WA3000 Industrial Automation Mai 2017

World of Automation
MAI 2017
Industrial Automation
Sensorgehäuse
im Lichtvorhang
Autark arbeitendes Lichtband
sichert Qualität bei der
Sensormontage

Inhalt 2
USB 3.0 für den Einsatz in rauen Umgebungen
Die IP67 USB-3.0-Serie ist das neue Mitglied der CONEC IP67-Steckverbinderfamilie.
Die Bajonettverriegelung sorgt für eine schnelle, einfache und robuste Verbindung
gemäß IP67 und garantiert somit Schutz gegen Umwelteinflüsse.
USB 3.0 bietet bis zu zehnmal höhere Datenübertragungsraten
als USB 2.0. Integriert in das
CONEC Gehäuse mit Bajonettverriegelung sind
diese USB-3.0-Steckverbinder ideal geeignet
für industrielle Anwendungen.
USB 3.0 Typ A ist vollständig steckkompatibel
zu USB 2.0 Typ A. Die USB-3.0-Typ-A-Stecker
und Buchsen nehmen jeweils alle Typ-A-Stecker
der niedrigeren USB-Version auf. Bei den USB-
3.0-Typ-B- und Typ-Micro-B-Buchsen kann ein
USB-2.0-Typ-B- oder Typ-Micro-B-Stecker eingesteckt
werden, andersherum ist die Kompatibilität
aufgrund der Größe nicht gegeben.
Der Unterschied zwischen USB 2.0 und USB 3.0
liegt darin, dass ein zusätzliches Signalpaar eine
Vollduplex-Datenübertragung ermöglicht, d. h.
USB 3.0 kann gleichzeitig in Höchstgeschwindigkeit
Daten lesen und schreiben. Eine weitere
Verbesserung von USB 3.0 ist die erhöhte
maximale Leistung. Mit USB 3.0 können bis zu
sechs Geräte mit jeweils bis 150 mA, d. h. einer
Gesamtlast von 900 mA, betrieben werden. Die
IP67 USB-3.0-Steckverbinderserie gibt es in
Kunststoff und metallisiertem Kunststoff. Die
Inline-Coupler (Typ A / Typ A) sind für Front- und
Hinterwandmontage geeignet. Der Kabelsteckverbinder
nimmt Kabeldurchmesser zwischen
4,0 und 6,0 mm auf. Zusätzlich zu den einzelnen
Steckverbindern sind folgende konfektionierte
Kabel in verschiedenen Längen erhältlich. ■ ds
Konfektionierte Kabel
Anschluss 1 Anschluss 2
IP67 USB 3.0 Typ A
IP67 USB 3.0 Typ A
IP67 USB 3.0 Typ A
IP67 USB 3.0 Typ A
IP67 USB 3.0 Typ A
USB 3.0 Typ A
umspritzt (IP20)
USB 3.0 Typ B
umspritzt (IP20)
USB 3.0 Micro-B
umspritzt (IP20)
Jetzt mehr erfahren!
IP67 USB-3.0-Serie
Jetzt Infos anfordern

Inhalt 3
Inhalt
4
12
14
16
21
22
25
26
28
32
34
Balluff: Sensorgehäuse im Lichtvorhang –
Autark arbeitendes Lichtband sichert
Qualität bei der Sensormontage
MSC Technologies: TFT-VGA-Display
mit extremer Helligkeit
TDK-Lambda: 35-W-Netzteil mit
Dreifach-Ausgang für einfache
Systemintegration
Dynetics: Kleinmotoren, Controller
und Lüfter aus einer Hand
eMagazin von Faulhaber:
Die neue motion ist da!
Portwell: Anwendungsfokussierte
Embedded-Computer-Serie
HY-LINE: Leistung zuverlässig
bereitstellen & schalten
Wind River: FACE, ein kommender
Standard – nicht nur in der Luftfahrt
Unitronic: Künstliche Nasen
erschnüffeln Gase
Siemens: Neue Netzgeräte bis 100 Watt
in besonders schmaler Bauform
IMPRESSUM
35-W-Netzteil mit
14
Dreifach-Ausgang
Kleinmotoren, Controller
16
und Lüfter aus einer Hand
Anwendungsfokussierte
22
Embedded-Computer-Serie
Bagger
Bagger
Bagger
Co
er
Co
eNEWS
FACE, ein kommender Standard –
nicht nur in der Luftfahrt
26

Inhalt 4
Sensorgehäuse im Lichtvorhang
Autark arbeitendes Lichtband sichert Qualität bei der Sensormontage
Sowohl in der Fertigung als auch bei der Montage oder im Rahmen der Qualitätskontrolle
müssen unterschiedliche Objekte häufig anhand teilweise minimaler Größen- oder
Höhenunterschiede identifiziert und verglichen werden. Der Sondermaschinenbauer
Müko aus Weinstadt-Beutelsbach, in der Nähe von Stuttgart, verwendet bei der optischen
Objekterkennung an einer halb automatischen Montageanlage für induktive Sensoren
ein innovatives Lichtband von Balluff.
MAI - 2017

Inhalt 5
Das Lichtband BLA von Balluff identifiziert Teile, bestimmt
Positionen und zählt Objekte mit hoher Präzision
Optische und damit berührungslose Verfahren
sind in der Fertigung und bei der Montage vielfach
das Mittel der Wahl, obwohl ihr Handling
eher aufwändig ist. Dass es auch anders geht,
beweist der Sondermaschinenbauer Müko mit
dem neuen Lichtband BLA. Es überprüft bei
der Vormontage von induktiven Sensoren, ob
das richtige Sensorgehäuse zum vorgewählten
Sensortyp eingelegt wurde. Das hochauflösende
Lichtband BLA (Light Array) des Sensorspezialisten
Balluff mit einer Breite von 50 Millimetern
und einer Reichweite von bis zu 2 Metern
besteht aus einem Sender mit einem leistungs-

Inhalt 6
Nach dem Drücken der Start-Taste
überprüft die Maschine, ob die richtigen Teile eingelegt sind
MAI - 2017

Inhalt 7
starken Rotlichtlaser sowie einem Empfänger.
Es arbeitet vollkommen autark, also ohne weiteres
Zubehör wie PC oder spezieller Software.
Fit für das Fertigungsumfeld
Beide Komponenten sind in einem robusten
Metallgehäuse untergebracht und mit Abmessungen
von 100 mm x 113 mm x 26 mm relativ
kompakt und damit einfach in Anlagen zu integrieren.
Mit der Schutzart IP65 sind sie für den
industriellen Einsatz gerüstet. Sender und Empfänger
sind durch eine widerstandsfähige und
reflexionsfreie Glasscheibe geschützt.
„Mit nur einem einzigen Gerät können wir
erstmals die ganze Vielfalt der zu erkennenden
Komponenten abdecken und prüfen“, so
Uwe Müller, Geschäftsführer für komplexe Montage-
und Prüfanlagen bei Müko. „Dies ist wichtig,
da mit der neuen Anlage ein großes Spektrum
unterschiedlicher induktiver Sensoren zu
fertigen ist. Es muss schon bei der Vormontage
sichergestellt sein, dass bei der chargenweisen
Fertigung für jeden Sensortyp das richtige Gehäuse
Verwendung findet. Die Gehäusedurchmesser
differieren nur geringfügig, Unterschiede
sind mit dem menschlichen Auge kaum
festzustellen, deshalb haben wir diesen Prozess
automatisiert. Das hochauflösende Lichtband
BLA garantiert uns die fehlerfreie Montage der
verschiedenen Sensortypen.“
Abläufe bei der Sensormontage
Der Fertigungsprozess beginnt, indem der Werker
an der ersten Station manuell die Einzelteile
für den zu montierenden Sensor einlegt. Dann
drückt er die Start-Taste und das Balluff Light
Array prüft, ob die korrekten Teile vorliegen.
Dazu wird der Durchmesser des Rohres und
Position des Sensorgehäuses im Lichtband während der Vormontage

Inhalt 8
Detailansicht: Die CCD-Zeile des Empfängers
erkennt die unterschiedlichen Größen der
Sensorgehäuse mit hoher Präzision und
Zuverlässigkeit
Detailansicht: Der Sender des BLA-Lichtbandes
bietet ein absolut homogenes Lichtfeld
des Steckeransatzes erfasst und an die übergeordnete
Steuerung weitergegeben. Erst, wenn
die gemessenen Dimensionen zu dem vom
Werker vorgewählten Sensortyp passen, erfolgt
die Freigabe für den Fügeprozess mit seinen
genau definierten Kräften und Wegstrecken.
Liegt eine Verwechslung oder eine Störung
vor, wird dies signalisiert. Der Werker quit-
tiert und entfernt das fehlerhafte Teil. Danach
wird die Anlage automatisch für einen neuen
Fertigungsablauf freigegeben. Ist der Fügeprozess
abgeschlossen, entnimmt der Werker von
Hand das fertige Teil und setzt es in einen Werkstückträger
(WT) ein. Sobald dieser mit vier Induktivsensoren
voll bestückt ist, wandern die
Sensoren in der verketteten Anlage in die nachfolgende
Ausschäumstation. Dort wird eine
genau definierte Menge der Ausschäummasse
in jedes Gehäuse injiziert, bevor die Sensoren
zum Aushärten des Polymers in vorgegebener
Zeit einen Wärmtunnel passieren. Jeweils 8
Sensoren kommen dann zur Endkontrolle und
werden anschließend in Blisterpackungen versandfertig
gemacht.
Funktionsweise des Lichtbandes
Undurchsichtige Objekte wie die Sensorgehäuse
wirken abschattend auf das Lichtfeld des
Light Arrays, was die hochauflösende CCD-Zeile
des Empfängers mit hoher Präzision und Auflö-
MAI - 2017

Inhalt 9
sung zuverlässig erkennt. Dies ist die Voraussetzung,
um die geringen Gehäuseunterschiede
präzise unterscheiden zu können. Selbst bei einer
maximalen Distanz von zwei Metern bietet
das Lichtband eine Auflösung besser als 0,1 Millimeter.
Somit lassen sich auch sehr kleine Objekte
einwandfrei detektieren. Dies funktioniert
nur deshalb, weil das Lichtband ein absolut homogenes
Lichtfeld mit überall gleicher Intensität
bietet. Erreicht haben dies die Konstrukteure
des BLA durch das „Auffächern“ des Laserlichts
über ein Prisma.
Der besondere Clou: Mit dem Lichtband lässt
sich nicht nur die Dicke, sondern gleichzeitig
auch die Position eines Objektes erfassen. Das
wird von Müko zwar bei dieser Applikation
nicht benötigt, ist aber für andere Fragestellungen
interessant, etwa wenn es darum geht,
die Position eines durch das Beobachtungsfeld
laufenden Drahtes zu erfassen. Und ein weiterer
Vorteil: Das Lichtband arbeitet völlig autark
und liefert fertige Detektionsergebnisse ohne
weiteres Zubehör. Damit entfällt der sonst erforderliche
Datenaustausch mit weiteren Komponenten
oder Geräten, was nicht nur den
Traffic auf der Datenleitung minimiert, sondern
gleichzeitig auch die Steuerung entlastet.
Komfortable Bedienung
„Ein großes Plus ist die hohe Funktionalität des
Gerätes, die sich zeitsparend bei Inbetriebnahme
und Bedienung auswirkt“, schildert Uwe
Müller von Müko. „Wir können alle Einstellungen
direkt am Gerät vornehmen. Es ist dafür
weder ein Laptop noch ein Programmiergerät
erforderlich.“
Sender und Empfänger sind über das grafische
Live-Bild der im Empfänger integrierten Multifunktionsanzeige
einfach und schnell auszurichten.
Der Anwender kann zwischen unterschiedlichen
Erkennungsmodi wählen und die
Toleranzlevel an die eigene Applikation anpassen.
Per Tastendruck lassen sich unterschiedliche
Objekte einlernen und den drei binärcodierten
Digitalausgängen zuordnen. Zusätzlich
stellt das Lichtband zwei Analogausgänge zur
Verfügung, deren Signale sich vielfältig verwenden
lassen. Müko nutzt einen, um die Messwerte
der Größenmessung an die Steuerung auszugeben.
Sie lassen sich unabhängig voneinander
konfigurieren und zwischen „steigend“ oder
„fallend“ umschalten, wobei die Messwerte in
Millimetern direkt am Display angezeigt werden.
Eine Variante mit IO-Link-Schnittstelle ist
ebenfalls verfügbar.
Verschiedene
Einbausituationen realisierbar
Besonders erfreulich: Der Anwender kann das
Display der Einbausituation anpassen, indem er
die Darstellung bei Bedarf um 180° dreht. Dabei
ist stets eine gute Ablesbarkeit gegeben, denn
auch der Kontrast lässt sich entsprechend den
aktuellen Lichtverhältnissen am Einsatzort variieren.
Ein weiteres wichtiges Feature ist das
„Blanking“. Mit dieser Funktion lassen sich störende
Objekte im Messfeld bei Bedarf ausblenden.
Dazu genügen ebenfalls wenige Eingaben
Mit der Montageanlage
lassen sich induktive Sensoren
unterschiedlicher Baugrößen fertigen

Inhalt 10
Detailansicht: Einbausituation des Lichtbandes – links Sender, rechts Empfänger
am Display. Das Lichtband ignoriert dann z. B.
Einbauten oder Objekthalterungen. Erkannt
wird dann beispielsweise nur das zu prüfende
Sensorgehäuse, nicht aber seine Halterung
oder ein anderes Maschinenteil, das aufgrund
der Einbausituation ins Messfeld ragt. Den vom
Sensor auszublendenden Bereich definiert der
Anwender beidseitig in 0,1-Millimeter-Schritten.
Alternativ kann der auszublendende Bereich
auch automatisch bei der Erstinbetriebnahme
eingelernt werden: Das beschleunigt
die Installation und vermeidet langwieriges
Nachjustieren.
Resümee des Anwenders
„Gerade, wenn man mehrere unterschiedliche
Objekte sicher identifizieren will, ist das Lichtband
eine elegante Lösung. Wäre dies ein Test,
würden wir gerne die Höchstpunktzahl 100 vergeben“,
fasst Uwe Müller zusammen. „Jedes alternative
Verfahren, wie etwa die Objekterkennung
mittels Lichtschranken hätte den Einbau
mehrerer unterschiedlicher Komponenten und
damit nicht nur mehr Platz erfordert, sondern
auch den Aufwand für Justage und Installation
in die Höhe getrieben. Hinzu kommt auch ein
Plus an Flexibilität, denn der Anwender kann
die Lösung jederzeit nach oben skalieren und
weitere neue Produktvarianten fertigen, ohne
dass zusätzliche Kosten entstehen. Er muss
dazu lediglich die wichtigen Kennwerte wie
Gehäusedurchmesser und Schaltabstand in der
Steuerung hinterlegen.“ ■ ds
Jetzt mehr erfahren!
Überblick Optoelektronische
Sensoren
Broschüre Objekterkennung
Lichtbänder
www.balluff.com
www.mueko.de
MAI - 2017

Inhalt 11
Datenkoppler
Isolation bis 6 kV
IsoLoop ®
Magneto-Resistive Technologie
PowER IM FoKuS
Nürnberg, 16. - 18.05.2017
artpool.de / A10650
Magnetoresistive Koppler,
High-Speed Datenkoppler
Isoloop-Datenkoppler nach dem nobelpreisprämierten
GMR-Prinzip sind die schnellere, langlebigere und
höher isolierende Alternative zu Optokopplern.
IL3522 VE IL3685 VE IL715 VE
6 kV Isolation
6 kV Isolation
HY-LINE Power Components Vertriebs GmbH
Inselkammerstr. 10
D-82008 Unterhaching
Tel.: 089 / 614 503-10
E-Mail: power@hy-line.de
6 kV Isolation
Hochstr. 355
CH-8200 Schaffhausen
Tel.: 052 647 42 00
E-Mail: power@hy-line.ch
Halle 9, Stand 525
Lösungen für jede Leistung
• RS422, RS485, CAN, I 2 C, Profibus, SPI
• High Speed (bis 150 MBit/s)
• ausgezeichnete EMV-Qualitäten
• temperaturstabil, alterungsfrei
• geeignet als Level Shifter
• Eval-Boards verfügbar
www.hy-line.de/isoloop

Inhalt 12
Das 14,48-cm-TFT-VGA-Display
VGG644804-6UFLWU lässt sich auch in hellen,
sonnigen Tageslichtumgebungen sehr gut ablesen
TFT-VGA-Display
mit extremer Helligkeit
MSC Technologies erweitert das Portfolio mit dem 14,48-cm-Zoll-TFT-VGA-Display (5,7 Zoll)
VGG644804-6UFLWU von Evervision, das sich durch eine exzellente Helligkeit von 1.300 cd/m²
auszeichnet. Das Display ist somit auch in hellen, sonnigen Tageslichtumgebungen sehr gut
ablesbar und für den Einsatz in industriellen Outdoor-Anwendungen bestens geeignet. Typische
Einsatzgebiete sind Outdoor-Terminals, Parkautomaten, Ladestationen für Elektrofahrzeuge
oder Autowasch-POS-Systeme.
Das LC-Display VGG644804-6UFLWU bietet eine
VGA-Auflösung von 640 x 480 Bildpunkten und
ist mit einem hochleistungsfähigen LED-Backlight
ausgestattet. Die Leistungsaufnahme des
Display-Backlights beträgt 2,88 W @ 1.300 cd/m².
Bei Bedarf lässt sich die Leistungsaufnahme
durch die Wahl eines niedrigeren Backlight-
Stroms reduzieren, z. B. auf 20 Prozent des Ursprungswertes,
also 0,576 W @ 260 cd/m². Diese
Möglichkeit ist besonders für Anwendungen
interessant, bei denen sich das Display nicht erwärmen
darf.
Darüber hinaus kann der Kunde durch einen
kleineren Backlight-Strom die Mindestlebens-
MAI - 2017

Inhalt 13
Displaynavigator
Der Displaynavigator erleichtert die Suche nach dem passenden Display. Der Suchende kann
Parameter wie die gewünschte Größe, Auflösung, Technologie (TFT, Touch, etc.) und Fabrikat eingeben
dauer des LED-Backlights von 40.000 Stunden
bei 25 °C deutlich verlängern.
Fit für Outdoor-Anwendungen
Der weite Arbeitstemperaturbereich des Displays
reicht von -30 °C bis +80 °C. Dank der
implementierten Ultra Wide View (UWV) Polarisator-Technologie
von Evervision bietet die
Anzeige einen weiten Blickwinkel von 80 Grad
in alle Richtungen und verhindert Farbveränderungen.
Eine 18-Bit-LVDS-Schnittstelle ist vorhanden.
Optional gibt es Versionen des VGA-Displays
VGG644804-6UFLWU mit resistivem Touch-
Panel oder IPCT (USB oder I²C). ■ ds
Jetzt mehr erfahren!
Datenblatt VGG644804-6UFLWU
Displaynavigator

Inhalt 14
35-W-Netzteil mit Dreifach-Ausgang
für einfache Systemintegration
Mit der neuen Baureihe CUT35 präsentiert TDK-Lambda sehr kompakte,
kostengünstige Open-Frame-Netzteile mit Dreifachausgang
und 35 W Ausgangsleistung.
Die konvektionsgekühlten Netzteile sind im
Temperaturbereich zwischen -20 °C und +70 °C
(lineares Derating von +55 bis +70 °C)
einsetzbar
MAI - 2017

Inhalt 15
Die Schaltnetzteile der Baureihe CUT35 lassen sich leicht in die Medizintechnik, aber auch in der
Prozesssteuerung, Rundfunktechnik, Prüf- und Messtechnik oder in Industrieausrüstungen integrieren
Die neue Reihe umfasst zwei Grundmodelle,
CUT35-522 mit 5 V und ±12 V sowie CUT35-5FF
mit 5 V und ±15 V. Separate Wandler für den
5-V-Hauptausgang und den Doppelausgang
±12 V bzw. ±15 V sorgen für eine unabhängige
Regelung, so dass die Netzteile vollkommen
ohne Grundlast auskommen.
Durch Serienschaltung des Doppelausgangs
können die Module auch als Dualnetzteile mit
den Ausgangsspannungen 5 V und 24 V bzw.
5 V und 30 V eingesetzt werden. Die flachen
CUT35-Netzgeräte belegen gerade einmal 50,8
x 101,6 mm² Grundfläche (2 x 4 Zoll) bei nur
27 mm Höhe. In Verbindung mit dem Universaleingang
(85 bis 265 V AC) und einem für diese
Geräteart guten Wirkungsgrad von bis zu 82 Prozent
lassen sich die Schaltnetzteile leicht in die
Medizintechnik aber auch in der Prozesssteuerung,
Rundfunktechnik, Prüf- und Messtechnik
oder in Industrieausrüstungen integrieren.
Lüfterloser Betrieb
Die konvektionsgekühlten Netzteile sind im
Temperaturbereich zwischen -20 °C und +70 °C
(lineares Derating von +55 bis +70 °C) einsetzbar.
Überstromschutz und Überspannungsabschaltung
sind Grundausstattung.
Optional stehen neben der Open-Frame-Version
mit Steckverbindern auch Modelle mit Abdeckung
oder Montageplatte zur Verfügung.
Die Störaussendung der CUT35-Reihe entspricht
EN 55011, EN 55022-B, FCC-B (leitungsgebunden
wie abgestrahlt), die Störimmunität
entspricht IEC 61000-4-2, -3, -4, -5, -6, -8, -11.
Die Netzteile verfügen sowohl über die Standard-Sicherheitszulassung
gemäß EN/UL/CSA
60950-1 für Industrie- und Telekommunikationsbereiche,
als auch über Zulassungen für
Medizingeräte gemäß IEC60601-1, 3. Ausgabe
(2xMOOP) und ANSI/AAMI ES 60601-1. Sie tragen
das CE-Zeichen gemäß RoHS- und EU-Niederspannungsrichtlinie
und haben drei Jahre
Garantie. ■ ds
Features
Specification
• Compact 2 x 4 x 1.06” Footprint
• Output 1 Isolated from Outputs 2 & 3
• Convection Cooled
• Class B Conducted & Radiated EMI
CUT35 Series
Hold Up Time (115 / 230V input) ms 20ms
Leakage Current (265VAC 50Hz) mA

Inhalt 16
Kleinmotoren, Controller
und Lüfter aus einer Hand
Der Fokus der PCIM Europe in Nürnberg liegt auf intelligenter Antriebstechnik,
erneuerbarer Energie, Energiemanagement und Leistungselektronik. Dynetics
legt den Schwerpunkt auf Antriebstechnik für den Einsatz in der Mechatronik. Auf
seinem Messestand in Halle 9/Stand 144 werden lineare Schritt- und Servomotoren,
Bewegungssteuerungen für Schritt- und Servomotoren, Hybrid-Schrittmotoren,
bürstenlose DC-Getriebemotoren und kompakte Lüfter präsentiert.
Kompakte Lüfter mit mehr Druck
In der Lüftungs-, Klima- und Schaltschranktechnik
wird die Effizienz der eingesetzten
Ventilatoren zu einem zentralen Thema.
Nidec Servo (Vertrieb Dynetics) fertigt als
Technologieführer seit mehreren Jahren erfolgreich
eine Reihe innovativer Axiallüfter
mit integrierter Druckkammer und stationären
Flügeln.
MAI - 2017

Inhalt 17
Die stationären Flügel und Druckkammer sorgen
dafür, dass am Arbeitspunkt wesentlich
mehr Druck und Volumenstrom vorhanden ist.
Der Lüfter mit Druckkammer ist die passende
Lösung für Einsatzgebiete mit hohen Anforderungen,
z. B. für IT- und industrielle Applikationen
(UPS, Schweißgeräte, usw.)
Die Vorteile dieser Lüfter sind:
• Bürstenloser Gleichstrommotor (BLDC)
• Kugelgelagert für eine lange Lebensdauer
• Drehzahlregelung
• Kompakter Einbau
• Niedrige Stromaufnahme
• Hohe Luftleistung
Folgende Lüfter fertigt Nidec Servo mit dem
Konzept der integrierten Druckkammer. Sie ergänzen
die bereits vor längerer Zeit eingeführte
Reihe der Druckkammer-Lüfter:
Druckkammer und stationäre Flügel sorgen für
mehr Druck und Volumen am Arbeitspunkt
Typ Baugröße Gehäusematerial Spannung Volumenstrom Druck
G0838X 80 x 38 mm Kunststoff 12, 48, 54 V/ DC 144,7 CFM 775 Pa
G0938C 92 x 38 mm Kunststoff 12 V/ DC 109 CFM 640 Pa
G0938V 92 x 38 mm Aluminium 48 V/ DC 142 CFM 1160 Pa
G1238V 120 x 38 mm Aluminium 48 V/ DC 303 CFM 1290 Pa
G1276B 120 x 76 mm Aluminium 48 V/ DC 246 CFM 1490 Pa
G1438X 134 x 38 mm Aluminium 54 V/ DC 400 CFM 2450 Pa
Die Lüfter stellen ein Tachosignal bereit. Zusammen
mit dem PWM-Anschluss ist eine stufenlose
Drehzahlreglung möglich. Nidec fertigt auch
kundenspezifische Lösungen und nimmt auf
Wunsch mechanische Anpassungen an die jeweilige
Anwendung vor.
Lüfter
Size Model rated Voltage rated
current
max
Airflow
Max static
pressure
rated input
power
noise
level
rated
speed
operating
temp
mm V range (V) A m 3 /min Pa W dB rpm °C
G0838X54BAYP-00 48 36 to 75 870 3,2 480 41,76 61 9000 -20 ~ +70
80 x 38 G0838X54BBZP-00 12 8,4 to 13,2 3,3 3,74 555 39,6 64,5 10200 -20 ~ +70
G0838X54BXYP-00 54 40 to 60 1,2 4,1 775 64,8 66 11500 -20 ~ +70
92 x 38
G0938C12BAYP-00 12 8,4 to 13,8 1,5 3,1 640 18 64,5 9250 -20 ~ +70
G0938V48BDYP-00 48 37 to 75 1,3 4 1160 62,4 69 12000 -20 ~ +70
120 x 38
G1238V48BHZP-00 48 46 to 52 3 8,64 1290 144 77 12000 -20 ~ +70
G1238V48BFZP-00 48 36 to 60 2,1 7,22 1244 101 73 10100 -20 ~ +70
120 x 76 G1276X50B9YP-00 50 46 to 52 2,6 6,98 1490 130 79 11600 -20 ~ +80
134 x 38 G1438X54BMZP-00 54 46 to 57 7,4 11,4 2450 400 85 15400 -20 ~ +80

Inhalt 18
Lineare Permanentmagnet-Schrittmotoren
sorgen auch ohne externe Transformatoren
für eine lineare Bewegung.
Die linearen Schrittmotoren der LINEARSTEP-
Serie zeichnen sich durch zahlreiche Varianten
einschließlich unterschiedlicher Spindelsteigungen,
Spindellängen, bipolaren oder unipolaren
Wicklungen und unterschiedlichen Betriebsspannungen
aus. Mögliche Anwendungen
sind XY-Tische, Dosiergeräte, medizinische
Pumpen, Analysegeräte, Regelventile, Maschinen
für das Handling von Halbleiterwafern,
Datenspeichergeräte und Druckmaschinen.
Lineare Schrittmotoren
Eigenschaften der LINEARSTEP-Serie
• Zwei Motorgrößen: 25 mm und 35 mm
• Bipolare und unipolare Wicklungen
• Drei Gewindesteigungen (0,48 mm;
0,96 mm; 1,20 mm)
• Effektive Hublängen: 30 mm und 60 mm
• 24 oder 48 Schritte pro Umdrehung
• Kräfte zwischen 8 N und 39,5 N
(bei 200 pps)
• Verfahrweg pro Schritt zwischen
0,01 mm und 0,05 mm
Lineare Schrittmotoren
Die linearen
Schrittmotoren
der LINEARSTEP-Serie
decken den Kraftbereich
von 8 N und 39,5 N ab
MAI - 2017

Inhalt 19
Standardbewegungssteuerung
für Schritt- und Servomotoren
Nippon Pulse Motor (NPM) hat die erfolgreiche
Controller-IC-Serie PCL6100 mit drei weiteren
ASICs ergänzt. Die ICs dienen zur Bewegungssteuerung
von Servo- und Schrittmotoren
in allgemeinen Anwendungen.
Die Baureihe mit der Produktkodierung PCL61x4
umfasst die Controller-ICs PCL6114 (1-Achse),
PCL6124 (2-Achsen) und PCL6144 (4-Achsen).
Durch den Hochgeschwindigkeits-Impulsausgang
sind sie kompatibel mit hochauflösenden
Linearmotoren.
Die erweiterten Funktionen dieser Controller
können mit einfachen Befehlen gesteuert werden
und entlasten somit spürbar die CPU. Auch
die Applikationsentwicklung wird vereinfacht.
Zu den fortschrittlichen Funktionen gehören
z. B. die lineare Interpolation für eine beliebige
Anzahl an Achsen und die vollständig anpassbare
lineare und S-Kurven-Beschleunigung/
Verzögerung. Zudem unterstützen die Controller-ICs
die Vorspeicherung für eine kontinuierliche
Bewegung und ermöglichen das direkte
Überschreiben der Beschleunigungs- oder Zielposition.
Mit Antiruckelregelung, integrierter
Homing-Routine, automatischer Einstellung
der Hochlauframpe und 18 verschiedenen direkt
ansprechbaren Modi erfüllen die Controller-ICs
die Ansprüche an eine komfortable Bewegungssteuerung.
Die rot markierten Werte in der Tabelle
verdeutlichen die Verbesserungen der
Controller-ICs PCL6144, PCL6124 und PCL6114.
Die Controller-ICs sind für Anwendungen in
Löt-/Schweißgeräten, elektronischen Getrieben,
Medizintechnik und für das mikroskopische
Positionieren sowie für die Feinmessung
und -kalibrierung geeignet.
PCL6000
PCL6100
Die Controller-ICs der Serie PCL61x4
ist für die Bewegungssteuerung
von Servo- und Schrittmotoren optimiert

Inhalt 20
Weitere PCIM-Neuheiten von Dynetics
HYBRID-Schrittmotoren
in kompakter BAUgröSSe
Die Schrittmotor-Baureihen KV42 und KF42
punkten mit einer hohen Leistung im kleineren
Gehäuse als herkömmlichen Schrittmotoren.
Statt vormals 48 mm und 42 mm Länge sind die
Schrittmotoren nur noch 42 mm bzw. 39 mm
lang. Laut Hersteller Nidec haben diese Motoren
die höchste Leistungsdichte in ihrer Klasse.
Kompakter linearer Servomotor
mit hoher Auflösung
Der lineare Servomotor L250SSS von Nippon
Pulse Motor (NPM) ist eine wirtschaftliche Lösung
für Applikationen, die mehrere komplexe
Bewegungen unter beengten Platzverhältnissen
mit hoher Reproduzierbarkeit ausführen.
Er hat eine höhere Schubkraft als herkömmliche
Standard-Motoren am Markt. Der maximal
nutzbare Verfahrweg auf einer Welle beträgt
mehr als zwei Meter.
Bürstenlose DC-Getriebe-Motoren
Der bürstenlose DC-Motor FFB T3 von Mellor
Electrics verfügt über ein eingebautes Getriebe,
einen Innenläufer und eine integrierte Elektronik.
Der BLDC-Getriebemotor leistet bis zu
35 Nm bei 24 VDC und deckt einen Drehzahlbereich
von 0,4 bis 50 UPM ab.
Die Drehzahl des Getriebemotors lässt sich mit
einem PWM-Signal regeln.
MAI - 2017
Controller für
bürstenlose DC-Motoren
Die Controllerkarte BDC D1 ist für den bürstenlosen
DC-Motor FFB T3 und andere bürstenlose
DC-Motoren mit integrierten Hall-Sensoren geeignet.
Die Karte unterstützt verschiedene per
Jumper einstellbare Controller-Betriebsarten:
eine Drehzahl- und Drehrichtungs-Regelung
mit Potentiometer oder mit einem externen
Gleichspanungs- (0 bis 10 V) oder PWM-Signal.
■ ds
Jetzt mehr erfahren!
Lüfter
Lineare Schrittmotoren
Controller
Motorenreihe KV42
Motorenreihe KF42
Getriebemotor FFB T3
PCL6000
PCL6100
Überblick Kataloge
PCIM Europe 2017
Halle 9, Stand 144
Nürnberg,
16. - 18.05.2017

Die neue
motion 01.2017
DAS MAGAZIN MIT ANTRIEB
Spannende Applikationsberichte,
Produktinformationen und Neuigkeiten
aus dem Hause FAULHABER
Hier klicken!
In der aktuellen motion erfahren Sie,
was moderne Kanalroboter und Mikro-
Sensor-Schraubsysteme mit Antriebssystemen
aus dem Hause FAULHABER zu tun haben.
Außerdem lesen Sie, wie eine kinetische
Skulptur die Fahrfreude der Zukunft illustriert
und wieviel Punch in den DC-Servomotoren
der Serie BP4 steckt.
Unheimlich
ZUVERLÄSSIG
Ein Service der Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG
Daimlerstraße 23/25, 71101 Schönaich, Tel.: +49 7031 638 0
www.faulhaber.com

Inhalt 22
Anwendungsfokussierte
Embedded-Computer-Serie
Portwell kündigt seine neue Box-PC- und Embedded-Systems-Serie, RS4U oder
„Ready Solution for You“ an. Die RS4U-Baureihe deckt mit vorkonfigurierten Systemlösungen
eine große Bandbreite an Kundenbedürfnissen ab – von kompakten und
robusten Box-PCs bis hin zu hochflexiblen und skalierbaren 4U-19-Zoll-Industriecomputern
in Leistungsklassen von Intel® Celeron® Prozessor N3350 (Codename
Apollo See) bis zu Intel® Core Prozessoren der 6. Generation (Codename Skylake).
MAI - 2017

Inhalt 23
Die RS4U-Systeme sind vielseitig einsetzbar,
z. B. in Anwendungen zur Fertigungssteuerung,
Energieerzeugung und Maschine-zu-Maschine-
Kommunikation. Dank ihrer Funktionen ermöglichen
sie eine schnelle Anwendungsentwicklung.
RS4U-B641-P&E
Basierend auf einem Typ 6 COMe-Modul mit
dem 14 nm Intel® Celeron® Prozessor N3350
(Codename Apollo Lake) bietet das RS4U-
B641-P&E eine hohe Rechen- und Grafikleistung
bei geringem Stromverbrauch. Mit einem Eingangsspannungsbereich
von 9 bis 32 V ermöglicht
es den Einsatz in anspruchsvollen Anwendungen.
Für den Einsatz in rauen Umgebungen
entwickelt, ist es in der Lage, 50 G statische
Stoßbelastung sowie 5 Grms dynamische Vibration
zu widerstehen. Speicher- und Sicherheitsfunktionen
werden vom integrierten SPI-ROM
unterstützt. Für eine schnelle Applikations-
entwicklung ist CentOS 7 auf der integrierten
64-GB-SSD vorinstalliert.
RS4U-8172-M2M
Angetrieben vom Intel® Celeron® Prozessor
N3350 (Codename Apollo Lake) bietet das
RS4U-8172-M2M überzeugende Rechen- und
Grafikleistung bei geringem Stromverbrauch.
Mit integriertem TPM (Trusted Platform Module)
und einem breiten Eingangsspannungsbereich
(12 oder 19 bis 24 V DC) ist es als kostengünstiges
Gateway für M2M-Anwendungen (Maschine-zu-Maschine)
in verschiedenen Märkten
konzipiert. Das RS4U-8172-M2M ist mit 4 GB
DDR3L-RAM und 32 GB M.2-Speicher ausgestattet.
RS4U-8112-MES
Das RS4U-8112-MES basiert auf einer PICMG
1.3 Backplane und ist bereits mit einer PICMG
1.3 System-Host-Board/Prozessorkarte mit
Die Portwell API minimiert den Entwicklungsaufwand für die Anwendung

Inhalt 24
Intel® Xeon® Prozessor E3-1225 v3 mit ECC-Speicher
bestückt. Prozessorseitig werden noch
die Microsoft Betriebssysteme Windows 7 und
Windows XP unterstützt. Neben der Verwendung
von älteren Windows-Versionen unterstützt
das RS4U-8112-MES ältere Systemarchitekturen
und verfügt über 9 PCI-Steckplätze.
Darüber hinaus verfügt es über einen Intel®
I210 Gigabit Ethernet Controller mit EtherCAT
(optional, 3rd-Party-Treiber-Unterstützung).
Die integrierte eAPI-Funktion wird von einem
Embedded Controller gesteuert, der Hardware-Monitoring-
und Control-Funktionalitäten
ermöglicht.
RS4U-1703-IAC
Basierend auf einem industriellen ATX-Motherboard
mit dem leistungsstarken Intel® Core
Prozessor i7-6700 der 6. Generation (ehemals
Skylake) zielt das RS4U-1703-IAC auf Anwendungen,
die eine hohe Rechenleistung erfordern.
Der mit 8 GB DDR4 vorkonfigurierte
Arbeitsspeicher kann flexibel auf bis zu 64 GB
erweitert werden. Die EtherCat-Funktionalität
kann dank des integrierten Dual Intel® Gigabit
Ethernet Controllers I210 optional hinzugefügt
werden. Zwei PCIe x16-Steckplätze bieten die
Möglichkeit, das System um zusätzliche Funktionen
zu erweitern.
eines gemeinsam – alle Vorteile der Management-
und Control-Funktionalitäten der
Portwell API (Application Programming Interface).
Die Portwell API ist eine umfassende Bibliothek
von API-Funktionen, die es Entwicklern
ermöglicht, auf Hardware-Ressourcen von
Portwells Embedded-Computing-Plattformen
zuzugreifen und diese zu steuern. Das trägt
dazu bei, den Entwicklungsaufwand zu minimieren
und damit Zeit für die eigentliche Entwicklung,
einschließlich der Validierung und
Überprüfung, zu gewinnen. Zudem bietet es
auch eine Hardware-Überwachung und Kontrollfunktionalitäten,
was zu einer höheren Service-Qualität,
einer einfacheren Wartung und
insgesamt niedrigeren Gesamtbetriebskosten
führt. ■ ds
Jetzt mehr erfahren!
RS4U-Baureihe
RS4U-B641-P&E
RS4U-8172-M2M
RS4U-8112-MES
RS4U-1703-IAC
Jetzt Infos anfordern:
info@portwell.eu
Portwell API
Während jede der vier RS4U-Plattformen anwendungsspezifisch
konfiguriert ist, haben sie
MAI - 2017

Inhalt 25
Leistung zuverlässig bereitstellen & schalten
Der Power-Spezialist HY-LINE Power Components
lädt wieder vom 16. bis zum 18. Mai 2017 zur
PCIM in Nürnberg in Halle 9 an Stand 525 ein.
Zur Stromversorgung anspruchsvollster Geräte
präsentiert HY-LINE Power Components
AC/DC- und DC/DC-Stromversorgungsmodule
höchster Zuverlässigkeit von 0,25 bis 2400 W,
die auch zur IGBT-Highside-Versorgung geeignet
sind. Komplette Stromversorgungen sind
bis zu 150 kW im Angebot. Netzferne, autarke
Stromversorgung mit Brennstoffzellen ist ein
weiteres Highlight.
Präsentiert werden verschleißfreie Hochleistungs-Folienkondensatoren
für Zwischenkreise
und Superkondensatoren höchster Qualität
bis zu 3 V Zellenspannung sowie bis zu 3400 F
Kapazität. Komplette Superkondensatormodule
von 5 bis 160 V können als Batterieersatz
und -ergänzung dienen. IGBT-, IPM-, MOSFET-
und Gleichrichtermodule der neuesten Generation,
insbesondere auch Wideband-SiC- und
GaN-Schalter (HEMTs) von Mitsubishi und
transphorm werden gezeigt. Universelle und
Plug & Play-IGBT- und MOSFET-Treiber komplettieren
das Portfolio. Ein weiteres Highlight sind
galvanisch getrennte, bidirektionale Schnittstellenbausteine
mit VDE-Zertifizierung, einer
Isolationsspannung bis 6 kV und über 8 mm
Kriechstrecke für höchste Datenraten bis zu
150 MBit/s sowie unterschiedlichen Bussen wie
CAN, RS485, RS422 oder Profibus. ■ ds
Jetzt mehr erfahren!
www.hy-line.de/messebesuch
PCIM Europe 2017
Halle 9, Stand 525
Nürnberg,
16. - 18.05.2017

26 Inhalt
Inhalt 26
FACE, ein kommender Standard –
nicht nur in der Luftfahrt
Wind River VxWorks 653 ist nun nach dem technischen Standard FACE zertifiziert (siehe Blog von
Chip Downing). Was bedeutet das für Kunden von Wind River in der restlichen Welt? Eine kurze
Zusammenfassung: Die Plattform VxWorks 653 wurde nach dem Safety Base Profile des Future
Airborne Capability Environment (FACE) Standards für das FACE Operating System Segment (OSS)
zertifiziert. VxWorks 653 ist das erste kommerzielle COTS-Produkt, das diesen wichtigen Meilenstein
der FACE-Zertifizierung gemeistert hat. Es lässt sich nun einfach mit anderen FACE-Softwarekomponenten
mit nachgewiesener FACE-Konformität integrieren.
Der FACE-Standard wird sich weiter etablieren
und auch anderen Bereichen zugutekommen.
Betrachtet man seine Zielsetzung, so bezieht
sie sich nicht explizit auf Luftfahrzeuge. Ein
gutes Beispiel ist hier das aktuelle Projekt des
Open Process Automation Forum unter Leitung
der Open Group – die Entwicklung einer
normenbasierten, offenen, sicheren und interoperablen
Prozesssteuerungs-Architektur für
die Prozess- und Steuerungsautomatisierung.
Nach eigener Aussage spielt „der Ansatz, den
das FACE-Konsortium auf hohem Niveau verfolgt,
eine bedeutende Rolle (darauf gerichtet,
eine Win-win-Situation für Hersteller und End-
MAI - 2017

Inhalt 27
der The Open Group Webseite kostenfrei zur
Verfügung und ist mithilfe konformer, kommerzieller
COTS-Produkte wie Wind River VxWorks
653 einfach verfügbar und einsetzbar.
nutzer zu schaffen).“ Aber betrachten wir zunächst
den FACE-Standard – laut Webseite von
The Open Group ist „der FACE Ansatz ein von
Regierungsbehörden und Industrie gemeinsam
organisierter Softwarestandard inklusive
Unternehmensmodell für die Beschaffung erschwinglicher
Softwaresysteme. Ziel ist es, Innovationen
und die einfache Integration von
Anwendungen zu fördern, die sich über globale
Verteidigungsprogramme portieren lassen“.
Dieser Ansatz bündelt also verschiedene Standards
in einem Framework und ergänzt sie um
ein Unternehmensmodell für die Beschaffung
von FACE-Systemen. Wie bei allen offenen Standards
müssen Konformität und Interoperabilität
durch eine Testbehörde sichergestellt werden.
KonformitäTSNACHWEIS
für VxWorks 653
Ich war nicht weiter überrascht, dass Wind River
VxWorks 653 als erstes RTOS diesen Konformitätsnachweis
erhalten hat. Immerhin ist diese
innovative Lösung für kommerzielle Flugzeuge
von „preisgekrönter“ Herkunft und unterstützt
den ARINC 653 Standard. Wind River hat
während der Entwicklung dieses Produkts sogar
an Ergänzungen des ARINC 653 Standards
gearbeitet, insbesondere bezüglich einer Rollentrennung
nach EUROCAE ED-124 Standard
(bzw. RTCA DO-297 für unsere US-amerikanischen
Kollegen).
Zurück zur FACE-Konformität: Dieser Standard
soll künftig für alle US-amerikanischen Luftfahrzeuge
gelten. In einigen Programmen ist er tatsächlich
bereits vorgeschrieben. Demnach sind
sämtliche Zulieferer des US-Verteidigungsministeriums
(DoD) gefordert, egal, wo sie beheimatet
sind. Der FACE-Standard selbst steht auf
FACE in der LUFTFAHRT
US-Luftfahrzeuge werden überall auf der Welt
verkauft, und angesichts der Einführung von
FACE in diesen Luftfahrzeugen wäre es wirtschaftlich
gesehen wenig sinnvoll, wenn Hersteller
andere Standards verwenden würden.
Hier kommen nun mehrere Faktoren ins Spiel –
zunächst einmal die nationale US-Sicherheitsbehörde
(US National Security): Systeme, die
in den USA der Geheimhaltung unterliegen,
kommen in Luftfahrzeugen, die exportiert werden,
natürlich nicht zum Einsatz, und es müssen
auch lokale Systeme installiert werden. In beiden
Fällen ist der Einsatz von FACE im Luftfahrzeug
aber sinnvoll; ein Ziel des FACE-Standards
ist ja die „schnelle Integration portierbarer Anwendungen“.
Diese schnelle Integration portierbarer Anwendungen
käme möglicherweise auch gut in Organisationen
wie der NATO zum Tragen, wo die
Interoperabilität zwischen zusammengeschlossenen
Ländern unabdingbar ist. Unter Umständen
müssten demnach auch andere Länder in
Betracht ziehen, den FACE-Standard einzuführen
oder zumindest FACE-basierte Systeme in
ihren Luftfahrzeugen einzusetzen.
Fassen wir zusammen: Der FACE-Standard ist
nicht mehr wegzudenken und nimmt nicht nur
in der Luftfahrt, sondern auch in anderen Bereichen
Fahrt auf.
Autor: Alex Wilson,
Director Market Development, Wind River
Jetzt mehr erfahren!
Blog Chip Downing
FACE im Luftfahrtbereich
VxWorks 653
Übersicht VxWorks 653
The Open Group
Open Process Automation Forum

28 Inhalt
ensorik
Inhalt 28
Künstliche Nasen
erschnüffeln Gase
In vielen Umgebungen ist die Messung und Auswertung von Gasen essenziell. Der Düsseldorfer
Unitronic GmbH ist es gelungen, mit einer neuen Art künstlicher Nase das Verfahren zu vereinfachen
und die Kosten zu reduzieren. Das Sensormodul USM-VGSA (Virtueller Multifunktionaler
Gas-Sensorarray) ist in der Lage, mit einem einzigen herkömmlichen Metalloxidsensor eine
Vielzahl organischer und anorganischer Verbindungen selektiv zu erkennen. Damit lassen sich
die Kosten für die Analyse von Luftbestandteilen deutlich reduzieren.
Gasförmig ist neben fest und flüssig einer der
drei klassischen Aggregatzustände. Bekannte
Gase sind Sauerstoff, Helium, Wasserstoff
oder Propan – um nur einige zu nennen. Daneben
gibt es aber auch komplexe Gasgemische,
wie Zigarettenrauch, Alkoholdämpfe
oder unterschiedliche Gase, die bei Bränden
entstehen. Im Gefahrenfall erfordert jedes Gas
eine spezielle Reaktion, damit der Schaden in
Grenzen gehalten wird. So müssen bei einem
Brand die Fenster fest geschlossen werden,
um dem Feuer durch Sauerstoff keine zusätz-
liche Nahrung zu geben. Aus Gasleitungen
austretendes Gas erfordert als Sofortmaßname
dagegen, alle Fenster möglichst weit zu
öffnen, um das ausströmende Gas zu neutralisieren.
Komplexe Gassensoren
Für die Messung und Auswertung der jeweiligen
Gase sorgen Gassensoren. Hierbei
handelt es sich einerseits um leistungsfähige
Bauelemente, die ihre Aufgaben schnell
und sicher erfüllen. Gleichzeitig sind es aber
MAI - 2017

Inhalt 29
auch extrem komplexe Komponenten. Oft
erreichen diese erst durch aufwendigere Beschaltungen
ihr wahres Leistungspotenzial.
Bekannte Konzepte verwenden beispielsweise
sogenannte Sensor-Arrays, die bei Messungen
gleichzeitig eingesetzt werden. Dabei
generiert jeder Sensor für alle Gase einen individuellen
Messwert. Diese verschiedenen
Messwerte erzeugen somit einen charakteristischen
Gasabdruck für die jeweilige Gasart.
Auf diese Weise entstehen einzigartige
Muster für die unterschiedlichsten Gastypen.
Ähnlich einer Fingerabdruckkartei lassen sich
diese Werte in einer Bibliothek hinterlegen
und bei Bedarf auf Übereinstimmung vergleichen.
Der Nachteil an dieser physikalischen Array-Technologie:
Die einzelnen Sensoren reagieren
unterschiedlich auf Veränderungen
der Luftfeuchtigkeit, Temperatur und Gaskonzentration
sowie deren Langzeitdriftverhalten.
Daraus resultieren nicht selten Verfälschungen,
weshalb Sensor-Arrays häufig neu
kalibriert werden müssen. Der Wartungsaufwand
und die Kosten dafür sind hoch. Hinzu
kommt noch ggf. der beachtliche Stromverbrauch
dieser Mehrfachsensorsysteme.
Virtuelles Sensor-Array
Für das Entwicklerteam der Unitronic stand
daher fest, dass man dem herkömmlichen
Verfahren eine modernere Alternative entgegensetzen
sollte. „Das „virtuelle multifunktionale
Gassensor-Array“ (VGSA) verwendet
lediglich einen einzigen, kostengünstigen Miniatur-Gassensor
auf Basis eines oxidischen
Halbleiters, der mithilfe einer innovativen
Auswertung die verschiedenen Gase voneinander
unterscheiden kann“, beschreibt Abteilungsleiter
Eduard Schäfer die Methode. Im
Vergleich zu den bislang verwendeten physikalischen
Sensor-Arrays biete das Messmodul
eine extrem hohe Stabilität im Dauereinsatz.
Ein weiteres Argument für den Sensor sei der
wesentlich günstigere Preis. Die Art des Gases
ermittelt der Sensor anhand der gasinduzierten
Verzerrung periodischer Temperatursprünge.
So haben Halbleitersensoren die
Das USM-VGSA misst nicht nur die Gase,
sondern analysiert darüber hinaus auch,
welche Substanzen in der Luft enthalten sind.
Ein Polardiagramm ist der Fingerabdruck eines jeden Gases

various concentrations
Ro = Sensor resistance in 300ppm ethanol
Sensitivity Characteristics:
Ro = Senso
Inhalt 30at
Temperature/Humid
10
Rs/Ro
10
1
0.1
50 100 500 1000
5000
Concentration (ppm)
Acetone
Air
Methane
Carbonmonoxide
Isobutane
n-Hexane
Benzene
Ethanol
[Quelle: Figaro Engineering Inc.]
Rs/Ro
5
2
1
0.5
0.1
-20 -10
Verhältnis zwischen Sensorsignal und Gaskonzentration
IMPORTANT NOTE: OPERATING CONDITIONS IN WHICH FIGARO SENSORS ARE USED WILL VARY WITH EACH CUST
RECOMMENDS CONSULTING OUR TECHNICAL STAFF BEFORE DEPLOYING FIGARO SENSORS IN YOUR APPLICATION AN
ARE NOT LISTED HEREIN. FIGARO CANNOT ASSUME ANY RESPONSIBILITY FOR ANY USE OF ITS SENSORS IN A PRODUC
SPECIFICALLY TESTED BY FIGARO.
Eigenschaft, bei Temperaturschwankungen
unterschiedlich empfindlich auf Gase zu reagieren.
Um die Messgenauigkeit zu steigern,
verwendet der USM-VGSA eine intelligente
Temperierung, da es für jedes Gas eine optimale
Temperaturumgebung gibt, die optimale
Messergebnisse liefert. Zusätzlich zu der Temperaturmodulation
wertet das Modul die komplexe
Leitfähigkeit (Impedanz) des Sensors
aus, die ein Gas hervorruft. Allgemein üblich
war bei der Signalverarbeitung bisher lediglich
die Auswertung des ohmschen Widerstandes
eines Sensors.
Die durch den Einsatz der Unitronic-Lösung
sind die errechneten Signale frei von Einflüssen
durch Luftfeuchte, Drift des Absolutwertes
und des Memory-Effekts. Das Modul nutzt
ein spezielles, hochempfindliches Auswertungsverfahren
mit innovativen Algorithmen
und Techniken. Diese Technologie erzeugt
mithilfe eines einzelnen Halbleitersensors
mehrere einzelne Sensorsignale und entspricht
so quasi einem virtuellen Sensorarray.
Die gewonnenen Sensorparameter enthalten
komplexe gastypische und langzeitstabile
Muster, die eine Art Fingerabdruck für jedes
Gas darstellen.
MAI - 2017
Neuartige AUSWERTEgrafiken
unterstützen die Analyse
Aufgrund der kombinierten komplexen Auswertung
sowie der Temperaturmodulation
entsteht durch den Einsatz des neuen Sensors
eine neue Form der Auswertegrafiken. Normallerweise
lässt sich das einfache Verhältnis
zwischen Sensorsignal und Gaskonzentration
in einem doppel-logarithmischen Diagramm
anschaulich darstellen. Allerdings werden dabei
keine qualitativen Aussagen zu der Gasart
möglich. Diese erfolgt schematisch durch die
Analyse des USM-VGSAs. Der virtuelle Sensor-
Array innerhalb der Unitronic-Komponente
stellt eine Art die dritte Dimension dar, die in
der Regel aus 48 Werten besteht, wobei auch
mehr oder weniger virtuelle Sensoren dabei
verwendet werden können. Die ermittelten
Werte sind auf der Z-Achse als Absolutwerte
zwar variabel, im Verhältnis zueinander aber
stabil.
„Die Funktion der künstlichen Nase basiert
im Endeffekt auf bestimmten Aspekten, denn
jeder wirkt sich aufgrund seiner chemischen
Zusammensetzung unterschiedlich auf das
Sensorelement aus“, erläutert Eduard Schä-

Inhalt 31
Der Gassensor liefert ein komplexes Signal
fer. „Das Eindringen der Gase in die sensitive
Wirkschicht des Sensors ist bei jedem Gas
anders.“ Für die Ermittlung relevanter Ergebnisse
wertet der VGSA 48 unterschiedliche
Sensor-Einflussgrößen aus und extrahiert
diese aus der Sensorschicht. Auf diese Weise
entsteht ein virtuelles 48 Sensoren-Array.
Die 48 Messwerte sind gasspezifisch, wodurch
quasi für jedes Gas eine Art „Fingerabdruck“
entsteht. Die typischen Daten der jeweiligen
Gase werden nicht durch Quereinflüsse wie
Luftfeuchtigkeit, Temperatur und Gaskonzentration
beeinflusst.
Werte, die der Sensor ermittelt, werden in
einer Kartei gespeichert. Sie stehen bei einer
Messung jederzeit als Vergleichswert zur
Verfügung. Wird dem System während eines
Analyseverfahrens ein unbekanntes Gas
oder Gasgemisch angeboten, vergleicht es
die Merkmale mit den Daten der abgespeicherten
Karteien. Ist das gesuchte Gas in
der gespeicherten Kartei vorhanden, wird es
problemlos identifiziert. Bei Bedarf kann das
System sich jederzeit eigenständig nachjustieren,
weshalb eine kostenaufwendige, manuelle
Nullluft-Nachkalibrierung überflüssig
wird.
Eduard Schäfer ist Leiter der Abteilung Sensoren
bei der Unitronic GmbH: „Die Funktion der
künstlichen Nase basiert im Endeffekt auf
bestimmten Aspekten, denn jeder wirkt sich
aufgrund seiner chemischen Zusammensetzung
unterschiedlich auf das Sensorelement aus“.
Jetzt mehr erfahren!
Gassensoren
VGSA
VOC
Gaslabor
SENSOR + TEST
Halle 1, Stand 559
Nürnberg,
30.05 - 01.06.2017

Inhalt 32
Neue Netzgeräte bis 100 Watt
in besonders schmaler Bauform
Mit der vierten Generation von Logo!Power erweitert Siemens sein Angebot
um zwei weitere Netzgeräte und um zusätzliche Funktionalitäten und
Einsatzmöglichkeiten. Zu den Einsatzgebieten der Logo!Power gehören in
der Industrieautomatisierung einfache Verpackungsmaschinen, Müllpressen,
Transportbänder, Sortieranlagen, Zuführeinrichtungen und Sterilisatoren.
MAI - 2017

Inhalt 33
Die kompakten Geräte haben eine um 18 Millimeter
verringerte Baubreite. Sie lassen sich
flexibel montieren, beispielsweise auf der Hutschiene
in Installationsverteilern oder über Direktmontage
an der Wand oder Decke. Zudem
können Anwender die Geräte ohne Abstand zu
anderen Geräten aneinandergereiht montieren,
beispielsweise an den Logikmodulen Logo!
zu deren Versorgung. Mit einem Wirkungsgrad
von bis zu 90 Prozent im gesamten Lastbereich
und einer Verlustleistung von weniger als
0,3 Watt im Leerlauf sind die Netzgeräte sowohl
im Standby als auch im laufenden Betrieb besonders
energieeffizient.
© Siemens AG 2017
Einen hohen Komfort bei der Inbetriebnahme
und beim Service bietet der integrierte Strommonitor.
Über einen Messpunkt wird der aktuelle
Ausgangsstrom als Spannungswert ausgegeben.
Die einfache Messung über ein Voltmeter
erspart dem Anwender das Auftrennen
der Leitung wie bei der sonst üblichen Strommessung.
Die Anlage wird außerdem unterbrechungsfrei
weiter mit Gleichspannung versorgt.
Anwender profitieren zudem von einem nach
unten erweiterten Betriebstemperaturbereich
von 25° bis +70° Celsius und der weltweiten Einsetzbarkeit
durch zahlreiche Zertifizierungen.
Kompakter
als die Vorgängergeneration
Die Logo!Power-Reihe ist mit Gehäusebreiten
von 18 bis 72 Millimeter der kompakte Nachfolger
der vorherigen 3. Generation. Die neuen
Varianten mit 24 V/0,6 A und 12 V/0,9 A erweitern
das Portfolio für sehr kleine Leistungen
und sind nur eine 18-mm-Teileinheit breit.
Die insgesamt elf Geräte mit fünf, zwölf, 15 und
24 Volt geregelter und einstellbarer Ausgangsspannung
liefern Leistungen bis zu 100 W.
Durch den Weitbereichseingang lassen sich die
Netzgeräte ohne Umschaltung an allen 1-phasigen
Versorgungsnetzen mit AC 110 bis 240 V
Nennspannung und sogar an Gleichspannungsnetzen
mit DC 110 bis 300 V betreiben.
Für kapazitive Lasten beim Hochlauf der Stromversorgung
gibt es eine Leistungsreserve von
150 Prozent. Das Konstantstrom-Verhalten ermöglicht
Überlast während des Betriebs. Ein
Diagnose-LED-Signal „DC O.K.“ gibt den Status
des Netzgerätes an. ■ ds
Jetzt mehr erfahren!
Webseite Logo!Power
Broschüre SITOP Stromversorgung
PCIM Europe 2017
Halle 7, Stand 543
Nürnberg,
16. - 18.05.2017
SITOP Stromversorgung
Small. Clever.
LOGO!Power
Broschüre
Ausgabe
04/2017
siemens.de/sitop

Das eMagazin mit Ausgaben
für Tablet, Desktop und Smartphone
Inhalt 34
HTML5
Jetzt auch als
HTML5 Version!
Web-App
www.wa3000.de
Auf unseren Social-Media-Seiten finden Sie aktuelle Highlights aus dem Bereich der
Bagger
Industrieautomation. Informieren Sie sich über neue Produkte und
Bagger
Dienstleistungen,
Fachartikel, Case Studies und unsere aktuellen CoeMagazin-Ausgaben.
eNEWS
Impressum
Impressum
Das eMagazin WA3000 Industrial Automation, die Plattform www.wa3000.de (inkl. der jeweiligen Länder-Domaines)
und die Social-Media-Präsenzen sind ein Service der WA3000 MEDIEN, Dieter Strauß &
Alois Mangler GbR, Mövenstr. 15, D - 85652 Pliening/Landsham, Tel.: +49 (0) 89 46 82 49, info@wa3000.de
Verkauf: ARTPOOL Communication Services, Tel.: +49 (0) 89 46 82 49, verkauf@wa3000.de
Redaktion: Dieter Strauß Kommunikation (ds), Tel.: +49 (0) 8142 47 162, redaktion@wa3000.de
Creation / Produktion: ARTPOOL Communication Services, Tel.: +49 (0) 89 46 82 49, produktion@wa3000.de
Alle im eMagazin WA3000 Industrial Automation und auf der Plattform www.wa3000.de (inkl. der jeweiligen
Länder-Domaines) veröffentlichten Beiträge sind entsprechend urheberrechtlich geschützt. Eine Vervielfältigung
bedarf der schriftlichen Genehmigung der im Impressum genannten Personen. Alle Rechte bleiben
vorbehalten. Die Verantwortlichen im Sinne des Presserechts sind dem jeweiligen Impressum der Redaktion zu
entnehmen. Unsere AGBs finden Sie hier!
MAI - 2017