2011 in bäuden, Batteriespeisung, Reaktionszeiten, besucht werden kann. Bei Datenraten, Koexistenz sodieser Präsentation stellen wie Sicherheitsanforderunknapp 30 Firmen und Institugen. te neue Entwicklungen vor und informieren über aktuelStream 2 – Hardware/FPGA le Trends. Der zweite Stream widmet Eröffnet wird die Veranstalsich dem Thema «Hardware/ tung durch Christoph Zogg FPGA». Hier befasst sich im von Microsoft Schweiz, der ersten Block Prof. Hans-Joain der Keynote über «The chim Gelke von der Zürcher End of the PC Era» sprechen Hochschule Winterthur mit wird. Dabei sind Informaden Einsatzgebieten von tionen aus erster Hand zu erFPGA mit eingebetteten Corwarten. Das Mitglied der Getex-Prozessor-Kernen und schäftsleitung ist seit Januar Mikrocontroller-Peripherie. Er 2009 für die Develowidmet sich unter anderem per & Platform Group der hieden Einsatzgebieten solcher sigen Landesgesellschaft Bauteile und beantwortet die verantwortlich und berät mit Frage, wann deren Einsatz seinem Team Kunden und technisch und ökonomisch Christoph Zogg von Microsoft Schweiz spricht bei der Embedded Computing Conference in Softwarepartner bei der Nutgerechtfertigt ist. Winterthur über die Zukunft des PC. Bild: Microsoft zung neuer und innovativer Im zweiten Block befasst Technologien. sich Michael Roth vom Institut für Mikroelektronik an der Südostasien und den damit verbundenen FHNW mit «Multi-FPGA-Algorithmik». In Stream 1 – Hardware/Kommunikation Die Embedded Computing Conference glie- Produktionsausfällen bei den Hard Disks zu- seinem Vortrag zeigt er auf, wie sich komdert sich in die vier Themenschwerpunkte nehmend an Bedeutung als Massenspei- plexe und rechenintensive Algorithmen auf «Hardware/Kommunikation» (Stream 1), cher finden. mehrere FPGA verteilen und so Datenflüsse «Hardware/FPGA» (Stream 2), «OS/Applika- Ein Thema des zweiten Blocks ist die Aus- optimieren lassen. Ein Beitrag des letzten tion/System Design» (Stream 3) und «Soft- wirkung von 1-GBit-Industrial-Ethernet auf Blocks ist «Microsoft .NET Gadgeteer – Ein ware und Entwicklungstools» (Stream 4). zukünftige Automationsanwendungen. Ra- raffinierter Weg zum Embedded Produkt». phael Zulliger (Indel AG) legt den Fokus sei- Marcel Berger von der CSA Engineering AG nes Vortrags auf die allgemeine Funktions- wird hier erklären, wie sich der Prototypenweise dieses High-Speed-Feldbusses, des- bau mithilfe dieses Tools deutlich vereinfasen System-Architektur und die technische chen lässt. Realisierung (RTOS, FPGA und Elektronik). INFOS Wie sich abseits aller Funk-Standards ein Stream 3 – OS/Applikation/System Design Swiss Technology Network 8604 Volketswil Mehrwert durch massgeschneiderte Funk- Wie lassen sich mit wenig Aufwand EmTel. 044 947 50 90 technologien schaffen lässt, erklärt Marcel bedded-Linux-Projekte realisieren? Mit dieinfo@swisst.net Wappler von der Miromico AG im dritten ser Frage setzt sich Adrian Freihofer von www.swissT.net


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Die Technologiemesse

der Neratec Solutions AG im ersten Teil des dritten Streams auseinander. Dabei beschreibt er, wie sich mithilfe einer LinuxDistribution für Desktop-Systeme eine für ein Embedded System taugliche Basis entwickeln lässt. Martin Grossen, Franchise Manager Europe Microsoft Embedded bei Avnet, verschafft im zweiten Teil dieses Streams einen Überblick über die neuen Betriebssysteme der Microsoft Embedded Gruppe. Er zeigt unter anderem auf, für welche Anwendungen sich Windows Embededd 8 Standard, Windows Embedded 8 Professional, Windows Embedded 8 Industry und Windows Embedded Compact 2013 eignen und thematisiert deren Vor- und Nachteile im industriellen Einsatz. Welche Rolle Embedded-Systeme zukünftig in Smart-Grid-Systemen spielen werden, schildert im letzten Themenblock Stephan Moser von der Supercomputing Systems AG. Mithilfe einer Simulation des elektrischen Energiesystems der Schweiz wird er konkrete Effekte darstellen, die künftig im Netz auftreten können und erklärt, welche (intelligente) Lösungen diese erfordern werden. Stream 4 – Software und Entwicklungstools Höhere Funktionsdichte bei kleinerem Formfaktor, verbesserte Bedienbarkeit, Compliance mit Spezifikationen, Schnittstellen zwischen Arbeitsgruppen im Entwicklungsprozess. Dies sind nur einige wenige Beispiele von Herausforderungen eines Hardware- und/oder Software-Entwicklers. Anhand von Praxisbeispielen zeigt Simon Zubler von der FlowCAD AG im ersten Drittel des vierten Streams auf, wie sich diese Herausforderungen mit modernen Designtools lösen lassen. Nützliche Metriken der objektorientierten Programmierung stellt Michael Burkard von der Firma bbv Software Services AG zu Beginn des zweiten Blocks vor. Basierend auf dem S.O.L.I.D.- Designprinzip «Single Responsibility Principle» will er zeigen, wie sich mit ihnen Softwareelemente mit Designverletzungen sicher identifizieren lassen. Mit «Clang – eine Alternative zu gcc» befasst sich im dritten Block Prof. Hans Buchmann vom Institut für Mikroelektronik der FHNW. Das Referat stellt den Aufbau der Toolchain Clang vor, die Teil eines ganzen Programmierkonzepts ist, befasst sich mit deren Einsatz in der Programmanalyse und stellt Gemeinsamkeiten und Unterschiede zu gcc vor. (bac) ■

für Gebäude und Infrastruktur

Ihr Impulsgeber für Innovationen!

10. – 13. September 2013 Messe Basel www.ineltec.ch

Embedded Computing Conference Termin: Zeit: Ort: Adresse:

27. August 2013 8.30 bis 18 Uhr ZHAW Winterthur School of Management and Law St. Georgen Platz 2 8401 Winterthur Internet: www.embeddedcomputingconference.ch


Bilder: Messe Schweiz

Welchen Technologien in der Gebäudetechnik gehört die Zukunft? Den Weg will die ineltec in Basel zeigen.

INELTEC 2013 FINDET VOM 10. BIS 13. SEPTEMBER IM MODERNISIERTEN MESSEZENTRUM BASEL STATT

Intelligente Vernetzung als Schlüsselfaktor Die ineltec, Fachmesse für Gebäudetechnik und Infrastruktur, findet vom 10. bis 13. September 2013 in der Halle 1 des modernisierten Messezentrums Basel statt. In deren Fokus steht die «Intelligente Vernetzung der Gebäudetechnik als Schlüsselfaktor».

D

ie Energieeffizienz innerhalb der Elektro- und der Gebäudetechnologie ist heutzutage von zentraler, wirtschaftlicher und ökologischer Bedeutung. Daher will die Messe Schweiz als Veranstalterin der inel-

INFOS MCH Messe Schweiz (Basel) AG 4058 Basel Tel. +41 058 200 20 20 info@messe.ch www.messe.ch

tec die Entwicklungen intelligenter Technologien rund ums Gebäude und die Infrastruktur sichtbar machen. Dabei wird die intelligente Vernetzung der Gebäudetechnik als Schlüsselfaktor ins Zentrum der Fachmesse, die verschiedene Branchenthemen abbildet, gerückt.

Wachstum brachte. Doch die neue Technologie bringt auch neue Herausforderungen mit sich. An der ineltec werden diese Knackpunkte diskutiert und von den Marktführern Lösungen vorgestellt. Ergänzt wird dieses Thema am 12. September mit dem Lichttag im ineltec-Forum.

Licht – Branche im Umbruch Der Beleuchtungsmarkt wird derzeit vom Trend zu mehr Energieeffizienz angetrieben, was insbesondere der LED-Technologie in jüngerer Vergangenheit ein massives

Netzwerktechnik und Gebäudeautomation Die Informations- und Kommunikationstechnik gewinnt weiter an Bedeutung. Vor allem die wachsende Datenmenge und der Vormarsch der Mobilkommunikation stellen da-


MESSE

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ineltec 2013 Termin: 10. bis 13. September 2013 Öffnungszeiten: Dienstag bis Donnerstag, 9 bis 18 Uhr Freitag, 9 bis 16 Uhr Ort: Messe Basel, Halle 1 Fachbereiche: •Gebäudeautomation + Elektroinstallation •Energieübertragung, -verteilung und -optimierung •Kommunikationssysteme + Netzwerktechnik •Licht- und Beleuchtungstechnik •Messen und Prüfen Internet: www.ineltec.ch

bei hohe Ansprüche an Netz und Technik. Hier liegen neue Chancen in der intensivierten Zusammenarbeit der Branchenpartner. Das gilt genauso für das Potenzial der Gebäudeautomation für Energieeffizienz und Komfortgewinn. Welche Themen zukünftig an Relevanz gewinnen werden, erfährt der Besucher während einer Vortragsreihe anlässlich des Netzwerktages am 11. September 2013 im ineltec-Forum. Lösungen für intelligentes Stromnetz Die Energiestrategie 2050 sieht einen umfassenden Umbau der Schweizer Energieversorgung vor. Die Ziele für Energieeffizienz und den Ausbau erneuerbarer Energien werden zu neuen Ansprüchen ans Stromnetz führen. Da Energiequellen wie Wind und Sonne nicht gleichmässig zur Verfügung stehen, bedarf es intelligenter Netzlösungen, um die Netzstabilität aufrechtzuerhalten. Dies bedarf unter anderem die Einbindung dezentraler Stromerzeuger und die Schaffung neuer Speichermöglichkeiten. Während einer täglichen Vortragsreihe im ineltec-Forum kann der Besucher erfahren, wie Smart-Grid-Lösungen aussehen müssen, um diesen Herausforderungen gerecht zu werden. ■

The most compact I/O system ever seen PLC & I/O

S-DIAS ■ Super-kompakt: bis zu 20 I/Os bei einer Modulgrösse von nur 12,5 x 103,5 x 72 mm

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Und es werde Licht – in der Schöpfungsgeschichte Version 2.0 leuchtet allerdings die LED.

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T I TE L S TO R Y

OPTIMIERUNG VON SIMULATIONSSTUDIEN DURCH 3D-ANIMATIONEN

Komplexes leicht verstehen Mittels dreidimensionaler Darstellung eines Systems lässt sich dessen Verhalten besser verstehen und die frühzeitige Verifikation in der modellbasierten Entwicklung verbessern. Allerdings stellen die technische Entwicklung und die jeweils in den Feldern der Simulation und der 3D-Grafik eingeschlagenen Spezialisierungsrichtungen solche modellbasierten Studien vor ganz besondere Herausforderungen.

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m vergangenen Jahrzehnt haben sich in zunehmendem Masse computergestützte Methoden durchgesetzt, mit denen sich noch vor der Hardwarefertigung oder der Implementierung Prototypen technischer Systeme aufbauen lassen. Ein hier mit besonderem Interesse verfolgter Bereich ist die Analyse dynamischer Systeme, deren Verhalten durch nicht lineare Gleichungssysteme bestimmt wird. Da sich solche Systeme durch Softwareprogramme modellieren und lösen lassen, ist es möglich, sie in Simulationsreihen mit ganz unterschiedlichen Eingangsgrössen wiederholt auszuführen. Dem Simulationsingenieur eröffnet das verschiedene Möglichkeiten, denn er kann beispielsweise Systemparameter oder Umgebungsbedingungen breit variieren und so fast jedes mögliche Einsatzszenario simulieren. Die frühzeitige Verifikation eines Systems durch Simulationen senkt zudem das Risiko, Fehler erst spät im Entwicklungsprozess zu entdecken. Damit diese frühzeitige Verifikation effektiv ist, müssen die anfallenden Simulationsdaten sorgfältig analysiert werden, um das Systemverhalten möglichst umfassend zu verstehen. So lassen sich beispielsweise Datensätze analysieren, um Muster von unerwünschtem Verhalten infolge mehrerer Simulationsläufe zu entdecken. Die Auswertung solcher Daten kann allerdings eine Herausforderung darstellen, weil zu ihrer Interpretation Experten für ganz bestimmte Fachdisziplinen benötigt werden.

AUTOR Saurabh Mahapatra Product Marketing Manager für Produkte der Simulink-Plattform INFOS The MathWorks GmbH 3006 Bern Tel. 031 950 60 20 info@mathworks.ch www.mathworks.ch

Bild 1: Kombinierte Hybriddarstellung aus 1D-Rohdaten, 2D-Grafiken und 3D-Animationen.

Mehrdimensionale Simulationsdaten verbessern Verständnis Was macht es so schwierig, die bei der Simulation dynamischer Systeme gewonnenen Daten zu verstehen? Die Ursache hierfür liegt vor allem in den engen Wechselbeziehungen zwischen diesen mehrdimensionalen Daten, die auf den Gleichungen basieren, die das System beschreiben. Neben der reinen mathematischen Analyse der Rohdaten können daher visuelle Darstellungen wie Cluster- und Trend-Analysen mit zwei- und dreidimensionalen Diagrammen das Verständnis der Daten verbessern. Es lassen sich hierdurch die Beziehungen der Daten in Form ihrer relativen Anordnung zueinander oder in Bezug auf andere Parameter wie der Zeit erkennen. Analytische und visuelle Methoden miteinander zu kombinieren, ist jedoch in bestimmten Situationen nicht ausreichend, insbesondere bei Daten mit vielen Freiheitsgraden. Das zeigt bereits die einfache Physik eines Flugzeugs, dessen Verhalten durch ein Starrkörpermodell mit sechs Frei-

Grafiken: MathWorks

heitsgraden (6DoF) dargestellt wird. Wird die Bewegung analysiert, ergeben sich sechs zeitvariante Datensätze, drei für die Translations- und drei für die Rotationsbewegungen. Neben den offensichtlichen Schwierigkeiten, Trends in diesen Rohdaten zu entziffern, reichen auch zwei- und dreidimensionale Grafiken nicht aus, um die Bewegung des Starrkörpers im erzeugten sechsdimensionalen Datenraum zu verstehen. Noch schwieriger wird es, wenn die dimensionale Komplexität dieses Beispiels dadurch erhöht wird, dass etwa zeitliche Temperaturverläufe als Funktion der Oberflächengeometrie gemessen werden. Die Darstellung von Daten in dreidimensionalen Szenerien ist dann vielversprechend, wenn es im untersuchten System interessante Wechselbeziehungen gibt, die der Analyst erkennen kann. So kann die 3D-Animation mehrerer Akteure, die zur Erreichung eines gemeinsamen Ziels oder auch verschiedener Ziele zusammenarbeiten, für Studien zum Schwarmverhalten genutzt werden. Ganz allgemein ist festzuhalten,


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dass sich dynamische Simulationen mit der damit verbundenen Physik, der Mechanik, Thermodynamik und Akustik oder den Wechselwirkungen in Mehrkörpersystemen, zur Visualisierung in 3D-Animationen anbieten. Eine kombinierte Strategie, die sich der genannten Ansätze bedient, kann zur Verbesserung der frühzeitigen Verifikation genutzt werden. Bild 1 zeigt ein Beispiel einer Fahrdynamiksimulation in Simulink als Hybriddarstellung, die alle drei Ansätze miteinander vereint. Die Daten dieser Simulation haben insgesamt 78 Dimensionen. 64 davon entfallen allein auf die mechanischen Parameter der vier Räder, die jeweils deren Positionen (3), die Drehung der Radachse (9), den Drehimpuls (1) sowie auftretende Kräfte (3) beschreiben. Die restlichen 14 entfallen auf das Bremssignal (1), die Lenkeingabe (1) sowie die Position (3) und die Rotation des Autos (9).

Simulation und experimentellen Daten verglichen werden. Umgebungsmodelle: Das Umgebungsmodell in Bild 2C besteht aus dreidimensionalen Geländedaten einer Stadt, deren Visualisierung die Flugverkehrsplanung erleichtert. Veranschaulichung von Wärme- und Temperaturphänomenen durch Farbdynamik: In Bild 2D wird die durch eine Finite-Elemente-Analyse ermittelte Wärmeverteilung in einem massiven Metallblock mit dynamischem Farbverlauf eingängig dargestellt. Verstehen von Gründen für Versagen im Testfall: In Situationen, in denen Tests am Modell vielfach wiederholt werden müssen, kann es vorkommen, dass das Testziel in etlichen dieser Simulationen verfehlt wird. 3D-Animationen wie der in Abbildung 2E als Beispiel angeführte Crash-Test können helfen, die Fehlerursachen visuell aufzuspüren. Durchführung interaktiver Tests: Bild 2F zeigt die dynamische Simulation eines Portalkrans, der so programmiert wurde, dass er den Positionseingaben folgt. Der Testingenieur kann dadurch die räumliche Position des aufzuhebenden Objekts als Testvektor in die Simulation eingeben. Dieser Testvektor wird anschliessend auf die visuellen 3DKoordinaten abgebildet, was kreative Möglichkeiten für interaktive Tests eröffnet.

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Einblicke in mehrere Komponenten oder in die Interaktion von Objekten: Bild 2G demonstriert die Bewegung der vier Kolben eines Verbrennungsmotors. Durch Visualisierung der Bewegung von Kurbelwelle, Pleueln und Kolben lässt sich die Zeitsteuerung des gesamten Systems besser verstehen. Mit 3D-Grafikmethoden lassen sich ausserdem Objekte transparent darstellen, wodurch beispielsweise darunter liegende Baugruppen sichtbar gemacht werden können. Eingangssignale variabler Grösse: Bild 2H zeigt das Morphing eines polyedrischen 3D-Objekts, dessen Kanten und damit deren Bewegungssignale im Zeitverlauf auftauchen und wieder verschwinden. Dadurch lassen sich etwa Systeme besser verstehen, bei denen die Dimension der aufgebrachten Testvektoren zeitlich variiert. Wegabstrahieren von Implementierungsdetails mit GUI: In der Simulation in Bild 2I wurden bestimmte Details wegabstrahiert, wodurch zur Feinabstimmung nur noch wenige Parameter erforderlich sind. Solche Abstraktionen lassen sich visuell verifizieren und dadurch rasch gewünschte Antworten finden. Visualisierung von Echtzeitsimulationen: Bild 2J zeigt ein Beispiel für das Rapid Prototyping mit 3D-Animation. Die dreidimensionale

Verbesserung der frühzeitigen Verifikation durch 3D-Animationstechniken Bild 2 zeigt Beispiele von Simulationen, die in der Simulink-Modellierungsumgebung mit Simulink 3D-Animation durchgeführt wurden, einer Erweiterung für die 3D-Modellierung in VRML (Virtual Reality Modeling Language). Diese 3D-Animationstechniken unterstützen Ingenieure bei der frühzeitigen Verifikation. Erzeugung virtueller Prüfstände für den Testentwurf: Zum Testen des Algorithmus eines Spurhalteassistenten (Bild 2A) müssen eine Reihe von Eingabevideos angefertigt werden. Eine Aufzeichnung ist jedoch teuer und im Anfangsstadium des Projekts zudem nur schwer auszuwerten. Wird die Testumgebung dagegen virtuell aufgebaut, können die Eingabevideos in virtuellen Kamerafahrten aufgenommen und danach vorverarbeitet werden. Nutzung der Trajektorie-Verfolgung: Bild 2B zeigt, wie sich durch Verfolgung der Trajektorie eines Raumfahrzeugs sowie deren Darstellung unter verschiedenen Blickwinkeln ein visueller Eindruck ihrer Verlaufscharakteristik erhalten lässt. Die anfänglich blaue Trajektorie wird nach Übergang des Systems in einen anderen Betriebsmodus rot. Ein animiertes Zustandsdiagramm würde lediglich die Übergänge der Modi als Funktion der Zeit vorführen. Die gewählte Methode dagegen erweitert den Blick auf das Geschehen im dreidimensionalen mathematischen Raum. In späteren Entwurfsstadien können dann Trajektorien durch Übereinanderlegen von Bild 2: Verschiedene Beispiele für 3D-Animationen, die die frühzeitige Verifikation bei modellbasierten Studien erweitern.


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Animation der Regelstrecke zusammen mit einer realistischen Darstellung der Hardware ermöglicht Einblicke in die Unterschiede zwischen dem Verhalten in der Simulation und der tatsächlichen Implementierung. Der Einsatz dieser 3D-Animationstechniken hilft, komplexe Daten zu verstehen, aber es lassen sich damit auch Informationen an Projektpartner vermitteln, für die etwa die technischen Details einer Lösung zweitrangig sind. Die Abbildung von Daten im Softwaremodell auf visuelle Koordinaten bildet eine wirksame Möglichkeit, Informationen innerhalb eines Unternehmens teamübergreifend zu verstehen und zu vermitteln. Vom Standpunkt des Marketings aus kann eine aufgezeichnete Animation ausserdem Kunden oder Projektsponsoren von einem Lösungsvorschlag überzeugen. Herausforderungen und deren Bewältigung Trotz aller genannten Vorteile des Einsatzes von 3D-Animationen in der frühzeitigen Verifikation von Entwürfen stehen dem verschiedene Herausforderungen gegenüber, die es für die Simulationsingenieure zunächst zu überwinden gilt. So haben sich die Felder der 3D-Computergrafik sowie der technischen Simulation beispielsweise in sehr unterschiedliche Richtungen entwickelt. Eine zunehmende Spezialisierung hat zu deutlich divergierenden Fähigkeiten geführt und zur Entwicklung jeweils unterschiedlicher Technologien und Tools. Gerade Ingenieure nutzen oftmals 2D-Grafiken zur Visualisierung von Simulationsdaten, stehen aber vor der Herausforderung, ansprechende 3D-Animationen über die zugrunde liegenden Simulationen zu legen. Um Simulationsstudien effektiver zu gestalten, müssen Ingenieure diese Kluft überwinden. Eine Brücke über diese erfordert aus Sicht eines Simulationsingenieurs Tools und Technologien, die Folgendes ermöglichen: •Beherrschung der mit der Erzeugung von 3D-Welten verbundenen Komplexität und Sicherstellung der plattformübergreifenden Portabilität •Nahtlose Konnektivität aus der Simulationsumgebung heraus einschliesslich 3D-Rendering •Begrenzung von Projektausgaben durch Senkung der pro Einzelanwender anfallenden Kosten Diese Konzepte werden im Folgenden näher erläutert. Offene Standards für die 3D-Modellierung Die Vielzahl proprietärer 3D-Authoring-Tools stellt eine Herausforderung für Simulationsingenieure dar, die diese Werkzeuge in eine Simulationsumgebung importieren wollen.

Mit offenen Standards für das Authoring von 3D-Szenen lassen sich jedoch Tools über Simulationsumgebungen hinweg aufbauen, miteinander teilen sowie Schnittstellen zu diesen Werkzeugen herstellen. VRML, ein von der Internationalen Organisation für Normung (ISO) akzeptierter Standard, hat sich zum XML-basierten Standard X3D weiterentwickelt, der sich derzeit etabliert. Diese Sprache verfügt über genügend intuitive 3D-Konstrukte, um 3D-Szenen zu entwerfen. So bietet etwa Simulink 3D Animation eine Schnittstelle, mit der sich in VRML erstellte 3D-Welten aus Simulink heraus steuern lassen und gestattet dadurch die Zusammenarbeit über verschiedene Rechnerplattformen hinweg. Fällt die Entscheidung auf offene 3D-Standards, dann ist einer der Effekte davon, dass sich Anbieter proprietärer Tools bemühen werden, diese Standards zu unterstützen. Nahtlose Konnektivität aus der Simulationsumgebung Das gewählte Simulationstool muss über Anbindungsmöglichkeiten und Funktionen verfügen, die 3D-Animationen unterstützen. Die folgenden Beispiele zeigen verschiedene Arten von Unterstützung für 3D-Animationen, die in der Simulink-Umgebung verfügbar sind (Bild 3). Bild 3A zeigt eine direkte Anbindung von 3DVRML-Welten mit Simulink 3D Animation: Dieses Produkt enthält Blöcke zur Verbindung von Simulink-Signalen mit ihren jeweiligen

Gegenstücken in der 3D-Animation. Mit dem Animations-Viewer lässt sich das Ergebnis direkt in der Simulationsumgebung betrachten. Bild 3B zeigt den automatischen Import von CAD-Modellen in SimMechanics-Modelle: Dieses CAD-Modell für eine Stewart-Plattform wurde automatisch und mit bereits integrierter Animation in Form von SimMechanics-Blöcken in die Simulink-Umgebung importiert. Mit dem Modell lassen sich die in CAD modellierten mechanischen Teile visualisieren. Viele solcher Teile können dann durch VRML-Export zu einer Gesamtszene kombiniert werden. Bild 3C zeigt eine direkte Konnektivität zum FlightGear-Simulator: FlightGear ist ein OpenSource-Projekt zur kooperativen Entwicklung eines plattformübergreifenden Flugsimulators, dessen Framework auch für anspruchsvolle Flugsimulationen geeignet ist. Das Aerospace Blockset enthält Blöcke, mit denen Daten aus Simulink-Simulationen abgegriffen und direkt in diesen Simulator eingespeist werden können. Bild 3D zeigt eine direkte Konnektivität zu Matlab Handle Graphics: Die meisten Simulationstools enthalten grundlegende geometrische Körper, aus denen sich einfache 3D-Objekte aufbauen lassen. Gezeigt werden hier die Überlagerung einer Flugsimulation und tatsächliche Trajektorie-Daten für ein einfaches, mit Handle Graphics in Matlab erzeugtes Flugzeug. ■

Bild 3: Beispiel der Konnektivität mit 3D-Animationen, die aus der Simulink-Umgebung gesteuert werden.


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LEISTUNGSBEWERTUNG HETROGENER ENTWICKLUNGSWERKZEUGE IM MASCHINEN- UND ANLAGENBAU

Mechatronik – aber konsequent Der Trend in der Entwicklung geht hin zu einem disziplinübergreifenden Ansatz. Dieser erfordert bei der Auswahl der dafür benötigten Werkzeuge allerdings eine vollkommen neue Bewertungsmethodik.

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ird das Engineering im Wandel der Zeit (Bild 1) betrachtet, so ist, im Gegensatz zu den ehemals vorliegenden hierarchischen und prozessorientierten Strukturen, in Zukunft ein praxisgerechter, disziplinübergreifender Ansatz erforderlich. Im Folgenden wird daher, aufbauend auf bisherigen Ansätzen, eine neue Bewertungsmethodik zur zielgerichteten und systematischen Auswahl der optimalen Entwicklungswerkzeuge entlang des Anlagenentstehungsprozesses vorgestellt. Aktuelle Ansätze zur Gestaltung und Bewertung mechatronischer Entwicklungswerkzeuge Durch Baukastensysteme mit abgegrenzten und teilweise standardisierten Modulen, wird die Anlage in Teillösungen untergliedert, die flexibel und gemäss den Kundenwünschen zusammengeschaltet werden können. Dadurch lässt sich die zunehmende Komplexität im Maschinen- und Anlagenbau besser beherrschen. Dieser Ansatz hält dabei nicht nur im Produkt- und Prozessbereich, sondern auch bei der Systemstruktur von digitalen Entwicklungswerkzeugen Einzug. Durch das unterschiedliche Problemverständnis liegt eine Diskrepanz zwischen der systemorientierten, mechatronischen Anwendersicht und der informationstechnischen, prozessorientierten Sicht der Hersteller digitaler Entwicklungswerkzeuge vor. Die modulare Gestaltung logisch abgegrenzter Einheiten ist ein etablierter Standard in der Softwareentwicklung, der auch bei den IT-Systemlieferanten von Engineering-Werkzeugen Anwendung findet. Dabei kommen zum Beispiel Verfahren der generischen

AUTOREN Peter Stich, Benny Drescher und Prof. Gunther Reinhart INFOS Fraunhofer IWU Projektgruppe Ressourceneffiziente mechatronische Verarbeitungsmaschinen RMV DE-86153 Augsburg Tel. +49 821 56883-65 info.rmv@iwu.fraunhofer.de www.iwu.fraunhofer.de

Programmierung oder der merkmals- beziehungsweise aspektorientierten Modularisierung sowie diesbezügliche Derivate und Kombinationen mit dem Ziel zum Einsatz, die Wiederverwendbarkeit zu erhöhen und den integrativen Kontext eines Softwaremoduls aufzulösen. Gemäss dem Credo «Die IT folgt dem Prozess» und durch die vorherrschende Dominanz der mechanischen Anlagenentstehungsprozesse stehen aufseiten der Entwicklungswerkzeuge zwar unterschiedliche Methoden zur Verfügung, jedoch können diese den mechatronischen Gedanken oft nur ungenügend Rechnung tragen. Vor allem die phasen- und disziplinübergreifenden Transitionen von Entwicklungsartefakten in einem heterogenen, digitalen Werkzeugmix ist eine bestehende Herausforderung, die auch mit einheitlichen Datenformaten, Beschreibungssprachen wie AutomationML oder übergreifender Softwarefamilien, beispielsweise von Sie-

Bild 1: Mechatronisches Engineering im Wandel der Zeit.

mens PLM oder PTC, nur bedingt gelöst ist. Die Qualität einzelner Softwareprodukte wird oftmals auf der Grundlage der qualitativen Einschätzung bezüglich Funktionalität, Nutzerfreundlichkeit, Verlässlichkeit, Leistung und dem Support zusammengefasst FURPS getroffen. Dazu wurde an der Carnegie Mellon University in Pittsburgh ein fundamentales Verfahren zur methodischen Softwareanalyse entwickelt, das auf der Szenario-Technik basiert und verschiedene Stakeholder einbindet. Auf dieser Software Architecture Analysis Method (SAAM) aufbauend, entstand eine Vielzahl weiterer Leistungsbewertungsverfahren für Soft-

waresysteme. Die bestehenden Ansätze konzentrieren sich jedoch auf einzelne Softwareprodukte und vernachlässigen die Anforderungen im Zusammenspiel heterogener Systemlandschaften. Zusammenfassend fehlt eine übergreifende Bewertungsmethodik, die neben dem Deckungsgrad der Entwicklungsaufgabe auch die systeminterne und -externe Verknüpfung der einzelnen Module eines Entwicklungswerkzeuges vor dem Hintergrund des mechatronischen Gedankens im Anlagenentstehungsprozess betrachtet. Bewertungsmethodik zur zielorientierten Auswahl digitaler Werkzeugketten Übersicht der Methodik: Die Methodik zur Bewertung und zielorientierten Auswahl digitaler Werkzeugketten gliedert sich in drei wesentliche Stufen. In einem ersten Schritt wird, ausgehend von der Entwicklungsaufgabe auf Systemebene und dem Anlagenentstehungs-

Grafiken: Fraunhofer IWU

prozess, eine diesbezügliche funktionale Abstraktion und Modularisierung in abgeschlossene mechatronische Einheiten vorgenommen, denen die erforderlichen Funktionalitäten der Entwicklungswerkzeuge zugeordnet werden können. Im zweiten Schritt werden mittels einer holistischen Bewertungssystematik stufenweise über einzelne Softwaresysteme bis hin zur digitalen Werkzeugkette Performance-Indizes generiert. Diese werden in Relation gestellt und in einem Cockpit visualisiert, das die Entscheidung bezüglich der geplanten IT-Landschaft unterstützen soll. Die einzelnen Schritte werden nachfolgend weiter detailliert.


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HochleistungsDoppelwandlerUSV - ENERGY STAR® qualifiziert.

Bild 2: Klassifizierung von Werkzeugketten und Funktionalitäten.

Funktionsmodularisierung in Entwicklungswerkzeugen: Die Entwicklungsaufgabe sowie die zugehörigen Entwicklungswerkzeuge können gemäss den Abstraktionsstufen der Automatisierungspyramide (Bild 2) systematisiert werden. Auf oberster Ebene wird durch die digitale Werkzeugkette die gesamte Entwicklungsaufgabe fokussiert. Die dabei verwendeten, meist heterogenen Softwareprodukte, beinhalten unterschiedliche Module, die die benötigten Funktionalitäten zur Entwicklung bereitstellen und nach der Softwarearchitektur aufgebaut sind. Die richtige Auswahl der Entwicklungswerkzeuge und der Zuordnung der Funktionen zur entsprechenden Entwicklungsaufgabe stellt dabei einen komplexen Prozess dar, für den ein Regelwerk erarbei-

Ausgangslage Die Entstehungsprozesse des Maschinen- und Anlagenbaus sind kontinuierlichen Einflussgrössen wie der zunehmenden Individualisierung und der Komplexität von Produkten unterworfen. Dabei nehmen der Entwurf und die Absicherung der systembestimmenden, mechatronischen Einheiten eine immer grössere Bedeutung ein. Diesem Trend folgend wurden für die spezifischen Anteile der an der Entwicklung beteiligten Disziplinen und deren Zusammenwirken unterschiedliche Ansätze entwickelt, aus denen ein heterogener, informationstechnischer Systemmix in den Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus resultiert. Die Integration der vorliegenden mechanischen, elektrischen und steuerungstechnischen Systemarchitekturen stellen vor allem im Hinblick auf die digitalen Entwicklungswerkzeuge eine fortwährende Herausforderung für Anwender und Systemlieferanten dar. In der meist noch mechanisch geprägten Entwicklung entstehen durch die späte Einbindung der beiden weiteren Disziplinen sowie deren unterschiedlichen Sichtweisen, Missverständnisse und zeitliche Engpässe. Die Folge sind Zeit- und Qualitätseinbussen, welche durch die unzureichende Berücksichtigung der Verkettung der einzelnen Entwicklungswerkzeuge bei der Auswahlentscheidung der unternehmensweiten IT-Systemarchitektur verstärkt werden.

tet wurde, um die Erstellung potenzieller Werkzeugketten zu systematisieren. Beispielweise dürfen notwendige Funktionen nur in einer 1:1-Beziehung mit Werkzeugmodulen verknüpft sein. Bei Mehrfahrbeziehungen muss eine detailreichere Modularisierung der Aufgaben und Funktionen erfolgen. Die Verbindung der Funktions- und Werkzeugsicht erfolgt nach dem Prinzip der Domain Mapping Matrix (Bild 2, unten). Ausgehend von den Kernaufgaben der zu entwickelnden Produktionsanlage (z.B. Verpacken von Kleinteilen), werden Funktionsgruppen gebildet, die in einem weiteren Schritt zu Funktionen aufgegliedert werden. Diese werden soweit aufgespalten, bis sie mit einem konkreten Modul eines Entwicklungswerkzeuges in einer 1:1-Beziehung umgesetzt werden können. So kann beispielsweise die Funktion «Festlegung der Motorverdrahtung» durch ein Modul des Eplan Engineering Centers erfüllt werden. Nachdem eine direkte Zuordnung der Funktionen auf die digitale Werkzeugebene erfolgte, können die Module gruppiert, die beteiligten Softwarewerkzeuge definiert und alternative Werkzeugketten generiert werden. Die mit binären Feldern gefüllten Matrizen ermöglichen die Abbildung der Abhängigkeiten innerhalb eines heterogenen Softwaresystems und schaffen die Grundlage zur Erarbeitung einer quantitativen Kennzahl zur Bewertung von Softwaresystemen (Performance-Index). Diese wird genauer im Rahmen des Bewertungsframeworks erläutert. Bewertungsframework: Das Framework fokussiert in erster Linie die Bewertung der technologischen Komponenten der verschiedenen Softwarelösungen sowie deren Wechselwirkungen im industriellen Einsatz. Dazu wurden unterschiedliche Leistungs-

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Entscheidungscockpit: Auf Basis der ermittelten Performance Indizes wird ein Ranking vorgenommen, welches die technologische Aufgabe sowie weitere technische Rahmenbedingungen zwischen verschiedenen digitalen Werkzeugen wie auch Modulen berücksichtigt. Dies erfolgt sowohl für die einzelnen Werkzeuge, die die Prozessschritte von der Initialphase bis zur letztendlichen Abnahme unterstützen, als auch übergreifend für die Werkzeugkette. Eine beispielhafte Gegenüberstellung der Prozesssicht zu den ermittelten Performance Indizes ist in Bild 4 zu sehen. Dabei wurden anhand einer Modellfabrik drei digitale Werkzeugketten, ausgehend vom Anlagenentstehungsprozess, miteinander in einen Vergleich gesetzt und deren Ausprägung mittels einer Ampelsystematik eingestuft. Bild 4: Entscheidungscockpit alternativer Werkzeugketten.

kennzahlen definiert, die sowohl disziplinübergreifende als auch disziplinspezifische Aspekte abdecken und in fünf Hauptkategorien zusammengefasst sind: Werkzeugkette, Entwicklungswerkzeug, Werkzeugmodul sowie interne und externe Schnittstellen der eingesetzten Systeme. Die Leistungsmessung einzelner Kategorien erfolgt, indem eine weitere Aufspaltung der Leistungskennzahlen vorgenommen wird, sodass die einzelnen Betrachtungsspektren der Software (Digitale Werkzeugkette, Werkzeug, Werkzeugmodule und -schnittstellen) detailliert analysiert werden können. Im Falle der exemplarischen Leistungskennzahl Effizienz wird unter anderem die Anzahl der Mausklicks, die zur Erfüllung der Aufgabe nötig sind, ausgewertet. Ähnliche Messverfahren wurden auch für die weiteren Kennzahlen festgelegt, um eine quantitative Bewertung zu gewährleisten.

Das Vorgehen zur Bewertung einer gesamten Werkzeugkette baut auf der mechatronischen Aufgliederung der IT-Landschaft im Anlagenentstehungsprozess in digitale Werkzeugmodule auf, wobei zunächst bei hoher Detailstufe ein technischer Performance-Index berechnet wird, der je nach Analysefokus verschiedene Kriterien einbezieht und einer unternehmensspezifischen Gewichtung unterliegt (siehe Bild 3). Der Performance-Index kann den Wert null bis fünf annehmen, wobei der Wert null keine Erfüllung und der Wert fünf einem hohen Erfüllungsgrad der Leistungskennzahlen gegenüber der digitalen Werkzeugkette entspricht. Die Gewichtung der Leistungskennzahlen wird unternehmensspezifisch vorgenommen, wobei die Nutzungshäufigkeit verschiedener digitaler Werkzeugmodule durch den Anwender als Indiz für den Grad der Gewichtung angewandt werden kann.

Bild 3: Berechnung des Performance Index am Beispiel des Kriteriums «Effizienz».

Weitere Potenziale bei der Bewertung und Auswahl von Entwicklungswerkzeugen Die Bewertungsmethodik ist ein erster Schritt, um bestehende, mechatronische Reifegradmodelle um eine informationstechnische Sicht zu erweitern. Dabei können die prozessorientierten Reifegradmodelle (z.B. Capability Maturity Model Integration) als eine Art Schloss betrachtet werden, das durch den richtigen Schlüssel, also der passenden Kombination an digitalen Werkzeugen, geöffnet werden kann. Dieses Schlüssel-Schloss-Prinzip ist von zentraler Bedeutung, um die unternehmensspezifischen Rahmenbedingungen und die technischen Grundvoraussetzungen in die Auswahlentscheidung heterogener IT-Systemlandschaften im Maschinen- und Anlagenbau einfliessen zu lassen. ■


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PANEL-PC-SERIE FÜR PREISSENSITIVE AUTOMATIONSAUFGABEN

Komplettsystem in IP64 Die Panel-PC der Afolux-Serie von Spectra eignen sich insbesondere für preissensitive semi-industrielle Automationsaufgaben. Sie können nicht nur als Steuerrechner für die Visualisierung, sondern ebenfalls als Info-Terminal für Applikationen in der Maschinenindustrie eingesetzt werden.

Die Standard-Schnittstellenausstattung der AfoluxPanel-PC mit Bildschirmdiagonalen von 7 bis 12,1 Zoll.

Die Standard-Schnittstellenausstattung der AfoluxPanel-PC mit Bildschirmdiagonalen von 15 bis 19 Zoll.

Die semi-industriellen Panel-PC der Afolux-Serie adressieren Anwendungen in Automation, POS, Zeiterfassung und so weiter. Bilder: Spectra

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ie Afolux-Panel-PC sind als Komplettsystem mit vorinstalliertem Windows XP Professional oder Win 7 und optional mit den Betriebssystemen Windows XP, Windows XP embedded oder Windows CE auf Compact-Flash-Modulen verfügbar. Sämtliche Modelle sind dabei als Barebone (inklusive 1 GByte RAM, ohne Laufwerk) oder kundenspezifisch konfiguriert erhältlich. Die LCD-Monitore der Afolux-Reihe sind in den gängigen Grössen von 5,7 bis 19 Zoll erhältlich. Je nach Applikation können die Panel-PC in verschiedenen CPU-Leistungsklassen geliefert werden. So ist mit dem Atom-Prozessor N270 (1,6 GHz) von Intel eine lüfterlose Ausführung ebenso wie eine leistungsstarke gekühlte mit Core- 2-Duo- oder Core-i-5-

Prozessor von Intel möglich. Es können je nach Typ maximale Speicher von 1 bis 4 GByte RAM oder 8 GByte RAM eingesetzt werden. Umfangreiche Ausstattung Alle Geräte sind frontseitig in Schutzart IP64 ausgeführt und verfügen über ein schlankes Gehäuse und resistiven Touchscreen. Umfangreich ist auch die Ausstattung mit WLAN (Antenne eingebaut), Bluetooth, 2 x 3 Watt interne Lautsprecher, 1 x RS-232, 1 x RS232/422/485, 4 x USB 2.0, 2 x GB LAN, 1 x PS/2, 1 x VGA, 1 x Audio (Line-out) sowie 1 x 2,5-Zoll-Einbauplatz für SATA-HDD oder SSD. Alle Geräte haben einen Compact-Flash-Sockel Typ II und ein Mini-PCIInterface für weitere Optionen wie zum Bei-

spiel GPRS und so weiter sowie eine eingebaute Kamera. Die Panel-PC der Afolux-Serie lassen sich in einem Temperaturbereich von 0 bis 50°C einsetzen, ihre Bildschirmhelligkeit wird automatisch an die der Umgebung angepasst. Einbaumöglichkeiten Für die Afolux-Serie sind je nach Einsatzzweck eine Vielzahl von Einbau- und Befestigungsmöglichkeiten verfügbar. Diese reichen über einen Standfuss, Panel Mount-Kit, Wallmount-Kit sowie Rackmount-Kit für den Einbau in ein 19-ZollRack. Alle Modelle weisen eine StandardVESA-Montage mit 75 × 75 mm (5,6-Zollbis 12,1-Zoll-Modelle) oder 100 × 100 mm (12,1-Zoll- bis 19-Zoll-Modelle) auf.

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PROZESSAUTOMATISIERUNGSSYSTEM PLANTPAX STEUERT KOHLENSTOFF-NANORÖHREN-FERTIGUNG

Produktion im semi-industriellen Massstab Der Chemiekonzern Arkema produziert seit Kurzem in seinem Werk Mont in der französischen Region Pyrénées-Atlantiques Kohlenstoff-Nanoröhren. In diesem steuert das Prozessautomatisierungssystem PlantPAx nicht nur die Fertigung, sondern sorgt gleichzeitig für den Schutz von Umwelt und Mitarbeitenden.

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ohlenstoff-Nanoröhren finden in den verschiedensten Bereichen Einsatz. Durch ihre extreme Festigkeit eignen sie sich dafür, Strukturen (zum Beispiel für die Luftfahrt) stabiler zu machen oder schusssichere Westen herzustellen. Farben oder Kunststoffe werden durch Anreicherung mit ihnen ausserdem leitfähig.

ren. Die Herstellung erfolgt bei sehr hohen Temperaturen und unter Verwendung potenziell gefährlicher Stoffe, darunter das explosive Gas Ethylen. Weitere Hemmnisse gibt es durch die einzuhaltenden Vorsichtsmassnahmen – Absperren der Produktionszonen und der Produktverpackungsbereiche sowie Installation von Partikeldetektoren und Abzugshauben, denn bislang sind

Nanoröhren lassen sich vielseitig einsetzen. So machen sie beispielsweise Farben oder Kunststoffe leitfähig.

Herausforderung Der französische Hersteller gehört zu den wenigen Chemiekonzernen der Welt, die in der Lage sind, Kohlenstoff-Nanoröhren in semi-industriellem Massstab zu produzie-

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nicht alle Studien bezüglich der Toxizität der Produkte abgeschlossen. Vor dem Einstieg in die industrielle Produktion synthetisierte Arkema das Produkt zunächst in seinem Forschungs- und Entwicklungslabor in Lacq, um anschliessend eine Pilotfertigung zu starten, die für einen Ausstoss von 20 Tonnen pro Jahr dimensioniert war. Erst Anfang 2011 wurde am Standort Mont eine komplett neue Fertigungsstätte für Nanoröhren mit einer Jahreskapazität von 400 Tonnen errichtet.

Lösung Der technisch komplexe Prozess der Nanoröhren-Produktion verbindet eine Ablaufsteuerung mit ausgefeilter Regelung und setzt zudem eine sehr genaue Überwachung voraus. Um den Prozess präzise und sicher ablaufen zu lassen, überprüfte Arkema die Pilotanlage und entschied sich dabei gegen das ursprünglich gewählte Steuerungssystem, das auf einer traditionellen, dezentralen Steuerung beruhte. Stattdessen wählte das Unternehmen eine schlüsselfertige Lösung von Rockwell Automation, die auf dem Prozesssteuerungssystem PlantPAx beruht. «Ursprünglich wollten wir das vorhandene, dezentrale Steuerungssystem erweitern, doch Rockwell Automation hat uns die Wettbewerbsfähigkeit seiner PlantPAx-Lösung demonstriert und uns gezeigt, dass sich diese bei Bedarf aufrüsten lässt», erklärt Philippe Begards, Leiter des Bereichs Automation und elektrische Installationen bei Arkema: «Dies gab schliesslich den Ausschlag. Uns liegt daran, das Steuerungssystem bei einem Produktionsanstieg jederzeit aufrüsten zu können.» Die von Rockwell Automation vorgeschlagene Lösung kombiniert die erweiterten Prozesssteuerungsfunktionen, die zur Optimierung eines kritischen Prozesses benötigt werden, mit einer Sicherheitsarchitektur, die bei einem Störfall sowohl das Personal als auch die Umwelt schützt. Die Basis bildet das Prozesssteuerungssystem PlantPAx, ausgestattet mit einer programmierbaren Automatisierungssteuerung des Typs Allen-Bradley ControlLogix zur Steuerung und Regelung des Produktionsprozesses sowie einer Sicherheitsautomatisierungssteuerung Allen-Bradley GuardPLC, mit der sämtliche Produktionsparameter (Temperaturen, Druck, Ventilstellungen usw.) überwacht werden. Ausschlaggebender Faktor war für Arkema neben der Upgrade-Fähigkeit die Flexibilität dieser Lösung.


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Arkema setzt auf Lösungen von Rockwell.

Das Werk Mont von Arkema ist auf eine Jahresleistung von 400 Tonnen Nanoröhren ausgelegt. Das eingesetzte Prozessautomatisierungssystem erlaubt eine flexible Erweiterung des Ausstosses. Bilder: Arkema

Ergebnisse Das Design und die Implementierung der Lösung verlangten nach einer sehr genauen Funktionsanalyse, nach kompletter Integration und nach einer Akzeptanzplattform, auf der sich der gesamte Prozess simulieren liess, um die Implementierungsphase zu optimieren. Das gesamte Management des Projekts übernahm dabei das Global Solutions Team von Rockwell Automation. «Rockwell Automation zeichnete für die Entwicklung und Abstimmung des gesamten Prozessautomatisierungssystems für unsere Nanoröhren-Produktion verantwort-

lich, wozu auch eine besonders komplexe Regelung gehört», so Philippe Begards. Schon der erste Produktionslauf, der im Januar 2011 genau nach Zeitplan gestartet wurde, war erfolgreich. «Die Global-Solution-Ingenieure haben hervorragende Arbeit geleistet», lobt Philippe Begards: «Die PlantPAx-Lösung war auf Anhieb betriebsbereit und erforderte keinerlei Reparaturen oder Modifikationen. Auch was die Regelung der Temperaturverläufe oder Gasdurchflussraten betrifft, funktionierte alles von Anfang an perfekt.» Nach Abschluss der darauffolgenden Fertigungsläufe konnte

der erwartete Produktionsdurchsatz für die Nanoröhren sogar noch übertroffen werden. Damit war bewiesen, dass die PlantPAx-Lösung ab Eintreffen der ersten Kundenaufträge für eine kontinuierliche Produktion sorgen konnte. Arkema ist mit den erzielten Ergebnissen rundum zufrieden, weshalb es plant, das PlantPAx-System auf weitere Produktionslinien zu erweitern. ■

Technik in Kürze Arkema setzt in seinem Werk Mont auf eine schlüsselfertige Lösung, die auf dem Prozessautomatisierungssystem PlantPAx basiert. Dabei steuert und regelt die programmierbare Automatisierungssteuerung Allen-Bradley ControlLogix sämtliche Produktionsprozesse, während eine Sicherheitssteuerung vom Typ Allen-Bradley GuardPLC die Produktionsparameter überwacht. Das Management des kompletten Projekts lag in den Händen des Global Solutions Teams von Rockwell Automation.

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Der SigmaCollator von Müller Martini ist über POWERLINK vernetzt. Für die direkte Steuerung ist in die einzelnen Anlagenteile ein Power Panel von B & R integriert. Bild: Müller Martini

MAXIMIERUNG VON KOMPLEXITÄT, GESCHWINDIGKEIT UND PRÄZISION

Powerlink macht Druck Wachsende Komplexität, steigende Achsenzahlen und der Trend zu höheren Geschwindigkeiten bei höchster Präzision prägen den Maschinenbau für Druck- und Buchbindeanwendungen. Die Folge ist ein Bedarf an dynamischer Reaktionsfähigkeit mit starrer Synchronisierung aller Achsen, was ein schnelles Bussystem erfordert.

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n der Druckbranche herrscht ein scharfer Wettbewerb. Der Druck, tadellose Qualität zu sinkenden Kosten zu erzeugen, ist enorm. Fehlversuche und die Produktion von Makulatur lassen sich in der Kalkulation nur sehr beschränkt unterbringen. Das be-

INFOS B & R Industrie-Automation AG 8500 Frauenfeld Tel. +41 52 728 00 55 office@br-automation.com www.br-automation.com

trifft den Druck selbst, ebenso aber auch die Post-Press-Verarbeitung mit Beschnitt, Faltung, Heftung und Verpackung. Die Antwort der Zulieferindustrie für Druckereien und Buchbindereien sind immer schnellere Druckmaschinen und eine immer vollständigere Automatisierung des Gesamtprozesses von der Bedruckung über die Konfektionierung bis zur Auslieferung. Auch bemühen sich die Druckmaschinenbauer, ihre Maschinen zunehmend flexibler einsetzbar zu gestalten, sodass die zu ihrer Refinanzierung erforderliche Auslastung hoch gehalten werden kann. Dazu gehört die Möglichkeit, Material unterschiedlicher

Dicke, Rauheit und Flexibilität zu verarbeiten, von der Kunststofffolie mit einigen μm bis zu Papier mit einzelnen Millimetern. Denn ein Druck-Erzeugnis ist nicht nur die Zeitschrift, sondern auch die Werbefolie auf der Aussenseite der Strassenbahn, der Beutel mit dem Tiefkühlgemüse oder der Geldschein. Explodierende Achsenzahlen Eine der Folgen dieser Entwicklung ist eine stark gestiegene Anzahl von Bewegungsachsen. Achsanzahlen über 50 sind keine Seltenheit, deutlich über 200 können es bei Grossmaschinen sein. Bis zu 18 hinterein-


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andergeschaltete Farbstufen müssen exakt aufeinander abgestimmt arbeiten. Nur wenn der Druck jeder Farbe positionsgenau erfolgt, stimmt das Gesamtbild. Grobe Abweichungen führen zu unerwünschtem Ausschuss, aber auch schon geringste Nichtpasser zeigen ein in den Konturen verschwommenes Bild und verfälschen die Farbmischräume. Die Herausforderung wäre noch überschaubar, wenn das zu bedruckende Material über den gesamten Druckvorgang hinweg konstante Eigenschaften behalten würde. Zu berücksichtigen ist jedoch auch die Veränderung durch den Druck, die im Papier oder in der Folie selbst stattfindet. Ebenso können Stauchung oder Streckung durch Unregelmässigkeiten bei der Abwicklung des zu bedruckenden Materials Auswirkungen auf die Absolutposition des bereits gedruckten Teilbildes haben. Diese wird über Sensoren festgestellt und mittels Registerregelung durch die jeweils nächste Stufe bei deren Positionierung berücksichtigt. Die hoch präzisen Positioniervorgänge, die den gesamten Produktionsfluss im Printmedienbereich (Pre-Press, Press, Post-Press) kennzeichnen, erfordern eine strenge Synchronisierung der zahlreichen Achsen. Diese wird in den meisten Fällen von einer einzigen Master-Achse abgeleitet und stellt hohe Anforderungen an die Übertragungsbandbreite des Kommunikationsmediums. Allerdings reicht die Bandbreite, angesichts heutiger Druckgeschwindigkeiten und bei Abtastzeiten der Druckmarken-Sensoren um 2 μs, selbst bei Verwendung von Ethernet nicht aus, wenn die Antriebe sequentiell angesprochen und abgefragt werden. Bandbreitenoptimierung durch Powerlink Um diesen Zeitdruck zu reduzieren, helfen drei Eigenschaften des Powerlink-Echtzeit-

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Uteco nutzt in seiner Zentralzylinder-Flexodruckmaschine Crystal das Kommunikationsprotokoll POWERLINK, das eine deterministische Datenübertragung und Echtzeitreaktionen sicherstellt. Bild: Uteco

protokolls für Ethernet. Eine davon ist die Fähigkeit zum Querverkehr, das heisst, alle Antriebsnetzwerknoten empfangen zeitgleich und ohne Umweg über den Master die Kommunikationsdaten eines intelligenten Netzwerkknotens. Sie können ohne Zeitversatz gleichzeitig reagieren. Der zweite beschleunigende Mechanismus innerhalb des Protokolls ist die Möglichkeit zum Multiplexen der Slave-Nodes. Da die Rückmeldung von den Antrieben bei Weitem nicht so zeitkritisch ist wie das Synchronisationssignal, müssen nicht

Shaanxi Beiren nutzt in seinen Druckmaschinen Powerlink, dessen Präzision das Unternehmen überzeugt hat. Bild: Shaanxi Beiren

alle Knoten innerhalb desselben Zyklus antworten. Dadurch können die Kommunikationszykluszeiten auch bei extrem hohen Achsenzahlen kurz gehalten werden. Das ermöglicht die Realisierung von Druckmaschinen, bei denen Komplexität, Geschwindigkeit und Präzision nicht jeweils auf Kosten der anderen optimiert werden müssen, sondern bei denen alle diese Eigenschaften zugleich maximiert werden können. Modularität durch Topologiefreiheit Eine weitere Systemeigenschaft von Powerlink, die sich gerade im Bereich der Drucktechnik vorteilhaft auswirkt, ist die Unabhängigkeit dieser Netzwerktechnologie von der Topologie. So können in grossen Maschinen Kabellängen und Signalwege optimiert werden. Darüber hinaus ist es möglich, Netze so aufzubauen, dass auch im Fall eines Kabelbruchs noch alle Knoten erreicht werden und der Betrieb aufrechterhalten werden kann. Vor allem aber ist es einfach, Druck-Automatisierungslösungen mit hoher Modularität zu schaffen: Einzelne Farbstufen, aber auch sämtliche Post-Press-Maschinen, können so als abgeschlossene Kompletteinheiten in sich vernetzt und mittels Steckverbindung flexibel zu grösseren Produktionsstrassen zusammengefasst werden. Und das auch nachträglich. ■


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Altrac AG

www.altrac.ch

B&R Industrie-Automation AG

www.br-automation.com

Bachofen AG

www.bachofen.ch

Beckhoff Automation AG

www.beckhoff.ch

Carl Geisser AG

www.carlgeisser.ch

CL-Electronics GmbH

www.cl-electronics.com

Display LC AG

www.displaylc.com

Glyn Schweiz AG

www.glyn.ch

Hutmacher & Schlund AG

www.hus.ch

Inovis Live Automation AG

www.inovis.ch

Invertag AG

www.invertag.ch

MPI Distribution AG

www.mpi.ch

Primelco Visual Data AG

www.primelco.ch

Rittal AG

www.rittal.ch

Rotronic AG

www.rotronic.ch

Saia-Burgess Controls AG

www.saia-pcd.com

Satomec AG

www.satomec.ch

Schneider Electric (Schweiz) AG www.schneider-electric.com Siemens Schweiz AG

www.siemens.ch

Simpex Electronic AG

www.simpex.ch

Spectra (Schweiz) AG

www.spectra.ch

Swissdis AG

www.swissdis.ch

Syslogic AG

www.syslogic.ch

Trimada AG

www.trimada.ch

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16:10

05:04

16:09

Seitenverhältnis

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04:03

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Full-HD

Sonstige

SXGA

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Auflösung

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VGA

WVGA

QQVGA

QVGA

>40 Zoll

15,1 bis 21 Zoll

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21,1 bis 40 Zoll

7-10,3 Zoll

Technologie

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Sonstige

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LCD

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Marktübersicht Displays

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Anschlüsse

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Handschuhbedienung möglich

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Touchscreen

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projiziert kapazititv

resistiv

Single/Multitouch

Firewire

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Sonstige

USB 2.0

USB 3.0

10/100Mbit/s-Ethernet

1-Gbit/s-Ethernet

S-Video

RS232/422/485

FBAS

CameraLink

CCIR/EIA

DisplayPort

LVDS

DVI

HDMI

VGA

RGB

ohne Schmutzkante

Aluminium

Edelstahl

Gehäuse

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Kunststoff

IP69k

Sonstige

IP67

IP68

IP54

IP65

integrierter Lautsprecher

einbaufähig

offen

19 Zoll

geschlossen

Standalone

Tragarm

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Universelle und kompakte PC-Steuerung Der Embedded-PC CX9020 integriert modernste Komponenten auf engem Raum. So kann die ARM-Cortex-A8-CPU intern auf 1-GByte-DDR3RAM-Speicher zugreifen, wodurch sich in Kombination mit der Automatisierungssoftware TwinCAT selbst sehr anspruchsvolle SPSund Motion-Control-Anwendungen realisieren lassen. In der Basisausstattung sind zwei 10/100MBit/s-Ethernet-Ports (interner Switch), vier USB-2.0- sowie eine DVI-D-Schnittstelle vorhanden. Das Multioptionsinterface ermöglicht die Integration einer zusätzlichen Schnittstelle, wie zum Beispiel für EtherCAT (nur Slave), Profinet oder CANopen. Zum Liefer-

Ethernet-Switch mit VIP-Ports Der 8-Port-Gigabit-EthernetSwitch EKI-3728 verfügt über zwei VIP-Ports. Der über diese Schnittstellen eingehende Verkehr wird mit Priorität gegenüber den anderen Ports behandelt. Dies bietet insbesondere bei Anwendungen mit hoher Bandbreite, wie beispielsweise Video-Streaming, bei denen es zu Latenzproblemen kommen kann, grosse Vorteile. Zudem unterstützt der Switch den IEEE 802.3az-EnergieeffizienzStandard, bei welchem Ports ohne Link abgeschaltet werden. So lassen sich bis zu 50 Prozent Energie einsparen. Der Switch hat einen weiten Eingangsspannungsbereich von 8,4 bis 52 VDC und verfügt über zwei redundante Eingänge.

umfang gehört des Weiteren eine 256-MByte-MicroSD-Karte für das Betriebssystem. Ein MicroSD-Kartenslot kann für zusätzliche Anwenderdaten genutzt werden. Das Betriebssystem ist Microsoft Windows Embedded Compact 7, der erweiterte Betriebstemperaturbereich von –25 bis 60 °C ermöglicht den Einsatz in klimatisch anspruchsvollen Anwendungen.

Beckhoff Automation AG | 8200 Schaffhausen | Tel. +41 52 633 40 40 info@beckhoff.ch | www.beckhoff.ch

Trenew Electronic AG | 8630 Rüti ZH | Tel. 055 250 66 00 info@trenew.ch | www.trenew.ch

eXtended Automation für die Robotik

QSeven-Modul mit Cortex-A9-CPU

Die Software «TwinCAT Kinematic Transformation» integriert die Robotersteuerung in die Automatisierungssuite TwinCAT. Die Funktionen SPS, Motion Control, HMI, Messtechnik und Robotik können mit ihr auf einem IPC ausgeführt werden. Die Konfiguration und die Programmierung erfolgen komplett in TwinCAT, sodass Engineeringzeit und -kosten deutlich reduziert werden können. Bisher sind die folgenden Kinematiken implementiert: Kar-

tesisches Portal, Scherenkinematik, Rollenkinematik (H-Bot), SCARA, 2-D-Kinematik, 2-D-Parallel-Kinematik und 3-D-Delta-Kinematik. Weitere Kinematiken sind in der Planung. Zusätzlich bietet «TwinCAT Kinematic Transformation» Tracking-Funktionalitäten. Dabei wird der Roboter auf ein bewegtes Objekt aufsynchronisiert, um zum Beispiel Werkstücke von Förderbändern oder auch schräg liegenden Drehtellern greifen zu können.

Beckhoff Automation AG | 8200 Schaffhausen | Tel. +41 52 633 40 40 info@beckhoff.ch | www.beckhoff.ch

Das QSeven-Modul ROM-7420 von Advantech basiert auf dem leistungsfähigen i.MX6-Dual-1GHz-Prozessor von Freescale und ist mit 1 GByte DDR3 RAM und 4 GByte Flash bestückt. Die Grafikkarte unterstützt OpenGL ES 2.0 und OpenVG 1.1 sowie Full-HD-

Displays mit Anschluss über LVDS, VGA oder HDMI. Als I/O stehen 2 x CAN, 1 x PCIe, GBit-Ethernet, SATA, USB 2.0, 4 x UART, GPIO sowie I2C zur Verfügung. Das Modul wird mit 5 VDC versorgt und ist in einem Temperaturbereich von –40 bis 85°C einsetzbar.

Trenew Electronic AG | 8630 Rüti ZH | Tel. 055 250 66 00 info@trenew.ch | www.trenew.ch


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Redundanzlösung mit Standardsteuerung

Hochverfügbarkeit ist ab sofort auch für kleinere Anwendungen mit geringeren Ausfallkosten attraktiv und wirtschaftlich. Die Basis der B & R-Lösung bilden Standardsteuerungen der X20-Reihe, die eine nachträgliche Konfiguration der Ausfallsicherheit im Engineering Tool Automation Studio ermöglichen. Eigene, wegen der geringeren Stückzahl meist teurere, spezielle Redundanzsteuerungen sind nicht nötig. Der Engineering-Aufwand beschränkt sich auf die Deklaration der SPS als redundante Einheit sowie auf zusätzliche Eingaben zur Konfiguration von Kommunikationsparametern oder Ausfallkriterien.

B & R Industrie-Automation AG 8500 Frauenfeld Tel. +41 52 728 00 55 office@br-automation.com www.br-automation.com

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Metcal MX-5200 mit zwei aktiven Kanälen

I/O-Module mit erweitertem Temperaturbereich

Die Löt-, Entlöt- und Rework-Serie Metcal MX-5200 bietet die gleiche Produktivität und Prozesssteuerung wie die MX-5000-Serie, verfügt jedoch über zwei aktive Kanäle, wodurch zwei Handstücke gleichzeitig an einer Versorgungseinheit eingesetzt werden können. Dabei unterstützen vier verschiedene Handstücke und ein reiches Angebot an Lötund Rework-Kartuschen die produktive Nutzung der beiden aktiven Kanäle der Serie MX5200. Dies sind das Metcal Advanced-Handstück für SMD-Rework, das Metcal UltraFine-Handstück für Feinarbeiten, eine Präzisionspinzette zum Entfernen von 0201-Bauelementen bis hin zu 28 mm SOIC und eine Entlötpistole zum sicheren Entfernen von Durchsteck-Bauelementen.

B & R hat den Temperaturbereich seines I/Ound Steuerungssystems X20 und X67 erheblich erweitert. Möglich machen dies spezielle Industrial-Temperature-Elektronikbauteile, die in den Modulen verbaut sind. Sowohl die in Schutzart IP20 ausgeführten Module X20 als auch die in Schutzart IP67 ausgeführten Module X67 arbeiten zuverlässig bei Temperaturen von –25 bis +60°C. Gelagert werden können beide Module bei noch extremeren Temperaturen, und zwar im Bereich von –40 bis +85°C. Dadurch sind die Steuerung und die I/O-Module für einen noch grösseren Einsatzbereich geeignet. Sie zeichnen sich durch ihre Robustheit sowie Stabilität aus und stellen die sehr hohe Qualität der verbauten IndustrialTemperature-Elektronikbauteile unter Beweis. Um den zuverlässigen Einsatz der CPUs X20 und X67 gewährleisten zu können, setzt B & R bei den SPS auf spezielle CompactFlash-Karten, die den extremen Temperaturen standhalten.

Hilpert Electronics AG | 5405 Dättwil AG Tel. 056 483 25 25 office@hilpert-electronics.com | www.hilpert.ch

B & R Industrie-Automation AG | 8500 Frauenfeld Tel. 052 728 00 55 | office.ch@br-automation.com www.br-automation.com

Embedded Computing Systems Panel PC, Box Computer, Single Board Computer, CPCI Computer, Monitore, … Führend in Beratung und Support – von der Komponente bis zum Gesamtsystem.

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Electronic Packaging

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Electronic Engineering

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Anbieter Homepage Produktname Einsatzgebiete

EMBEDDED PC

Axiomtek Deutschland GmbH www.axiomtek.de e BOX 730 Industrie-Automation, Maschinenbau, Prozesstechnik, Gebäudeautomation

Formfaktor bzw.Bauform Prozessor Arbeitsspeicher Massenspeicher Arbeitsbereich Kühlsysteme Speisespannung Betriebssystem(e)

Kompakt Core i3, i5, i7 bis 16 GByte 2,5"HDD / SDD, C-Fast –20 bis 70°C lüfterlos 10–35 VDC Win7, WinXP, Win7 Embedded, Linux Schnittstellen 8 x RS 232/422/485 isoliert., 2 x Display-Port, 2 x Ethernet, 8 x DIO isoliert, 2 x USB 3.0 / 4 x USB 2.0 Feldbus-Unterstützung Video/Display-Interface 2 x DP, 1 x DVI-I Breite x Höhe x Tiefe 192 x 230 x 100 mm Sonstiges 2 x PCIe Minicard, 2 x SIMcard-slot

Anbieter Homepage Produktname Einsatzgebiete

Formfaktor bzw.Bauform Prozessor Arbeitsspeicher Massenspeicher Arbeitsbereich Kühlsysteme Speisespannung Betriebssystem(e)

ELMA Electronic AG www.elma.com 2 slot OpenVPX System Platform Transport, Luft-/Raumfahrt, Rüstung, Baumaschinen Small Form Factor Intel Core i7 dual- oder quad-core CPU 16 GByte DDR III (mit ECC) Bis zu 128 GByte SSD –40 bis 85°C lüfterlos 28 VDC Win7, Win8, WinXP, Linux

B & R Industrie-Automation AG www.br-automation.com Automation PC 510/511 Industrie-Automation, Maschinenbau, Prozesstechnik, Gebäudeautomation

Book Atom Z510/520/530, 1,1–1,6 GHz bis 2 GByte Compact Flash, HDD, SSD 0 bis 50°C lüfterlos 24 VDC ±25% Win7/emb STD 7, WinXP, Win emb STD 2009, WinCE 6, RT OS (AR) 2 x USB, 10/100/1000 Mbit/s Ethernet, 2 x RJ 45, 10/100/1000 MBit/s, DVI-I, RS232/422/485, HDA-Audio 4 x USB 2.0, 1x Optionsschnittstelle CAN, Powerlink, X2X, RS232/422/485 DVI, SDL bis 4 x 40 m 58 x 210 x 202,4 mm EN61000-6-4:2007, EN61131-2:2007 EN60204-(A)1:2006/

ELMA Electronic AG www.elma.com ELMA SBC IP68 Steuern, Messen, Regeln in anspruchsvollen Umgebungen Box-PC EPIC Atom N450 CPU 1,66 GHz 1 GByte 2,5" SATA HDD bzw. SSD IP68 bis 70°C lüfterlos extern 5 V/12 V Windows, Linux

Schnittstellen 2 x GbE (Vita 46.7), x HDMI, 2 x USB 2.0, USB2.0, Gigabyte-Ethernet

Feldbus-Unterstützung Kundenspezifisch Video/Display-Interface HDMI Breite x Höhe x Tiefe Sonstiges MIL-STD 704D

Beckhoff Automation AG www.beckhoff.ch CX2020 Maschinenbau, Fertigungsautomation, Anlagenbau, Gebäudeautomation, MSR, Robotik Hutschienen-PC Intel Celeron 827E 1,4 GHz 2 GB DDR3-RAM; optional 4 GB 4-/8-GByte-CFast-Flashkarte –25 bis 60°C lüfterlos 24 VDC (–15%/+20%) Windows Embedded Standard 7

VGA 200 x 65 x 250 mm

EtherCAT, CANopen, Profinet, Profibus, Ethernet/IP DVI-I 144 x 100 x 91 mm Zulassungen gemäss UL, CE

Fabrimex Systems AG www.fabrimex-systems.ch Nuvo-3000 Steuerung, Visualisierung, Bildverarbeitung, Automation, Medical, Vehicle, Traffic/Überwachung Embedded System Intel Core i3 bis i7 3rd Gen bis 16 GByte SATA, CFast, SATA in Cassette –25 bis 70°C lüfterlos 8–25 VDC WIN7 Embedded, POSReady, Windows8, XP 5 x Intel GbE Lan, DVI, VGA, 2 x RS232/ 422/485, 2 x USB 3.0, 4 x USB 2.0, Audio, PS/2, 1 x PCIe Opto isolated 8DI/8DO 1 x VGA, 2 x DVI-I 240 x 225 x 78 mm Cassette für PCIe Expansion Slot oder 3,5" HDD

Beckhoff Automation AG www.beckhoff.ch CX9020 Maschinenbau, Fertigungsautomation, Anlagenbau, Gebäudeautomation Embedded System Hutschienen-PC ARM Cortex-A8, 1 GHz 1 GByte DDR3-RAM 256 MByte MicroSD option erweiterbar –25 bis 60°C lüfterlos 24 VDC (–15%/+20%) Windows Embedded Compact 7 2 x RJ 45 (Ethernet, interner Switch), 10/100 MBit/s, DVI-D, 4 x USB 2.0, 1 x Optionsschnittstelle EtherCAT, CANopen, Profinet, Profibus, Ethernet/IP 85 x 100 x 91 mm Zulassungen gemäss UL, CE

Fabrimex Systems AG www.fabrimex-systems.ch FPC-7700 Steuerung, Visualisierung, Digital Signage, Bildverarbeitung, Embedded System Core i7-3610QM 16 GByte 2 x 2.5" SSD/HDD, 1 x CFAST, –20 bis 55°C lüfterlos 9 – 36 VDC Windows 7 Embedded, POSReady, Windows 8 4 x RS-232/422/485, 8 x DIO, 3 x Intel GLAN,4 x USB 3.0, 6 x USB 2.0, LPT, Audio EtherCAT, Profibus, CANopen,usw. 1 x DVI-D, 1 x DVI-I 225 x 90 x 267 mm 3G, UMTS, GPS, WIFI, Watchdog


EMBEDDED PC

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Fabrimex Systems AG www.fabrimex-systems.ch POC-100 Steuerung, Visualisierung, Bildverarbeitung, Automation

tor bzw.Bauform Prozessor Arbeitsspeicher assenspeicher Arbeitsbereich Kühlsysteme peisespannung riebssystem(e)

Embedded System Dual Intel Atom D525 1.8 GHz 2 GByte SATA, mSATA –30 bis 70°C lüfterlos 8–25VDC WIN7 Embedded, POSReady, Windows8, XP Schnittstellen 4 x RS232/422/485, VGA, USB, LVDS, 2 x Intel GbE LAN

-Unterstützung splay-Interface VGA, 1 x 18 Bit LVDS x Höhe x Tiefe 149 x 105 x 44mm Sonstiges CE, EN55022, EN55024

GLYN GmbH www.glyn.de AEC-6613 Industrie-Automation, Maschinenbau, Prozesstechnik, Gebäudeautomation Box-PC Atom D2550, 1,86 GHz bis 4 Gbyte CFast –15 bis 60°C lüfterlos 12 VDC oder 9–30 VDC 32 bit Win7, WinXP, Linux

GLYN GmbH www.glyn.de ACP-2153 Industrie-Automation, POS-Terminals, Maschinenbau, Prozesstechnik, Gebäudeautomation Panel PC 15 Zoll Atom D2550, 1,86 GHz bis 4 Gbyte CFast, SATA Hard Disk –20 bis 60°C lüfterlos 90–30VDC 32 bit Win7, WinXP, Linux

CFast, MiniCard, 4 x USB, 2 x LAN, 4 x COM (opt. isolated)

CFast, MiniCard, 2 x USB, 2 x LAN, 3 x COM (opt. isolated), Line out,

DVI-D, VGA 212 x 79 x 107 mm CE, FCC Class A

VGA, opt. DVI-D 359 x 273 x 70 mm Projective Capacitive Glas-Touch, LED Backlight, alternativ als Panel Mount Version

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Pure Energie Wir entwickeln spezifische, individuelle und genau Ihren Bedürfnissen entsprechende Li-Ion-Battery-Packs.

Kundenspezifische Akkuentwicklung Gehäusetechnologie Produktion

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tor bzw.Bauform Prozessor Arbeitsspeicher assenspeicher Arbeitsbereich Kühlsysteme peisespannung riebssystem(e) Schnittstellen

Hoffmann + Krippner GmbH www.flexx-ipc.ch flexx-IPC Industrie-Automation, Maschinenbau, Medizin- und Lebensmitteltechnik, Messtechnik abhängig von Variante Intel Atom, AMD Mobile Athlon bis 2 GByte SSD, HDD 0 bis 45°C lüfterlos 12/24 VDC, externes Netzteil Win7, Win Embedded Compact oder Standard 7, Win CE, Linux Gbit Ethernet, PCIe, RS-232, USB 2.0, Audio, PS/2

-Unterstützung kundenspezifisch splay-Interface x Höhe x Tiefe abhängig von Variante Sonstiges Kundenspezifische Fronten, resistive und kapazitiveTouchscreen

HY-LINE AG www.hy-line.ch DHEC-IA525D-01BP Optimiert für Gebäude und Industrieautomation Hutschienen-PC Atom D525 / GM315 4 GByte 1 x CF Card bis 8GByte 0 bis 40°C (Lüfterlos) lüfterlos 24 VDC MS Windows XP Embedded 2 x EthernetGigabit, 4 x USB 2.0, 3 x RS232, PS2, mPCIe Slot (intern)

VGA 15pin D-Sub 187 x 120 x 65 mm CE

MPI Distribution AG M www.mpi.ch PIP30 Famillie Fahrzeuge, Prozesstechnik, Fernwartung, Industrieautomation, Kommunikation, Militär Box-PC Intel Core i7, i5, Celeron (Ivy Bridge) bis 16 GByte SSD, HDD, mSATA –40 bis 75°C lüfterlos 8–36 VDC, ESD, EMC geschützt Win7, Win XP, Win7 Embedded, Linux 4 x USB 3.0, 5 x USB 2.0, 4 x GbE LAN, mPCIe, eSATAp, PC104 Express, 2 x RS232 DP, DVI-I, 24 bit LVDS 270 x 162 x 63 mm EMC: EN55022, 55024, 61000, MIL-STD-461E, Shock +V.: EN60068, S: EN60950, 60601, MIL STD-810-F

HY-LINE AG Gründenstrasse 82 CH 8247 Flurlingen Telefon 052 647 42 00 info@hy-line.ch www.hy-line.ch/mobilepower

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Formfaktor bzw.Bauform Prozessor Arbeitsspeicher Massenspeicher Arbeitsbereich Kühlsysteme Speisespannung Betriebssystem(e)

EMBEDDED PC

MPI Distribution AG www.mpi.ch MXC-6300 Industrie-Automation, Maschinenbau, Prozesstechnik, Gebäudeautomation, Kommunikation Box-PC Intel i/,I5,i3 3rd Generation bis 16 GByte 2,5" HDD, SSD SATA III, CF Card, 0 bis 50°C lüfterlos 9–32 VDC Win7, Win XP, Win7 Embedded, Linux

Schnittstellen 4 x USB 3.0, 2 x USB 2.0, 2 x RS232/422/ 485, 2 x RS232, 2 x GbE LAN, DIO 16/16, 1 x PCI, 2 x PCIe x 8 Slot, 1 PCI x 16 Slot Feldbus-Unterstützung Video/Display-Interface 2 DP, +VGA or 2 DP + DVI-D Breite x Höhe x Tiefe 173 x 225 x 213 mm Sonstiges

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Formfaktor bzw.Bauform Prozessor Arbeitsspeicher Massenspeicher Arbeitsbereich Kühlsysteme Speisespannung Betriebssystem(e) Schnittstellen

Phoenix Contact AG www.phoenixcontact.ch BL PPC 1000 (konfigurierbar) Bedienlösung in der Automatisierungstechnik: Maschinen-, Anlagenbau für verschiedene Branchen Panel-PC (12", 15", 17") Atom 1,66 GHz N455 bis 2 GByte DDR3 SODIMM HDD, SSD und CF 0 bis 50°C lüfterlos 24 VDC ±20% Win embedded Standard 7, Win embedded Standard 2009, Win XP 2 x COM(RS232), 1 x COM(RS232/422/485), 4 x USB, 2 x Ethernet(10/100/1000MBit/s)

Feldbus-Unterstützung Video/Display-Interface 1 x VGA Breite x Höhe x Tiefe abhängig von der Displaygrösse Sonstiges weitere Leistungsklassen 3000, 7000, fixe Konfigurationen für alle Typen verfügbar.

MPI Distribution AG www.mpi.ch TANK-600 Industrie-Automation, Maschinenbau, Prozesstechnik, Gebäudeautomation

National Instruments www.ni.com CompactRIO Industrie-Automation, Maschinenbau, Prozesstechnik, Steuerungstechnik, Prototyping Box-PC (VESA100, DIN rail) Box-PC Intel Dual Core D2550, N2600 Intel Core i7; 1,33 GHz Dualcore Bis 4 GByte on Board 2 GByte DDR3-RAM 2,5" SSD, HDD, Compact Flash –20 bis 60°C 0 bis 55°C lüfterlos lüfterlos 9–36 VDC 9 bis 30 VDC Win7, Win XP, Win7 Embedded, Linux WIN Embedded Standard 7, LabVIEW Real-Time 6 x USB 2.0, 2 x GbE LAN, mPCIe full size, 1 x MXI Express, 4 x USB Highspeed, (support mSATA), und half size, 2 x Gigabit-Ethernet, 2 x seriell 6 x RS232, 2 x RS232,422,485 EtherCAT, modular erweiterbar VGA up to 2048x1636 VGA 270 x 162 x 63 mm max. 404 x 87 x 122 mm CE, FCC integrierter FPGA, 8 Steckplätze für C-Serien-Module

Phoenix Contact AG www.phoenixcontact.ch EL PPCx 1000 (konfigurierbar) Bedienlösung in der Automatisierungstechnik: Maschinen-, Anlagenbau für verschiedene Branchen Panel-PC (7", 9", 12", 15") Intel Atom bis AMD G-Serie bis 2 GByte DDR2 SSD (8, 16, 32 GB) 0 bis 50°C lüfterlos 24 VDC ±20% Win embedded Standard 7

Phoenix Contact AG www.phoenixcontact.ch DL PPC15M 1000 (konfigurierbar) Bedienungslösung in der Automatisierung: Maschinen-, Anlagenbau für verschiedene Branchen Panel-IPC – div. Montagearten Intel Atom E680T; 1,6 GHz max. 2 GByte DDR HDD, SSD, CF –20 bis 55°C lüfterlos 24 VDC ±20% Win embedded Standard 7, Win7

Plug-In Electronic GmbH www.plug-in.de Smartbox 2600 Automatisierung, Transportwesen, Video-Überwachung

Phoenix Contact AG www.phoenixcontact.ch Valueline IPC (konfigurierbar) Automatisierungstechnik: Maschinen-, Anlagenbau für verschiedene Branchen, Prozesssteuerung Box-IPC – div Montagearten Intel Core 2Duo bis 3 GByte DDR SODIMM HDD, SSD, CF –20 bis 55°C lüfterlos 24 VDC ±20% Win embedded Standard 7, Win embedded Standard 2009, WinXP, Win7 5 x USB, 2xEthernet(10/100/1000MBit/s) 4 x USB, 2 x CF, 1 x COM(RS232,422,485 wählbar) 2 x Ethernet(10/100/1000MBit/s) 1 x Audio 1 x COM(RS232) mit max. 2 PCI-Steckplätzen erweiterbar 1 x VGA, 1 x DVI-D 375 x 315 x 60 mm 265 x 207 x 49 mm Top Design, Multi-Touch Bildschirm div. Leistungsklassen vom mini Box-IPC bis zum Box-IPC mit Intel Core i7, erweitbar zum Panel-PC

4 x USB, 2 x Ethernet(10/100/1000MBit/s) 2 x COM(RS232,RS485)

abhängig von der Displaygrösse Widescreen-Display, 3D-Visualisierung mit AMD G-Prozessor, freier SD-Karten-Slot

Embedded Box PC od. Hutschiene Atom-Dual-Core D 2550, 1,86 GHz bis 4 GByte 2,5-Zoll-SATA –10 bis 60 °C lüfterlos

2 x RS232/422/485, 1 x Gigabit-Ethernet, 3 x wireless, 4 x USB 2.0, 1 x eSata 1 x VGA, 1 x HDMI, 1 x Display 184 x 56 x 110 mm Zulassungen gemäss CE und FCC Class A, optionale digitale I/O


EMBEDDED PC

Anbieter Homepage Produktname Einsatzgebiete

Primelco Visual Data AG shop.primelco.ch PRI-Box 7700 Industrie-Automation, Maschinenbau, Prozesstechnik, Gebäudeautomation

BMV www.rsonline.ch Mobile PC OB100 Alternative für feste Leitungen bei mobilen Anwendungen , Transport, mobilen Datenanwendungen SMD- oder VESA-Montage Intel Atom D510 Dual Core 2 GByte Interne SATA-Festplatte oder SSD keine Angabe Lüfter mit variabler Drehzahl +12 VDC @ 1 A Win7

Siemens Schweiz AG www.siemens.de/industrie-pc Embedded Controller EC31 Steuern, Regeln, Bedienen und Beobachten

tor bzw.Bauform Prozessor Arbeitsspeicher assenspeicher Arbeitsbereich Kühlsysteme peisespannung riebssystem(e)

induviduelle Bauformen wie DIN-Rail, Intel 3rd generation Core i3/i5/i7 Bis 8 GByte RAM CF Socket, SSD oder HDD –20 bis 55°C lüfterlos DC 9~36V mit 4-pin Terminal Block Win7, Win XP, Win7 Embedded, Linux

Schnittstellen Serial Port, USB Port, LAN Port, Video Port, Selectable Port, Audio and Expansion Bus -Unterstützung splay-Interface 1 x DVI-I und 1 x DVI-D x Höhe x Tiefe 225 x 267 x 90 mm Sonstiges Optionen wie HSUPA 3.75G Module, WiFi Dual-band module, SIM Socket

Audio, Ethernet, PS/2 x 2, SATA, USB 2.0 x 4, Wireless

1 x 10/100/1000 Mbit/s Ethernet, 2 x USB, 1 x RS232, PCI-104, SIMATIC S7-300 I/O Module Profinet DVI-I 160 x 125 x 115 mm CE, CSA, cULus, FM, Schiffbau, ATEX

Anbieter Homepage Produktname Einsatzgebiete

Siemens Schweiz AG www.siemens.de/industrie-pc IPC227D / HMI IPC277D Steuern, Regeln, Bedienen und Beobachten, Messwertaufzeichnung, Gateway, Datensammler, Hutschienen-PC, Box-PC, HMI-IPC Intel Atom E620, E640, E660 Bis 4 GByte Compact Flash, SSD, HDD 0 bis 50°C lüfterlos 24 VDC Win7 Ultimate, WES7, XP Professional, WES2009 2 x 10/100/1000 Mbit/s Ethernet, 4 x USB, bis 4 x RS232, 1 x RS485, 1 x PCIe, 4 x DI und 4 x DO Profinet DVI-D 191 x 100 x 60 mm Display (16:9) 7", 9", 12", 15", 19" CE, cULus (508), Schiffbau, WEEE

tor bzw.Bauform Prozessor Arbeitsspeicher assenspeicher Arbeitsbereich Kühlsysteme peisespannung riebssystem(e)

Siemens Schweiz AG www.siemens.de/industrie-pc IPC427D/HMI IPC477D Steuern, Regeln, Bedienen und Beobachten, Messwertaufzeichnung, Gateway, Datensammler, Hutschienen-PC, Box-PC, HMI-IPC bis Intel i7-3517UE bis 16 GByte, ECC CFast, SSD, HDD 0 bis 55°C lüfterlos 24 VDC Windows7 Ultimate, WES7, Linux

Schnittstellen 4 x USB, 2 x 10/100/1000 Mbit/s Ethernet, 2 x RS232, 2 x PCIe, -Unterstützung Profinet, Profibus splay-Interface DVI-D, DP x Höhe x Tiefe 262 x 134 x 50 mm Sonstiges Display (16:9) 12", 15", 19", 22" CE, cULus (508), Schiffbau, WEEE

Intel Graphics Media Accelerator 65 x 265 x 210 mm Diese kompakte Maschine integriert 3G-Mobilfunk,GPS und Wireless-Fähigkeiten (Wi-Fi, Bluetooth)

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Hutschienen-PC Intel CoreDue 1 GByte Compact Flash 0 bis 50°C lüfterlos 24 VDC WES2009

Sigmatek Schweiz AG www.sigmatek-automation.ch PC 322 Allgemeine Automation

INTEL Celeron G530T 2 GByte DDR3 RAM 32 GByte Solid State Drive 0 bis 50°C Prozessorlüfter 18–30 VDC Windows 7, XP 2 x Gbit Ethernet, VARAN, HMI-Link, 8 x USB, RS232, Audio(LineIn/Out Mikro), PS/2 Mouse u. Keyboard; VARAN 1 x DVI,1 x Display, HMI-Link b.100 m 113 x 310 x 285 mm CE, EN61000-6-2, EN61000-6-4, EN61132-2

Elektronikfertigung Kabelkonfektionen Baugruppenfertigung Komplett-Systeme Outsourcing-Projekte

ASSEMTRON AG Gotthardstrasse 3 CH-5630 Muri, AG Telefon: +41 (0) 56 675 10 10 E-mail: info@assemtron.ch Web: www.assemtron.ch

www.gotthard3.ch

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EMBEDDED PC

Anbieter Homepage Produktname Einsatzgebiete

Spectra (Schweiz) AG www.spectra.ch NISE 91 Steuerungstechnik, Messtechnik, Automatisierung, Gebäude-automation

Formfaktor bzw.Bauform Prozessor Arbeitsspeicher Massenspeicher Arbeitsbereich Kühlsysteme Speisespannung Betriebssystem(e)

DIN-Hutschienen-PC Atom E640, 1 GHz /Eg20T 1 GByte 40 GByte SATA SSD,1 x DOM,1 x SIM 0 bis 55°C, mit WT CF bis 70°C lüfterloses Konzept 12 VDC / 60 Watt Power Adapter Win XP Pro FES, Win7, Win Embedded Standard 2009, Fedora 14(2.6) 1 x VGA, 3 x USB 2.0, 2 x RS232, 10 3 x USB, 2 x RS232, 10 DIO, 1 x RS485, 1 x CAN, 2 x GB LAN, (Intel) CAN 2.0b, RS485, andere mit Zusatzadapter 1 x VGA 59 x 167 x 140 mm Eingebaute Antennen mit Anschlüssen nach aussen

Schnittstellen

Feldbus-Unterstützung Video/Display-Interface Breite x Höhe x Tiefe Sonstiges

Anbieter Homepage Produktname Einsatzgebiete

Formfaktor bzw.Bauform Prozessor Arbeitsspeicher Massenspeicher Arbeitsbereich Kühlsysteme Speisespannung Betriebssystem(e) Schnittstellen

Feldbus-Unterstützung Video/Display-Interface Breite x Höhe x Tiefe Sonstiges

Spectra (Schweiz) AG www.spectra.ch NISE 104-D25 Steuerungen, Messtechnik, IndustrieAutomation, Prozesstechnik, Automatisierung Mini-PC, Box-PC Atom D2550,1,8 GHz,Intel NM 10 Max. 4 GByte SDRAM 80 GByte SSD/HDD, 1x CFast (ext.) 0 bis 55°C lüfterlos 9 VDC bis 36 VDC/IP54 Win XP, Win 7 pro, Win. Emb. Standard 2009 6 x USB, 2 x RS232, 2 x RS232/422/ 485, 1 x CAN, 2 x GB LAN, Audio, ATX/AT 1 x CAN 2.0b, RS485, andere mit zusätzlichen Adaptern 1 x DVI-I, 1 x HDMI 185 x 131 x 53 mm Antennenbuchsen mit Anschluss nach aussen, Mini-PCIe für WIFI, WLAN oder 3 G Antenne

Spectra (Schweiz) AG www.spectra.ch NISE 2110A Steuerung, Visualisierung, Messtechnik, Automation, Gebäude-Automation, Prozesstechnik lüfterloser Box-PC Atom D525, 1,8 GHz, ICM8M PCH Max. 2 GByte DDR3 SO-DIM 32 GByte SATA SSD, WT,1 x CF (ext.) –20 bis 70°C lüfterlos 9 VDC bis 36 VDC, 65 W Win7, Win XP pro, Linux

Spectra (Schweiz) AG www.spectra.ch NISE 3600E2 High-End-Applikationen für Digital Signage, POS, Visualisierungen, Steuerungen High-End Minio-PC/Box-PC Core i7, 2,1 GHz, QM77 PCM Max. 4 GByte DDR3 SO-DIMM 120 GByte SSD/HDD, CF (ext.) 0 bis 45°C lüfterlos 9 VDC bis 30 VDC/120 Watt MS Win 7 Pro, 64 Bit

4 x USB, 4 x RS232, 2 x RS232/422/485, 2 GB LAN (Intel WG 825741T, 1 x Audio RS485, weitere mit Zusatadapter

4 x USB, 1 x RS232/422/485, 5 x RS232, 2 x GB LAN Intel, Audio.

1 x VGA 195 x 90 x 200 mm Erweiterungssteckplätze 1 x PCI, 1 x Mini PCIe, Zus. Einbau 2 x WLAN/3G Antenne

1 x VGA, 1 x DVI-D, 2 x Display-Ports 216 x 93 x 270 mm Erweiterungsslots 2 x PCIe (x4)

Trenew Electronic AG www.trenew.ch UNO-2184G Industrie-Automation, Maschinenbau, Mobile Computing Wandmontage, VESA, DIN-Rail i7-2655LE, 2,2 GHz bis 8 GByte Compact Flash, 2,5" HDD/SSD –10 bis 60°C lüfterlos 9 bis 36 VDC WinXP, Win 7, WES7, WES-2009, Linux 4 x 10/100/1000 Mbit/s Ethernet, 2 x RS232, 2 x RS232/422/485, 6 x USB, Audio, eSATA über mini PCIe oder PC104 expansion slot 1 x DVI-I, 1 x DP, 1 x HDMI 255 x 152 x 69 mm Remote Management, WiFi, SIM card

Spectra (Schweiz) AG www.spectra.ch Spectra Powewr-Box1280 High-End Digital Signage, 24/7 Betrieb, schnelle ind. Anwenungen, Visualisierungen, Steuerungen High-End-Box-PC Core i7/2,7 GHz, QM77 Max. 8 GByte DDR3 SO-DIMM 120 GByte SSD/HDD, opt. Blueray 0 bis 45°C Einmaliges Hybrid-Kühlsystem 9 VDC bis 36 VDC, 120 W Windows 7 pro (32 oder 64 Bit), Linux 2 x RS232, 8 x USB 2.0, 2 GB LAN, 3 x Audio, PS/2 Keyboard + Maus,

Syslogic AG www.syslogic.com Compact 71 Serie Industrielle Automation, Bahnindustrie, Verkehrsleitsysteme, Fahrzeugbau, Cleantech

Syslogic AG www.syslogic.com Compact 41 Serie Industrielle Automation, mobile Anwendungen (Bahn, Transport, Sonderfahrzeuge), Retrofit

Intel Atom E620T, E640T, E680T Bis 2 GByte CFast Flash-Speicher –40 bis 85°C lüfterlos 10 bis 30 VDC Win Embedded Standard/7/CE, Linux VGA, USB, RS232, RS422, RS485, CAN, SPI, I2C bus, PC/104 bus

Vortex86DX2 800 MHz 256 kByte 1 GByte DDR2 –40 bis 85°C lüfterlos 9 bis 30 VDC Win Embedded Standard/7/CE, Linux USB, RS232, RS422, RS485, PS/2, PC/104 bus, LPT169

Nur über zusätzliche Adapter 1 x VGA, 1 x DVI-D, 1 x HDMI 200 x 110 x 250 mm Erweiterungs-Slot 1xPCIe (x16), 1 x Mini-PCIe. Hybrid-Kühlung mit HeatPipe

Ethernet 10/100/1000 Mbit DVI-D bis 1280x1024 (SXGA) 227,6 x 54,5 x 127 mm IP40, EN60068-2-27, EN60068-2-64, EN-61000-6-2, EN-55022/55024/61000-6-2/61000-6-4, MTBF ~200 000h (22,8 Jahre)

Ethernet VGA 1280 x 1024 169 x 31 x 127 mm IP40, EN60068-2-27, EN60068-2-64, EN-61000-6-2/61000-6-4, EN-55022/ 55024, EN50121-3-2, MTBF ~250 000h @ 25°C (28,5 Jahre)

RS485, andere über Zusatz-Adapter


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MEMORY-EFFEKT BEI LITHIUM-IONEN-BATTERIEN NACHGEWIESEN

Überraschende Entdeckung am PSI Wissenschaftler des Paul Scherrer Instituts PSI und des Toyota-Forschungslabors haben bei einem weitverbreiteten Typ der Lithium-Ionen-Batterie den Memory-Effekt nachgewiesen. Besonders hohe Relevanz besitzt der Fund im Hinblick auf den bevorstehenden Einzug der Lithium-Ionen-Batterien in den Elektromobilitätsmarkt.

F

estgestellt wurde der Memory-Effekt an einem der meistverbreiteten Materialien für die positive Elektrode von Lithium-IonenBatterien: Lithium-Eisenphosphat (LiFePO4). Bei dieser Verbindung sind der nun entdeckte Memory-Effekt und die damit verbundene anomale Abweichung der Arbeitsspannung besonders folgenreich. Bei Lithium-Eisenphosphat bleibt die Spannung nämlich über einen grossen Bereich des Ladezustandes praktisch unverändert. Das bedeutet, dass bereits eine kleine anomale Abweichung der Arbeitsspannung als eine grosse Veränderung im Ladezustand miss-

«Entscheidend war die Idee, überhaupt nach diesem Effekt zu suchen» deutet werden könnte. Oder mit anderen Worten: Wenn aus der Spannung auf den Ladezustand geschlossen wird, kann hier schon durch eine kleine Abweichung der Spannung ein grosser Schätzfehler entstehen. Die Existenz des Memory-Effekts ist vor allem im Hinblick auf den zu erwartenden Einzug von Lithium-Ionen-Batterien in den Bereich der Elektromobilität relevant. Insbesondere bei Hybridautos, bei deren normalem Betrieb sehr viele Zyklen partieller Ladung/Entladung stattfinden, würde der Effekt auftreten. In diesen Fahrzeugen wird die Batterie nämlich bei jedem Bremsvorgang durch den zum Generator verwandelten Motor aufgeladen. Entladen wird sie auch meist nur partiell, etwa um den Verbrennungsmotor in Beschleunigungsphasen zu unterstützen. Die vielen aufeinanderfol-

AUTOR Leonid Leiva INFOS PSI Paul Scherrer Institut 5232 Villigen PSI Tel. +41 56 310 21 11 info@psi.ch www.psi.ch

genden Zyklen unvollständiger Ladung beziehungsweise Entladung können die Aufsummierung der einzelnen kleinen Memory-Effekte zu einem grossen Memory-Effekt zur Folge haben, wie die Arbeit zeigt. Dies würde einen Fehler bei der Abschätzung des momentanen Ladezustandes der Batterie zur Folge haben, falls der Ladezustand von der entsprechenden Software anhand des aktuellen Wertes der Spannung berechnet wird. Erklärung der Ursache Die Ursache für den Memory-Effekt orten die Wissenschaftler in der Art und Weise, wie das Laden/Entladen der Batterien auf der mikroskopischen Ebene vor sich geht. Das Elektrodenmaterial – in diesem Falle Lithium-Eisenphosphat (Li- Professor Petr Novák, Leiter der Sektion für elektrochemische EnergiespeicheBild: Scanderbeg Sauer Photography FePO4) – besteht aus einer rung am PSI. Unzahl mikrometerkleiner Partikeln, die eins nach dem anderen aufgeladen und entladen wer- Entladen keine linearen Prozesse. So steigt den. Diese Vorstellung der Lade- und Entla- zunächst beim Laden das chemische Potendevorgänge bezeichnen die Forscher als zial mit der fortschreitenden Abgabe von Li«Vielteilchen-Modell». Das Laden schreitet thium-Ionen. Dann aber erreichen die PartiPartikel für Partikel voran und besteht darin, keln einen kritischen Wert des dass die Teilchen Lithium-Ionen abgeben. Lithium-Anteils (und des chemischen PotenEin komplett geladenes Partikel ist dem- zials). An diesem Punkt findet ein abrupter nach Lithium-leer und besteht somit nur Übergang statt: die Partikeln geben ihre vernoch aus Eisenphosphat (FePO4 ). Das Ent- bleibenden Lithium-Ionen sehr rasch ab, ohladen wiederum besteht in der Wiederan- ne dass sich dabei ihr chemisches Potenzial sammlung von Lithium-Atomen in den Elek- verändert. Es ist genau dieser Übergang, trodenpartikeln, sodass aus Eisenphosphat der erklärt, warum die Spannung der Batte(FePO4) wieder Lithium-Eisenphosphat (Li- rie über einen grossen Bereich praktisch unFePO4) wird. Die Änderungen des Lithium- verändert bleibt (Spannungsplateau). Anteils, die mit dem Laden/Entladen einhergehen, verursachen eine Änderung des Barriere zwischen arm und reich Die Existenz dieser Potenzialbarriere ist entchemischen Potenzials der einzelnen Partikel, was wiederum die Spannung der Batte- scheidend für das Auftreten des Memoryrie verändert. Allerdings sind Laden und Effekts. Haben die ersten Partikeln die Po-


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Wie der Memory-Effekt zustande kommt: Geschrieben wird der Effekt ins Gedächtnis der Batterie bei einem Zyklus mit partiellem Laden (hier 50 Prozent der Speicherkapazität) mit anschliessender vollständiger Entladung. Im darauffolgenden Zyklus macht sich der Memory-Effekt durch eine Überspannung (kleine «Beule») bemerkbar und zwar genau an der Stelle, an der der partielle Ladezyklus abgebrochen wurde. Ganz rechts zum Vergleich ist die normale Spannungskurve zu sehen. Bild: Nature Publishing Group

tenzialbarriere überschritten und sind sie Lithium-leer geworden, kommt es zur Aufspaltung der Partikel-Population der Elektrode. Das heisst: Es gibt nun eine scharfe Trennung zwischen Lithium-armen und Lithium-reichen Partikel. . Wenn die Batterie nicht vollständig geladen wird, bleibt also eine bestimmte Anzahl Lithium-reicher Partikeln übrig, die es nicht über die Barriere geschafft hat. Diese Partikeln bleiben aber nicht lange am Rand der Barriere, denn dieser Zustand ist nicht stabil, sondern sie rutschen hinab, das heisst, ihr chemisches Potenzial sinkt. Selbst wenn die Batterie wieder entladen wird und alle Teilchen wieder vor der Barriere zu liegen kommen, bleibt diese Aufspaltung in zwei Gruppen bestehen. Und nun kommt das Entscheidende: Beim nächsten Ladevorgang wird zuerst die erste Gruppe (Lithiumärmere Partikeln) über die Barriere gebracht, während die zweite Gruppe (Lithiumreich) quasi «hinterherhinkt». Damit die verzögerte Gruppe die Barriere erreicht, muss nun ihr chemisches Potenzial weiter erhöht werden und genau das verursacht die den Memory-Effekt kennzeichnende Überspannung («Beule» in Grafik). Der Memory-Effekt ist also die Konsequenz der Aufspaltung der Partikel-Population in zwei Gruppen mit deutlich unterschiedlichen Lithium-Anteilen, was wiederum daraus folgt, dass die Partikeln eins nach der anderen über die Potanzialbarriere springen. Die Überspannung, durch die der Effekt sich bemerkbar macht, entspricht der zusätzlichen Arbeit, die geleistet werden muss, um diejenigen Partikeln über die

Potanzialbarriere zu befördern, die nach einer unvollständigen Ladung zurückgeblieben waren. «Gedächtnisschwund» durch Wartezeit Die Zeit, die zwischen Laden und Entladen einer Batterie verstreicht, spielt eine wichtige Rolle für den Zustand der Batterie am Ende dieser Vorgänge. Laden und Entladen sind nämlich Prozesse, die das thermodynamische Gleichgewicht der Batterie aufheben, und durch eine Wartezeit kann sich dieses Gleichgewicht wieder einstellen. Die Forscher fanden heraus, dass eine genügend lange Wartezeit den Memory-Effekt auszulöschen vermag. Dies geschah aber, in Einklang mit dem Vielteilchen-Modell, nur unter bestimmten Bedingungen. So verschwand der Memory-Effekt, wenn nach einem Zyklus bestehend aus partieller Ladung und anschliessender vollständiger Entladung lange genug gewartet wurde. In diesem Falle waren die zwei Partikelgruppen nach der vollständigen Entladung zwar getrennt, aber auf ein und derselben Seite der Potenzialbarriere. Die Trennung verschwand also, weil die Partikeln einem Gleichgewichtszustand zustrebten, in dem sie alle den gleichen Lithium-Anteil hatten. Bestehen geblieben ist der Memory-Effekt hingegen selbst dann, wenn nach der unvollständigen Ladung und vor der Entladung beliebig lange gewartet wurde. Hier befanden sich die Partikeln nämlich auf gegenüberliegenden Seiten der Potenzialbarriere und diese verhinderte eine Aufhebung der Aufspaltung in «Lithiumarm» und «Lithiumreich».

Effektverhinderung durch kluges Software-Management Laut Petr Novák, Leiter der Sektion für elektrochemische Energiespeicherung am PSI, räumt die Studie einen lang gehegten Irrglauben aus: «Uns ist keine Studie bekannt, bei der man gezielt einen Memory-Effekt bei Lithium-Ionen-Batterien gesucht hätte. Man hat bisher einfach angenommen, dass kein solcher Effekt auftritt.» Zur Erkenntnis gelangt sei man nun dank einer in der Forschung oft fruchtbaren Mischung aus Spekulation und Sorgfalt: «Dass wir jetzt fündig geworden sind, ist das Resultat einer Kombination von kritischem Hinterfragen und genauer Beobachtung. Der Effekt ist nämlich winzig: Die relative Abweichung in der Spannung beträgt nur wenige Promille. Aber entscheidend war die Idee, überhaupt nach dem Effekt zu suchen. Bei normalen Batterietests werden üblicherweise tiefe statt unvollständige Lade-/Entlade-Zyklen gefahren. Es hat deshalb einen Geistesblitz gebraucht, um sich überhaupt die Frage zu stellen, was bei partiellem Laden passieren könnte.» Für die voranschreitende Anwendung von Lithium-Ionen-Batterien in Fahrzeugen ist mit der jüngsten Entdeckung jedoch nicht das letzte Wort gesprochen. Es sei nämlich durchaus möglich, dass der Effekt durch kluge Anpassungen der Software im Batterie-Managementsystem rechtzeitig festgestellt und berücksichtigt werden wird, betont Petr Novák. Sollte das gelingen, stünde der Memory-Effekt dem sicheren Einsatz von Lithium-Ionen-Batterien in Elektroautos nichts im Wege. Nun seien also die Ingenieure gefordert, den richtigen Umgang mit dem eigentümlichen Gedächtnis der Batterie zu finden. ■

Memory-Effekt Gewisse Batterietypen merken sich, wenn ihnen immer nur ein Teil ihrer Speicherkapazität entnommen wird und liefern daher irgendwann nicht mehr ihr volles Potenzial. Dieser «Memory-Effekt» kommt dadurch zustande, dass die Arbeitsspannung der Batterie durch die unvollständigen Lade-/Entladezyklen mit der Zeit sinkt. Das heisst, obwohl die Batterie noch Ladung hat, ist die Spannung, die sie liefert, irgendwann zu niedrig, um das Gerät, das sie mit Spannung versorgen soll, anzutreiben. Der Memory-Effekt hat also zweierlei negative Folgen: Zum einen wird die nutzbare Speicherkapazität der Batterie reduziert. Zum anderen wird die Korrelation zwischen Spannung und Ladezustand verschoben, sodass Letzterer nicht mehr verlässlich anhand der Spannung bestimmt werden kann. Seit Langem ist der Memory-Effekt bei Nickel-Cadmium- und Nickel-Metallhydrid-Batterien bekannt. Bei den seit Anfang der 1990er-Jahre vermarkteten LithiumIonen-Batterien wurde dieser Effekt bisher ausgeschlossen.


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DREHBARER BOARD-ZU-BOARD-STECKVERBINDER

Flexibilität für Designer Der hermaphroditische Board-zu-Board-Steckverbinder RotaConnect von FCI kann in jedem beliebigen Winkel zwischen plus 90 und minus 60 Grad verdreht werden. Er eignet sich damit ideal für den Einsatz in elektrischen Steuerungen, Sensoren, LED-Bändern und der Automobilelektronik.

D

er drehbare Board-zu-Board-Steckverbinder RotaConnect von FCI bietet eine ausserordentliche Design-Flexibilität, da dieser aufrechte, co-planare oder abgewinkelte Verbindungen ermöglicht. Der hermaphroditische BtB-Verbinder, der sich mit sich selbst steckt, kann so überall auf der Leiterplatte platziert werden und erweitert damit die Möglichkeiten für Konstrukteure erheblich.

Schwimmabweichungen in Y- und Z-Richtung. Sein Stiftkontakt-Design mit geprägtem Loch stellt das Zentrum und damit den Rotationspunkt dar. Das Gegenstück führt sich dadurch quasi selber in die Mitte dieses Loches, was diesen Steckverbinder selbstzentrierend macht. Somit wird eine

150°-Drehung ermöglicht und bietet den benötigten Steck- und Anschlusswinkel für anspruchsvolle Anwendungen. Des Weiteren «schwimmt» der drehbare Board-zuBoard-SMD-Steckverbinder nicht während des Reflow-Lötprozesses, was ihn zu einer leistungsfähigen Option macht.

Selbstzentrierender Steckverbinder Der RotaConnect-Steckverbinder ist mit einem Dual-Beam-Federkontakt ausgestattet und kombiniert Hochleistung und Zuverlässigkeit. Mit seiner passiven Verriegelung zur Gehäusehalterung schützt er die Kontakte und verhindert Fehlsteckungen. Er ist mit optionalen Seitenklammern für erhöhte Leiterplatten-Halterung sowie optionalen Führungsstiften erhältlich. Er unterstützt vielfältige Steck- und Ziehrichtungen und erlaubt

Der Board-zu-Board-Steckverbinder ermöglicht Drehungen von 150 Grad.

Mit ihrem 3-mm-Raster sind diese Hochstrom-BtB-Steckverbinder von 2- bis 14-polig (in Zweipol-Schritten) verfügbar. Dabei sind sie für einen Nennstrom von bis zu 5 A, eine Betriebsspannung von 125 VAC und einen Temperaturbereich von –40 bis 125°C ausgelegt. Funktionsmuster oder weitere Informationen gibt es auf Anfrage. ■

Braucht es eine aussergewöhnliche Anordnung der Leiterplatten, ist der RotaConnect-Steckverbinder von FCI eine interessante Alternative. Bilder: FCI

INFOS Compona AG 8320 Fehraltorf Tel. 0848 840 100 info@compona.ch www.compona.ch


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S TR O M V E R S O R G U N G E N

AUSWAHLKRITERIEN FÜR DIE VERWENDUNG DER RICHTIGEN BATTERIETECHNOLOGIE

Die Qual der Wahl ... Die Wahl der für die jeweilige Applikation idealen Batterietechnologie ist oftmals eine Herausforderung. Da die Parameter vielseitig sind, bedarf es meistens Kompromisse. Dieser Beitrag soll daher eine Orientierung geben, die bestmögliche Lösung zu finden.

Benchmark Energiedichte 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0

Wh/L Wh/KG

Zn-Air

Li-ion

NiMh

NiCd

Lead Acid

Energiedichte nach Gewicht / Volumen je Batterietechnologi e Bild 1: Energiespeicher gibt es in den verschiedensten Formenund Grössen. Bild: Varta

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amit bei der Wahl der richtigen Batterietechnologie nicht im Trüben gefischt werden muss, gilt es, verschiedene Parameter zu definieren. Der wichtigste ist sicherlich der Energiebedarf (mittels Spannung und Strom) über einen gewünschten Zeitraum. Steht dieser fest, sind die weiteren Konstanten zu klären. Neben den Belastungsströmen und der Zeit, in der die Batterie Energie zur Verfügung stellen muss, sind dies die Umgebungstemperatur, die Ladeund Entladezyklen sowie die Abmessungen, das Gewicht und die Kosten. Zudem sind je nach Anwendung verschiedene Normen zu berücksichtigen. Sind diese Eigenschaften geklärt, ergibt sich die für die Applikation beste Technologie aus den Einschränkungen der jeweiligen Batterietypen. Diese set-

AUTOR Traugott Schütz Senior Product Manager Industrial Electronics INFOS Telion AG 8952 Schlieren Tel. +41 044 732 16 47 tschuetz@telion.ch www.telion.ch

Bild 2: Theoretische Energiedichte.

zen sich vor allem aus der Physik, also dem Aufbau des Energiespeichers, und den chemischen Eigenschaften zusammen. Für die Betrachtung der theoretischen Energiedichte bietet sich der Benchmark in Bild 2 an. Das Ragone Plot in Bild 3 dagegen eignet sich nicht nur für die Betrachtung von Kondensatoren, sondern lässt sich auch für Batterien anwenden. Sekundärbatterien Kompromiss Gewicht/Platzbedarf: In vielen Applikationen, in denen das Gewicht keine Rolle spielt und genügend Platz vorhanden ist, kommen aus Kostengründen Bleibatterien zum Einsatz. Beispiele für solche Anwendungen sind Starterbatterien in Fahrzeugen, Signalanlagen für den Verkehr, USV-Anlagen und elektrische Rollstühle. Bei letzteren ist das Gewicht sogar ein Sicherheitsfaktor, da dieses die Rollstühle vor dem Umstürzen bewahrt. Die Lade-/Entladezyklen sind meistens auf 500 Zyklen begrenzt. Kompromiss Platzbedarf/Höhere Lade-/Entladezyklen: Dort, wo es höhere Lade-/Entladezyklen braucht als bei Bleibatterien, kommen LiFePo-Batterien zum Einsatz. Diese bieten üblicherweise 2000 Lade-/Entladezyklen und sind durch die Verwendung leichter Materialien sehr leicht. Allerdings sind ihre Anschaffungskosten etwas höher.

Bild: Telion

Kompromiss Gewicht/Komplexität Ladeelektronik: In Applikationen mit Umgebungstemperaturen von 0 bis 60°C und mit einer hohen Energie- und Leistungsdichte empfehlen sich aufladbare Lithium-Systeme als Energiespeicher. Allerdings sind in der Applikation mithilfe einer Schutzelektronik verschiedene Sicherheitsvorkehrungen zu treffen, um ein Überladen, ein Tiefentladen sowie um zu hohe Lade-/Entladeströme zu vermeiden. Einsetzbar sind diese Energiespeicher in den meisten mobilen Geräten des täglichen Bedarfs wie Handy, Laptop, transportable Systeme und so weiter. Primärzellen Die gängigste Art der Energiespeicher sind einzelne Zellen. Von der Technologie her unterscheiden sich diese nach: •Alkali-Mangan-Batterie: 1,5 V •Zink-Kohle-Batterie: 1,5 V •Zink-Luft-Batterie: 1,5 V •Silberoxid-Zink-Batterie: 1,55 V •Lithium-Batterien; je nach Kathodenmaterial: 1,5 V (FeS2 ) bis 3,7 V (SOCl2 ) •Lithium-Eisensulfid-Batterie: 1,5 V •Lithium Mangan Dioxyde (Li-MnO2): 3 V •Lithium-Thionylchlorid-Batterie (Li/SOCI2 ): 3,6 V Alkalibatterien: Dieser Batterietyp hat heute die grösste Verbreitung und ist von seinem


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UNIDRIVE M Antriebslösungen für die Fertigungsautomation Eine Gerätefamilie 7 Varianten Endlose Einsatzmöglichkeiten

Bild 3: Ragone-Plot.

Bild: Wikipedia

Preis-Leistungs-Verhältnis auf den Konsum und Industrieapplikationen abgestimmt. Sein Einsatztemperaturbereich liegt zwischen –20 und ca. 60°C. Lithium-Batterien: Dieser Energiespeicher ist für den Einsatz im erweiterten Temperaturbereich von –55 bis 85°C ausgelegt. Er ist vor allem dann ideal, wenn es einer hohen Energiedichte oder einer Beständigkeit gegen tiefe Temperaturen bedarf. Aufgrund der verwendeten Rohmaterialien ist er allerdings ein wenig teurer als Alkalibatterien. Lithium-Thionylchlorid-Batterie: Dieser Batterietyp ist wie die Lithium-Batterie für den

Einsatz im Temperaturbereich von –55 bis 85°C ausgelegt. Durch seine geringe Selbstentladung ist er insbesondere für Sensorik in Verbindung mit Wireless-Systemen interessant. In GPS-Tracking-Lösungen garantiert er durch seine Eigenschaften eine lange Trackingdauer. Er versorgt Applikationen bis zu 15 Jahre sicher mit Energie. Die Übersicht über die Applikationen (siehe Tabelle) gibt Ansätze bezüglich der geeigneten Batterietechnologie. Um alle entscheidenden Faktoren am Ende auch wirklich berücksichtigt zu haben, empfiehlt sich jedoch ein Fachgespräch. ■

PRIMÄRBATTERIEN (NICHT AUFLADBAR) System

Ausführungen

Systemspannung

Batteriespannungen

Anwendungen

Kohle Zink

Rundzellen, Flachzellen, Batterien

1,5 V

1,5/3,0/4,5/6,0/9,0

Taschenlampen, Billiggeräte mit geringem Stromverbrauch

Alkali Mangan

Rundzellen, Flachzellen, Batterien

1,5 V

1,5/4,5/6,0/9,0

Alkali Mangan

Knopfzellen

1,5 V

1,5/6,0/12,0/15,0

Silberoxid

Knopfzellen

1,55 V

Zink Air

Knopfzellen

1,4 V

Lithium Mangan Dioxid

Knopfzellen Rundzellen

3,0 V

Lithium Thionylchlorid

Rundzellen

3,6 V

System

Ausführungen

Systemspannung

Lithium Ionen

Knopfzellen

3,0 V

Ni MH

Knopfzellen

1,2 V

1,2 –12,0

Mobile Geräte und MBU

NiCd

Rundzellen

1,2 V

1,2 –12,0

Low-Cost-Power-Tools

Ni MH

Rundzellen

1,2 V

1,2 –12,0

Mobile Geräte und Notstromversorgungen

LI Ionen

Rundzellen Prismatisch

3,6 V

Li Polymer

Prismatisch

3,6 V

Bleibatterien

Prismatisch

2,0 V

Alle Hightechgeräte mit höherem Strombedarf Taschenrechner usw. Uhren, Taschenrechner usw.

Ethernet Onboard

UNIDRIVE M beinhaltet 7 einzigartige Gerätemodelle auf gemeinsamer Plattform, jedoch mit unterschiedlichem Funktionalitätsumfang. Die neue AC- und Servoumrichterfamilie bietet Ihnen exakt für Ihre Fertigungs-Applikation den richtigen Antriebsregler mit entsprechender Performance im Bereich von 0,25 bis 1,2 MW. Unidrive M: die ANTRIEBS-Familie! Weitere Informationen über die neue Unidrive M-Familie unter www.UnidriveM.com

Hörgeräte 3,0/6,0

Mobile Geräte oder MBU Mobile Geräte oder MBU

SEKUNDÄRBATTERIEN (AUFLADBAR) Batteriespannungen

Hier können Sie das ‘Discover Unidrive M’-App laden (verfügbar auf iOS, Android und online)

Anwendungen MBU

Mobile Geräte Mobile Geräte 6,0/12,0

Mobile Geräte und/oder Notstromversorgung

Das Emerson Logo ist eine Handels- und Dienstleistungsmarke der Emerson Electric Co. © 2012


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S TR O M V E R S O R G U N G E N

LAGERUNG UND TRANSPORT VON LITHIUM-AKKUS UND -BATTERIEN

Sicheres Handling Akkus und Batterien auf Lithium-Basis schrieben in jüngerer Vergangenheit negative Schlagzeilen. Sie sollen unter anderem nicht nur die Ursache mehrerer Brände, sondern auch für das Grounding des Dreamliners von Boeing gewesen sein. Dieser Beitrag zeigt daher Verhaltensregeln für den richtigen Umgang mit Lithium-Batterien und -Akkus auf.

L

ithium-Ionen- und Lithium-Metall-Akkus und -Batterien (Bild 1) erreichen durch ihre hohe Energiedichte und Zyklenzahl eine lange Lebensdauer. Darüber hinaus bieten sie eine hohe Zellspannung (bis zu 3,7 V), eine niedrige Selbstentladung, eine geringe Alterung sowie eine einfache Integration und eine hohe Performance ohne Memoryeffekt. Nicht umsonst setzten sie sich daher in mehr Industrieanwendungen durch. Allerdings muss bei deren Nutzung bedacht werden, dass sie sich sehr reaktiv verhalten. Lithium besitzt die Ordnungszahl 3 und weist mit –3,04 V den geringsten Wert aller Metalle auf der elektrochemischen Spannungsreihe auf. Es verbindet sich mit Wasser zu Lithiumhydroxid, wobei es hochentzündlichen Wasserstoff freisetzt. Inhärenter Schutz Um einen gefahrlosen Umgang zu ermöglichen, haben die Hersteller verschiedene Vorkehrungen getroffen, um die Batteriezellen möglichst sicher zu gestalten. So verfügt beispielsweise jede zylindrische Zelle über integrierte Sicherheitsmerkmale wie das Sicherheitsventil. Dieses löst bei Zellüberdruck aus, lässt das Gas entweichen und verhindert so eine Explosion (CID = Current Interruption Device). Des Weiteren gibt es den PTC-Widerstand (Positive Temperature Coeffizient), der einen zu hohen Stromfluss durch Erhöhung des inneren Widerstandes verhindert.

INFOS HY-LINE AG 8247 Flurlingen Tel. 052 647 42 00 power@hy-line.ch www.hy-line.ch

Die Akkupacks wiederum werden mit einem BMS (Batterie Management System) ausgestattet, welches sicherstellt, dass die Akkus nur im dafür vorgesehenen Betriebsbereich benutzt werden. Lade- und Entladeströme, Spannungen und Temperatur des Akkus werden permanent überwacht und im Gefahrenfall wird der Akku abgeschaltet.

klasse 9. Alle Mitarbeitenden einer Firma, deren Arbeitsbereich die Beförderung von gefährlichen Gütern umfasst, müssen vor der Übernahme von Pflichten geschult werden. Lagerung Grundsätzlich sollten LiIonen- und Li-Metall-Akkus und -Batterien in der gleichen Verpackung wie für den Transport gelagert werden. Da auch bei der Lagerung Metallbrandgefahr besteht, sind einige Vorsichtsmassnahmen zweckmässig. So sollten Lithium-Batterien getrennt von anderen Materialien gelagert werden. Zudem sollte die ansässige Feuerwehr vorab informiert werden, sodass diese im Brandfall umgehend die richtigen LöschmassBild 1: Akkus und Batterien auf Li-Basis sind leistungsstark, bedürfen aber bei Lagerung und Transport besonderen Schutzmassnahmen. Bilder: Hy-Line

nahmen einleiten kann. Des Weiteren sollte das Lager innen und aussen mit Dies geschieht in aufeinanderfolgenden dem Vermerk «Lagerung von Lithium-BatteStufen bis hin zum Auslösen einer Schmelz- rien» (Bild 2) versehen sein. Ein zusätzlicher sicherung im BMS, die den weiteren Be- Hinweis auf Metallbrandgefahr kann hilftrieb und das Laden und Entladen des Ak- reich sein. Bei Entstehen eines Kleinbrankus verhindert. des kann ein Übergreifen auf andere LagerLithium-Akkus und -Batterien sollten aber teile mit einfachen Mitteln wie einem nicht nur über einen inhärenten Schutz ver- feuerfesten Metalleimer (zur Hälfte mit Sand fügen, sondern auch mit Bedacht benutzt gefüllt), Schaufel und hitzefesten Keflarhandschuhen (Bild 3) verwerden. Insbesondere Lagerung, hindert werden. Da«Lithium reagiert in Kombination Transport und Lamit die Gebäudemit Wasser zu borbenutzung erforversicherung im Falhochentzündlichem Wasserstoff.» dern besondere le des Falles auch Sorgfalt und Masswirklich Schadenernahmen, um Missbrauch, Beschädigung satz leistet, sollte diese vorab über die Laund Kurzschluss zu verhindern. Grundsätz- gerung informiert werden. lich fallen Lithium -Ionen- und Lithium-Me- Am Lagerort sollten die wichtigsten Unfalltall-Akkus und -Batterien unter die Gefahrgut- sofortmassnahmen, die Telefonnummern


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von Feuerwehr, Krankenhaus, Notarzt usw. griffbereit sein. Ausserdem sollte ein Ansprechpartner in der Firma, der über die gelagerten Produkte Auskunft geben kann, mit Telefonnummer genannt sein.

Bild 2: Lagerkennzeichnung.

Bild 3: Feuerfeste Handschuhe und ein brandfester Eimer voll Sand genügen oft bereits, um Schlimmeres zu verhindern.

Transport Alle Lithium-Akkus und -Batterien müssen für den Transport den bestandenen UNTransporttest UN T38.3 nachweisen können. Dieser simuliert verschiedenste Transportsituationen, wie 16 Kilometer Höhe, Temperaturschwankungen im Bereich von –40 bis 85°C, Vibrationen, mechanische Stösse, externer Kurzschluss, Fallen/Quetschen/Stauchen sowie einen Überladungstest. Durch die Simulation dieser verschiedensten Szenarien wird sichergestellt, dass die Akkus und Batterien jeglichen Transport schadlos überstehen. Jedes Gefahrgut verfügt über ein MSDS (Material Safety Data Sheet). In diesem MSDS ist unter Punkt 14 «Transportvorschriften» die UN-Einstufung des jeweiligen Produktes zu finden. Hat die Batterie und der Akku den Test bestanden, kann er gemäss UN-Transportvorschrift befördert wer-

den. Die Transportvorschriften der LithiumAkkus und -Batterien sind unter den folgenden UN Nummern zu finden: •UN3090 Lithium-Metall-Batterien und -Zellen •UN3091 Lithium-Metall-Batterien und -Zellen in Equipment verbaut oder mit Equipment verpackt •UN3480 Lithium-Ionen-Batterien und -Zellen •UN3481 Lithium-Ionen-Batterien und -Zellen in Equipment verbaut oder mit Equipment verpackt Beim Transport nach UN 3090/3091/3480/ 3481 in der Luft oder auf der Strasse werden LithiumIonen-Akkupacks nach mehr oder weniger 100 Wh, Zellen nach mehr oder weniger 2 Wh und LiBild 4: Gefahrgutthium -Metall-Produkte klasse 9 Warnaufnach mehr oder weniger kleber. als 2 Gramm Lithium unterschieden. Allerdings wird die Lufttransportregelung durch die IATA (www.IATA.org) bestimmt, während der Transport von Gefahrgut auf der Strasse durch die Astra (www.astra.admin.ch) und die ADR, dem Europäischen Übereinkommen über die Beförderung gefährlicher Güter auf der Strasse (www.astra.admin.ch) geregelt ist. Insbesondere das Kapitel 3.3 der Sondervorschriften, hier zu nennen die SV188 (Ausnahmeregelungen mit eingeschränkter Kennzeichnung) und die SV310 (Prototypen), erleichtern den Versand von LithiumProdukten sehr. Die IATA (International Air Transport Association) hat eine kurze Sammlung mit Regelungen und Vorschriften vorbereitet. Diese ist unter folgendem Link zu finden: http://www.iata.org/whatwedo/cargo/dgr/Documents/Lithium-Battery-Guidance-2013-DE.pdf

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nach Klasse 9 zu befördern, finden sich bei Akkus kleiner als 100 Wh einige Ausnahmeregelungen, die den Transport per Luft oder Strasse erleichtern. Doch in beiden Fällen ist die Verpackung so zu wählen, dass die Akkupacks und Batterien keinen Schaden nehmen oder verrutschen können und gegen Kurzschluss und gegenseitigen Kontakt gesichert sind. Zudem sollte die Verpackung einem Fall aus 1,2 Meter Höhe unbeschadet überstehen. Beim Versand von Akkus mit mehr als 100 Wh muss die Verpackung prinzipiell UN-zertifiziert sein. Dieses Verpackungskonzept beinhaltet jeweils eine Isolation, Polstermaterial aus nicht brennbarem und nicht leitendem Material, eine Innen- und eine starke Aussenverpackung. Jeder Lieferung von Lithium-Akkus oder -Batterien muss ein Begleitschreiben beiliegen, indem auf das Lithium, dessen Brennbarkeit und besondere Handhabung beim Transport hingewiesen wird. Zudem muss eine Telefonnummer aufgeführt sein, unter der weitere Informationen zur Lieferung, ihren Bestandteilen und ihrer besonderen Handhabung erhältlich sind. Des Weiteren muss das Paket, je nach Klassifizierung, mit unterschiedlichen (Hinweis-) Aufklebern (Bilder 4 und 5) versehen sein.

Transportauszeichnung Sind Lithium-Ionen-Akkus mit mehr als 100 Wh generell als Gefahrguttransport

Bild 6: Transport- und Laborkoffer mit Durchkontaktierung.

Bild 5: Lithium-Warnaufkleber.

Labor- und Testbetrieb Sollten Akkus oder Batterien ausgiebig und unbeaufsichtigt in ihrem Grenzbereich getestet werden, sollte hierfür eine feuersichere Box benutzt werden. Diese gibt es mit Durchkontaktierungen (Bild 6), um auch über einen längeren Zeitraum hinweg einen sicheren Labor- und Testbetrieb gewährleisten zu können. ■


Bider: Tadiran Batteries GmbH

Bild 1: Weil der Aufwand für den Tausch in aller Regel teurer als die Batterie ist, empfiehlt sich Funksensornetzwerken oder Kommunikationsmodulen der Einsatz von Dauerläufern.

INNOVATIVER HYBRIDSCHICHT-KONDENSATOR UND SCHALTUNGSKONZEPT VERLEIHEN BATTERIEN DURCHHALTEVERMÖGEN

Ein (Geräte-) Leben lang Strom Die Baureihe PulsesPlus von Tadiran beseitigt mittels eines speziell entwickelten Hybridschicht-Kondensators den Spannungssack, erhöht die Pulsstromfähigkeit und minimiert den Impedanzverlust der Batterie. Dadurch erreichen diese je nach Anwendung eine Lebensdauer von zwanzig und mehr Jahren.

B

2B-Anwendungen wie Funksensornetzwerke oder Kommunikationsmodule (Bild 1), die aus Sicherheits- oder Kostengründen keine Netzversorgung haben, sind auf eine wartungsarme und wirtschaftliche Batterieversorgung angewiesen. Die Durchführung eines Batteriewechsels kostet meistens mehr als die Batterie selber. Deshalb ist deren Lebensdauer so wichtig. Lithiumbatterien auf Basis des Systems Lithium-Thionylchlorid (LTC) werden seit Jahrzehnten in dieser Marktnische eingesetzt. Diese haben die höchste Energiedichte aller auf dem Markt befindlichen Batteriesysteme. Das allein garantiert aber noch keine lange Lebensdauer. Denn die Strombelastbarkeit dieser Batterien ist für manche Anwendungen zu gering, zum Beispiel, wenn GSM-Module eingesetzt werden. Dieses Manko gleicht die PulsesPlus-Batterie von Tadiran aus. INFOS Ineltro AG 8105 Regensdorf Tel. 043 343 73 31 walter.weber@ineltro.ch www.ineltro.ch

Bauteileparameter optimiert Eine PulsesPlus-Batterie entsteht, indem eine oder mehrere nicht wieder aufladbare Lithium/Thionylchlorid-Batterien (LTC) mit einem oder mehreren wieder aufladbaren Hybridschicht-Kondensatoren (HLC) parallel verbunden werden. Seine Elektroden enthalten Lithium-Interkalationsverbindungen und sind spiralförmig gewickelt. Der HLC ist im Hinblick auf Selbstentladung, Temperaturbereich und Langlebigkeit optimiert und passt sich dadurch ideal den Eigenschaften der Primärzelle an. Dazu wurden Elektroden mit entsprechenden Materialeigenschaften ausgewählt sowie eine Glas-Metall-Durchführung zur Abdichtung eingesetzt. Daraus ergeben sich folgende Vorzüge: •hohe und stabile Spannung von 3,6 V (optional 3,9 V) •hohe Pulsstromfähigkeit •kein Passivierungseffekt •mehr Kapazität (bis zu 19 Ah pro D-Zelle) •weiter Betriebstemperaturbereich (–40 bis 85°C) •hohe Zuverlässigkeit (hermetisch dichte Laserschweissung, Glas-Metall-Durchführung)

•Lagerfähigkeit bis zu zehn Jahren •anerkannte Sicherheit (UL) •unter 2 Prozent Selbstentladung pro Jahr Hohe Energiedichte Im Ergebnis übertrifft die PulsesPlus-Batterie (1340 Wh/dm³ in der Primärzelle) herkömmliche Lithiumbatterien wie beispielsweise Lithium/Schwefeldioxid-Batterien (Li/SO2; 430 Wh/dm³ ), Lithium/Mangandioxid-Batterien (Li/MnO2; 580 Wh/dm³) und sogar gewickelte Lithium/Thionylchlorid-Batterien (Li/SOCl2 / 950 Wh/dm³). Verglichen mit diesen Batteriesystemen liefern PulsesPlus-Batterien eine höhere Spannung und mehr Kapazität. Die extrem geringe Selbstentladung ist ein weiterer Vorteil, der die Lebensdauer der Batterien günstig beeinflusst. Kein Impedanzverlust Die PulsesPlus-Batterie überwindet den auftretenden Impedanzverlust durch ihre Verwendung. Sie wird nämlich so eingesetzt, dass sie über lange Zeit hohe Pulsströme liefern muss. Dieser Effekt lässt sich anhand von Bild 2 erklären. Hier wurde eine


S O F TW A R E

Minimale Selbstentladung und planbare Lebensdauer Die PulsesPlus-Batterie ist ideal für Anwendungen, die eine netzunabhängige Stromversorgung von bis zu zwanzig Jahren, wie sie zum Beispiel GSM- oder Funkmodule haben. Dieses Durchhaltevermögen wird durch die Stabilität der LTC-Batterie sowie des HLC im Hinblick auf das Dichtungssystem, den Innenwiderstand und die Selbstentladung erreicht.

4,0

Anwendungsbeispiel Funksensor Grundstrom Sensor GSM set up SMS Mittlerer Strom Jährlicher Verbrauch

30 μA 10 mA für 10 ms alle 2 s 150 mA für 36 s/Tag TDMA, 1 Slot, Peak 2 A für 20 s/Tag 200 μA 1752 mAh/Jahr

Entladeschluss-Spannung

3,1 V

Temperaturprofil

–10°C ... +70°C, Durchschnitt +18 °C

Mittlere Selbstentladung

26,5 μA

Batterietyp Nennkapazität Nennspannung

TLP-93111/A (D + HLC) 19 Ah 3,6 V

Berechnete Batterielebensdauer

8,5 Jahre

R-420 1 SL-2880 bei +25°C Dauerlast: 68 kΩ (ca. 50 μA) Pulslast: 150 mA 1: Spannung an Grundlast 2: Spannung an Pulslast

Spannung / V

3,0 2

2,5 2,0 1,5 1,0

HLC-1520 angeschlossen

0,5 0,0

0

5

10 15 Betriebsdauer / Jahre

20

Bild 2

4,0

GSM-Entladekurven

3,5 3,0 2,5

5

2,0

7 6 HLC-1550A, aufgeladen auf 3,6 V GSM-Profil (TDMA, 1 Slot) 150 mA Dauerstrom 2 A Peakstrom für 577 μs alle 4,615 ms 1: +25 °C 2: +10 °C 3: 0 °C 4: −10 °C 5: −20 °C 6: −30 °C 7: −40 °C

1,5 1,0 0,5 0,0

Anwendungsbeispiel Funksensor Tadiran hat die Selbstentladung und die Pulsspannung für eine Reihe von Temperaturen und Entladeströmen gemessen und kann so die Betriebslebensdauer in vielen typischen Anwendungen präzise vorhersagen. Die Tabelle zeigt exemplarisch eine Anwendung, bei der die Batterie einen Funksensor mit GSM-Modul versorgt. Aus dem Stromprofil ergibt sich ein Ladungsverbrauch von 1752 mAh/Jahr. Aus den Tabellen für SL-2880, die Primärzelle der Baugrösse D aus der Baureihe XOL von Tadiran, wird die durchschnittliche Selbstentladung mit 23,6 μA bestimmt. Sie ist geringfügig höher als während der Lagerung bei RT, weil sowohl Temperaturen als auch der Stromfluss zu einer Erhöhung der internen Reaktionen führen, welche aktive Masse verbrauchen. Um die SMS-Peakströme bereitzustellen, ist die Parallelschaltung eines HLC-1550 erforderlich. Dieser hat unter den gegebenen Bedingungen einen Ladeerhaltungsstrom von 2,9 μA. Unter Berücksichtigung aller Verluste ergibt sich eine Batterielebensdauer von 8,5 Jahren. Das entspricht einer Kapazitätsausnutzung von 78,5 Prozent der Nennkapazität über alles.

49

Impedanzverlust und was dagegen zu tun ist

3,5

Spannung / V

D-Zelle unter kontinuierlicher Last von zirka 50 μA und kurzen Pulsen von 150 mA entladen. Auf einem Spannungsniveau von 3 V kann die Batterie mindestens zwei Jahre lang Strom liefern. Aufgrund des geringen Durchschnittsstromes von 50 μA ist theoretisch davon auszugehen, dass die Batterie solche Pulsströme noch für mehr als zehn oder zwanzig Jahre liefern kann. Aber schon nach zwei Jahren beginnt die Lastspannung im Puls abzufallen und erreicht nach fünf Jahren nur noch 1,5 V. Bei dieser Spannung würden die meisten Anwendungen nicht mehr funktionieren, weshalb die Batterie für entladen angesehen würde. Bei den PulsesPlus ist das keineswegs der Fall, wie die rote Kurve in Bild 2 zeigt (Batteriespannung beim Grundstrom). Sie liegt Bild 4: Vergossene Hochselbst nach fünf und sogar zehn Jahren bei energie-Primärzelle für 3,6 V. Sobald der HLC parallel geschalten den Einsatz unter rauen Bedingungen. ist, behält er seinen geringen Innenwiderstand während der restlichen Batterielebensdauer bei. Bestätigt wird dies durch einen Langzeittest, der seit mittlerweile 14 Jahren dauert und in dem die Pulsspannung bislang nicht unter 3,4 V gesunken ist.

6-7.13 megalink

0

5

10 15 Zeit / min

4

3

20

2

1

25

Bild 3

Bild 3 stellt dar, mit welchem Durchschnittsstrom eine PulsesPlusBatterie vom Typ TLP-93111/A höchstens belastet werden darf, wenn sie eine bestimmte Betriebsdauer erreichen soll. Je nach durchschnittlichem Strombedarf liegt die typische Batterielebensdauer zwischen fünf und zehn Jahren, wobei bis zu dreissig Jahre Lebensdauer möglich sind. Ausführungen für raue Umgebungen Bild 4 zeigt ein Beispiel, das aus einer Hochenergie-Primärzelle der Grösse D und einem HLC-1520 zusammengesetzt ist. Diese Batterie ist in eine transparente Polymermatrix eingebettet und kann so auch harschen Umgebungsbedingungen widerstehen, wie sie beispielsweise bei der Aussenmontage auftreten können. PulsesPlusBatterien sind sehr vielfältig konfigurierbar. Als Primärzelle kommt das ganze LTC-Batterien-Spektrum von Tadiran mit einer Zellenkapazität zwischen 0,4 und 35 Ah infrage. Ausserdem steht das Lithium/Sulfurylchlorid(LSC)-System mit 3,9 V Nennspannung zur Verfügung, das oft wirtschaftliche Lösungen bei tiefen Temperaturen ermöglicht. Jede Primärzelle kann mit einer von vier HLC-Typen kombiniert werden. Durch Serien- und Parallelschaltung können der Spannungsbereich und der Kapazitätsbereich erweitert werden. ■


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WENN DAS STROMVERSORGUNGSSYSTEM UNBEABSICHTIGT ZUM SPIEGELEI-BRÄTER WIRD …

Redundanzmodul für kühles Arbeiten Ab 62 °C wird ein rohes Ei zum Spiegelei. Wenn dies auf dem Herd geschieht, ist das kein Problem. Reicht dafür jedoch die Betriebstemperatur im Schaltschrank aus, ist «Alarmstufe Rot» angesagt. Ein Redundanzmodul verhindert diese nun wirkungsvoll.

drahtet, was schnell und einfach geht. Allerdings garantiert diese Lösung keine symmetrische Belastung. Nicht untypisch liefert eine Stromversorgung 100 Prozent Leistung, während die andere im Leerlauf betrieben wird. Ursache für dieses Phänomen ist, dass bei kleinsten Spannungsdifferenzen am Ausgang das Gerät mit der höheren Ausgangsspannung den gesamten Lastanteil übernimmt. Durch den Dauerbetrieb unter Höchstlast wird die Stromversorgung unnötig erhitzt und ihre Lebensdauer deutlich reduziert. Ob im Notfall das bis anhin im Leerlauf betriebene Gerät überhaupt einspringt, lässt sich nicht sicher vorhersagen.

Die Stromversorgungsreihe Emparro (links) deckt ein Leistungsspektrum von 120 bis 480 W ab und gibt es mit 12, 24 und 48 VDC Ausgangsspannung. Wird diese in einem redundanten Versorgungskonzept eingesetzt, empfiehlt sich trotz ihres Wirkungsgrades von 95 Prozent der Einsatz eines Redundanzmoduls (rechts). Bild: Murrelektronik.

Ü

bertemperatur setzt die Lebenserwartung eingesetzter Steuerungskomponenten massiv herunter und erhöht deren Ausfallrisiko. Zudem ist mit leistungsminderndem Derating zu rechnen. Zwar verfügen viele Schaltnetzteile und Elektrokomponenten heutzutage über einen Wirkungsgrad von 85 Prozent und sind für Temperaturen bis 55°C ausgelegt, allerdings kann die zusammenaddierte Verlustwärme die Temperatur im Schaltschrank derart steigern, dass sich in diesem Spiegeleier braten lassen. Daher ist Stromeffizienz oberstes Gebot.

Entkoppel-Diode garantiert keine symmetrische Belastung Hoch verfügbare Applikationen basieren auf redundanten Stromversorgungskonzepten. Bei diesen kommen zwei gleiche Netzgeräte zum Einsatz, wobei im Normalfall die Leistung auf beide Geräte aufgeteilt wird. Fällt eines davon aus, übernimmt das andere unterbrechungsfrei die gesamte Versorgung. Soweit die Theorie. In der Praxis werden solche Versorgungsnetzwerke mit Entkoppel-Dioden realisiert. Dabei werden diese elektromechanischen Module mit beiden Stromversorgungen ver-

Gleichmässige Ausregelung erhöht Lebensdauer Um dieses Problem zu lösen, entwickelte Murrelektronik ein intelligentes RedundanzModul, das Stromversorgungen (50-50Autobalancing) gleichmässig ausregelt. Zudem reduzieren bei diesem Lösungsansatz MOSFET die Verlustleistung um 87 Prozent (1,3 W bei 20 A) gegenüber der Umsetzung mit Entkoppel-Dioden. Da beide Geräte die Last teilen, werden diese thermisch weniger beansprucht, wodurch sich ihre Lebensdauer nahezu verdoppelt. Die Eingangsspannung und die Auto-Balance-Funktion werden mittels Meldekontakten überwacht, die auf Wunsch die Signale an die Steuerung melden. Vor Ort lassen sich die Status-Informationen an den MultifunktionsLED ablesen. Das Gehäusekonzept des Redundanzmoduls basiert übrigens auf der Mico-Sicherungsfamilie, wodurch sich dieses einfach und schnell mit den Sicherungsmodulen verbinden lässt. ■

AUTOR Martin Lanz Leiter Verkauf und Systemtechnik INFOS Murrelektronik AG 8222 Beringen Tel. +41 52 687 27 27 murrelektronik@hallo.ch www.murrelektronik.ch

Wie wirkt sich der Einsatz eines Redundanzmoduls auf die Temperaturen im Schaltschrank aus? Ein Kurzfilm unter dem Suchbegriff «MB Redundancy Balance» auf www.youtube.com zeigt, was unnötige Verlustleistung bewirkt. Alternativ ist diese Demonstration mit dem QR-Code abrufbar.


Netzausfälle bis zu 30 Minuten mit 40 A überbrücken

Weidmüller hat sein Programm um die unterbrechungsfreie Stromversorgung DC-USV erweitert. Die 24-V-Stromversorgung überbrückt als wartungsfreies Puffermodul Unterbrechungen von mehreren hundert Millisekunden und erreicht je nach Anwendung eine Lebensdauer von bis zu 10 Jahren. In Verbindung mit einem Batteriemodul liefert sie je nach Bedarf bis zu 40 A für 30 Minuten oder 1 A für 30 Stunden. Die tem-

peraturkompensierte Ladekennlinie garantiert dabei eine lange Lebensdauer der Batterien. Fünf fein abgestufte Batteriemodule von 1,3 bis 17 Ah gestatten einen passgenauen Einsatz. Die direkt anreihbare Weidmüller DC-USV benötigt bei nur 66 mm Baubreite wenig Platz im Schaltschrank. Die TÜV-Zertifizierung sowie die in Vorbereitung stehenden Zulassungen cURus und cULus ermöglichen den weltweiten Einsatz.

Smart Safe Reaction

Weidmüller Schweiz AG | 8212 Neuhausen am Rheinfall | Tel. 052 674 07 07 info@weidmueller.ch | www.weidmueller.ch

Hoch effiziente Stromversorgungen

Die Netzgerätefamilie Emparro ist auf maximalen Wirkungsgrad und minimale Verlustleistung ausgelegt. Durch ihre Power-Boost-

Funktion erlaubt sie das Starten grosser Lasten und das durch ihren breiten Eingangsspannungsbereich weltweit. Für ihren hohen Wirkungsgrad von 95 Prozent zeichnet sich ein neues Schaltungskonzept verantwortlich. Im Vergleich zu herkömmlichen Schaltnetzteilen mit einem Wirkungsgrad von 90% reduziert sich so die Verlustleistung um 50 Prozent, wodurch sich die thermische Beanspruchung verringert und die Lebensdauer erhöht. Die integrierten Netzentstör-Filtermodule stellen dabei sicher, dass auch schärfste EMV-Auflagen erfüllt werden. Störaussendungen gehören damit der Vergangenheit an.

Murrelektronik AG | 8222 Beringen | Tel. +41 52 687 27 27 murrelektronik@hallo.ch | www.murrelektronik.ch

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Die Powerbox von Contrel ist eine platzsparende und vielseitige Lösung. Die mobile Stromversorgung eignet sich für den Outdoor-Einsatz ebenso wie für schwer zugängliche Strombedarfsstellen in der Industrie oder im Baugewerbe sowie bei militärischen oder polizeilichen Einsät-

zen, um nur einige Anwendungsmöglichkeiten zu nennen. Die Powerbox ist als Standardmodell mit 230 V/600 VA inklusive Temperaturüberwachung, PCM und Abschaltelektronik erhältlich. Auf Anfrage kann sie jedoch an kundenspezifische Anforderungen angepasst werden.

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Die USV Eaton 5P adressiert Anwendungen bis 1550 VA. In Kombination mit der Intelligent-PowerSoftware ermöglicht sie Entry-Level-Virtualisierungsstrategien und bietet über ihr grafisches Anzeigefeld ein vereinfachtes Energiemanagement mit integrierter Energiemessung und rein sinusförmigem Ausgangsstrom. Auf einem Bildschirm zeigt das an der Vorderseite der USV eingebaute grafische LCD umfassende Statusinformationen des Stromver-

sorgungssystems zusammen mit den Echtzeit-Werten der wichtigsten Betriebsparameter. Das Display funktioniert in mehreren Sprachen und wird durch einfach zu nutzende Navigationstasten, die die Konfiguration der USV schnell und unkompliziert machen, ergänzt. Ihr Wirkungsgrad von bis zu 98 Prozent senkt die Energiekosten und reduziert den Aufwand für die Kühlung. Für Anlagen werden Steuerungsfunktionen für Verbrauchersegmente angeboten, die es ermöglichen, unwichtige Verbraucher während Stromausfällen vom Netz zu trennen, um die Laufzeit zu verlängern.

Eaton Industries II GmbH | 8307 Effretikon | Tel. 058 458 14 14 effretikonswitzerland@eaton.com | www.eaton.com


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Kompetenz in Sensorik und Stromversorgung …

3-W-AC/DC-Netzteil für SmartHome-Anwendungen

Die geregelten Mininetzteile der Serie RAC03SCR/277 von Recom eignen sich für den Einbau in handelsübliche Unterputzsteckdosen. Die 11 mm

dünnen Scheiben lassen sich ohne Renovierungsarbeiten schnell und einfach hinter Schaltern oder Dimmern montieren und stellen damit Gleichspannung aus der Dose für SmartHome-Anwendungen bereit. Die Mininetzteile erreichen bei 3 W Leistung einen Wirkungsgrad von bis zu 78 Prozent und sind durch ihren weiten Eingangsspannungsbereich von 85 bis 305 VAC weltweit einsetzbar. Bei Ausgangsspannungen von 3,3, 5, 12 oder 24 V sind Ströme von 900 bis 125 mA verfügbar. Mit einem Stand-by-Verbrauch von 40 mW sind sie besonders energiesparend und unterschreiten die Vorgaben der EuP-Richtlinie um das 12,5-fache. Die Module sind am Ausgang bis 3 kVAC isoliert und arbeiten bei Umgebungstemperaturen bis 85°C zuverlässig. Die Serie ist CE- und ULzertifiziert.

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Einphasige Stromversorgung für minimale Platzverhältnisse

Die einphasige Schaltnetzteilfamilie PRO-E baut sehr flach und eignet sich für die Wandmontage im Ma-

schinen- und Anlagenbau sowie der Gebäudeautomation. Sie ist in sieben Leistungsklassen unterteilt und in ein robustes Metallgehäuse integriert. Die Geräte sind für einen Betriebstemperaturbereich von –25 bis 70 °C ausgelegt und bieten mit Ausgangsspannungen von 5, 12, 24 und 48 V Variantenvielfalt, wobei die Leistungsbandbreite von 25 bis 350 W reicht. Die Stromversorgungen ermöglichen durch ihren integrierten Überlast-, Kurzschluss-, Überspannungsund Verpolungsschutz einen sicheren und stabilen Betrieb. Umfangreiche internationale Zulassungen und ein weiter Eingangsspannungsbereich von 85 bis 264 VAC erlauben einen universellen, weltweiten Einsatz.

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Hoher Wirkungsgrad und sehr gute Leistungsdichte

Die LPM616-Serie von Power-One ist eine modulare Stromversorgung mit maximal 1600 W. Sie basiert auf der LPM615-Serie und integriert zusätzlich einen Autorange AC-Eingang von 47 bis 440 Hz, einen ACEingangsstecker über Terminal Block sowie einen

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DC-Eingangsspannungsbereich von 120 bis 380 V. Weitere Neuerungen sind die Erhöhung der maximalen Leistung von 1500 auf 1600 W sowie die Fähigkeit zum Volllastbetrieb im Temperaturbereich von –20 bis 50 °C. Typische Einsatzgebiete sind die Industrie, Prüfeinrichtungen, Automation sowie COTSund Militär-Anwendungen. Die flache und geringe Bauhöhe (1 HE) erleichtert den Einbau. Ideal ist diese Serie auch, wenn bis zu sechs verschiedene DCSpannungen im Bereich von 2,2 bis 51 VDC (maximal sechs Module, isolierte Ausgänge) benötigt werden. Die vier Standardmodule sind justierbar, um jede Anforderung abzudecken. Sie sind parallel oder seriell kombinierbar und bieten in Summe bis zu 1600 W Leistung. Jedes einzelne Modul verfügt über einen Signalstecker, der alle üblichen Ein- und Ausgangssignale abdeckt.

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FORSCHUNG

Bild 1: Raum der Architekturassistenz der Hochschule Luzern am 21. September 2012 um 15.00 Uhr. Computersimulation des derzeitigen Zustandes mit teilweise geschlossenem Sonnenschutz und eingeschalteter elektrischer Beleuchtung. Bilder: Hochschule Luzern

KLIMABASIERTE TAGESLICHTSIMULATION ALS PLANUNGSHILFE FÜR SOLARE FASSADEN

Unabhängig von Zeit und Raum Existierende Planungshilfen für solare Fassaden basieren auf sehr vereinfachten Annahmen, die nur bedingt verwendbare Ergebnisse liefern. Anders sieht es bei einer klimabasierten Tageslichtsimulation aus. Sie liefert präzisere Daten und hilft so, den Energieverbrauch in Gebäuden zu reduzieren.

D

ie intelligente Nutzung des Tageslichts zur Beleuchtung von Innenräumen ist ein Kennzeichen solarer Gebäudehüllen. Denn dessen Kontrolle und Lenkung spart elektrischen Strom für die Beleuchtung und reduziert die Blendung sowie unerwünschtes Aufheizen des Innenraums. Allerdings gibt es für solare Fassaden kaum Planungshilfen, die quantitativ und qualitativ verläss-

AUTOR Stephen Wittkopf Leiter Kompetenzzentrum Envelopes and Solar Energy CC EASE Lars Grobe Sen. Wissenschaftlicher Mitarbeitender INFOS Hochschule Luzern Architektur & Technik 6002 Luzern T +41 41 228 42 42 info@hslu.ch www.hslu.ch

liche Vorhersagen machen können. Bisher werdenrechnerische Nachweise erstellt, die jedoch auf sehr vereinfachten Annahmen basieren und den Unterschieden beziehungsweise Vorteilen von solaren Fassaden nicht Rechnung tragen. In diesem Artikel wird die klimabasierte Tageslichtsimulation als professionelle Planungshilfe am Beispiel des Innenraums der Architekturassistenz der Hochschule Luzern vorgestellt (Bild 1). Beleuchtungsstärke punktgenau ermittelt Simulationen sind als Werkzeuge für die thermische und konstruktive Planung und Bemessung bereits etabliert. Bei solchen sind die Randbedingungen vergleichsweise stabil, während sich die solare Einstrahlung abhängig von Wetter und Sonnenstand permanent ändert. Die klimabasierte Tageslichtsimulation vermeidet, dass die Ergebnisse von einer vorab getroffenen Auswahl von Zeitpunkt und Klima abhängen. Es werden stattdessen gemessene Wetterdaten

herangezogen, die für jede Stunde eines typischen meteorologischen Jahres vorliegen. Hieraus ergibt sich eine genauere Abbildung des gesamten, über das Jahr erreichbaren Energieeinsparpotenzials. Zudem verringert sich die Wahrscheinlichkeit, stark wetterund zeitabhängige Probleme durch Blendung zu übersehen.

Energieeffiziente Gebäudehüllen An der Hochschule Luzern – Technik & Architektur wurde im Herbst 2012 das Kompetenzzentrum «Envelopes and Solar Energy» (CC EASE) gegründet. Ein Ziel der angewandten Forschung und Entwicklung ist es, Gebäudehüllen zu gestalten und zu entwickeln, die den hohen Ansprüchen an Energieeffizienz und Energiegenerierung einer 2000-Watt- beziehungsweise 1-Tonne-CO2-Gesellschaft genügen. Von zentraler Bedeutung ist dabei die Nutzung der solaren Energie, die auf die Gebäudehülle einfällt. Mit integrierten Photovoltaik- und solarthermischen Anlagen kann die solare Energie direkt in Strom und Wärme umgewandelt und so die Grundlage für Null- oder Plus-Energiehäuser geschaffen werden.


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Bild 2: Darstellung der Flächenanteile in Prozent, für die das Kriterium einer horizontalen Beleuchtungsstärke über 300 lux auf der Bezugsfläche des erwähnten Innenraums erreicht wird, der nur mit Tageslicht belichtet ist, das durch heruntergelassene Storen mit einem Anstellwinkel von 15 Grad durchfällt.

entsprechenden Feldes die Beleuchtungsstärke jedes Punktes auf der Bezugsfläche ermittelt werden.

Bild 3: Aussenansicht der vier behandelten Fassaden. Die Referenzfassade ohne Sonnenschutz und Lichtlenkung sowie in Gelb markiert die Varianten mit heruntergelassenen Storen mit einem 15-Grad-Anstellwinkel, zweireihigen, horizontalen Lichtschwertern und gekrümmten Lichtschaufeln, jeweils in Gelb markiert (von links).

Allerdings erfordert das stündliche Simulationsschritte. Diese zeitintensiven Berechnungen sind trotz stetigen Fortschritten bei der Entwicklung leistungsfähiger Prozessoren nicht praktikabel, zumal wenn sie für den Vergleich von unterschiedlichen Entwurfsvarianten mehrfach durchlaufen werden müssen. Um dies zu umgehen, wird sich der Tageslichtkoeffizient-Methode

bedient, die vorab den relativen Beitrag unterschiedlicher Bereiche des Himmels zur Innenraumbeleuchtung ermittelt. Die aufwändige Berechnung mittels Strahlrückverfolgung (Raytracing) erfolgt nur einmal für jede Entwurfsvariante und für jeden zu untersuchenden Punkt im Innenraum. Danach kann durch einfache Multiplikation mit der stündlich bekannten Helligkeit des

Kontrastumfang erlaubt visuelle Rückschlüsse Als grafische Gesamtdarstellung hat sich die Heat-Map etabliert, ein Diagramm, das für jeden Tag beziehungsweise jede Woche (X-Achse) die stündlichen Werte (Y-Achse) farbig kodiert enthält. Auf der Basis dieser Daten lässt sich beispielsweise darstellen, wie gross der Anteil der Bezugsfläche ist, der bestimmte Kriterien zur Beleuchtungsstärke einhält (Bild 2). Liegen die Heat-Maps von zwei Fassaden vor, lässt sich die Differenz der einzelnen Werte darstellen. Beispielsweise kann damit für jede Stunde festgestellt werden, ob eine Variante ein bestimmtes Kriterium besser oder schlechter als eine Referenzfassade erfüllt. Eine Übersicht der behandelten Fassaden zeigt Bild 3. Neben Flächenanteilen und deren Beleuchtungsstärken lassen sich Leuchtdichtebilder für bestimmte Blickwinkel und Stunden ableiten, die visuelle Rückschlüsse über den

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Bild 4: Leuchtdichtebilder für vier Fassadenvarianten. Ohne Sonnenschutz, heruntergelassene Storen mit 15-Grad-Anstellwinkel, doppelreihige, ebene Lichtschwerter und gekrümmte Lichtschaufeln (von links).

Kontrastumfang innerhalb eines Sehbereichs ermöglichen. Bild 4 zeigt dies für einen typischen Arbeitsplatz in unmittelbarer Nähe zu den Fassadenvarianten. Aus einem Leuchtdichtebild lässt sich dann ganz konkret die Blendungswahrscheinlichkeit berechnen, deren Resultate als Daylight Glare Probability (DGP) in Bild 5 für die Fassadenvarianten zusammengestellt sind. Die niedrigste Blendung im Blickfeld ergäbe sich für die Fassade mit den heruntergelassenen Storen, da diese die blendende Sonne und den Himmel abdecken, allerdings zu Kosten der Tageslichtnutzung. Hier gilt es einen idealen Kompromiss zu finden.

Bild 5: Potenzielle Blendungsquellen (rot) für vier Fassadenvarianten (von links oben). Der blau markierte Bereich kennzeichnet das Zentrum des Blickfeldes, die grau maskierten Bereiche liegen ausserhalb des Blickfeldes.

Fazit Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass die klimabasierte Tageslichtsimulation eine effiziente Technik ist, mit der die Beleuchtungsstärken und Blendungswahrscheinlichkeit in Innenräumen realistisch simuliert werden können. Die qualitative und quantitative Darstellung unter- stützt den Vergleich von solaren Fassaden, was deren Planbarkeit entscheidend verbessert. Das CC EASE und der strategische Scherpunkt Licht@hslu möchten dieser Entwicklung auch international Impulse geben und sehen Zusammenarbeiten mit nationalen Verbänden und Industrien mit grossem Interesse entgegen. ■

Innovation Information Aktualität Agenda

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Unternehmen

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Wirtschaft

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DIGITALE BAUSTEINE ERFORDERN ZUNEHMEND DESIGNREGELN AUS HOCHSTROMANWENDUNGEN

Simulation von Leiterplatten Durch die niedrigen Versorgungsspannungen der Digitaltechnik fliessen auf der Leiterplatte entsprechend hohe Ströme von bis zu 50 A. Um diese sicher zu transportieren, bedarf es eines ausgefeilten Konzepts für die Stromversorgung.

H

ochstromanwendungen sind nicht nur in der Leistungselektronik (z.B. IGBTSchaltungen) Realität. Durch die stetige Reduktion der Versorgungsspannungen von digitalen Bausteinen, steigen auch in diesem Bereich die Stromstärken, weshalb Designregeln aus Hochstromanwendungen notwendig werden. Diese lassen sich aber auch auf digitale Designs übertragen, da bei diesem ebenfalls das Ohm’sche Gesetz gilt. Die Zuleitung für die Stromversorgung darf keinen zu grossen Widerstand haben, ansonsten wird die elektrische Energie in Wärme umgewandelt und am Verbraucher liegt eine tiefere Spannung an. Dazu kommen Temperatureinflüsse durch Eigenerwärmung der Leiterplatte. Damit wäre die Berechnung theoretisch noch manuell möglich. In der Praxis ist es jedoch nicht einfach, die Leitungsquerschnitte exakt zu berechnen und bei Kupferflächen ist dies unmöglich. Nur mit einer Analysesoftware liegt hier ein Resultat in vernünftiger Zeit vor. Faustformeln führen zu überdimensionierten Leitungsbreiten Bei manuellen Abschätzungen werden häufig vereinfachte Formeln aus der IPC·2152A-Richtlinie (Standard for Determining Current Carrying Capacity in Printed Board Design) verwendet, die bei entsprechender Dicke der Kupferlagen einer Leiterplatte Werte für die minimale Breite für die Kupferverbindung angibt. Rückströme werden hierbei über spezielle Leitungen geführt oder die Masseflächen als ideale Flächen angenommen. Diese Ergebnisse der Faustformeln werden aber zusätzlich mit hohen Sicherheitsmargen ausgestattet, um nicht lineare Effekte und eine Wärmespreizung auf der Leiterplatte von anderen Strömen zu

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Bild 1: Das Ergebnis der Power Integrity Analyse ist die Stromdichte und Stromrichtung.

kompensieren. Das führt in der Regel zu überdimensionierten Leitungsbreiten, was den Platzbedarf auf der Leiterplatte erhöht. Exakte Analyse mit 3D-Field-Solver Die echten Verhältnisse der Stromdichteverteilung auf Leiterplatten lassen sich mit 3D-Field-Solvern exakt analysieren und anzeigen. Mit dem 3D-Field-Solver von Sigrity PowerDC werden die elektrischen Verlustleistungen der Verbraucher, der Strom über die Zuleitung und der Rückstrompfad über Versorgungslagen zu einer Simulation herangezogen. Der Solver erstellt über finite Elemente (FEM) eine elektrische Ersatzschaltung, die sowohl die Zuleitungen als auch die Kupferflächen berücksichtigt. Dabei werden Aussparungen wie Bohrungen, Wärmefallen, Trenngräben und Durchkontaktierungen in die detaillierten Rechenmodelle (Bild 1) einbezogen. Das Ergebnis ist eine numerische und grafische Auswertung, welche die Hotspots anzeigt. An diesen ist der elektrische Widerstand höher und es kommt zum Abfall des Spannungspotenzials (lR·Drop) und zu lokaler Erwärmung. Die Software berücksichtigt dabei die thermische Leitfähigkeit

Bilder: FlowCAD

des Isolationsmaterials (z.B. FR4) und des elektrischen Leiters (z.B. Kupfer). Es lassen sich die exakten Spannungswerte und Temperaturen an jedem Punkt der Leiterplatte ablesen. Aus diesen Erkenntnissen lassen sich geometrische Designregeln wie etwa eine minimale Leiterbahnbreite für die Zuleitungen ableiten, die mit einer Onlineprüfung im PCB-Layout-System geprüft werden. An den Stellen in den Kupferflächen, an denen es zu Hotspots kommt, kann die Struktur der FIäche oder die geänderte Anordnung von Durchkontaktierungen manuell geändert werden. Widerstände sind frequenzabhängig Durch die niedrigen Versorgungsspannungen in der Digitaltechnik kommt es selbst bei grossen FPGA oder Mikroprozessoren zu hohen Versorgungsströmen, die in den Bereich von 30 bis 50 A gehen. Das Prinzip des Ohm’schen Gesetzes gilt auch hier, nur ist der Widerstand frequenzabhängig. Es muss also mit der Impedanz des Versorgungssystems an jeder Entnahmestelle (Vcc-GND-Kombination) gerechnet werden. Die Frequenzabhängigkeit erhöht die Komplexität der Simulation erheblich. 


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werden durch den minimalen Platzbedarf gesenkt, weshalb diese Technologie in kostensensitiven Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Zuverlässigkeit und Gewicht eingesetzt wird.

Bild 2: Anpassung der Leiterbahnbreite entsprechend der Stromstärke.

Sigrity PowerSI und SystemSI verfügen hier über patentierte Verfahren, die in akzeptabler Zeit exakte Ergebnisse mit Sign-OffQualität liefern. Die Impedanz eines Versorgungssystems wird durch die Bauteile bestimmt, die zur Stabilisierung dienen. Dazu gehören neben dem spannungsregulierten Netzteil (VRM) die Abblockkondensatoren mit ihren unterschiedlichen Resonanzfrequenzen und ESR-Werten (equivalent series resistance). Aber selbst zwei Versorgungslagen, die nur durch eine 50 oder 100 μm dicke Isolationsschicht getrennt sind und so eine Art Plattenkondensator bilden, werden bei der Extraktion der LayoutGeometrie und dem Lagenaufbau erkannt und bei der Berechnung entsprechend berücksichtigt. Techniken zum Stromtransport auf Leiterplatten Um hohe Ströme ohne Erwärmung zu ermöglichen, ist ein entsprechender Leitungsquerschnitt erforderlich. Auf Standard-Leiterplatten mit 35 μm Kupferdicke sind schnell die Grenzen der zulässigen Leiterbahnbreiten erreicht. Es gibt jedoch Möglichkeiten, die Leitungsquerschnitte (Bild 2) zu vergrös-

sern. Mit der Dickkupfer-Methode können beispielsweise Kupferstärken von 100 oder 400 μm und mehr auf einzelnen Lagen verarbeitet werden. Dabei sind die Kupferstärken auf der gesamten Lage gleich dick. In einer Kombination von Dickkupfer in Hochstrombereichen und Feinleitertechnik, also Leistung und Logik, können auf einer Leiterplatte unterschiedliche Kupferstärken auf einer Lage kombiniert werden. Hierzu sind spezielle Lagenaufbauten für Anwendungen im Strom-Management möglich. Diese Kombination senkt nicht nur die Kosten durch den reduzierten Logistikaufwand, sondern durch den Wegfall von Steckverbindern und Kabeln. Zudem ist sie sehr zuverlässig. Mit der Wirelaid-Technologie, die durch das Unternehmen Jumatech entwickelt wurde, können an definierten Bereichen mit im Inneren der Leiterplatte verlegten Flachdrähten die Leiterbahnquerschnitte vergrössert werden. Der Vorteil ist, dass sich stromführende Leitungen auf verschiedenen Lagen kreuzen können und so der Platzbedarf minimal ist, was Platz für andere Bauteile schafft. Die Gesamtkosten der Leiterplatte

Bild 3: Unten links ist eine Hochstromschiene auf der Leiterplatte integriert.

Einschrauben und Einpressen von Hochstromschienen In Anwendungen, in denen hohe Temperaturen abgeführt werden müssen, besteht die Möglichkeit, Materialien, die eine hohe thermische Leitfähigkeit bieten, als Isolator zu verwenden. Zusätzlich können Metallplatten aus Aluminium oder Kupfer auf der Unterseite als integrierter Kühlkörper angebracht werden. Diese 1-, 3- oder 5-lagigen Leiterplatten werden häufig für Motorsteuerungen oder DC/DC-Wandler verwendet. Bei einer anderen Variante werden Hochstromschienen direkt in die Leiterplatte (Bild 3) eingeschraubt beziehungsweise eingepresst. Diese lasergeschnittenen Strukturen sind Zäunen ähnlich, wobei in der Metallplatte der Strom fliesst, der über mehrere Stützen zugeführt wird. Bei solchen Konstruktionen ist aber die unterschiedliche Wärmeausdehnung der Leiterplatte und der Stromschiene zu berücksichtigen und eine entsprechend sichere Befestigung mit angepassten Kontaktierungslöchern zu beachten. Im OrCAD oder Allegro PCB Editor ist es möglich, Teilabschnitten von elektrischen Netzen unterschiedliche Regeln zuzuweisen. So kann zum Beispiel über eine Schaltungssimulation mit PSpice der Strom in jedem Teilstück einer Zuleitung zu mehreren Verbrauchern berechnet werden. Adäquat lassen sich den Teilstücken der Zuleitung unterschiedliche Leiterbahnbreiten zuweisen. Das Tool achtet über den Online-DRCCheck darauf, dass die Leiterbahnbreiten eingehalten werden. Bei Hochstromanwendungen kommt es häufig vor, dass eine dünne Messleitung (Sense) vom Verbraucher zurück zur Stromversorgung geführt wird. Mit dieser Leitung wird der Spannungsabfall zum Verbraucher gemessen und zur Regelung verwendet. Diese Rückleitung ist im selben elektrischen Netz und es muss vom Constraint Manager eine Verdrahtungsreihenfolge (Stromquelle-Verbraucher-Messung) eingehalten werden. Über Net-Scheduling wird dies einfach definiert und online geprüft. Zusätzlich prüft der PCB Editor, ob die Messleitung einen vorgeschriebenen Mindestabstand zur Versorgungsleitung einhält (same Net DRC), damit sichergestellt wird, dass der Spannungswert wirklich am Verbraucher und nicht unterwegs an einer unbeabsichtigten Verbindung mit dem gleichen Netz gemessen wird. ■


ANTRIEBE UND FLUIDIK

Durchgängige Sicherheitslösung von der Steuerung bis in den Antrieb Antriebsintegrierte Sicherheitstechnik bedeutet bei Rexroth mehr als nur sicheres Stillsetzen. Sichere Bewegungsfunktionen steigern die Produktivität und ermöglichen neue Sicherheitskonzepte. Mit der neuen Generation von SafeMotion erreichen Konstrukteure bei vielen Anwendungen sehr einfach eine normgerechte Sicherheit. Die sicheren Bewegungsfunktionen eignen sich für Anforderungen bis Kategorie 4 mit PL e (ISO 13849) und SIL 3 (IEC 62061). Für komplexere Bewegungen stehen die Sicherheitssteuerungen SafeLogic und SafeLogic compact zur Verfügung. Die sichere Kommunikation von der Steuerung bis in den Antrieb gewährleistet das Sicherheitsprotokoll CIP Safety on sercos ohne zusätzliche Verdrahtung. Bosch Rexroth Schweiz AG | 8863 Buttikon SZ | Tel. +41 55 464 61 11 info@boschrexroth.ch | www.boschrexroth.ch

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BOSCH REXROTH ERWEITERT ANTRIEBSINTEGRIERTE SICHERHEIT UM SICHERE LOGIK

Durchgängige Sicherheit Damit sich die funktionale Sicherheit in Maschinenprozessen noch besser umsetzen lässt, hat Rexroth für die nächste Generation seiner IndraDrive-Antriebe die Anzahl der sicheren Bewegungsprofile vervierfacht. Zudem lassen sich mit einem Zonenmodul Antriebe zusammenfassen und gleichzeitig in den sicheren Zustand versetzen.

I

mmer dann, wenn sich Bediener beim Einrichten oder für die Beseitigung von Prozessstörungen innerhalb von Maschinen aufhalten müssen, fordert die Maschinenrichtlinie besondere Sicherheitsvorkehrungen, um Gefahren durch unkontrollierte Bewegungen zu begegnen. Im Produktionsalltag tragen antriebsintegrierte Sicherheitsfunktionen massgeblich dazu bei, die Maschinenverfügbarkeit zu erhöhen. Im Gegensatz zu konventionellen Konzepten müssen Maschinenbetreiber bei manuellen Eingriffen nicht mehr die gesamte Maschine oder Anlage stillsetzen. Vielmehr genügt es, die entsprechenden Achsen einzeln oder im Verbund in einen sicheren Zustand zu bringen. Die Überwachung des sicheren Zustandes ist mit den Lösungen von Rexroth mit extrem kurzen Reaktionszeiten von 2 ms möglich, da sie genau dort stattfindet, wo die Bewegung erzeugt wird. Zum Tragen kommt dies insbesondere bei hochdynamischen Antrieben, um unzulässig lange Nachlaufwege zu vermeiden. Während des Eingriffs in die Maschine bleiben die Antriebe in Lageregelung. Die Trennung vom Netz, ein erneutes Aufsynchronisieren verkoppelter Achsen und das Abwarten der Ladezeiten der Zwischenkreiskapazitäten sind damit überflüssig. Direkt nach einem Eingriff kann die Produktion wieder anlaufen. Bis zu 16 Sicherheitsfunktionen im Antrieb Um die funktionale Sicherheit noch besser in Maschinenprozessen umsetzen zu können, hat Rexroth die Anzahl der sicheren Bewegungsprofile in der nächsten Generation seiner IndraDrive-Antriebe vervierfacht. Damit lassen sich nun bis zu 16 Sonderund Servicebetriebsarten, wie beispielsweise eine Prozessbeobachtung mit unterschiedlichen Überwachungen, definieren.

INFOS Bosch Rexroth Schweiz AG 8863 Buttikon SZ Tel. +41 55 464 61 11 info@boschrexroth.ch www.boschrexroth.ch

Safety on Board vereinfacht die Realisierung sicherer Maschinenkonzepte und hilft, unproduktive Nebenzeiten zu minimieren. Bild: Bosch Rexroth

Verschiedene praxisgerechte Betriebsarten sollen darüber hinaus dazu beitragen, Manipulationen durch den Maschinenbediener zu vermeiden. In den Bewegungsprofilen können Maschinenbauer Sicherheitsfunktionen kombinieren. Für die Betriebsart «Einrichten» beispielsweise lässt sich so die Geschwindigkeit, die Drehrichtung und der Lagebereich eines Antriebs sicher überwachen. Die Online-Dynamisierung testet alle Sicherheitskanäle autark im Hintergrund auf mögliche Fehler, sodass es nicht länger erforderlich ist, die Sicherheitsfunktion zyklisch per Hand auszulösen. Die integrierten Sicherheitsfunktionen reichen vom sicher abgeschalteten Moment über sichere Stopp- und Haltefunktionen bis hin zu Funktionen für die sichere Überwachung der Bewegung und der absoluten Lage. Sie sind bis zu Kategorie 4 PL e nach

ISO 13849 beziehungsweise SIL 3 nach IEC 62061 zertifiziert und stehen durchgängig im Leistungsbereich von 0,1 bis 630 kW zur Verfügung. Zonenmodul fasst Sicherheitsfunktionen von bis zu 25 Antrieben zusammen Um auch bei individuellen Kundenwünschen die Produktionszeiten möglichst kurz zu halten, stellen Maschinenhersteller zunehmend auf eine modularisierte Bauweise um. Damit diese auf zusätzliche Sicherheitskomponenten verzichten können, hat Rexroth die neue Generation der IndraDrive-Antriebe mit sicheren Logikbausteinen ausgestattet. UndOder-Verknüpfungen lassen sich individuell für die jeweilige Applikation konfigurieren. Auf diese Weise überwachen die Antriebe in Abhängigkeit von der Betriebsart beispielsweise sicher die Schutztürzuhaltung sowie den Wiederanlauf. Für Anwender wird es so


Einzigartig in der Leistung!

Skalierbare Systemlösungen mit CIP Safety on sercos. Grafik: Bosch Rexroth

einfacher, platzsparende und kostengünstige Lösungen umzusetzen. Zudem haben sie bei der neuen Generation der IndraDrive-Antriebe die Möglichkeit, bis zu 25 Antriebe, für die gleichzeitig der sichere Zustand angewählt werden soll, zentral in einem Zonenmodul zusammenzufassen. Für eine Werkzeugmaschine könnte das bedeuten: Der Konstrukteur fasst die X-, Y- und Z-Achsen, die Werkzeugspindel sowie die Schutztür des Bearbeitungsraumes in einer Schutzzone zusammen und die Überwachung des Antriebs des Werkzeugmagazins mit der Schutztür der Beladeluke in einer anderen. Das Zonenmodul bietet in sehr kompakter Form acht Ein- und drei Ausgänge gemäss SIL 3/Kategorie 4 PL e, um die sichere Peripherie – sowohl potenzialfreie Kontakte als auch Sicherheitsgeräte mit OSSD-Ausgängen – zentral anzuschliessen. Das reduziert Zeit- und Materialaufwand, da der sonst notwendige zweikanalige Anschluss der Peripherie an jedem Antrieb entfällt. Durchgängige Lösung für alle Anwendungsfälle Die Entscheidung, ob antriebsintegrierte Sicherheit mit oder ohne Sicherheitssteuerung eingesetzt wird, hängt im Wesentlichen von der Grösse der Maschine, der Anzahl der zu überwachenden Sicherheitsfunktionen und der Komplexität der Sicherheitslogik ab. Wichtig ist, eine Sicherheitslösung zu wählen, die bei steigenden Anforderungen oder sich ändernden Maschinenprozessen mitwächst und sich ohne zusätzlichen Aufwand im Funktionsumfang erweitern lässt. Die Basis bildet immer die

antriebsintegrierte Sicherheit. Die Sicherheitsfunktionen kleiner Maschinen können Konstrukteure meist ohne Einsatz einer zusätzlichen Sicherheitssteuerung realisieren, wenn sichere Antriebe wie IndraDrive als autarke Komponenten ausgelegt sind. Betriebsartenwahlschalter, Zustimmungstaster, Not-Halt und die Schutztürzuhaltung schliessen Konstrukteure direkt am Antrieb oder bei der nächsten Generation am Zonenmodul an, um die Sicherheitsfunktionen zu aktivieren. Zusätzliche externe Messund Überwachungsgeräte entfallen. Sobald es an Maschinen komplexere Sicherheitslogik zu verarbeiten gilt, sollten Konstrukteure eine autarke sichere Logikverarbeitung in ihre Topologie integrieren. Eine Möglichkeit ist die Sicherheitssteuerung SafeLogic compact mit 96 Ein- und 48 Ausgängen. Modular aufgebaut können Konstrukteure diese an den Umfang der Peripheriesignale anpassen. Bei ausgedehnten Maschinen und Anlagen mit dezentral verteilter Peripherie ist der Wechsel zu einer Sicherheitssteuerung mit grösserem Funktionsumfang angezeigt, wie sie Rexroth mit der SafeLogic bereitstellt. Mit jeweils 256 Ein- und Ausgängen können Konstrukteure eine Vielzahl von Sicherheitsfunktionen abdecken. Beide Rexroth-Steuerungen lassen sich vollständig in die Automatisierungstopologie integrieren, wobei die Anwahl der sicheren Antriebsfunktionen über CIP Safety on sercos erfolgt. Durch Einsatz eines Sicherheitsbusses reduzieren sich die Topologiekosten, da die benötigten Ein- und Ausgänge an den Antrieben und deren diskrete Verdrahtung entfallen. ■

NEUHEIT Planetengetriebe Serie 15/10 ■ Dauerdrehmoment bis 350 mNm, Kurzzeitdrehmoment bis 500 mNm ■ Bis zu 30 Standard-Untersetzungen von 3,33:1 bis 1367:1 ■ Erhältlich mit Sinter- oder Kugellagern ■ Betriebstemperaturbereich -30…+100°C +100°C ■ Ideal kombinierbar mit DC-Kleinstmotoren, bürstenlosen DC-Servomotoren und Schrittmotoren.

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ANTRIEBE FÜR ANTARKTISCHE TEMPERATUREN VON –125°C

Die Sonne täuscht. Selbst im antarktischen Sommer sind die Finger schnell klamm, was Installations- und Wartungsarbeiten am Teleskop schier unmöglich macht.

Bild: Astro-Physics

Das Teleskop des «Dome C» in der Antarktis ist ununterbrochen in Betrieb. Und dies bei Wetterbedingungen, die zu den härtesten auf der Erde zählen.

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ie Forschungsstation «Station Concordia», kurz Dome C genannt, liegt in der östlichen Antarktis auf 3200 Metern über dem Meeresspiegel an einem der kältesten Orte der Erde. Im Jahre 2010 fielen hier die

AUTOR Martin Rüegg Technischer Redaktor Maxon Motor AG INFOS Maxon Motor AG 6072 Sachseln Tel. +41 41 666 15 00 info@maxonmotor.com www.maxonmotor.com

Temperaturen auf einen Rekordtiefstand von –84,6 °C. An eben diesem unwirtlichen Ort ist seit etlichen Jahren ein Teleskop des französischen Laboratoire Universitaire d’Astrophysique de Nice (LUAN) in Betrieb – 24 Stunden am Tag, sieben Tage die Woche. Montiert ist das Teleskop auf einem motorisch angetriebenen Unterbau (Telescope Mount) des Typs 3600GTO von Astro-Physics. Das US-amerikanische Unternehmen entwickelt und produziert hochpräzise Telescope Mounts und verfügt über eine reiche Erfahrung in den unterschiedlichsten Einsatzgebieten. So sind bereits seit Anfang 2000 diverse Einheiten der Baureihen 900GTO und 1200GTO in der Antarktis ohne Unterbruch im Einsatz. Gerade der

störungsfreie, kontinuierliche Betrieb ist von grösster Bedeutung, da sich Wartungsarbeiten sehr schwierig und äusserst gefährlich gestalten. Denn tiefe Temperaturen und unbändige Windverhältnisse machen den Wartungsteams die Arbeit im Freien schier unmöglich und in der sechs Monate dauernden Polarnacht unausführbar. Dies hat zur Folge, dass das ganze System über mindestens ein halbes Jahr hinweg rund um die Uhr störungsfrei funktionieren muss. Schmierfreie Motoren erübrigen Wartung Die Reduziergetriebe stellen einen der wichtigsten Aspekte eines Telescope Mounts dar. Denn, um dem Teleskop eine durchgehend konsistente Sicht auf ein be-


DC AC

Der RE 25 mit Durchmesser 25 mm und Graphitbürsten gewährt selbst bei niedrigsten Drehzahlen einen rastmomentfreien Lauf. Bild: maxon motor

stimmtes Objekt am Firmament zu ermöglichen, muss es kontinuierlich, ruckelfrei und stabil bewegt werden. Bleibt diese Nachführung aus, verlässt das Objekt das Sichtfeld des Teleskops sehr schnell und macht die unterbrechungsfreie Aufzeichnung dessen Spur unmöglich. Um das Objekt optisch im Sichtfeld zu fixieren, muss der zirka 250 Kilogramm schwere Unterbau entsprechend angetrieben werden. Wally Piorkowski, Produktionsleiter bei Astro-Physics und Wissenschaftler, spricht aus der Praxis: «Begründet auf der hohen Ausfallsicherheit und Langlebigkeit verwendet Astro-Physics für alle ihre Telescope Mounts ausschliesslich Antriebe von maxon motor.» Die eingesetzten Schmiermittel in den Lagern sind ideal auf die extremen Temperaturen, wie sie bei Dome C in der Antarktis herrschen, abgestimmt. Einmal montiert, müssen die Motoren nicht weiter nachgeschmiert werden, was unter diesen Umgebungsbedingungen auch kaum zu bewerkstelligen wäre. Die Motoren verfügen zudem über eisenlose Wicklungen und Neodym-Magneten, die höchste Leistung bei minimalem Bauvolumen ermöglichen. Zur mechanischen Kommutation der Motoren werden entweder Graphit- oder Edelmetallbürsten eingesetzt. Ihre lineare Charakteristik macht die Implementierung in die Telescope Mounts sehr unkompliziert. Rastmomentfreier Lauf In jedem Unterbau befinden sich zwei Achsen. Eine Achse, die Rektaszensionsachse,

ist parallel zur Erdachse ausgerichtet und ermöglicht die Bewegung des Teleskops über den Erd-Äquator. Um exakt zu sein; der Motor treibt entgegen der Erdrotation, sodass das Objekt am Himmel fixiert zu stehen scheint. Das Reduktionsgetriebe ist eine Eigenentwicklung von Astro-Physics. Die zweite Achse, die Deklinationsachse, ist im rechten Winkel zur Rektaszensionsachse angeordnet, und bewegt das Teleskop intermittierend im Winkelabstand des Objektes zum Himmelsäquator. Die Motoren beider Achsen sind mit 3-Kanal-Encodern des Typs HEDS 5540 ausgerüstet. Mit dieser Anordnung der um 90° zueinander versetzten Achsen ist die Orientierung in jeder gewünschten Richtung möglich. «Wir benutzen maxon A-max-Motoren für unsere kleineren Unterbauten, maxon RE 25-Motoren für Telescope Mounts, wie sie in Dome C eingesetzt sind», fährt Wally Piorkowski weiter fort. Der RE 25 bietet höchstes Drehmoment und die höchste Leistungsdichte in seiner Klasse. «Ein ebenso wichtiges Argument zum Einsatz von maxon-Motoren ist der Umstand, dass diese über kein magnetisches Rastmoment verfügen», fügt er hinzu. Als Rastmoment wird die ruckhafte, abgehackte Bewegung bezeichnet, welche die meisten eisenbehafteten Motoren aufweisen. Demgegenüber verfügen maxon-Motoren über einen eisenlosen Kern und gewähren damit einen rastmoment freien Lauf; dies auch bei niedrigsten Drehzahlen – so ist eine lückenlose Objektverfolgung garantiert. ■

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Ultrakompaktes Kraftpaket

Der Elektrozylinder GSM/GSX von Exlar eignet sich hervorragend als Hydraulikersatz, insbesondere für Pressen-Applikationen. Die hohe Steifigkeit, die schnelle und genaue Mehrfachpositionierung sowie leckagefreier Betrieb sind einige Vorteile dieser elektromechanischen Variante. Dank der integrierten Planetenrollenspindel ist der GSM/GSX-Elektrozylinder hervorragend für den anspruchsvollen Dauereinsatz geeignet. Durch die

Gewinderollen, welche planetenförmig um die Spindel angeordnet sind, entsteht mehr Kontaktfläche zwischen Spindelmutter und Spindel. Dies erklärt die Robustheit gegen Stösse, die markante Performancesteigerung und die bis zu 15-mal längere Lebensdauer gegenüber der Kugelumlaufspindel. Eine optimale Schmierung wird auch bei Kurzhubapplikationen garantiert. Fünf Baugrössen decken Vorschubkräfte von 400 N bis 110 kN ab. Für widrige Umgebungen sind Ausführungen in Schutzklasse IP65, Zylindergehäuse mit verschiedenen Beschichtungen oder aus rostfreiem Stahl sowie ATEX-Ausführungen lieferbar.

32-mm-Planetengetriebe für hohe Radiallasten Maxon Motor ergänzt sein GP32-Programm um einen verstärkten Planetenträger, bei dem die Lagerung neu angeordnet ist, und um eine Keramikversion. Mit den neuen Getriebeversionen für hohe Radiallasten werden erstmals 1-stufige Getriebe mit extra robuster Radiallagerung angeboten. Beide Ausführungen zielen auf Anwendungen ab, bei denen die Abgangsstufe durch die radiale Krafteinwirkung enorm belastet wird. Bei den Getrieben GP 32 AR und GP 32 CR wurde dieser Belastung Rechnung getragen und die Lager der Abgangsstufe so weit wie möglich auseinandergelegt. Dadurch können Radialkräfte bis zu 140 N abgefangen werden. Der Planetenträger wurde verstärkt

und separat gelagert. Die Achsen der Planetenräder sind stabil in beiden Hälften des Planetenträgers gefasst. Für Höchstwerte bezüglich Drehmoment und Lebensdauer können diese Achsen in Keramik gewählt werden. Das kurzzeitig zulässige Drehmoment reicht bis 1,25 Nm. Die laufruhigen Getriebe stehen mit Abtriebswellen im Durchmesser von 6 und 8 mm zur Verfügung.

Maxon Motor AG | 6072 Sachseln | Tel. +41 416 661 500 info@maxonmotor.com | www.maxonmotor.com

Parkem AG | 5405 Baden-Dättwil | Tel. +41 56 493 38 83 info@parkem.ch | www.parkem.ch

Hohes Einsparpotenzial bei Mechanikkosten DC-Motor für feine Drehbewegungen Haptische Anwendungen sind bekannt aus der Medizin, der Robotik und der Luftfahrt. Ein Beispiel: Der aktive Sidestick eines Hubschraubers generiert Kräfte, die den Piloten ein konventionelles System spüren lassen. Für solche Applikationen braucht es spezielle Antriebe. Die eisenlose Maxon Wicklung und die Edelmetallkommutierung sind dafür prädestiniert. Der neue starke Edelmetallbürsten-Motor RE 30 EB ist ein exotischer Antrieb, für gewisse Anwendungen aber genau der richtige. Bekanntlich garantieren die Edelmetallbürsten über die ganze Lebensdauer einen konstant niederen Übergangswiderstand. Zudem ist bei diesem Motor die Anlaufspannung klein, auch

nach langem Stillstand. Mit einem Nenndrehmoment von 53 mNm ist der Motor trotz der Edelmetallkommutierung sehr stark und übertrifft einen RE 25EB um das Doppelte. Die Entwicklung dieses Motors wurde durch Kunden initialisiert, daher ist der Motor ganz besonders für haptische Anwendungen wie zum Beispiel bei einem Operationsroboter ausgerichtet.

maxon motor ag | 6072 Sachseln | Tel. 041 666 15 00 info@maxonmotor.com | www.maxonmotor.com

Beckhoff präsentiert sein Lösungsspektrum für die Verpackungsindustrie. Mit PC- und Ether CAT-basierter Steuerungstechnik von Beckhoff lässt sich die gesamte Prozesskette einzelner Verpackungsmaschinen sowie kompletter Verpackungslinien steuern und überwachen. Das neue XTS (eXtended Transport System) revolutioniert die Antriebstechnik in kompakter Bauform und ermöglicht völlig neue Konzepte für Verpackungsmaschinen. XTS ersetzt klassische Mechanik durch innovative Mechatronik. Es ermöglicht individuellen Produkttransport mit kontinuierlichem Materialfluss. Mit IndustriePCs und der Automatisierungssoftware TwinCAT können alle Vorgänge, vom Füllen, Formen, Verschliessen, Labeln, Sammeln, Umverpacken bis hin zur Palettierung, durchgängig realisiert wer-

den. Als Neuheiten präsentiert Beckhoff die Multitouch-Panel-Serie sowie eine vollständige Steuerungslösung in Edelstahl, beispielsweise für die Lebensmittelindustrie. Das neue Antriebssystem XTS von Beckhoff bietet neue Freiheiten für den Maschinenbau. Der Motor ist zusammen mit Leistungselektronik und Wegerfassung vollständig integriert. Ein oder mehrere Mover – kabellose, bewegliche Trägermodule – können auf einer nahezu beliebigen und flexiblen Streckenkonfiguration hochdynamisch bis zu 4 m/s bewegt werden.

Beckhoff Automation AG | 8200 Schaffhausen | Tel. 052 633 40 40 info@beckhoff.ch | www.beckhoff.ch


I N M O T I O N / A N TR I E B E U N D F L U I D I K

Antriebsfamilie um BiSS-Schnittstelle erweitert

B & R hatte seine Antriebsfamilie Geberschnittstelle eignet sich für anspruchsvolle Anwendungen, in Acoposmulti um eine Schnittstellenkarte für BiSS-Geber erweitert. denen beispielsweise voll digitale So können Anwender unter der Hohlwellengeber mit grossem InVielzahl angebotener Messsyste- nendurchmesser oder absolute, lineare Messsysteme mit hoher me den Positionsgeber auswählen, der für ihren Anwendungsfall Verfahrgeschwindigkeit zu inteam besten geeignet ist. Die BiSS- grieren sind. B & R Industrie-Automation AG | 8500 Frauenfeld | Tel. +41 52 728 00 55 office@br-automation.com | www.br-automation.com

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Servomotor-Baureihe mit erhöhtem Rotorträgheitsmoment Die Serie AM8500 erweitert das ServomotorenProgramm um eine komplette Baureihe mit erhöhtem Rotorträgheitsmoment. Sie eignet sich für alle Anwendungen mit grösseren externen Massenträgheiten, insbesondere CNC-Applikationen in Werkzeug- und Holzbearbeitungsmaschinen. Mit ihren vier Baugrössen und drei Baulängen deckt sie einen Leistungsbereich von 1,38 bis 29 Nm Stillstandsdrehmoment ab. Dabei ermöglicht die EinkabelTechnologie (OCT), die Power- und Feedbacksystem im Standard-Motorkabel kombiniert, eine schnelle und einfache Montage. Durch die veränderte Rotorgeometrie bietet die AM8500-Reihe ein um 100 bis 300 Prozent höheres Rotorträg-

heitsmoment im Vergleich zu den Servomotoren der AM8000-Reihe, wodurch sie vor allem die Regelung von Anwendungen vereinfacht, in denen hohe externe Trägheiten bewegt werden müssen. Dies ist der Tatsache geschuldet, dass die Servomotoren weniger schnell zum Schwingen neigen und sich wesentlich einfacher am Servoregler einstellen lassen. Teilweise kann hierdurch sogar ein Getriebe eingespart werden.

Beckhoff Automation AG | 8200 Schaffhausen | Tel. +41 52 633 40 40 info@beckhoff.ch | www.beckhoff.ch

Bürstenlose Mini-DC-Servomotoren Die DC-Servomotoren der Serien 0824 ... B und 1028... B ergänzen den Bereich zwischen 6 und 12 mm Motordurchmesser bürstenloser Mini-DC-Servomotoren von Faulhaber. Mit ihren Drehmomenten von bis zu 1,1 beziehungsweise 2,1 mNm bei flacher Steigung der n-M-Motorkennlinie adressieren sie vor allem Anwendungen mit hohen Leistungsanforderungen bei begrenztem Bauraum. Beide Antriebsserien sind ohne Mehrkosten mit einem hochauflösenden Encoder erhältlich, wodurch sie sich auch in anspruchsvollen Positionieraufgaben einsetzen lassen. In der Encoder-Ausführung stehen dabei zwei Optionen zur Verfügung. So kann zur Überwachung und Regelung von Dreh-

System on Chip: FPGA als Wunderwaffe für und gegen alles? zahl, Drehrichtung und für die Positionierung der Abtriebswelle wahlweise entweder ein inkrementaler 3-Kanal-Encoder mit 10 Bit (1024 Schritte) oder ein Absolut-Encoder mit 12 Bit Auflösung (4096 Schritte) integriert werden. Der Anschluss der Spannungsversorgung für Encoder und Motor sowie der Ausgangssignale erfolgt über ein Flexboard.

FAULHABER MINIMOTOR SA | 6980 Castelrotto | Tel. 091 611 31 00 info@minimotor.ch | www.minimotor.ch

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Lösungen erhalten Sie am 27. August 2013 an der Embedded Computing Conference an der ZHAW in Winterthur.

Die Veranstaltung ist kostenlos. Anmeldung und Informationen unter www.EmbeddedComputingConference.ch


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F A C H B E I TR Ä G E

Drehzahlwächterfamilie mit erweiterten Funktionalitäten

64 interpolierende Achsen auf einer Steuerung

ifm electronic hat die Eingangsfrequenz seiner Drehzahlwächter auf 60 000 Impulse pro Minute erhöht. Zudem sind sie nun bis Temperaturen von –40 °C einsetzbar und bieten neben einem selbstleuchtenden OLED-Display parametrierbare Funktionen. So überwachen die Versionen DD2501, DD2503 und DD2603 die Drehzahl eines Kanals mit zwei getrennt einstellbaren Grenzwerten, wobei jedem ein separater Ausgang zugeordnet ist. Die Drehzahlwächter DD2505 und DD2605 kontrollieren hingegen zwei getrennte Eingangskanäle mit jeweils einem Schaltpunkt. Mit den neuen Leistungsmerkma-

Die Maschinensteuerung XCA 1277 ergänzt die XCx-Steuerungslinie von Schleicher Electronic. Durch das Upgrade auf Windows 7 embedded und den leistungsstarken Prozessor Intel i7 Multicore beherrscht sie Applikationen mit bis zu 64 interpolierenden Achsen und 32 Systemen. Der Fokus bei ihrer Entwicklung lag auf der Reduzierung des Wartungsaufwandes und einer längeren Lebensdauer. Dies wird unter anderem durch Verzicht auf eine Hitze produzierende Festplatte erreicht. Sie wird durch eine 64 GByte Solid State Disk (SSD) ersetzt, wodurch das Kühlmodul entfällt. Die XCA 1277 ist mechanisch in die XCx-Serie integriert und verfügt über unterschiedliche Schnittstellen, um die Peripherie anzubinden: CAN-Interface und USB-Schnittstelle, DVI/ VGA-Kombi-Interface, Ethernet-An-

len werden Drehzahlen und Stillstände sowohl zuverlässig als auch präzise überwacht und eine sofortige Reaktion bei Fehlfunktionen ermöglicht. Teure Folgeschäden gehören somit der Vergangenheit an.

ifm electronic ag 4624 Härkingen Tel. 0800 88 80 33 info.ch@ifm.com | www.ifm.com/ch

Schleicher Electronic GmbH & Co. KG | 13597 Berlin | Tel. +49 30 330 050 info@schleicher-electronic.com | www.schleicher-electronic.com

Getriebemotorenfamilie auf 30 kW und 5000 Nm erweitert

Siemens Industry hat seine Getriebemotorenreihe Simogear ausgebaut. Sie lässt sich nun für Getriebenennmomente bis 5000 Nm einsetzen und ist mit Leistungen bis 30 kW verfügbar. Zudem erreichen die Getriebemotoren nun Wirkungsklasse IE3. In Kombination mit Getrieben in spielarmer Ausführung lassen sich mit ihnen Anwendungen umsetzen, die eine

schlüsse mit integriertem Switch, digitale und analoge I/O-Module sowie das integrierte Sercos-III-Interface. Eine spezielle Funktion erlaubt es zudem, die Steuerung direkt am Rechner zu parametrieren. Der integrierte Web-Server erleichtert zudem die Visualisierung und Bedienung.

besonders hohe Präzision verlangen. Da die Simogear-Getriebe ab sofort nach Richtlinie 94/9/EG (ATEX) für den Einsatz in explosionsgefährdeter Umgebung zertifiziert sind, lassen sie sich zudem in den Zonen 1, 2, 21 und 22 einsetzen. Für raue Umgebungsbedingungen mit hoher Vibrations- und Schockbelastung sind zudem Sphärogussgehäuse verfügbar.

Siemens Schweiz AG | 8047 Zürich | Tel. +41 58 558 55 85 info.ch@siemens.com | www.siemens.ch

Elektronische Motorstarterreihe mit vier Funktionen

Die Motorstarter der Reihe EMS sind für einen Leistungsbereich von 0,06 bis 3 kW ausgelegt und integrieren auf 30 mm Baubreite die Funktionen Direktstart, Wendestart, Motorschutz sowie eine sicherheitsgerichtete Stillsetzung des Motors nach Kategorie 3 (EN 13849-1). Diese Vielseitigkeit reduziert den Verdrahtungsaufwand im Vergleich zu konventionellen Schaltgerätekombinationen um bis zu 60 Prozent, den Anteil der benötigten Hardwarekomponen-

ten sogar um bis zu 70 Prozent. Die Verwendung der werkzeuglosen Pushin-Technologie beschleunigt zudem die Installation, während die eingesetzte Hybridschalttechnik die Kontaktlebensdauer auf bis zu 30 Millionen Schaltspiele erhöht. Alle Varianten der elektronischen Motorstarter verfügen über einen elektronischen Weitbereichsüberlastschutz mit Phasenausfallerkennung nach IEC60947. Dadurch deckt das Schaltgerät in zwei Ausführungen die Strombereiche von 0,18 bis 6,5 A (AC-53a) beziehungsweise 9 A (AC-51) ab und vereinfacht so die Produktauswahl und Ersatzteilhaltung. Der Überlastschutz ist in den zwei Auslösekennlinien Class10 und Class10A ausgeführt.

Eaton Industries II GmbH | 8307 Effretikon | Tel. 058 458 14 14 effretikonswitzerland@eaton.com | www.eaton.com


Q U E R S E K TI O N 2 0 0

«Networks & Communication»

Höchste Verfügbarkeit des Netzwerks Scalance X-500 Industrial Ethernet Switches sorgen für den nahtlosen Übergang zwischen Automatisierungs- und IT-Netz. Dabei unterstützen sie industriespezifische Funktionen ebenso wie typische IT-Kommunikationsstandards. Ganz egal, ob in typischen Industrieanlagen oder in industrienahen Anwendungen: Scalance X-500 Industrial Ethernet Switches sorgen für höchste Netzwerkverfügbarkeit. Mehr Infos? Gerne! Siemens Schweiz AG | 8047 Zürich | Tel. +41 58 558 55 85 info.ch@siemens.com | www.siemens.ch


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S W I S S T. N E T – N E TW O R K S & C O M M U N I C A T I O N

REDUNDANZVERFAHREN VERHINDERT KOMMUNIKATIONSUNTERBRECHUNGEN IN ETHERNET-NETZWERKEN

Steter Fluss von Bits und Bytes Kommunikationsunterbrechungen können zu immensen wirtschaftlichen Schäden führen, weshalb viele Anwender kürzere Rekonfigurationszeiten bei Netzwerkfehlern fordern. Die beste Lösung wären jedoch Netzwerke, die im Fehlerfall gar keine Rekonfigurationszeit mehr haben.

N

etzwerke ohne Rekonfigurationszeiten erscheinen für viele Anwender ein unerreichbares Ziel. Doch dieses Ziel ist nicht mehr unerreichbar. Ein neues, international standardisiertes Redundanzverfahren macht Netzwerke ohne Rekonfigurationszeit im Fehlerfall möglich. Dieses Verfahren ist als Parallel Redundancy Protocol (PRP) im internationalen Standard IEC 62439-3 beschrieben. Der Name beschreibt das Verfahren eigentlich schon sehr gut. Die Daten werden parallel, über redundante Wege, versendet. Sind die Netzwerkstrukturen einigermassen gleich, so ist die Zeit, welche die Telegramme jeweils durch die Netzwerke benötigen, in etwa gleich. Wird nun ein Kommunikationsweg unterbrochen, so läuft das zweite Telegramm parallel auf dem redundanten Weg ohne Unterbrechung zum Ziel. Voraussetzungen für PRP-Netzwerke Um dieses Verfahren einsetzen zu können, müssen die Teilnehmer einige Voraussetzungen erfüllen. Soll auf redundanten Wegen die gleiche Information übertragen werden, muss diese doppelt gesendet werden. Aber nicht nur das doppelte Aussenden ist wichtig, sondern auch die Fähigkeit des Empfängers, zu erkennen, dass ein Telegramm doppelt angekommen ist. Da diese Anforderungen mit normalen Ethernet-Telegrammen nicht erfüllt werden, müssen die Telegramme mit einem Zusatz versehen werden. In diesem sind alle Informationen enthalten, um die Telegramme über zwei unterschiedliche Netzwerke versenden zu können und am Empfänger als doppelte Telegramme wiedererkannt zu werden. Aber

AUTOR Dipl.-Ing. (FH) Michael Kasper PM Sensor and Communication INFOS Siemens Schweiz AG 8047 Zürich Tel. +41 58 558 55 85 industry.ch@siemens.com www.siemens.ch/industry

Scalance X204RNA ermöglicht den einfachen Anschluss nicht PRP-fähiger Endgeräte an redundante PRP-Netzstrukturen. Bilder: Siemens

nicht nur die Telegramme benötigen eine Erweiterung, sondern auch die angeschlossenen Endgeräte, denn beide Telegramme müssen ja entsprechend in redundante Netzwerke eingespeist werden. Dies bedeutet, dass das Endgerät entweder zwei Schnittstellen benötigt oder aber ein Vorschaltgerät eingesetzt werden muss, das diese Funktion realisiert. Sind all diese Voraussetzungen gegeben, kann die Kommunikation über die redundanten Netzstrukturen starten.

ner vorgeschalteten Anschlussbox erfolgen. Danach durchläuft jedes Telegramm ein separates Netzwerk. Diese beiden Netzwerke sind physikalisch getrennt und können eine unterschiedliche Grösse beziehungsweise Struktur (Baum, Ring, Stern) haben. Die sich aus unterschiedlichen Netzwerkgrössen ergebenden verschiedenen Telegrammlaufzeiten führen aber zu keiner Verschlechterung des Redundanzkonzeptes. Beim Aufbau dieser Netzwerke können schliesslich Netzwerkkomponenten eingesetzt werden, die, je nach Applikation, die dort notKommunikation über PRP-Netzwerke wendigen Umgebungsanforderungen erWenn also ein Netzwerkteilnehmer ein Tefüllen und die Weiterleitung von PRP-Telelegramm aussenden möchte, muss dieses grammen unterstützen. Telegramm verdopAufgrund der unterpelt und mit einem schiedlichen Netz«Das PRP-Verfahren vermeidet Zusatz versehen werklaufzeiten komkostspielige Netzwerkwerden. Diese Vermen die Telegramme Rekonfigurationszeiten» doppelung und die meist nacheinander Vorbereitung für das beim Empfänger an. Senden des Telegramms in zwei parallelen Der Empfänger erhält das erste Telegramm, Netzwerken können im Endgerät oder in ei- speichert dieses in einer internen Tabelle ab


grammübertragung genutzt. Bei einem Fehler im Netzwerk läuft das Telegramm im zweiten ohne Unterbrechung zum Empfänger. Zeiten für eine Netzwerk-Rekonfiguration werden somit bei Netzwerkunterbrechungen vermieden. Einfache Telegrammverdoppelung für Geräte mit Netzwerkschnittstelle Bereits heute werden Schutzgeräte im Bereich der Schaltanlagenautomatisierung von Siemens angeboten (Siprotec), die mit zwei PRP-fähigen Netzwerkschnittstellen ausgestattet sind. Die entsprechenden ApplikaRedundante Netzwerkstruktur mit Scalance Softnet IE RNA und Scalance X204RNA in Applikationen mit hohen Anforderungen an die Netzwerkverfügbarkeit. tionen, die mit diesen Schaltgeräten kommunizieren, laufen meist auf Servern. Auch diese und leitet es entweder im Gerät selbst, müssen an die parallelen Netzwerkstrukturen angebunden werden. Für diese Serveroder im Falle einer Vorschaltbox, an das adressierte Endgerät weiter. Kommt nun das applikationen wird von Simatic NET ein Software-Paket angeboten: Softnet-IE RNA zweite Telegramm an, wird in der Tabelle (RNA = Redundant Network Access) erüberprüft, ob ein entsprechendes Telegramm bereits angekommen ist. Ist dies möglicht die Verdoppelung der Telegramme im Server und das Aussenden der Teleder Fall, wird das zweite Telegramm verworfen und zusätzlich das gespeicherte aus gramme über zwei im Server integrierte Netzwerkkarten (zum Beispiel Simatic NET der Tabelle gelöscht. Kommt das zweite Telegramm aufgrund einer Netzwerkunterbre- CP 1612 A2). Für alle Geräte, bei denen es chung in einem der beiden Netzwerke nicht nicht möglich ist, zwei Schnittstellen für die beim Empfänger an, so wird nach einer Anbindung an die parallelen Netzwerke zu integrieren, wird ein entsprechendes Vorfestgelegten Zeit das erste Telegramm aus schaltgerät angeboten. Scalance X204RNA der Tabelle gelöscht. ermöglicht den Anschluss von nicht PRP-fähigen Endgeräten an redundante NetzwerkVorteile des PRP-Mechanismus Durch diesen Redundanzmechanismus ist strukturen. es möglich, Kommunikationsnetzwerke aufzubauen, bei denen Rekonfigurationszeiten Zusammenfassung Heute wird die Verfügbarkeit in zahlreichen im Fehlerfall entfallen. Die notwendige Telegrammverdopplung wird durch das einge- industriellen Netzwerken durch eine kostensetzte Endgerät oder über eine vor jedes günstige Ringredundanz erhöht, die jedoch Endgerät vorschaltbare Anschlussbox reali- im Fehlerfall eine Netzwerk-Rekonfiguration siert. Die in beiden parallelen Netzwerken zur Folge hat. Das neue, standardisierte eingesetzten Komponenten müssen den PRP-Verfahren stellt somit eine Lösung für Anforderungen ihrer Einsatzumgebung ent- all die Applikationen dar, bei denen hohe Verfügbarkeit des Ethernet-basierten Komsprechen (zum Beispiel Temperaturbemunikationsnetzwerkes höchste Priorität reich) und für das Weiterleiten von PRP-Telegrammen geeignet sein. Durch die paral- hat und Netzwerk-Rekonfigurationszeiten zu lelen Netzwerke werden zwei gleich- grossen wirtschaftlichen Schäden führen wertige Übertragungswege aufgespannt. können. Die Investition in ein paralleles Deaktivierte, parallele Wege, müssen wie Netzwerk in Verbindung mit der einfachen Telegrammverdoppelung über PRP kann dabei anderen Verfahren im Fehlerfall nicht erst zugeschaltet werden. Die parallelen mit helfen, grosse wirtschaftliche Schäden ■ Übertragungswege werden bei jeder Tele- zu vermeiden.


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MASCHINEN-FERNWARTUNG UND VISUALISIERUNG VIA SMARTPHONE UND TABLET-PC

Kommunikation leicht gemacht Systeme Helmholz hat seinen Vermittlungsserver myRex24 um zusätzliche Features erweitert. In Kombination mit dem Industrierouter Rex 300 sind nun auch Visualisierungen und programmierbare Interaktionen über Smartphone und Tablet-PC möglich. Die redundante Serverarchitektur erfüllt dabei alle Aspekte an eine sichere Fernwartung.

D

er Rex 300 ist für die Integration in ein S7-Rack konzipiert und ermöglicht weltweit sicheren Zugriff auf über Ethernet kommunizierende Anlagen und Maschinen. Neben der Unterstützung aller gängigen Engineering-Tools über eine Schnittstelle ist mit dem Router der Zugriff auf andere Anwendungen sowie auf serielle Geräte möglich. Da der PC für die Wartung virtuell in die Anwendung integriert ist, können Datenpakete direkt in das Automatisierungsnetzwerk weitergeleitet werden. Maschinendaten in Echtzeit einsehbar Die Datenübertragung erfolgt myRex24 bietet neue Funktionalitäten, mit denen sich Maschinen und Anlagen nun über Smartphone und Tablet-PC generell verschlüsselt über abfragen lassen. einen sicheren VPN-Tunnel. Dieser lässt sich wahlweise auf PPTP, IPsec oder OpenVPN als Protoben einem Internetzugang bedarf es nur der die Portalseite über jeden beliebigen Stankoll aufsetzen und gewährleistet eine siche- Installation der kostenlosen Software für dardbrowser möglich. Sobald der Kunde in re Kommunikation zwischen den VPN-Gate- den Verbindungsaufbau sowie einem Zu- seinem Account eingeloggt ist, hat er Zuways. Da der Vermittlungsserver myRex24 gangskonto, das einmalig im Portal angelegt griff auf alle Anlagen, die für Web2go konfials Zentrale für die VPN-Kommunikation wird. Danach muss nur noch entschieden guriert wurden. Meldet er sich an einem zwischen Fernwarter und Kundenanlage werden, auf welchem Wege sich das jeweifür Web2go konfigurierten Rex 300 an, hat dient, können beide Seiten eine Verbindung lige Rex-300-Gerät mit dem Internet verbin- er Zugriff auf Smartphone optimierte Seiaufbauen. Damit sind Firewalls oder Be- den und ob dies kontinuierlich oder durch ten für die Überwachung und Visualisieschränkungen von Diensten und Mobilfunk- Aufforderung erfolgen soll. Die Konfigura- rung seiner SPS-Variablen. Über PortforBetreibern kein Thema mehr, da diese nur tion selbst wird ebenfalls im Portal erstellt warding sind auch andere Geräte den Datenverkehr ins Netzwerk hinein be- und zum Beispiel mittels USB-Stick auf den erreichbar. Somit kann jede Standardschränken, nicht aber aus diesem heraus. Router geladen. Das Portal selbst bietet HTML-Seite, wie zum Beispiel VisualisieDie ausgehenden Verbindungen verbleiben neben ausführlichen Zustandsberichten die rungen, die auf HTML basieren, per Smartdabei kurz in Wartestellung, bis der VPN- Möglichkeit zu einem differenzierten Ma- phone, Tablet-PC und natürlich jedem Tunnel steht, über den die eigentliche Komschinenmanagement. So lassen sich über Standard-PC erreicht werden. munikation erfolgt. verschiedene Berechtigungsstufen sämtliUm das auf OpenVPN basierende System che Maschinen online verwalten. Gleichzei- shSMS reduziert Betriebskosten nutzen zu können, braucht es nicht viel. Ne- tig stellt das System sicher, dass der jeBisher erfolgte der Verbindungsaufbau zwiweils aktuelle Stand in Echtzeit für alle schen GSM-Geräten und myRex24 über eiBediener sichtbar ist. ne SMS, den dial-put-button oder direkten INFOS Anruf des Rex 300. Das Senden der SMS gateweb GmbH übernimmt nun der Industrieserver selbst. Web2go ermöglicht Nutzung von 8306 Brüttisellen Standardbrowsern Es muss lediglich die Anlage ausgewählt Tel. 044 833 37 13 Web2go ist einer der neuen Dienste von werden, mit der sich myRex24 verbinden info@gateweb.net www.gateweb.net myRex24. Mit ihm ist nun der Zugriff auf soll. Der Industrieserver schickt dann


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selbstständig eine SMS an die hinterlegte GSM-Rufnummer, woraufhin sich der vorher ausgewählte Rex 300 mit myRex24 verbindet. Durch diese Technik ist es möglich, die Onlinezeiten der Geräte und somit die Betriebskosten zu reduzieren. Verbindungssicherheit myRex 2.0 Durch die Umstellung des myRex24 auf eine redundante Serverstruktur wurde die Verfügbarkeit weiter gesteigert. Anwender geniessen dadurch die Vorteile eines AktivPassiv-Clusters, der bei Ausfall eines Servers automatisch auf einen Stand-by-Server umschaltet. Für diese Dienstleistung entstehen keine zusätzlichen Kosten. Visualisierungstoolbox und Status-SMS Für die einfache Darstellung von SPS-Variablen wurde im Rex 300 die ToolBox integriert. Diese erlaubt die Nutzung frei programmierbarer Skripten, die genau für Kundenwünsche definiert sind. Sie bietet zudem vordefinierte Widgets, mit denen sich ohne HTML-Kenntnisse eine Webvisualisierung einfach umsetzen lässt. Möglich wird dies durch eine Plug-and-play-Architek-

Mit der Visualisierungstoolbox lassen sich anschauliche Grafiken für die Fernabfrage per Smartphone erstellen. Bilder: gateweb

tur, mit der sich verschiedene Anzeige- und Bedienelemente zusammensetzen lassen. Des Weiteren können Überwachungen und

Modularer Repeater für Profibus-Netzwerke

Der intelligente, modulare Profibus-Repeater Inblox von Indu-Sol verbindet die Funktionalitäten eines Repeaters und der Bus-Diagnose. Die lückenlos aneinanderreihbare Kombination aus Kopfmodul und bis zu fünf Erweiterungsmodulen gestattet einen Maximalausbau von 25 galvanisch vonein-

ander getrennten Bussegmenten. Je nach Modulausführung sind Telegrammanalysen ebenso möglich wie eine Überwachung der Signalqualität (Flanken, Pegelhöhe und Überschwinger). Mittels der integrierten Web Oberfläche wird die Qualität über ein teilnehmerbezogenes Balkendiagramm sichtbar. Über einstellbare Schwellwerte ist eine Warnung vor dem Ausfall möglich, da die Alarmglocken frühzeitig schellen. Mit dieser Produktentwicklung ist ein wichtiger Schritt in Richtung einer automatisierten Netzwerküberwachung getan und ein Fernzugriff übers Internet sowie ein Remote-Service vereinfachen die Handhabung zusätzlich.

WITO Automation AG | 8570 Weinfelden | Tel. 071 626 58 80 juerg.wittwer@wito-ag.ch | www.wito-ag.ch

Aktionen definiert werden, die bei Statuswechsel eines Bits in der SPS beispielsweise eine E-Mail oder SMS versenden. ■

Industrial-Ethernet-Systemvergleich: 2. Auflage verfügbar Wegen der Komplexität der Technologie ist es schwierig, Marketingaussagen zu überprüfen. Selbst erfahrenen Profis fällt es schwer, die Alleinstellungsmerkmale der einzelnen Protokolle zu erkennen und das beste System für den jeweiligen Anwendungsfall zu empfehlen. Um eine Vergleichsmöglichkeit zu schaffen, veröffentlichte die Ethernet Powerlink Standardization Group (EPSG) 2011 eine vollständige Übersicht der technischen, wirtschaftlichen und strategischen Hauptkriterien der bedeutendsten Industrial-Ethernet-Systeme. Nach dem Erfolg der «Industrial Ethernet Facts» wurde diese Zusammenschau überarbeitet. In die zweite Auflage wurde das Feedback aus der Industrial Ethernet Community eingearbeitet und ein neues Kapitel über Sicherheitspro-

tokolle ergänzt. Die Ausgabe ist zunächst in englischer Sprache kostenlos erhältlich. Die PDF-Datei ist auf www.ethernet-powerlink.org/IndustrialEthernetFacts2 oder per E-Mail an info@ethernet-powerlink.org als Download oder als gedruckte Version erhältlich.

Ethernet POWERLINK Standardization Group | D-10719 Berlin Tel. +49 30 8508 8529 info@ethernet-POWERLINK.org | www.ethernet-POWERLINK.org


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8-bit-PIC-Mikrocontroller mit Operationsverstärker

Schütze mit 40 A und 63 A für Hausinstallationen

Die 8-bit-PIC-Mikrocontroller PIC16F527 und PIC16F570 von Microchip integrieren ein Dual-Operationsverstärkermodul, ein 8-bit-ADC und zwei Komparatoren. Damit sind sie besonders für Systeme geeignet, die eine Signalaufbereitung und -verstärkung zur Auswertung der Eingangssignale benötigen. Beide Mikrocontroller arbeiten auf der 8-bit-PIC16FxxxArchitektur und sind mit selbstlesenden/-schreibenden Flash-Programmspeichern ausgestattet, um häufig genutzte Funktionalitäten vom Daten-EEPROM abrufen zu können. Mit diesen Schlüsselfunktionen und der Integration oft benötigter analoger Peripheriefunkti-

Die Installationsschütze der Serie 22 für 25 A von Finder wurden mit den Varianten für 40 A und 63 A nach DIN EN 61095:2009 ergänzt. Für niedrige bis mittlere Einschaltströme stehen Schütze mit AgNiKontakten zur Verfügung, für hohe Einschaltströme AgSnO2-Kontakte. Die Kontaktbestückung bei den 2- und 4-poligen Installationsschützen ist entsprechend den Anforderungen wählbar. Die doppelt unterbrechenden Brückenkontakte weisen bei den Schliessern einen Kontaktöffnungsweg von über 3 mm auf und die Öffner haben einen Öffnungsweg von 1,5 mm. Die Schütze sind in den gebräuchlichen Steuerspannungen 12 und 24 VAC/DC, 110 bis 240 VAC sowie für 110 und 220 VDC verfügbar. Die Typen für die AC/DC-Ansteue-

onen adressieren sie insbesondere kostengünstige Sensoranwendungen wie Rauchmelder, Kohlenmonoxiddetektoren, Fotosensoren und Sensorschnittstellenmodule in Kfz-Netzwerken. Der PIC16F527 wird in 20-poligen PDIPs, SSOPs, SOIC- und QFNGehäusen und der PIC16F570 in 28-poligen PDIPs, SSOPs, SOICund QFN-Gehäusen angeboten.

Microchip Switzerland GmbH | 5605 Dottikon | Tel. +41 56 6101501 roland.ruetimann@microchip.com | www.microchip.com

rung sind weitgehend brummfrei und somit für Ruhezonen geeignet. Der über die Spule befindliche Varistor verhindert Abschaltspannungsspitzen und schützt somit empfindliche elektronische Geräte in der Installation.

Finder (Schweiz) AG | 8157 Dielsdorf | Tel. 044 885 30 10 finder.ch@finder-relais.ch | www.finder-relais.ch

Industrielles 15-Zoll-TFT-Display mit 1200 cd/m² Leuchtdichte

Embedded: Bei den ganz Kleinen wird Energiesparen ganz gross geschrieben. Antworten erhalten Sie am 27. August 2013 an der Embedded Computing Conference an der ZHAW in Winterthur.

Die Veranstaltung ist kostenlos. Anmeldung und Informationen unter www.EmbeddedComputingConference.ch

Das 15-Zoll-TFT-Display TX38D18VM2BAA aus der Lite+-Serie von KOE Electronics bietet eine Auflösung von 1024 x 764 Pixel. Mit einer Leuchtdichte von 1200 cd/m² und einem Kontrast von 700:1 garantiert es selbst bei sehr hellem Umgebungslicht eine klare und brillante Bilddarstellung. Dadurch eignet es sich sowohl für den Einsatz in anspruchsvollen industriellen Anwendungen als auch für typische Outdoor-Applikationen wie Kiosk-, POI- und POS-Ter-

minals. Die Lebensdauer der weissen LED-Hintergrundbeleuchtung bis zum Erreichen von 50 Prozent der angegebenen Leuchtdichte ist mit mindestens 50 000 h spezifiziert. Das für einen erweiterten Arbeitstemperaturbereich von –30 bis 80°C spezifizierte TFT-Display mit den Abmessungen 326,5 x 253,5 x 11,5 mm ist mit einer 1-Kanal-LVDS-Schnittstelle ausgestattet, die eine Darstellung von bis zu 16,7 Millionen Farben unterstützt.

Gleichmann Electronics Schweiz AG | 2555 Brügg BE Tel. 032 366 85 75 | sjut@msc-ge.com | www.msc-ge.com


B A U E L E M E N TE

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Kompakte LED mit neuartiger Lichtverteilung Eine neuartige Lichtverteilung zeichnet die 1,6 x 1,6 Quadratmillimeter grossen LED der XQFamilie von Cree aus. Die speziell für Anwendungen mit breiter Lichtstreuung konzipierten LED sind 57 Prozent kleiner als die bislang kleinste von Cree verfügbare LED. Dennoch weisen sie die gleich hohe Lebensdauer wie die High-Power-LED der XPoder XT-Familien auf. Die XQLED sind in ein Keramik-Gehäuse integriert und strahlen entgegen herkömmlichen LED ihr Licht nicht nur nach vorn, sondern auch seitlich ab, wodurch eine breite Streuung des Lichts erreicht wird. Dies ermöglicht Leuchtenherstellern, die Helligkeit und die Abstrahlung ihrer Designs zu verbessern. Die XQ-Familie umfasst der-

Dreiphasige Stand-AloneUSV-Lösungen. Das leistungsstarke Kraftpaket bis 5000 kW! zeit die Typen XQ-B und XQ-D. Bei 5000 K liefert die XQ-B bis zu 160 lm/W bei 0,18 W, während die XQ-D 130 lm/W bei 1 W liefert. Beide LED sind in den Farbtemperaturen von 2700 bis 6500 K erhältlich und verfügen über einen Farbwiedergabindex von mindestens 80 CRI.

MSC-Gleichmann Schweiz AG | 8604 Volketswil | Tel. 043 355 33 66 volketswil@msc-ge.com | www.msc-ge.com

PowerWave 33, 60–500 kW _ 100 % Wirkleistung bei cos phi 1.0 _ Parallelfähig (bis zu 10 Einheiten, =  5000kVA / 5000kW) _ Wirkungsgrad bis zu 96 % _ Kleine Stellfläche: 500 kW = 1.4m2 _ Hohe Leistungsdichte: 357 kW/m2 (500 kVA/500 kW)

Newave Energy AG . 5432 Neuenhof . 2504 Biel . www.newavenergy.ch

COM-Starterkit für Power-ArchitekturImplementierung

GEHÄUSE + SERVICE aus einer Hand.

Das sofort einsatzbereite und individuell konfigurierbare COMe QorIQ-Starterkit ermöglicht die Entwicklung von Power-Architekturen. Bestückt ist das Starterkit mit einem Evaluierungscarrierboard im Micro-ATX-Formfaktor, das alle relevanten Schnittstellen der Freescale QorIQ basierten COM ausführt. Zusätzlich sind drei SerDes-Adapterkarten für SRIO, 10 GbE SFP+ XAUI und 4 x 1GbE SGMII enthalten. Für Konfiguration und Debugging stehen ein USB Client Interface sowie JTAG und

Aurora Interfaces zur Verfügung. Ein SPI/LPC-Firmware-HUB-Sockel unterstützt zudem die externe BIOS-Anbindung. Zu direkt onboard ausgeführten Schnittstellen zählen bis zu 16 SerDes Lanes, die mechanisch über vier PCIe x 4 Slots ausgeführt werden, 3 x Gigabit Ethernet, IEEE 1588, 3 x USB und 2 x UART auf DSUB-9 (RS232 oder RS485), 1 x UART (TX/RX) sowie bis zu 2 x I2C und 12 GPIO. Für Speichermedien stehen 2 x SATA Interfaces sowie ein microSD Card Slot zur Verfügung.

Kontron AG | 85386 Eching | Tel. +49 8165 77377 sales@kontron.com | www.kontron.com

Der Service für unsere Gehäuse umfasst: Ø Ø Ø

Fräsen Bohren Stanzen

Ø Ø Ø

Lackieren Bedrucken Gravieren

Ø Ø Ø

Chromatieren Bearbeiten Bestücken

Phoenix Mecano Komponenten AG Hofwisenstr. 6 Ÿ CH-8260 Stein am Rhein Tel. 052 742 75 00 Ÿ www.phoenix-mecano.ch


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I N D U S TR I E B E D A R F

Kameramodul für HD-Videoaufnahmen Das preisgünstige Raspberry Pi Kameramodul integriert einen CMOS-Bildsensor von OmniVision. Die einzelnen Bildpunkte des rückwärtig belichteten Sensors sind lediglich 1,4 μm gross und ermöglichen das Fotografieren mit 5 Megapixeln und Videoaufnahmen mit einer Auflösung von 720 p bei 60 Vollbildern beziehungsweise 1080 p bei 30 Vollbildern pro Sekunde. Das Kameramodul wird mit dem Raspberry Pi über den Kameraanschluss verbunden und nutzt dabei die Standards CSI für die Datenübertragung und I2C für die Steuerung. Die Anwender können hier-

mit Videoaufzeichnungen in High Definition mit hocheffizienter H264-Videokompression durchführen. Hinweise zur Integration des Kameramoduls in Entwicklungen und Tipps zur Anwendung finden sich innerhalb der RS Online Design Community Design Sparks unter: www.designspark.com/raspberrypi

RS Components GmbH | 8820 Wädenswil | Tel. +41 44 283 61 90 vertrieb@rsonline.ch | www.rsonline.ch

Hoch wärmeleitende Grafitfolien WLFG

Fischer Elektronik erweitert sein Portfolio um hoch wärmeleitende Grafitfolien der Serie WLFG, die sich zur effizienten Entwärmung elektronischer Bauteile und zur Wärmespreizung eignen. Die neuartigen Wärmeleitfolien bestehen aus einem hochverdichteten Naturgrafit mit einem Einsatztempe-

raturbereich von –40 bis 500°C. Die Anisotropie des Basismaterials ermöglicht eine sehr gute Wärmeleitfähigkeit in x-, y- und z-Richtung. Verschiedenartige Ausführungen sind in den Materialstärken von 0,15 bis 0,25 mm, mit einer einseitig aufgebrachten Haftbeschichtung zur besseren Fixierung, erhältlich. Standardmässig wird die Lieferform als Meterware angeboten, allerdings besteht die Möglichkeit, kundenspezifische Konturen und Ausstanzungen nach Zeichnung herzustellen.

Astrel AG | 8808 Pfäffikon SZ | Tel. 055 415 66 15 astrel@swissonline.ch | www.astrel.ch

Wärmeleitpaste WLPK

Robustes SystemDesign trotz hoher Komplexität/ Funktionalität. Antworten erhalten Sie am 27. August 2013 an der Embedded Computing Conference an der ZHAW in Winterthur.

Die Veranstaltung ist kostenlos. Anmeldung und Informationen unter www.EmbeddedComputingConference.ch

Bei der Auslegung funktioneller Entwärmungskonzepte ist es wichtig, Engpässe entlang des thermischen Pfades so früh wie möglich zu analysieren und diese wärmetechnisch zu optimieren. Besondere Aufmerksamkeit gebührt hierbei der richtigen Kontaktierung des elektronischen Bauteils auf der Wärmesenke durch geeignete Wärmeleitmaterialien. Mit der Wärmeleitpaste WLPK entspricht Fischer Elektronik den Anforderungen des Marktes nach einer Paste mit hoher Wärmeleitfähigkeit (l = 10 W/m x K). Die keramisch verfüllte, silikonfreie Wärmeleitpaste besteht aus einem synthetischen Polymer und er-

möglicht eine schnelle und wirkungsvolle Wärmeableitung im Temperaturbereich von –60 bis 150 °C. Die Paste wird unter normalen Anwendungsbedingungen nicht verhärten, austrocknen oder schmelzen und unterliegt keinen besonderen Lagervorschriften. Für eine einfache Handhabung ist sie standardmässig in Kunststoffspritzen mit 3, 5 und 10 ml abgefüllt. Weitere Gebindegrössen und -arten sind nach kundenspezifischer Vorgabe möglich.

Astrel AG | 8808 Pfäffikon SZ | Tel. 055 415 66 15 astrel@swissonline.ch | www.astrel.ch


MESSEN UND PRÜFEN

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Universal-Oszilloskope mit Logikanalyse

Ultraschallserie für besonders raues Umfeld

Die Universal-Oszilloskope der R & S RTM-Serie integrieren Zeitbereichs-, Logik-, Protokoll- und Frequenzanalyse in einem Gerät. Deren Nutzerfreundlichkeit wird durch farbcodierte Bedienelemente, logisch gruppierte Menüs mit flachen Strukturen sowie Tasten für häufig benötigte Funktionen unterstützt. Der VirtualScreen schafft indes Platz für die gleichzeitige Anzeige von Analog-, Logik-, Mathe- und Referenzsignalen, wobei sich dessen Ausschnitt mit einem Drehknopf verschieben lässt. Durch die Logikanalyse-Option R & S RTM-B1 lässt sich das Gerät, das eine Abtastrate von 5 GS/s auf digitalen und analogen Kanälen und eine Speichertiefe von 20 MS bietet, auf 16 Logik-

Die Ultraschallsensoren der Serie 70 adressieren mit ihrem Messbereich von 6 m, ihrer besonders schmalen Schallkeule und ihrer integrierten Temperaturkompensation besonders anspruchsvolle Applikationen. Die Reihe umfasst vier Modelle: Die zwei Distanz messenden Sensoren UNAM 70, die es einmal mit Strom- und einmal mit Spannungsausgang gibt, und die Näherungsschalter UZAM 70 mit je zwei frei konfigurierbaren PNP-, beziehungsweise NPN-Ausgängen. Das Quartett bietet verschiedene Vorteile, beispielsweise bei der Füllstandskontrolle von Flüssigkeiten und Schuttgütern im Aussenbereich oder Silos. Sie sind

kanäle erweitern. Die R & S RTMSerie inklusive der LogikanalyseOption R & S RTM-B1 ist mit 2 und 4 Kanälen und einer Bandbreite von 350 und 500 MHz verfügbar.

Roschi Rohde & Schwarz AG | 3063 Ittigen | Tel. 031 922 15 22 sales@roschi.rohde-schwarz.com | www.roschi.rohde-schwarz.com

farbunabhängig und erkennen spiegelnde oder hochtransparente Oberflächen. Zudem sind sie unempfindlich gegenüber Staub, Schmutz und Feuchtigkeit und liefern über den gesamten Erfassungsbereich konstante Auflösung und Wiederholgenauigkeit. Durch ihr vernickeltes Messinggehäuse erreichen sie Schutzart IP67.

Baumer Electric AG | 8500 Frauenfeld | Tel. +41 52 728 13 13 sales.ch@baumer.com | www.baumer.com

Brücke zwischen Profibus und Modbus

Das GW-7553 von Spectra ermöglicht es, von einem Profibus-Master-System auf ein Gerät mit Ethernet Interface, welches das Modbus-TCP-Protokoll unterstützt, zuzugreifen. Es ermöglicht somit sehr einfach die Integration von Modbus Devices in eine ProfibusInstallation. Das Gateway unterstützt sowohl den Modbus Master als auch den Modbus-Slave-Mo-

dus, wodurch es universell einsetzbar ist. Durch den integrierten Webserver kann die Konfiguration des Moduls benutzerfreundlich über einen Standard Webbrowser erfolgen. Das GW-7553 unterstützt Übertragungsraten zwischen 9,6 kByte und12 MByte, wobei die Einstellung der richtigen Geschwindigkeit automatisch erfolgt. Das Ethernet Interface unterstützt 10/100 Mbit und verfügt über eine RJ45-Anschlussbuchse. Ein weiteres Modul dieser Gateway-Serie, das GW-7552, verfügt anstelle des Ethernet Interfaces über eine RS232/422/ 485-Schnittstelle und unterstützt das Modbus-RTU-Protokoll. Die Stromversorgung erfolgt mit 10 bis 30 VDC. Die Leistungsaufnahme beträgt 2,5 W.

Spectra (Schweiz) AG | 8132 Egg bei Zürich | Tel. 043 277 10 50 info@spectra.ch | www.spectra.ch

Embedded ist 15 Jahre Liefergarantie – keine Abkündigung vor der Ankündigung. Vertiefen Sie Ihr Know-how am 27. August 2013 an der Embedded Computing Conference an der ZHAW in Winterthur.

Die Veranstaltung ist kostenlos. Anmeldung und Informationen unter www.EmbeddedComputingConference.ch


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MESSEN UND PRÜFEN

Software für einfacheres Datenloggen

Mit dem Softwarepaket Chameleon for NI CompactDAQ lassen sich schlüsselfertige Systeme für NI-Datenerfassungshardware erstellen. Diese skalierbaren Systeme lassen sich dabei auf eine grosse Kanalanzahl erweitern und dennoch mit einer konfigurationsbasierten Umgebung ohne Programmieraufwand verwalten. Zu den bereitgestellten Funktionen gehören unter anderem die Unterstützung von Spannungs-, IEPE-, Temperatur- und Stromsensoren sowie Sensoren in Brückenschal-

tung, die Datendarstellung mit mehreren Kurven, Linien und Graphen mithilfe von aufgezeichneten oder Livedaten sowie die lokale Datenspeicherung im TDMS-Dateiformat für eine einfache Integration mit LabView oder NI DIAdem. Zudem lassen sich virtuelle Kanäle mit Alarmen auf virtuellen oder realen Kanälen berechnen und im laufenden Betrieb Updates von virtuellen Kanalgleichungen und der Erfassungsrate des Datenloggens durchführen.

Dual nutzbarer Optical Modulation Analyzer

Der 45-GHz-Optical-ModulationAnalyzer (OMA) basiert auf einem Optical Receiver von Coherent Solutions und dem Labmaster-10-Zi-Oszilloskop von Teledyne LeCroy. Mit dem OMA lassen sich optische DP-QPSK- und DP-16-QAM-Signale mit bis zu 85 GBaud testen. Darüber hinaus bieten die Geräte eine dynamische Kalibrierfähigkeit, mit

der sie vom Optical Receiver abgekoppelt für andere elektrische Tests eingesetzt werden können. Dies ermöglicht eine duale Nutzung des Oszilloskops, zum Beispiel für serielle Augendiagramme, Jitter, Rauschen oder die Analyse des Übersprechverhaltens mithilfe des Teledyne LeCroy SDAIII-CompleteLinQ-Softwarepakets.

National Instruments Switzerland Corp. | 5408 Ennetbaden | Tel. 056 200 51 51 ni.switzerland@ni.com | www.ni.com/switzerland

Teledyne LeCroy SA | 1217 Meyrin | Tel. +41 62 897 64 64 contact.ch@lecroy.com | www.lecroy.com

PoE-Framegrabber für Bildverarbeitungssysteme

Erweiterung des MesstechnikKlemmenprogramms

Die GigE-Vision-Framegrabber NI PCIe-8236 und NI PCIe-8237R vom National Instruments unterstützen Power-over-Ethernet und stellen zwei Anschlüsse bereit. Der NI PCIe-8237R bietet zusätzlich NI-LabView-FPGA-fähige I/O mit isolierten Digitalein- und -ausgängen sowie bidirektionale TTLLeitungen für die Implementie-

rung von benutzerdefinierten Countern, Pulsbreitenmodulationssignalen und Quadratur-Encoder-Eingängen. Ausserdem verfügt er über leistungsstarke Triggerungs- und Synchronisationsoptionen wie FPGA-basierte Netzwerk-Trigger mit niedrigem Jitter sowie geringer Latenz und Synchronisation über den RTSI-Bus.

National Instruments Switzerland Corp. | 5408 Ennetbaden | Tel. 056 200 51 51 ni.switzerland@ni.com | www.ni.com/switzerland

Die analoge EtherCATKlemme EL3314-0010 erlaubt den direkten Anschluss von vier Thermoelementen, wobei die Klemmen-Schaltung Thermo-Elementsensoren in Zweileitertechnik betreiben kann. Ein Mikroprozessor realisiert dabei die Linearisierung über den gesamten frei wählbaren Temperaturbereich. Die Kaltstellenkompensation erfolgt durch eine interne, hochpräzise Temperaturmessung an den Klemmen. Auch die mV-Messung kann von der EL3314-0010 ausgeführt werden. Mit der EtherCATKlemme EL3356-0010 wird hingegen das Lösungsspektrum für Wägetechnik-Applikationen noch feiner skalierbar. Die Erfassung

von Signalwerten – alle 100 μs, mit 24-Bit-Auflösung und einem Messfehler <±0,01% – ist für Anwendungen im Wägebereich ebenso geeignet wie zur Schwingungsmessung an bewegten Strukturen. Die einkanalige, analoge Eingangsklemme erlaubt den direkten Anschluss einer Widerstandsbrücke (Dehnmessstreifen) oder einer Wägezelle.

Beckhoff Automation AG | 8200 Schaffhausen | Tel. +41 52 633 40 40 info@beckhoff.ch | www.beckhoff.ch


L A S T M I N U TE

Digital-Signage-Panel-PC mit Vollglasfront

Die leistungsfähigen Panel-PC von MOStron adressieren Digital-Signage-Anwendungen und sind mit edlen Vollglasfronten von 10,4 bis 55 Zoll Grösse erhältlich. Für interaktive Anwendungen sind sie mit einem kapazitiven Touchscreen und die Panels ab 32 Zoll Grösse mit eingebauten Lautsprechern sowie einer Kamera erhältlich. Die

Front besteht aus gehärtetem Einscheibensicherheitsglas, der optionale Touch ist auf der Rückseite der Scheibe angebracht, was Pointof-Sales-Applikationen ermöglicht und die Reinigung der Anzeige erleichtert. Die Geräte werden mit einer 32 GByte Solid State Disk und installiertem Windows 7 Embedded ausgeliefert. Optional sind sie mit einem grösseren Speicher, Windows 7 Professional sowie ab 15 Zoll Grösse mit integrierten WLAN Access Point erhältlich. Die Panel-PC können mithilfe eines Unterputzmontagerahmens flächenbündig in der Wand verbaut oder nachträglich mit flachen Montageplatten an der Wand angebracht werden.

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Schnellverschlusstechnik für Rundstecker

Twilock ist eine neue Schnellverschlusstechnik für Rundstecker der Serie M16 und M23 von Hummel. Sie zeichnet sich durch einfaches Handling und hohe Funktionssicherheit aus. Mit einer minimalen Drehbewegung verriegelt das Stecksystem mit einem Klick von «Open» auf «Close» und erleichtert somit das Stecken auch in unzugänglichen Bereichen. Twilock ist vibrationssicher und garantiert eine Dichtigkeit

von IP67/ IP69K im gesteckten Zustand. Die Gehäusebauformen mit Aussengewinde erlauben sowohl die Verwendung des neuen Schnellverschlusses als auch den Einsatz herkömmlicher Schraubverriegelungen, wodurch ein fliessender Systemübergang ermöglicht wird. Das neue System ist nicht nur für die Rundsteckerserien M16 und M23, sondern auch für das Twintus-Stecksystem geeignet.

Omni Ray AG | 8600 Dübendorf | Tel. 044 802 28 80 info@omniray.ch | www.omniray.ch

Simpex Electronic AG | 8622 Wetzikon ZH | Tel. 044 931 10 10 contact@simpex.ch | www.simpex.ch

Industriemonitore komplett in Schutzart IP65

Digitale Info-Stelen für Innen- und Aussenanwendungen

Die Industriemonitore der Reihe IP-line bieten rundherum Schutz gegen Staub und Flüssigkeiten nach Schutzart IP65. Typische Anwendungsgebiete für sie sind in der Lebensmittelindustrie und in Produktionsstätten mit hohem Verschmutzungsoder Luftfeuchtepotenzial. Standardmässig sind die Monitore in ein pulverbeschichtetes Aluminiumgehäuse integriert und mit Displaygrössen von 12, 15, 17, 19 und 24 Zoll verfügbar. Die Auflösung beträgt je nach Displaygrösse 1024 x 768, 1280 x 1024 oder 1920 x 1080 Punkte. Alle Monitore sind mit resistivem Touchscreen, wasserdichten Lautsprechern sowie 1 x VGA, 1 x DVI und 2 x 1-W-Audio ausgestattet, wobei die Anschlüsse wasserdicht nach aussen geführt sind. Einstel-

lungen wie Helligkeit oder Lautstärke sind mithilfe der frontseitigen OSD-Bedieneinheit möglich. Diese kann per programmierbarem Sperrcode vor unberechtigtem Zugriff geschützt werden. Die Monitore sind für die Verwendung von Montageprodukten nach dem VESA-Standard vorbereitet. Sie können daher sehr einfach mit Standfüssen und Wandhalterungen ausgestattet oder an handelsüblichen Tragarmen montiert werden.

Spectra (Schweiz) AG | 8132 Egg bei Zürich | Tel. 043 277 10 50 info@spectra.ch | www.spectra.ch

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Die Info-Stelen von MOStron sind mit 42- und 55-Zoll-Displays für den Innenbereich und mit 46Zoll-Anzeigen für den Aussenbereich erhältlich. Für interaktive Anwendungen gibt es diese mit widerstandsfähigem, kapazitivem Touchscreen, zudem lassen sich Lautsprecher, eine Kamera und eine WLAN-Anbindung integrieren. Die Front der Geräte besteht aus gehärtetem Einscheibensicherheitsglas, der optionale Touch ist auf der Rückseite der Scheibe angebracht, was Point-of-Sales-Anwendungen ermöglicht und die Reinigung der Anzeige erleichtert. Die Stelen für Innenanwendungen haben ein schlankes Design (61 mm Tiefe) und werden in dezentem Schwarz geliefert. Die Geräte sind auf Wunsch aber auch in anderen Farben oder im Edelstahlgehäuse erhältlich. Ausserdem lässt sich deren unteres

Frontteil mit einem Firmenlogo oder einem Schriftzug versehen. Über die Rückseite der Geräte lässt sich der integrierte Rechner einfach erreichen. Die Indoor-Geräte sind lüfterlos und die Stelen für den Ausseneinsatz verfügen über eine Heizung und eine Klimaeinheit für den sicheren Dauerbetrieb bei jedem Wetter.

Omni Ray AG | 8600 Dübendorf | Tel. 044 802 28 80 info@omniray.ch | www.omniray.ch


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L I E F E R A N TE N V E R Z E I C H N I S


L I E F E R A N TE N V E R Z E I C H N I S

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80

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IMPRESSUM

Impressum

Firmen in dieser Ausgabe ABB Schweiz AG

7

Microchip Switzerland GmbH

72

MPI Distribution AG

69

Megalink - Elektronik + Automation ISSN 1662-9558 20. Jahrgang «Megalink» 29. Jahrgang «EC Woche» 34. Jahrgang «Precision» 52. Jahrgang «Elektroniker» www.megalink.ch Total verkaufte Auflage: 2310 Ex., Total Zielversand/Gratis: 5610 Ex.

Assemtron AG

B&R Industrie-Automation AG 30, 35, 51, 65

National Instruments Switzerland Corp. 5, 76

Kontakt Alle Mitarbeiter erreichen Sie unter vorname.name@azmedien.ch

Baumer Electric AG

Newave Energy AG

73

Omni Ray AG

77

Parkem AG

64

39

Astrel AG

23, 74

Avnet EMG AG

Beckhoff Automation AG

US 2

75 23, 34, 64, 65, 76

MSC-Gleichmann Schweiz AG

2, 73

Murrelektronik AG

50, 51

Herausgeberin AZ Fachverlage AG, Neumattstrasse 1, 5001 Aarau Tel. +41 (0)58 200 56 50, Fax +41 (0)58 200 56 51

Bosch Rexroth Schweiz AG Compona AG

43

PEWATRON AG

53

Geschäftsführer Christoph Marty

Contrel AG

52

PHOENIX CONTACT AG

23

Control Techniques AG

45

Phoenix Mecano Komponenten AG

73

POWERLINK-Office

71

Leiterin Zeitschriften Ratna Irzan

15, 59, 60

Eaton Industries II GmbH

52, 66

Redaktion Megalink, Neumattstrasse 1, Postfach, CH-5001 Aarau Tel. +41 (0)58 200 56 42, Fax +41 (0)58 200 56 61 Chefredaktor: Markus Back, Tel. +41 (0)58 200 56 59

EMPA Eidg. Materialprüfungs- und For-

PowerParts AG

11

schungsanstalt

Precimation AG

10

Rockwell Automation AG

28

Copyright Mit der Annahme von Manuskripten durch die Redaktion und der Autor-Honorierung durch den Verlag erwirbt der Verlag das Copyright und insbesondere alle Rechte zur Übersetzung und Veröffentlichung der entsprechenden Beiträge in anderen verlagseigenen Zeitschriften sowie zur Herausgabe von Sonderdrucken. Für unverlangt eingesandte Text- und Bildunterlagen übernimmt die Redaktion keine Gewähr. Produkte und Highlights sind kostenpflichtig. Nachdruck, auch auszugsweise, nicht gestattet.

FAULHABER MINIMOTOR SA

Roschi Rohde & Schwarz AG

75

Rotronic AG

25

RS Components GmbH

74 66

Leiter Werbemarkt Jürg Rykart, Tel. +41 (0)58 200 56 04

4

Fachhochschule Nordwestschweiz

14 61, 65

Finder (Schweiz) AG

72

FlowCAD Schweiz AG

3, 57

gateweb GmbH

70

Schleicher Electronic GmbH & Co. KG

Gleichmann Electronics Schweiz AG

72

Siemens Schweiz AG

Hilpert Electronics AG

35, 52

SIGMATEK Schweiz AG

19

HY-LINE AG

37, 46

Simpex Electronic AG

77

55

Spectra (Schweiz) AG

27, 75, 77

Anzeigen Thorsten Krüger, Tel. +41 (0)58 200 56 32 Verena Müller, Tel. +41 (0)58 200 56 42 Anzeigentarif unter www.megalink.ch

I.L.E.E. AG

Ineltro AG

48

Teledyne LeCroy SA

Leiter Lesermarkt/Online Valentin Kälin

Jecotec AG

63

Telion AG

Kontron AG

73

Trenew Electronic AG

MathWorks GmbH

20

Verband Schweizer Medien

Aboverwaltung abo@megalink.ch, Tel. +41 (0)58 200 55 64 Preise Abonnementspreis Fr. 84.–, Ausland Fr. 85.– plus Postgebühren

66, 67, 68

ifm electronic ag

Maxon Motor AG MCH Messe Schweiz (Basel) AG

12, 66

US 4, 62, 64 17, 18

Swiss Technology Network 16, 65, 72, 74, 75

Weidmüller Schweiz AG

9, 76 44 29, 34, 35, 53 US 3 51, 53

WITO Automation AG

Layout/Produktion Ursula Urech Druck Vogt-Schild Druck AG, 4552 Derendingen Ein Produkt der Verleger: Peter Wanner www.azmedien.ch Namhafte Beteiligungen nach Art. 322 Abs. 2 StGB: AZ Anzeiger AG, AZ Fachverlage AG, AZ Management Services AG, AZ Regionalfernsehen AG, AZ TV Productions AG, AZ Verlagsservice AG, AZ Vertriebs AG, AZ Zeitungen AG, Belcom AG Dietschi AG, Media Factory AG, Mittelland Zeitungsdruck AG, Vogt-Schild Druck AG, Vogt-Schild Vertriebs GmbH, Weiss Medien AG

Vorschau Megalink 8-13 erscheint am 27. 08. 2013 Vorzugsthemen: Mikrocontroller – Fachartikel und Marktübersicht; Sicherheitstechnik – Maschinensicherheit in der Nahrungsmittelindustrie, Fachartikel und Produktübersicht von Sicherheitsrelais, Schwerpunktstrecken zu den Themen «IPC» und «Fluidik» Inserateschluss: 05. 08. 2013

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Photo by KEYSTONE | Gallery Stock | Morgan Norman

Hier geht’s zur Anprobe: Einfach Ihr Smartphone auf der markierten Stelle platzieren und die Frontkamera aktivieren.

Inserate schlagen Brücken zwischen Kundin und Produkt. Und zwischen Medien. Dieses Inserat macht Werbung für Werbung in Zeitungen und Zeitschriften. Der Verband SCHWEIZER MEDIEN schreibt dazu jedes Jahr einen Wettbewerb für junge Kreative aus. Dabei siegte auch diese Arbeit – kreiert wurde sie von Julia Bochanneck und Jan Kempter, Werbeagentur Scholz & Friends Schweiz AG. www.Das-kann-nur-ein-inserat.ch


maxon Flachmotoren Mehr Leistung für weniger Geld.

maxon-Antriebe in Katalysatoren.

Wenn es drauf ankommt. Auch in LKWs kommen unsere Antriebe zum Einsatz. Die stecken z.B. in Systemen zur Reduktion von Stickoxiden und tragen so dazu bei, dass die Luft sauberer wird.

Nutzfahrzeuge werden immer Leistungsfähiger, sollen aber gleichzeitig möglichst wenig Emissionen abgeben. Damit dies erreicht werden kann, gibt es heute moderne Verfahren zur Reduktion von Stickoxiden bei Dieselfahrzeugen. maxon-Flachmotoren treiben dabei systemrelevante Pumpen an.

Das maxon-Produktprogramm ist modular aufgebaut und besteht aus: bürstenlosen sowie bürstenbehafteten DC-Motoren mit eisenloser maxon-Wicklung, Flachmotoren mit Eisenkern, Planeten-, Stirnrad- und Spezialgetrieben, Istwertgebern und Steuerelektronik.

maxon motor ist der weltweit führende Anbieter von hochpräzisen Antrieben und Systemen bis 500 Watt. maxon motor steht für kundenspezifische Lösungen, höchste Qualität, Innovationskraft und ein weltweites Vertriebsnetz. Testen Sie uns: www.maxonmotor.com


megalink 06/07 2013