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Digital Scout SPS connect 2020

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DIGITALSCOUT<br />

IHR KOMPASS ZUR <strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

www.vereinigte-fachverlage.de<br />

<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

DER DIGITALE<br />

BRANCHENTREFFPUNKT<br />

FÖRDERTECHNIK<br />

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LOGISTIK<br />

FLUIDTECHNIK


Mit den Medien der<br />

Vereinigten Fachverlage<br />

ist das ganze Jahr Messe!<br />

Bleiben Sie ganzjährig informiert zu<br />

allen Themen der Branchen-Messen!<br />

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FÖRDERTECHNIK<br />

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LASSEN SIE SICH<br />

INSPIRIEREN<br />

Durch den Ausbruch des Coronavirus wurden alleine in Deutschland mehr als<br />

620 Messen verschoben oder abgesagt. Veranstalter und Unternehmen suchen<br />

daher nach Alternativen, um ihre neuen Entwicklungen einem möglichst breiten<br />

Publikum vorzustellen. Schließlich geht es nicht nur um die Pflege und den<br />

Aufbau von Geschäftsbeziehungen – für einige Firmen geht es inzwischen ums<br />

Überleben. Erfreulicherweise wurden viele Verantwortliche sehr kreativ und<br />

haben neue Formate für einen Wissensaustausch geschaffen: virtuelle Plattformen<br />

wie die <strong>SPS</strong> Connect, Online Summits, Web-Seminare, E-Learnings und sogar<br />

mobile Event-Applications – die Möglichkeiten scheinen unbegrenzt. Aus eigener<br />

Erfahrung kann ich sagen, dass digitale Präsentationen sogar ihre Vorzüge<br />

aufweisen. Man ist örtlich unabhängig, spart Zeit, und viele Maschinen oder<br />

Produkte lassen sich heute virtuell viel besser in Bewegung darstellen.<br />

Mit unserem Kompendium DIGITAL SCOUT greifen wir die Themen der <strong>SPS</strong> <strong>connect</strong><br />

in einer digitalen Sonderausgabe auf. Freuen Sie sich auf 132 Seiten spannende<br />

Beiträge zu Neuheiten und Industrietrends sowie auf Praxisbeispiele aus<br />

unterschiedlichen Branchen. Dabei präsentieren Ihnen all unsere Medienmarken<br />

das nahezu komplette Spektrum der smarten und digitalen Automation.<br />

Ich wünsche Ihnen eine spannende Lektüre und würde mich freuen, wenn unser<br />

DIGITAL SCOUT Sie inspiriert.<br />

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• Temperaturbereich -270°C bis +200°C<br />

• Hohe Störsicherheit bei Magnetfeldern<br />

• Kundenspezifische Ausführungen für<br />

OEM und Serienintegration<br />

• Ideal für industrielle Messaufgaben:<br />

F&E, Maschinenbau und Automation<br />

Nicole Steinicke<br />

Chefredakteurin<br />

n.steinicke@vfmz.de<br />

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Tel. +49 8542 1680<br />

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DIGITAL SCOUT<br />

03 Editorial: Lassen Sie sich inspirieren<br />

06 Virtuell und doch persönlich<br />

123 Impressum<br />

INDUSTRIELLE AUTOMATION<br />

08 Editorial: Neue Freiheitsgrade in der Automation<br />

10 Chainflex hält<br />

14 Scada-Systeme und ihre IT/OT-Konnektivität<br />

16 Klein, aber oho<br />

18 Spitzenposition in der metallverarbeitenden<br />

Industrie<br />

20 Smarte Sensoren mit passgenauer<br />

Datenaufbereitung<br />

22 Keep it simple, but clever<br />

24 Security und Safety für Produktionsumgebungen<br />

26 Auf Sicht fahren<br />

28 Ein eingespieltes Team<br />

30 Feinste Nuancen<br />

32 Die Zukunft liegt in der <strong>Digital</strong>isierung von<br />

Bestandsmaschinen<br />

34 Überfluss richtig genutzt<br />

36 „Vision for the future of industrial automation“<br />

38 Der Beginn einer digitalen Reise<br />

42 Starkes Netzwerk treibt digitale<br />

Zukunftstechnologien voran<br />

46 Wachstumschancen für den italienischen<br />

Maschinenbau<br />

DER KONSTRUKTEUR<br />

48 Editorial: <strong>SPS</strong> – ohne Lebkuchenduft?<br />

52 DER KONSTRUKTEUR persönlich:<br />

Maitsetseg Ravdandorj, Application Engineer, ABB<br />

54 Konstruktion 2030: Die Energiekette der Zukunft<br />

56 Hubschrauber auf dem Mars<br />

58 Motoren mit Fingerspitzengefühl<br />

4 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

60 Kollisionsfrei bewegen auf engstem Raum<br />

64 Antrieb für kuhle Massage<br />

68 Hohe Drehzahlen zuverlässig meistern<br />

70 Sicherheit für alle Fälle<br />

74 Minis mit maximalem Funktionsumfang<br />

76 Leistungskontrolle ohne Druck<br />

78 Sicheres Stecken: Ein Standard ist gefragt<br />

80 Bewegte Kabel<br />

84 Die Zukunft ist vernetzt<br />

90 Wie sieht smarte Maschinensicherheit aus?<br />

ANTRIEBSTECHNIK<br />

92 Editorial: Die digitale Zukunft bleibt spannend<br />

94 Energiesparmotoren:<br />

Balance von Effizienz und Kosten<br />

98 Smarte Motoren: Komplett ausgerollt<br />

102 Antriebssysteme in IIoT: Smarte Getriebe<br />

intelligent integrieren<br />

104 Mehrachs-Servoregler: Kompakt, erweiterbar und<br />

präzise für die Verkehrssicherheit<br />

DER BETRIEBSLEITER<br />

110 Editorial: Resilienter durch Automatisierung<br />

112 Schaltschrank aus dem Baukasten<br />

F+H - FÖRDERN UND HEBEN<br />

116 Editorial: Auch für Intralogistiker interessant<br />

118 Flexible Kranlogistik legt Basis<br />

für vollautomatische Abläufe im Presswerk<br />

VERFAHRENSTECHNIK<br />

122 Editorial: <strong>Digital</strong>isierung funktioniert nur gemeinsam<br />

124 Den Füllstand im Blick<br />

128 Aufeinander abgestimmt<br />

130 Tiefer Einblick<br />

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BEILAGE<br />

Die aktuelle Ausgabe enthält<br />

eine Beilage des Unternehmens<br />

Bihl+Wiedemann GmbH, Mannheim<br />

Titelbild: Pop Tika – shutterstock.com<br />

Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong> DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> 5


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

VIRTUELL UND DOCH PERSÖNLICH<br />

Obwohl die Vorzeichen positiv waren, kann die<br />

diesjährige <strong>SPS</strong> <strong>2020</strong> letztendlich nicht wie<br />

geplant in Nürnberg stattfinden. Die veränderten<br />

Rahmenbedingungen aufgrund der Corona-<br />

Pandemie waren einfach zu groß und die daraus<br />

resultierenden Restriktionen unabwendbar.<br />

Entwickelt wurde nun eine digitale Alternative:<br />

die <strong>SPS</strong> Connect . Sie startet, wie die geplante<br />

physische Messe, am 24.11.<strong>2020</strong> und hält viele<br />

Neuheiten und Themen aus der Welt der<br />

smarten Automatisierung für Sie bereit.<br />

Die vorgeschriebenen strikten Abstands- und Hygieneregeln<br />

sowie Reiserestriktionen und eine durch die Pandemie<br />

verursachte unsichere wirtschaftliche Lage legen<br />

nahe, dass die Messe nicht in der gewohnten Qualität<br />

durchgeführt werden kann. „Die <strong>SPS</strong> zeichnet sich<br />

durch intensive Fachgespräche und den Austausch zwischen Ausstellern<br />

und Besuchern aus. Aktuell sehen wir leider kaum eine<br />

Möglichkeit, dies vor Ort in gewohnter Weise möglich zu machen“,<br />

fasst Sylke Schulz-Metzner, Vice President <strong>SPS</strong>, zusammen. Der<br />

Veranstalter Mesago Messe Frankfurt hat daher ein virtuelles Angebot<br />

entwickelt, das Ausstellern und Besuchern die Möglichkeit bietet,<br />

sich digital zu den neusten Entwicklungen und Trends in der Automatisierungstechnik<br />

auszutauschen. Hierzu konnte der Veranstalter<br />

Siemens als offiziellen Partner gewinnen. Das Unternehmen ist Mitglied<br />

des Ausstellerbeirats und erweitert mit seiner Expertise das<br />

Veranstaltungsprogramm: Talkrunden und Fachvorträge geben einen<br />

umfangreichen Einblick in neueste Technologien und praxisnahe<br />

Anwendungen wie künstliche Intelligenz (KI), Mobilfunkstandard 5G,<br />

3D-Druck sowie Edge- und Cloud-Computing.<br />

IDEENAUSTAUSCH UND WISSENSTRANSFER<br />

In einem von Veränderungen geprägten Jahr, bietet die <strong>SPS</strong> damit<br />

der Automatisierungsbranche eine spannende und intelligente Plattform<br />

für intensive Fachgespräche, Ideenaustausch, Wissenstransfer<br />

und die Weiterentwicklung von Technologien. Bei der Programmerstellung<br />

wurde – ebenso wie im Rahmen der Präsenzveranstaltung –<br />

Wert auf Relevanz und Aktualität der Themen gelegt. Neben Vorträgen<br />

zur smarten und digitalen Automatisierung stehen jeden Tag<br />

zwei Schwerpunkte auf der Agenda, die durch Keynotes, Fachvorträge,<br />

Talkrunden und Ausstellerbeiträge näher beleuchtet werden.<br />

VON KI BIS HIN ZU ROBOTIK & CYBER SECURITY<br />

Dabei reicht das Themenspektrum von Cyber Security und IT in der<br />

Fertigung über Robotik/Functional Safety/Motion/DC-Infrastruktur<br />

und künstlicher Intelligenz bis hin zu intelligenten Bedienkonzepten,<br />

Sensorik, Industrie 4.0, <strong>Digital</strong>er Zwilling und Industrielle Kommunikation.<br />

Abgerundet wird das Angebot durch aktuelle Themen wie die<br />

Auswirkungen der Corona-Pandemie auf die Industrie.<br />

Für die Fachbeiträge haben sich u. a. Gerd Hoppe (Corporate Management,<br />

Beckhoff Automation) mit dem Thema Cloud (Gaia-X)<br />

und Dr. Marco Link (Geschäftsführer, Adamos), der über die Wertschöpfung<br />

aus Maschinendaten mit Spannung spricht, angekündigt.<br />

Vorträge über 5G kommen von Frank Hakemeyer (Director Marketing<br />

& Development Communication Interfaces, Phoenix Contact)<br />

und Dr. Andreas Müller (Chairman, 5G-ACIA) (25.11.<strong>2020</strong>, 13:35 –<br />

14:20 Uhr). Darüber hinaus präsentieren Experten neueste Ansätze,<br />

z. B. aus den Bereichen TSN und OPC UA sowie Single Pair Ethernet.<br />

6 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

ZVEI UND VDMA MIT THEMEN DER ZUKUNFT<br />

Auch der ZVEI – Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie<br />

e. V. präsentiert im digitalen Format die Automatisierungstechnik<br />

in all ihren Facetten und bietet ein breites Themenspektrum<br />

an. Dazu zählt beispielsweise ein Vortrag von Dr. Gunther Kegel,<br />

ZVEI-Präsident, mit dem Titel „Corona – Katalysator für die <strong>Digital</strong>isierung?“<br />

(24.11.<strong>2020</strong>, 10:20 – 10:40 Uhr) sowie eine Talkrunde<br />

mit der Vorstellung „Nutzerorganisation Verwaltungsschale I40“<br />

(24.11.<strong>2020</strong>, 15:50 – 16:35 Uhr).<br />

Der VDMA Elektrische Automation beteiligt sich ebenso bei der<br />

diesjährigen, digital stattfindenden, Messe <strong>SPS</strong> Connect mit einem<br />

virtuellen Messeauftritt. Zudem ist der Verband Mitorganisator für<br />

ein Programm an ausgewählten virtuellen Podiumsdiskussionen.<br />

Teilnehmer dürfen also gespannt sein auf Fachvorträge und Diskussionsrunden,<br />

unter anderem zur „Industrial <strong>Digital</strong> Twin Association“<br />

(IDTA) als Nutzerorganisation für Industrie 4.0“ – Ziele der Nutzerorganisation<br />

(24.11.<strong>2020</strong>, 15:50 - 16:35 Uhr). Dazu berichten wir<br />

auch auf Seite 42 in dieser Ausgabe. Weitere Themen der Veranstaltung<br />

sind die Drahtloskommunikation im Maschinen- und Anlagenbau<br />

(25.11.<strong>2020</strong>, 15:00 - 15:45 Uhr) sowie darüber hinaus die<br />

Zukunft der industriellen Kommunika tion – OPC UA als Weltsprache<br />

der Produktion (25.11.<strong>2020</strong>, 16:15 - 17:00 Uhr)<br />

Mit einer KI-gestützten Matchmaking-Funktion bietet die <strong>SPS</strong><br />

Connect aber auch interessante Networking-Möglichkeiten. Aussteller<br />

und Teilnehmer werden dabei auf Basis ihrer Angaben im<br />

Bereich Suche/Biete, ihrer Profildaten sowie ihres individuellen<br />

Nutzerverhaltens zusammengebracht.<br />

Bilder: Aufmacher Maksym Yemelyanov – stock.adobe.com, sonstige Mesago<br />

www. sps-messe.de


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

NEUE FREIHEITSGRADE<br />

IN DER AUTOMATION<br />

V<br />

irtuell und smart – so stellt sich das neue Messe-Format der <strong>SPS</strong> –<br />

Smart Production Solutions in diesem Jahr auf – leider nicht physisch,<br />

sondern digital. Ein Lichtblick? Ja und nein. Denn sind es nicht gerade<br />

die vielen persönlichen Begegnungen und Gespräche, die besonders<br />

sind und die neue Entwicklungen erlebbar machen? Auf das Besondere müssen<br />

wir in diesem Jahr leider verzichten, zu meinem Bedauern auch auf Nürnberger<br />

Lebkuchen im Gepäck. Uns bleibt jedoch das Erlebbare vom 24. - 26.11.<strong>2020</strong><br />

(Seite 6) – denn virtuelle Events bringen die Themen der Zeit, Referenten<br />

und Talkrunden auf komfortable Weise zu uns. Die Welt der industriellen<br />

Automatisierung können wir Ihnen zwar durch Ansprache aller Sinne nicht<br />

präsentieren, aber wir können Sie neugierig machen: Auf über 40 Seiten bieten<br />

wir Ihnen alles Wissenswerte rund um intelligente Sensoren, IIoT, Cloud Apps,<br />

Cyber Security, Connectivity und vieles andere mehr.<br />

Herzlichst, Ihre<br />

Nicole Steinicke<br />

Chefredakteurin<br />

n.steinicke@vfmz.de<br />

SENSORIKLÖSUNGEN FÜR DIE DIGITALE<br />

TRANSFORMATION<br />

PFLITSCH MIT DEM GROSSEN PREIS DES<br />

MITTELSTANDES GEEHRT<br />

Unter dem Messemotto „Be safe and secure with Pilz“ zeigt Pilz<br />

auf der virtuellen Plattform der internationalen Fachmesse <strong>SPS</strong><br />

– Smart Production Solution sichere Automatisierungslösungen<br />

rund um die smarte und digitale Automation, die die Aspekte<br />

Maschinensicherheit (Safety) und Industrial Security gleichermaßen<br />

berücksichtigt. Schwerpunktthema ist die umfassende Zugangskontrolle<br />

bei gleichzeitiger Produktivität. Produktneuheiten hierzu<br />

aus den Bereichen<br />

Sensorik PSEN (Pilz<br />

Sensorik), Bedienen<br />

und Beobachten<br />

sowie dem Produktbereich<br />

der konfigurierbaren<br />

sicheren<br />

Kleinsteuerungen<br />

PNOZmulti 2 runden<br />

den digitalen<br />

Messeauftritt ab.<br />

Darüber hinaus<br />

präsentiert das Unternehmen Neuheiten aus dem Antriebstechnik-Portfolio<br />

PMC (Pilz Motion Control). Besonders im Fokus<br />

stehen Sensoriklösungen. Denn Schutztürlösungen müssen<br />

wirtschaftlich und dabei produktiv sein, auch beim Thema Zutritt.<br />

Im Bereich der Schutztürsysteme steht das sichere, mechanische<br />

Schutztürsystem PSENmech jetzt mit Zuhaltung zur Verfügung.<br />

Daneben bietet auch der Sicherheits-Laserscanner PSENscan für die<br />

sichere Flächenüberwachung neue Varianten, die eine noch höhere<br />

Produktivität ermöglichen. Denn mit den 17-pol Varianten und der<br />

ME-Variante sind weitere digitale Ein- und Ausgänge verfügbar.<br />

www.pilz.com<br />

Der Lösungsanbieter für Kabelverschraubungen und Kabelkanäle<br />

Pflitsch ist mit dem ‚Großen Preis des Mittelstandes‘ ausgezeichnet<br />

worden. Sie gilt als eine der begehrtesten Wirtschaftsauszeichnungen<br />

des Landes, diesmal unter dem Motto ‚Meilensteine<br />

setzen‘. Eine Devise, die Pflitsch mit mehr als 100 Jahren Erfolgsgeschichte<br />

klar für sich belegt. Das Familienunternehmen mit<br />

über 290 Mitarbeitern und einem weltweiten Vertriebsnetz<br />

richtet seinen Blick u. a. auf Wachstumsmärkte wie E-Mobilität<br />

oder <strong>Digital</strong>isierung, die den Marktführer weiter antreiben neue<br />

WIR FÖRDERN DAS ERFINDERTUM<br />

IN UNSEREN EIGENEN REIHEN<br />

MASSIV UND WERDEN NICHT<br />

MÜDE, BESTEHENDE LÖSUNGEN<br />

WEITER ZU OPTIMIEREN<br />

MATHIAS STENDTKE MIT EHEFRAU<br />

HALIMA GOUYA STENDTKE<br />

Standards in der Branche zu setzen. Dabei sind die Lösungen von<br />

Pflitsch im Hygienic Design ebenso bahnbrechend wie die EMV-<br />

Produkte für eine optimierte elektromagnetische Verträglichkeit<br />

u. v. a. m. „Wir fördern das Erfindertum in unseren eigenen Reihen<br />

massiv und werden nicht müde, bestehende Lösungen weiter zu<br />

optimieren“, berichtet Mathias Stendtke. Das Team honoriert dieses<br />

breit aufgestellte, unternehmerische Engagement mit einer hohen<br />

Loyalität, getreu dem Slogan ‚Passion for the best solution‘.<br />

(Bild: Boris Löffert/Oskar-Patzelt-Stiftung)<br />

www.pflitsch.de<br />

8 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


SPANNENDE THEMEN AN BORD: PEPPERL+FUCHS LÄDT ZUM<br />

ONLINE SUMMIT AM 17.-19. NOVEMBER <strong>2020</strong><br />

Mit seinem weiterhin unter dem Motto „Your Future<br />

Automation“ stehenden Format adressiert<br />

Pepperl+Fuchs diesmal neue Unterthemen, ganz im<br />

Sinne der zunehmenden Verschmelzen von Operation<br />

Technology (OT) und Information Technology (IT). Dieser<br />

Fokus spiegelt sich in den drei Themenbereichen<br />

„Driving the IIoT Revolution – Challenges, Benefits and<br />

Simple Next Steps”, “<strong>Digital</strong>ization in Service and<br />

Maintenance – Process Industry in Transition” sowie<br />

“Next Level of Ultrasonic Technology – Intelligent,<br />

Functionally Safe and Autonomous” wider. Sie werden<br />

in Form von Keynotes, Präsentationen und Podiumsdiskussionen vorgestellt. Über eine<br />

Chat-Funktion können Eventbesucher Fragen stellen, die von den Experten beantwortet<br />

werden. Zudem stehen kostenlose Angebote wie Whitepaper, Videos und Präsentationen<br />

auf der Plattform bereit. Nach kostenfreier Registrierung erhalten Interessierten Zugang zu<br />

dem digitalen Event. Anmeldung unter www.pepperl-fuchs.com/summit-<strong>2020</strong>.<br />

www.de.pepperl-fuchs.com<br />

HYGIENIC<br />

DESIGN.<br />

DER PMS<br />

AUS EDEL-<br />

STAHL.<br />

ASI-5 AUF TOUR: POSITIVE RESONANZ AUF BUNDESWEITE<br />

PRÄSENZ-VERANSTALTUNGEN<br />

Auch die im Herbst durchgeführten Präsenzveranstaltungen von Bihl+Wiedemann<br />

waren wieder ein voller Erfolg. Absolviert wurden die ASi-5 Workshops in Form einer<br />

Arena-Tour, Wissenstransfer und Stadionatmosphäre inklusive. Thematisiert wurden<br />

unter anderem technologische Grundlagen<br />

sowie die Erweiterung des Feldbus-Kommunikationsstandards<br />

um ASi Safety. In Live-Demos<br />

wurde erläutert, wie sich IO-Link Devices<br />

integrieren lassen, wie ASi-5 in die Profinet-Welt<br />

eingebunden und wie Rollenantriebe und<br />

Umrichter angesteuert werden. Die Teilnehmer<br />

konnten die Technologie anhand von Exponaten<br />

testen, etwa durch das direkte Setzen von<br />

Rampen für die Ansteuerung von Antrieben.<br />

Über die Tische war ein mit einem ASi-5/ASi-3<br />

Feldbus Gateway verbundenes ASi Kabel gelegt, sodass Module angeschlossen und die<br />

Applikation in Betrieb genommen werden konnte. Nach Stationen „auf Schalke“, im<br />

Bremer Weser-Stadion, der Lanxess Arena in Köln und in der Münchner Allianz Arena<br />

soll die Tour 2021 fortgesetzt werden.<br />

www.bihl-wiedemann.de<br />

PMS<br />

HARTING VERSTÄRKT ENGAGEMENT FÜR ODVA<br />

ODVA freut sich bekanntzugeben, dass Harting, einer der weltweit führenden<br />

Anbieter im Bereich industrieller Konnektivitätstechnologie, neben Cisco Systems,<br />

Endress+Hauser, Honeywell, Omron, Rockwell Automation und Schneider Electric den<br />

Status eines Hauptmitglieds von ODVA erwirbt. Die Initiative des Connectivity-Spezialisten<br />

resultiert aus seinen zunehmenden<br />

Kompetenzen und spiegelt die Rolle des<br />

Unternehmens als Vorreiter auf dem Gebiet<br />

industrielles Ethernet und Konnektivität in<br />

der gesamten Automatisierungsbranche<br />

sowie seine Verpflichtung in Bezug auf<br />

EtherNet/IPTM-Produkte wider. Harting<br />

arbeitet an der Förderung des industriellen<br />

Ethernet im Rahmen von Industrie 4.0,<br />

und sein verstärkter Einsatz für ODVA<br />

unterstützt die Bemühungen um das Identifizieren und Standardisieren verschiedener<br />

Technologien, die für eine erfolgreiche Implementierung von IIoT in die Automatisierungsbranche<br />

benötigt werden. (Bild: stock.adobe.com)<br />

www.odva.org<br />

Der neue Ultraschallsensor pms aus<br />

Edelstahl ist mit seinem intelligenten<br />

Hygienic Design prädestiniert für anspruchsvolle<br />

Aufgaben in der Lebensmittel- und<br />

Pharmaindustrie.<br />

+ 4 Tastweiten:<br />

von 20 – 1.300 mm<br />

+ 3 Ausgangsstufen: Push-Pull-Schaltausgang<br />

mit IO-Link oder Analogausgang<br />

+ 2 Gehäusevarianten: D12-Adapterschaft<br />

und D12-Bajonettverschluss<br />

microsonic.de/pms


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

01<br />

CHAINFLEX HÄLT<br />

Die Zertifizierung eines Nutzenversprechens und<br />

die damit einhergehende verbriefte Qualität von<br />

Maschinen, Komponenten und Bauteilen leisten<br />

einen großen Beitrag für Sicherheit im Prozess.<br />

Ein Spezialist für bewegte Leitungen in<br />

Energieketten hat jetzt sein Versprechen in<br />

puncto Garantie und Lebensdauerberechnung<br />

vom renommierten Underwriters Laboratories<br />

verifizieren lassen. Lesen Sie, warum dies so<br />

wichtig ist und in welchen Punkten Sie davon<br />

profitieren.<br />

Andreas Muckes ist Leiter im Produktmanagement chainflex-Leitungen<br />

bei der igus GmbH in Köln<br />

Zugekaufte Bauteile, die zu früh verschleißen: Für Hersteller<br />

von Automatisierungstechnik ein Alptraum. Die Performance<br />

ihrer Anlagen leidet, schlimmstenfalls kommt es beim Anwender<br />

zu teuren Produktionsausfällen mit hohen Reparaturkosten.<br />

Das Renommee des Herstellers nimmt Schaden. Doch<br />

wie lässt sich dieses Szenario abwenden? „In der Regel beweist im<br />

Industriebereich erst die Praxis, ob ein Produkt hält, was die Marketingaussage<br />

verspricht. Doch dann kann es oft schon zu spät sein“,<br />

sagt Rainer Rössel, Leiter des Geschäftsbereichs Chainflex-Leitungen<br />

bei Igus. „Deswegen war unser Ansatz ein anderer und wir wollten<br />

unser Marketingversprechen für Leitungen wissenschaftlich beweisen.<br />

Ziel war und ist es, dass unsere Aussagen eine verlässliche Orientierungshilfe<br />

sind und Entscheidern noch mehr Planungssicherheit<br />

ermöglichen. Das gelingt uns mit einer Verifizierung durch eine<br />

unabhängige Prüfinstanz.“<br />

VOM HAFENKRAN ÜBER AUTOMOBILE BIS HIN<br />

ZUR HALBLEITERINDUSTRIE UND ROBOTIK<br />

Um zu verstehen, was sich Igus zertifizieren lässt, lohnt ein Blick auf<br />

das Unternehmen. Die Geschichte reicht zurück ins Jahr 1964.<br />

Günter Blase gründete den Betrieb damals in einer Garage in Köln<br />

Mülheim. Die Idee: In bewegten Anwendungen Metall durch leichten,<br />

günstigen und langlebigen Kunststoff ersetzen. Heute werden<br />

diese Motion Plastics weltweit eingesetzt – vom Hafenkran und<br />

Automobilen über die Halbleiterindustrie bis hin zu Robotern. igus<br />

beschäftigt heute 4150 Mitarbeiter und hat Standorte in 35 Ländern.<br />

Das Sortiment ist auf mehr als hunderttausend Produkte gewachsen<br />

– darunter Energieketten für die Leitungsführungen in<br />

Maschinen und Anlagen, Kunststofflager, Gewindetechnik, Komponenten<br />

für die Low-Cost-Automation sowie das größte Portfolio<br />

10 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


iCreating Connectors<br />

Klein, schnell<br />

und sicher -<br />

CKSH SQUICH ®<br />

ILME hat seinen bewährten Schnellanschluss<br />

SQUICH ® jetzt auch auf die<br />

kompakte Baureihe „21.21“ 3- und<br />

4-polig für 10A 400V 4KV 3 übertragen.<br />

Auf Knopfdruck wird ein vibrationssicherer<br />

Anschluss nach Käfigzugfederprinzip<br />

hergestellt. So sparen Sie bis<br />

zu 50 % der Anschlusszeit gegenüber<br />

herkömmlichen Anschlussarten.<br />

01 Im Igus-Testlabor werden 2 Milliarden<br />

Testzyklen/Jahr für Chainflex-Leitungen absolviert<br />

an speziell für Energieketten entwickelte<br />

und getestete Leitungen. Bei all diesen<br />

„Motion Plastics“ geht es darum, Technik<br />

zu verbessern und Kosten zu reduzieren,<br />

transparent und bewiesen. „Das ist unser<br />

Job!“ sagt der Slogan der Igus-Messe<br />

(www.igus.de/virtuellemesse), die zurzeit<br />

auf 400 m² in Köln aufgebaut und virtuell<br />

begehbar ist.<br />

AB IN DIE „FOLTERKAMMER“<br />

Ausgestellt auf dem Messestand sind auch<br />

zahlreiche Neuheiten aus dem Leitungsbereich,<br />

die genau das tun: beim Kunden<br />

die Technik ver-bessern und Kosten einsparen.<br />

Diese Chainflex-Leitungen, die<br />

speziell für den Einsatz in Energieketten<br />

konzipiert sind, umfassen mehr als<br />

1 350 Kabeltypen, einschließlich Bus-, Daten-,<br />

Glasfaser-, Steuerungs-, Motor-, Servo-<br />

und Roboterkabel für 3D-Anwendungen.<br />

Für alle diese Leitungen gilt: „Chainflex<br />

hält.“ Doch wie kann diese Aussage bewiesen<br />

werden, dass Chainflex-Leitungen<br />

besonders lange halten? „Kaufen Sie den<br />

neuen Wischmopp Supermax, er hält ein<br />

Leben lang“ – solche reinen B2C-Werbesprüche<br />

sind ein No-Go im Industriegeschäft.<br />

Maschinen- und Anlagenbauer<br />

wollen exakt wissen, wie lang zugekaufte<br />

Komponenten in ihren Anlagen halten.<br />

Um diese Frage zu beantworten, betreibt<br />

Igus in der Kölner Zentrale ein 3 800 m²<br />

großes Testlabor. Hier müssen die Leitungen<br />

ab in die „Folterkammer“ und zahlreiche<br />

Belastungstests über sich ergehen lassen,<br />

sich beispielsweise millionenfach<br />

MASCHINEN- UND ANLAGENBAUER<br />

WOLLEN WISSEN, WIE LANGE ZUGEKAUFTE<br />

KOMPONENTEN HALTEN<br />

biegen oder tordieren lassen. Insgesamt<br />

zwei Milliarden Testzyklen zählen die Prüfingenieure<br />

jedes Jahr. Diese Versuche<br />

sind die Grundlage dafür, dass Igus eine<br />

einzigartige Garantie von 36 Monaten für<br />

Leitungen gibt und Kunden die Möglichkeit<br />

bietet, vor dem Kauf die Lebensdauer<br />

für ihre Anwendung zu berechnen. Hier<br />

► Anschluss ohne Werkzeug<br />

► Für starre oder flexible Leiter,<br />

mit oder ohne Aderendhülse<br />

► Messpunkt auf jedem Kontakt<br />

► 4-fach codierbar<br />

ILME – perfekt gesteckt<br />

ILME GmbH<br />

Max-Planck-Str. 12, 51674 Wiehl<br />

www.ilme.de


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

02 „36-monatige Garantie für chainflex-Leitungen und<br />

Lebensdauerberechnung“ – so lautet das zertifizierte<br />

Qualitäts- und Markenversprechen von igus<br />

03 Was bedeutet Online-Lebensdauerberechnung: hier können<br />

Anwender kostenfrei und ohne Registrierung komfortabel<br />

die Lebensdauer der Leitungen vergleichen und die optimale<br />

für ihre bewegte Anwendung finden<br />

03<br />

02<br />

kommt ein Lebensdauerrechner zum Einsatz – ein bisher einmaliges<br />

Online-Tool, gefüttert mit den Daten aus dem Testlabor. Kunden<br />

geben die Parameter ihrer Anwendung ein. Sekunden später gibt<br />

das Tool eine Angabe zur Lebensdauer der Leitungen in der individuellen<br />

bewegten Anwendung aus und bietet zusätzlich mögliche<br />

Alternativen an. Für beide Versprechen, Garantie und Lebensdauerberechnung,<br />

wirbt Igus mit dem Claim „igus 36-month<br />

chainflex cable guarantee and service life calculator based on 2<br />

IN EINER ZEIT, IN DER SICH<br />

WIRTSCHAFTLICHE RAHMEN-<br />

BEDINGUNGEN SCHNELL ÄNDERN,<br />

ZÄHLT VOR ALLEM EINES:<br />

VERTRAUEN UND SICHERHEIT<br />

billion test cycles per year“ – übersetzt „igus 36-monatige Garantie<br />

für chainflex-Leitungen und Lebensdauerberechnung auf<br />

Grundlage von 2 Milliarden Testzyklen pro Jahr.“<br />

GEPRÜFT: WERKSTOFF, KONSTRUKTION UND<br />

QUALITÄT UND LANGLEBIGKEIT<br />

Dieser Claim soll mehr sein als ein reiner Werbespruch. Igus suchte<br />

deswegen nach einer Möglichkeit, dieses Versprechen wissenschaftlich<br />

bestätigen zu lassen. Und wurde fündig bei Underwriters<br />

Laboratories (UL), eine 1894 gegründete Prüfinstitution aus Northbrook<br />

im US-Bundesstaat Illinois. UL betreibt ein weltweit anerkanntes<br />

Testlabor für die Prüfung von Produkten, Komponenten,<br />

Materialien, Systemen sowie Leitungen und Kabeln. Das UL-<br />

Prüfsiegel zählt zu den meist akzeptiertesten Zertifizierungszeichen<br />

weltweit. Jährlich erscheint es<br />

auf 22 Milliarden Produkten.<br />

Und gerade deswegen fällt das<br />

Zertifikat nicht vom Himmel.<br />

Igus musste einem umfangreichen<br />

Auditierungsverfahren<br />

standhalten. Auditoren des US-<br />

Instituts besuchten das Testlabor<br />

in Köln, nahmen an Werkstoffuntersuchungen,<br />

Qualitätsversuchen,<br />

Konstruktionsuntersuchungen und<br />

Lebensdauer- und Langzeittests<br />

teil; die Tester prüften die Dokumentationen.<br />

Nach diesem Einblick<br />

stellten die Auditoren das Label „UL<br />

verified Marketing Claim“ mit der<br />

Nummer B129699 aus. Das Label bestätigt<br />

die Richtigkeit der Werbeaussage.<br />

„Wir sind das erste Unternehmen in Europa, das den Wahrheitsgehalt<br />

eines Claims durch eine Prüfinstitution bestätigen lässt“, unterstreicht<br />

Rainer Rössel. „Das UL-Siegel bestätigt auch, dass unser<br />

Online-Lebensdauerrechner tatsächlich verlässlich ist.“<br />

UL-SIEGEL BESCHLEUNIGT EXPORT IN DEN USA<br />

Das UL-Siegel ist somit mehr als Marketing. Es bietet dem Kunden<br />

Sicherheit und vereinfacht darüber hinaus den Export. Ein Blick auf<br />

die Handelsbeziehungen zwischen den USA und Europa zeigt: Das<br />

Interesse an Maschinen aus Deutschland ist hoch. Für deutsche<br />

Maschinenbauer machen es unterschiedliche technische Standards<br />

und Normen allerdings nicht immer leicht, in die USA zu exportieren.<br />

Hier kann das UL-Prüfsiegel Vorgänge beschleunigen.<br />

Insgesamt 1 044 der über 1 350 im Portfolio befindlichen und ab<br />

Lager verfügbaren Chainflex-Leitungen besitzen bereits eine klassische<br />

UL-Zulassung, ohne die ein Export von Gießereimaschinen, Robotik-<br />

und Automationsanlagen, Werkzeugmaschinen oder Anlagen<br />

für die Druck- und Papiertechnik in Amerika aller Voraussicht<br />

nach weniger reibungslos laufen würde. Die Kombination aus UL-<br />

Zulassung und UL-Marketing-Label sichert den reibungslosen Export<br />

doppelt. Es erleichtert neben der Verzollung auch die spätere<br />

In be-triebnahme, da der Hersteller neben dem Nachweis der elektrischen<br />

Sicherheit auch eine Laufzeitgarantie für 36 Monate bei einer<br />

definierten Zykluszahl an Bewegungen verspricht. Wer UL-zertifizierte<br />

Chainflex-Leitungen verbaut, kommt unkomplizierter durch<br />

den Factory Acceptance Test (FAT) und weist mit dem UL-Zertifikat<br />

nach, dass die 36 Monate Garantie bei 2 Mrd. Testzyklen nicht nur<br />

eine Marketing-Aussage für die Chainflex-Leitungen des Spezialisten<br />

für Spezialleitungen, Kunststoffgleitlager und Energieketten sind.<br />

Bilder: igus GmbH<br />

www.igus.de<br />

12 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

SCADA-SYSTEME UND IHRE<br />

IT/OT-KONNEKTIVITÄT<br />

Während Scada früher ein eher zweckmäßiges<br />

Instrument zur Anlagen- oder Prozessverwaltung<br />

war, mausert es sich immer mehr zu einem<br />

wichtigen Bestandteil digitaler Transformation.<br />

Wenn es um die <strong>Digital</strong>isierung der Industrie<br />

geht, rückt damit die Bedeutung heutiger<br />

Scada-Plattformen an eine bedeutende Stelle.<br />

Ein Haupthindernis für die digitale Transformation ist häufig<br />

der Mangel an Transparenz zwischen den Betriebsebenen<br />

(OT) und der Informationstechnologie (IT) auf der Unternehmensseite.<br />

Der wirtschaftliche Erfolg eines Unternehmens<br />

im heutigen Wettbewerbsumfeld hängt davon ab, wie schnell<br />

der Zugriff auf relevante Daten ist. Sowohl das OT- als auch das IT-<br />

Personal benötigen raschen und einfachen Zugang zu relevanten<br />

Daten für einen effizienten Anlagenbetrieb sowie für wichtige<br />

Managemententscheidungen. Jedem Unternehmen stellt sich daher<br />

die Frage: Welche Brücke lässt sich zwischen diesen Ebenen<br />

schlagen? Wie lassen sich neue und alte Technologien in meiner<br />

Produktion kombinieren und integrieren? Lässt sich meine Unternehmensebene<br />

mit Datenbanktechnologien und Management-<br />

Softwareplattformen wie MES und ERP nahtlos mit der Produktion<br />

verbinden? Sind Cloud Anbindungen realisierbar, um zum Beispiel<br />

eine Fernüberwachung meines Werks und wertvolle Datenanalysen<br />

zu ermöglichen?<br />

Fragen über Fragen, die sich bei der Entwicklung einer neuen<br />

<strong>Digital</strong>-Gesamttechnologie stellen. Diese muss dann noch mit einer<br />

Vielzahl von Datenquellen diverser Hersteller verknüpft werden.<br />

Das mag schnell als unüberwindbare Herausforderung erscheinen.<br />

Ist es aber nicht. Denn für diese Anforderung bieten Scada-Systeme<br />

seit langem die Möglichkeit, mit neuen und älteren Softwaresystemen<br />

und Hardwarekomponenten zu interagieren. Nicht nur das,<br />

sie entwickeln sich auch ständig weiter, um die Schnittstellenanforderungen<br />

der allerneuesten Systeme zu erfüllen.<br />

Mit seiner riesigen Bibliothek an integrierten Interfaceoptionen für<br />

neue und ältere Komponenten, Steuerungen von Drittanbietern<br />

und zugehörige Systeme sowie mit seinen Datenübersetzungsfunktionen<br />

ist Scada die Grundlage für eine nahtlose Kommunikation<br />

zwischen der Werkshalle und dem gesamten Unternehmen. Als<br />

Bindeglied zwischen der Betriebsebene und den übergeordneten<br />

Systemen bietet Scada die Möglichkeit, Daten zu analysieren, d. h.<br />

in einen Kontext zu stellen und den Rohdaten Bedeutung zu verleihen.<br />

Gleichzeitig ist es in der Lage, diese Daten in eine leicht verständliche<br />

grafische Darstellung umzuwandeln, sodass die Benutzer die<br />

Vorteile einer verbesserten Visualisierung und gesteigerten Produktivität<br />

nutzen können. Dieselbe Scada-Brücke kann auch für die<br />

Übertragung von Daten zur und von der Cloud eingesetzt werden,<br />

wobei wiederum OPC UA als das Netzwerkprotokoll genutzt wird.<br />

ROBUSTE STRATEGIE GEGEN CYBER-RISIKEN<br />

Eine weitere Herausforderung der digitalen Transformation besteht<br />

darin, dass erhöhte Konnektivität ein erhöhtes Cyber-Risiko mit<br />

sich bringt. Aber auch hier können die neuesten Sicherheitstrends<br />

helfen, indem sie Systementwickler in die Lage versetzen, eine robuste<br />

Verteidigungsstrategie gegen Cyber-Angriffe zu implementieren.<br />

Diese Trends und Anforderungen spiegeln die Entwicklungsarbeit<br />

wider, die die bewährte Scada-Plattform Maps 4 von Mitsubishi<br />

Electric als tragfähige Grundlage für die digitale Transformation<br />

hervorhebt. Sie baut auf einer starken serviceorientierten Architektur<br />

(SOA) auf und ermöglicht es Anwendern, anspruchsvolle Visualisierungsanwendungen<br />

schneller zu entwickeln und gleichzeitig<br />

optimierte Funktionen zur Unterstützung der IT/OT-Konnektivität<br />

bereitzustellen.<br />

Bilder: Mitsubishi Electric Europe B.V.<br />

de3a.mitsubishielectric.com<br />

ZWEI WELTEN MITEINANDER VERBINDEN<br />

Für die Konnektivität zwischen den getrennten OT- und IT-<br />

Welten ist OPC UA ganz eindeutig das bevorzugte Protokoll.<br />

Aber gerade mit Hinblick auf die Trends der IIoT<br />

wäre ein Lösungsansatz ohne Gateway zur Verwaltung<br />

des Datenflusses schnell überfordert, wenn alle Geräte<br />

miteinander verbunden wären und kommunizieren<br />

würden. Scada kann die Brücke zwischen OT und IT<br />

bilden, indem es Daten aus der Betriebsebene<br />

aggregiert, filtert und in das erforderliche OPC UA-<br />

Format zur Übertragung an die nächste Systemebene<br />

übersetzt.<br />

Nils Knepper, Senior Product Manager Modular PLC/Software,<br />

Industrial Automation, Mitsubishi Electric Europe B.V., Ratingen<br />

14 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


Motoren für den Mars-Helikopter?<br />

Machen wir gerne.<br />

Florbela Costa, Projektleiterin Aerospace<br />

Wenn die erste Drohne über die Marsoberfläche fliegt, werden wir strotzen vor Stolz.<br />

Ganz besonders Florbela. Als Projektleiterin ist sie für die DC-Motoren verantwortlich,<br />

die den Helikopter steuern. Sie fungiert als Bindeglied zwischen unseren Kunden und<br />

den verschiedenen Abteilungen bei maxon und sorgt dafür, dass unsere Antriebe die<br />

hohen Anforderungen von Space Missionen erfüllen. Deshalb analysieren und testen<br />

wir alle Teile bis ins Detail. Präzision und Neugierde treiben uns zu Spitzenleistungen an.<br />

Erfahren Sie mehr: mars.maxonworld.com<br />

Approved supplier<br />

of mechanism actuators for<br />

space exploration missions<br />

Precision Drive Systems


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

KLEIN,ABER<br />

OHO<br />

Wo immer die Notwendigkeit<br />

besteht, etwas zu schalten, zu<br />

entkoppeln oder zu verstärken,<br />

kommen unterschiedlichste<br />

Relais zum Einsatz. Darunter sind<br />

Halbleiterrelais, auch Solid-State-<br />

Relais genannt. Sie unterscheiden<br />

sich im Aufbau grundsätzlich von ihren<br />

mechanischen Verwandten. Anstelle<br />

einer Spule verfügen sie über Transistoren oder<br />

Thyristoren, wodurch sich eine Vielzahl weiterer<br />

Anwendungsmöglichkeiten ergibt.<br />

Elektronische Relais erhalten den Vorzug, wenn es darum<br />

geht, eine hohe Anzahl an Schaltzyklen zu erreichen. Da sie<br />

ohne bewegliche Teile auskommen und es somit keine<br />

mechanische Abnutzung gibt, ist die Zahl der Schaltspiele<br />

praktisch unbegrenzt. Deshalb weisen sie zum einen eine deutlich<br />

höhere Lebensdauer als mechanische Relais auf. Zum anderen<br />

bleibt der Ausgangswiderstand der Relais über die gesamte Lebensdauer<br />

konstant. Zudem schalten sie geräuschlos und ohne Lichtbögen.<br />

Damit sind sie auch in explosionsgeschützten Bereichen<br />

einsetzbar. Dank ihres grundlegend unterschiedlichen Aufbaus<br />

weisen sie darüber hinaus eine hohe Störfestigkeit gegenüber Erschütterungen<br />

oder Magnetfeldern auf. Das macht ihren Einsatz in<br />

Anwendungen möglich, die auch unter äußerst erschwerten Um­<br />

Marco Schmidt, Junior-Produktmanager, Sparte Automation & Process Control,<br />

E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH, Altdorf/Nürnberg<br />

Das steckbare Relais SPR16 verfügt über<br />

einen integrierten Überstromschutz, der für<br />

alle Lastarten einen sehr guten Schutz bietet;<br />

besonders die aktive Strombegrenzung schafft<br />

zusätzliche Sicherheit<br />

welteinflüssen wie Schock und Vibration oder externen<br />

Magnetfeldern zuverlässig funktionieren<br />

müssen. Ein weiterer Vorteil der Halbleiterrelais<br />

gegenüber mechanischen Komponenten ist ihre<br />

geringere Baugröße.<br />

GEZIELT LEISTUNG VERSTÄRKEN<br />

Abhängig vom Einsatzgebiet und der Anwendung bestehen unterschiedliche<br />

Anforderungen an die elektronischen Relais und ihre<br />

Eigenschaften. Die klassische Anwendung von Relais ist das simple,<br />

potentialgetrennte und ferngesteuerte Ein- oder Ausschalten von<br />

Verbrauchern. Auf diesem Weg wird eine galvanische Trennung<br />

zwischen dem steuernden und dem zu schaltenden Stromkreis<br />

umgesetzt. Hier ist also eine galvanische Trennung im Relais zwischen<br />

Steuerkontakten und Lastkontakten zwingend erforderlich.<br />

Meistens geschieht diese durch eine Optoentkopplung.<br />

Relais finden aber auch als Schaltverstärker Verwendung, um<br />

hohe elektrische Leistungen mit möglichst geringer Leistung zu schalten.<br />

Beispielsweise dann, wenn die vorhandene <strong>SPS</strong>-Ausgangsleistung<br />

nicht reicht, um einen Verbraucher direkt anzusteuern. So lassen<br />

sich zusätzliche leistungsstärkere Ausgangskarten für die <strong>SPS</strong> einsparen.<br />

Außerdem gibt es Relais, die weitere Eigenschaften wie<br />

Meldefunktionen oder Schutzfunktionen aufweisen.<br />

So wird etwa das Elektronik-Schutzschaltrelais E-1048-S6 verwendet,<br />

um gezielt die Leistung an <strong>SPS</strong>-Ausgängen zu verstärken.<br />

Eine zusätzliche Schutzfunktion sichert zudem den Verbraucher<br />

ab, wodurch im Fehlerfall kein zusätzlicher Schutz mehr notwendig<br />

ist. Eine optionale Drahtbruch-Detektion vereinfacht die Überwachung<br />

des Lastkreises und liefert zusätzliche Informationen, die zur<br />

Erhöhung der Anlagentransparenz beitragen. Die optoentkoppelten<br />

Steuereingänge und Meldeausgänge garantieren die vollständige<br />

16 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


galvanische Trennung von Steuer- und Lastkreisen. Vorteil gegenüber<br />

herkömmlichen Relais: ein bereits integrierter Überstromschutz<br />

macht einen zusätzlichen externen Schutz überflüssig.<br />

GANZ IM SINNE EINER INDUSTRIE 4.0<br />

Der zweipolige elektrische Schaltverstärker E-1072 wurde speziell<br />

für Magnetventile, Magnetbremsen und Magnetkupplungen mit einer<br />

Nennspannung von 24 V DC konzipiert. Die Eingangsspannung<br />

kann bis zu 36 V betragen. Dies garantiert selbst bei sehr langen<br />

Lastleitungen eine ausreichende Spannungsversorgung und ist besonders<br />

in sehr großen Anlagen, wie etwa in der Stahlindustrie, von<br />

Vorteil. E-1072 verfügt ebenfalls über eine Drahtbruch-Detektion,<br />

welche sowohl im ein- als auch im ausgeschalteten Zustand Diagnoseinformationen<br />

über den Lastkreis liefert und so z. B. die Fehlersuche<br />

beschleunigt. Zusätzlich verfügt das Gerät über eine integrierte<br />

Laststromüberwachung. Diese meldet über einen Relaisausgang<br />

an die <strong>SPS</strong> zurück, dass die angeschlossene Last angesteuert<br />

ist und Laststrom auch wirklich fließt. Über zwei Klemmen am<br />

Gerät lässt sich mithilfe eines im Gerät integrierten Shunts der aktuelle<br />

Laststrom ohne Auftrennung des Lastkreises schnell und einfach<br />

messen. Das trägt zu einer optimierten Anlagenlaufzeit bei.<br />

In Kombination mit kommunikativen Stromverteilern könnte der<br />

elektronische Schaltverstärker vom Typ E-1048-S7 sogar mittels<br />

Profinet, EthernetIP oder EtherCAT mit der übergeordneten Steuerung<br />

kommunizieren. So ließen sich bis zu 32 Geräte mit einem<br />

Stromverteilungssystem betreiben. Das ermöglicht das einzelne<br />

Ein- und Ausschalten der elektronischen Schaltverstärker und der<br />

jeweiligen Lastausgangszustände sowie die Abfrage der Drahtbruchmeldung.<br />

Somit können Nutzer – ganz im Sinne von Industrie<br />

4.0 – aus diesen zusätzlichen Diagnose- und Statusinformationen<br />

das Maximale herausholen. Das trägt zu einer erhöhten Anlagentransparenz<br />

und Verfügbarkeit bei.<br />

SCHNELLE UND SICHERE STROMVERTEILUNG<br />

Das neue Smart Protection Relay SPR16 ist sehr klein und kann<br />

wahlweise auf Sockel mit Push-In-Klemmen oder Schraubklemmen<br />

gesteckt werden. Die Stecksockel lassen sich mithilfe von üblichen<br />

Steckbrücken für Reihenklemmen miteinander verbinden.<br />

So entsteht eine schnelle und einfache Stromverteilung. Die Relais<br />

sind in Nennströmen zwischen 0,01 und 10 A erhältlich und damit<br />

für viele unterschiedliche Lastgrößen und -arten geeignet. Das<br />

SPR16 verfügt über einen integrierten Überstromschutz, der für alle<br />

Lastarten einen sehr guten Schutz bietet. Besonders die aktive<br />

Strombegrenzung schafft zusätzliche Sicherheit: Bei Überlast oder<br />

Kurzschluss begrenzt sie den maximalen Fehlerstrom auf einen<br />

definierten Wert. So kann die Spannungsversorgung im Fehlerfall<br />

nicht absinken und der Anlagenplaner weiß genau, welche Leistungsreserven<br />

benötigt werden. Eine weitere Besonderheit ist das<br />

integrierte Fail-Safe-Element. Diese Schmelzsicherung unterbricht<br />

bei extremen Fehlern den Lastkreis sicher und sorgt für eine galvanische<br />

Trennung. Das neue SPR16 ist mittels eines Steuereingangs<br />

fern ein- und ausschaltbar und bietet eine Statusmeldung, wahlweise<br />

als NO- oder NC-Ausführung.<br />

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Jede Art Daten sicher übertragen<br />

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<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

SPITZENPOSITION IN DER<br />

METALLVERARBEITENDEN INDUSTRIE<br />

Die Stahl- und Metallindustrie erfordert modernste<br />

Technologien sowie zuverlässige Anlagen und<br />

Geräte für höchste Produktqualität. Aus diesem<br />

Grund vertraut der italienische Anlagenbauer<br />

Danieli auf Positionssensoren, die nicht nur<br />

besonders schock- und vibrationsfest sind. Denn<br />

in der Metallverarbeitung kommt es noch auf<br />

einige Details mehr an.<br />

Danieli ist ein international führender Anlagenbauer für die<br />

metallurgische Industrie aus Italien. Das Produktangebot<br />

des Unternehmens umfasst Maschinen für alle Phasen des<br />

Produktionszyklus – von der Materialbehandlung bis zum<br />

fertigen Produkt. Zum Portfolio gehören u. a. auch Walzwerke, die<br />

zur Verarbeitung von Metall und zur Herstellung von dünnen Blechen<br />

eingesetzt werden. Die angebotenen Lösungen ermöglichen<br />

es der Metallindustrie auf der ganzen Welt, Erz in ein verkaufsfertiges<br />

Produkt umzuwandeln. Ein grundlegendes Element des<br />

Produktionsprozesses ist das Walzen, bei dem das Material wiederholt<br />

durch Walzwerke geführt wird, bis die gewünschte Dicke<br />

erreicht ist. „Dieser Schritt ist sehr wichtig, da er dem Metall die<br />

richtige Form verleiht. Das Herzstück der Walzwerktechnologie<br />

sind AGC-Zylinder, welche die Walzspaltregelung definieren“, erklärt<br />

Stefano Martinis, Technischer Leiter bei Danieli. Hier sind<br />

sehr genaue Messgeräte unerlässlich. Anfangs verwendete Danieli<br />

zwei oder vier Inkrementalgeber für die Hauptzylinder des Walz­<br />

werks, um die Dicke des Metalls zu messen. Obwohl dieses System<br />

viele Vorteile besitzt, hat es auch einige Nachteile, wie etwa die Notwendigkeit<br />

eines Referenzpunktes für die Messung. „Aus diesem<br />

Grund be gannen wir, nach anderen Optionen zu suchen, beispielsweise<br />

nach einem absoluten Messsystem, um unseren Maschinenpark<br />

zu verbessern und die Zuverlässigkeit der Walzwerke zu erhöhen“,<br />

sagt Martinis.<br />

Danieli hat sich für die Temposonics Technologie von MTS Sensors<br />

entschieden, die absolute Sensoren mit präzisen Positionsmessungen<br />

unter hohen Temperaturbedingungen und in besonders rauen<br />

Umgebungen bieten. Positionssensoren der R-Serie mit integrierter<br />

Elektronik erhöhen den Schutzgrad, indem sie die Installation und<br />

den möglichen Austausch erleichtern. „Uns war es wichtig, dass die<br />

Messumformer zusätzlich zu Profinet und EtherCAT einen SSI-Ausgang<br />

haben, damit sie direkt in unser automatisiertes Steuerungssystem<br />

HiPAC eingespeist werden können“, sagt der Technische<br />

Leiter. „So können sowohl wir als auch unsere Kunden Daten und<br />

Informationen über den Zustand der Maschine erfassen.“<br />

POSITIONSAUFNEHMER ALS SCHLÜSSELELEMENT<br />

Mit Danieli Automation – Digi&Met verfügt das Unternehmen über<br />

eine Abteilung, die sich ganz den verschiedenen Aspekten der<br />

Industrie 4.0 widmet. Diese Abteilung erarbeitet die Grundlagen für<br />

alle anderen Teile des Unternehmens. Sie sammelt Daten und<br />

Informationen aus allen Sektoren, um nicht nur die interne Produktion,<br />

sondern auch die Produkte selbst zu optimieren. Die Positionsaufnehmer<br />

der R-Serie V von MTS Sensors sind ein Schlüsselelement<br />

dieser Datensammlung. „Wir kombinieren weitere Daten<br />

aus den Walzwerken mit den Positionssignalen und zusätzlichen<br />

Informationen, die wir von den Sensoren in unserem automatisierten<br />

System bekommen“, erklärt Martinis. Damit ist Danieli in der Lage,<br />

18 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


eine zustandsabhängige Wartung von AGC-Zylindern durchzuführen<br />

und wichtige Informationen zu extrahieren, um vorbeugende<br />

Wartungszyklen zu organisieren. „Anwender profitieren so<br />

von höhrer Zuverlässigkeit und größerer Effizienz, vermeiden<br />

ungeplante Ausfallzeiten und können ihre Kosten senken“, fasst<br />

Martinis die Vorteile zusammen.<br />

Ihre Bedeutung ergibt sich aus der Tatsache, dass die Walzwerke<br />

in Umgebungen mit schwierigen Bedingungen betrieben werden<br />

und ihr Betrieb nicht unterbrochen werden kann. Dies gilt auch<br />

für die Wandler. Die Sensoren der R-Serie V müssen präzise, qualitativ<br />

hochwertige Signale liefern, um die Bewegung der Zylinder<br />

zu unterstützen und eine genaue und kontinuierliche Messung<br />

des Abstands zwischen den Walzen zu ermöglichen. „Je nach<br />

Walzwerk sind zwei oder vier Temposonics Positionssensoren integriert,<br />

die ein Positionssignal und andere Informationen aus<br />

dem Inneren des Zylinders liefern“, erklärt Martinis. In Kombination<br />

mit der Vielfalt der Produktionsmengen, ermöglicht dies Danieli,<br />

genau solche Walzwerke anzubieten, die die Bedürfnisse der<br />

Kunden erfüllen, ohne Kompromisse eingehen zu müssen. „Als<br />

wir von inkrementalen Wandlern auf absolute Messsensoren umgestiegen<br />

sind, waren einige Kunden von dieser Wahl nicht<br />

begeistert“, erzählt der Technische Leiter. „Aber als sie sahen, wie<br />

dies den Produktionsprozess verbesserte, erkannten sie, dass es<br />

eine ausgezeichnete Lösung war.“<br />

ENGE ZUSAMMENARBEIT SEIT MEHR<br />

ALS 30 JAHREN<br />

Danieli und MTS Sensors arbeiten seit mehr als dreißig Jahren zusammen.<br />

Sie kennen sich gut und wissen den Wert des anderen<br />

zu schätzen. Wenn MTS Sensors einen neuen Sensor oder einen<br />

neuen Ausgang für anspruchsvolle Anwendungen entwickelt,<br />

arbeitet das Unternehmen schon in der Beta-Testphase eng mit<br />

Danieli zusammen. „Vor einigen Jahren haben wir mit MTS Sensors<br />

an einigen Problemstellungen bei der Linearisierung unserer<br />

Walzwerke gearbeitet“, erklärt Martinis. „Dank unseres gemeinsamen<br />

Wissens und der offenen Kultur, die wir teilen, konnten wir<br />

schnell eine Lösung finden.“<br />

Diese Beziehung beruht auf Gegenseitigkeit: Wenn Danieli ein<br />

neues Walzwerk produziert, wendet sich das Unternehmen für die<br />

Positionsmessung an MTS Sensors, um Tests zur Fehlersuche<br />

durchzuführen und um festzustellen, wie genau die Walzwerke<br />

arbeiten. „In einem einzigen Stahlwerk gibt zwischen 50 bis<br />

100 Positionssensoren. Da ist es entscheidend, dass alle integrierten<br />

Sensoren korrekt funktionieren und mit der Anlagenautomatisierung<br />

verbunden sind“, sagt Martinis. „Diese Tests zur Fehlersuche,<br />

die wir in Zusammenarbeit mit MTS Sensors durchführen,<br />

geben uns also das Vertrauen, unseren Kunden zuverlässige<br />

Lösungen für die Stahlproduktion zu liefern.“<br />

Die beiden Unternehmen haben kürzlich bei der Einführung<br />

von EtherCAT in Walzwerken zusammengearbeitet. „Es war ein<br />

wichtiger, aber auch mutiger Schritt, der einen Mentalitätswandel<br />

in der Branche verdeutlicht“, sagt Martinis. Der EtherCAT-Ausgang<br />

spielt eine Schlüsselrolle im automatisierten System von<br />

Danielis, und zusammen mit MTS Sensors hat das Unternehmen<br />

daran gearbeitet, diese Technologie in seinen AGC-Zylindern zu<br />

implementieren. „Einer der Gründe, der uns zu diesem Schritt bewogen<br />

hat, war das Wissen, dass wir uns auf unseren innovativen<br />

Partner MTS Sensors verlassen können, der uns auf diesem neuen<br />

Weg begleitet“, führt Martinis aus. „Mit Blick auf die Zukunft kann<br />

ich sagen, dass unsere Zusammenarbeit über die Jahre gewachsen<br />

ist und dass wir die engen Beziehungen für zukünftige Projekte<br />

auf jeden Fall beibehalten werden.“<br />

Für jede Anforderung die<br />

optimale Sicherheitslösung.<br />

Sicherheitsrelais PNOZsigma. Die Gefährdung von Mensch und Maschine<br />

zu minimieren, ist das Ziel der Sicherheitsrelais von Pilz. Bereits im Jahr<br />

1987 setzte Pilz mit der Patentierung des ersten NOT-AUS-Schaltgeräts<br />

zum Schutz von Mensch und Maschine einen Meilenstein in der Sicherheitstechnik.<br />

Die Sicherheitsrelais PNOZsigma überwachen Sicherheitsfunktionen wie<br />

Not-Halt, Schutztüren, Lichtgitter, Zweihand, Drehzahl, Stillstand und viele<br />

mehr. Dabei bewähren sie sich weltweit millionenfach im täglichen Einsatz.<br />

Vertrauen Sie auf PNOZsigma Sicherheitsrelais von Pilz – für die optimale<br />

Sicherheitslösung und ein Maximum an Wirtschaftlichkeit.<br />

PNOZ – das Original!<br />

Bilder: MTS Sensors<br />

www.mtssensors.com<br />

www.pilz.de, Webcode: web150099<br />

Pilz GmbH & Co. KG<br />

www.pilz.de


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

SMARTE SENSOREN MIT PASSGENAUER<br />

DATENAUFBEREITUNG<br />

<strong>Digital</strong>isierung macht Produktionsanlagen<br />

transparent. Gut, dass sich dies auch in<br />

bestehenden Anlagen umsetzen lässt. Am<br />

Beispiel Elektromotoren zeigen wir, wie sich<br />

mit einer retrofit-fähigen Lösung die<br />

Motorüberwachung in kürzester Zeit direkt ins<br />

Industrial Internet of Things integrieren lässt.<br />

Rotierende Geräte, wie Motoren, Pumpen oder Getriebe sind<br />

millionenfach in Produktionsanlagen zu finden. Je nach Belastung<br />

verschleißen sie unterschiedlich schnell. Will man<br />

kostspielige Ausfälle vermeiden, müssen die Geräte sorgfältig<br />

überwacht werden – was natürlich auch Kosten verursacht. Besonders<br />

gilt dies für manuelle Prüfungen. Effizienter sind automatisierte<br />

Verfahren, wie CMS (condition monitoring). Hierbei werden verschiedene<br />

Parameter wie Stromaufnahme oder Temperaturwerte<br />

kontinuierlich erfasst und ausgewertet. Weidmüller hat diesen<br />

Ansatz konsequent weiterentwickelt und mit U-sense eine industriefähige<br />

Lösung geschaffen, um alle elektrischen Daten im IIoT, dem<br />

Industrial Internet of Things, bereitzustellen. Dies ist problemlos<br />

auch nachträglich möglich. So lassen sich auch einfache Asynchronmotoren<br />

in ein Industrie-4.0-Umfeld integrieren und analysieren.<br />

DURCHGÄNGIG KOMMUNIZIEREN<br />

Die Lösung U-sense liefert durch das smarte Preprocessing die Daten,<br />

die der Anlagenbetreiber für eine vorbeugende Überwachung und<br />

eine Optimierung benötigt. Zusätzlich berücksichtigt das Produkt<br />

alle Anschlussvarianten von E-Motoren. In Verbindung mit einer<br />

nachgeschalteten Analytics Software können Fehler automatisiert<br />

erkannt und Handlungsempfehlungen gegeben werden. Auch<br />

können Hinweise abgeleitet werden, wie die Anlage optimiert werden<br />

kann, um zum Beipsiel ihre Lebensdauer zu verlängern. Die erfassten<br />

Daten werden an die Cloud oder an einen lokalen Server übertragen;<br />

Dashboards geben dann dem Anwender einen schnellen Überblick.<br />

So lassen sich Standzeiten von Motoren und damit die Anlagenverfügbarkeit<br />

erhöhen.<br />

Weidmüller bietet mit U-sense die passende Lösung, um dem<br />

Anwender eine durchgängige Kommunikation vom Sensor bis zur<br />

Cloud zu ermöglichen: Den universellen Stromsensor U-sense<br />

energy drives und den Vibrationssensor U-sense vibration. Beide<br />

Geräte enthalten hochwertige Sensoren und sind durch robuste<br />

Gehäuse sowie eine industrietaugliche Anschluss- und Kommunikationstechnik<br />

für die maschinennahe Montage geeignet.<br />

20 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


escha.net<br />

Der universelle<br />

Vibrationssensor<br />

unterstützt die<br />

IIoT-Integration eines<br />

Elektromotors in die<br />

bestehende elektrische<br />

Infrastruktur<br />

DIE MASCHINENNAHE DATENERFASSUNG<br />

Der universelle Stromsensor U-sense Energy Drives erfasst alle<br />

relevanten elektrischen Zustände eines Elektromotors und stellt<br />

diese in einem IIoT-Netzwerk zur Verfügung. Dabei kommen industrieübliche<br />

Sensoren zum Einsatz, die den Strom und Spannungsverlauf<br />

mit einer Genauigkeit von 3 % bei einer Abtastrate<br />

von 1 kHz erfassen. Über digitale und analoge Eingänge lassen<br />

sich bei Bedarf weitere Sensoren integrieren. Ein Controlmodul<br />

verarbeitet die erfassten Zustände und digitalisiert diese, sodass<br />

sowohl direkt gemessene als auch berechnete elektrische Größen<br />

digitalisiert werden. Damit stehen nicht nur Messwerte für Spannung<br />

und Ströme aller Phasen, sondern beispielsweise auch Wirk- und<br />

Blindleistung, Schaltzyklen oder Betriebsstunden sowohl lokal wie<br />

auch weltweit zur Verfügung.<br />

Die Kommunikation der Daten via Modbus RTU (Remote Terminal<br />

Unit) Protokoll und RS485 Busleitung nach IEC 61158<br />

ermöglicht eine stabile und sichere Übertragung auch über weite<br />

Strecken.<br />

DER SCHWINGUNGSSPEZIALIST<br />

Vibrationen verraten viel über den Zustand eines Antriebes: ob er<br />

gleichmäßig läuft oder sich Verschleißerscheinungen abzeichnen.<br />

Mit dem Smart Sensor U-sense vibration von Weidmüller lassen<br />

sich Vibrationen erfassen, lange bevor das Bauteil ausfällt. Der<br />

Sensor ist zur Montage an rotierenden Teilen ausgelegt, weshalb<br />

er ohne jede Verdrahtung auskommt. Die Übertragung erfolgt per<br />

Bluetooth Low Energy 5.0; als Stromversorgung dient eine auswechselbare<br />

AA-Batterie. Da die Kommunikation ereignisorientiert<br />

und damit energiesparend erfolgt, sind Standzeiten von bis zu<br />

zwei Jahren möglich. Der Messbereich umfasst 2 – 16 g bei einer<br />

Abtastrate von 1 kHz. Der Sensor ist für einen Einsatz unter erschwerten<br />

Bedingungen ausgelegt: so darf die Umgebungstemperatur<br />

zwischen - 20 und + 85 °C betragen.<br />

DIE DIGITALE TRANSFORMATION MITGESTALTEN<br />

Der Weg ins Industrial IoT muss nicht kompliziert sein. Egal, ob ein<br />

Zugang zu wertvollen Motordaten oder eine Cloud-Anbindung<br />

benötigt wird, Weidmüller bietet mit U-sense passende Komponenten<br />

und Services und ermöglicht so den einfachen Zugang ins<br />

Industrial IoT. Mit dem umfassenden, zukunftsorientierten und<br />

aufeinander abgestimmten IoT-fähigen Portfolio gelingt der Weg<br />

ins Industrial IoT – „from data to value“. Egal ob Greenfield oder<br />

Brownfield bietet Weidmüller Lösungen für die Datenerfassung,<br />

die Datenvorverarbeitung, die Datenkommunikation und auch die<br />

Datenanalyse.<br />

M12 Crimp<br />

schnell konfektionierbar;<br />

sichere, stabile Verbindung<br />

sehr kompakte Bauform<br />

geringes Gewicht<br />

flexible und einfache Montage<br />

4-polig, A-codiert | D-codiert<br />

360° Schirmung<br />

für Kabeldurchmesser 4,5 ... 8mm<br />

Crimpkontakte 0,25 ... 1mm²<br />

Bilder: Weidmüller Interface GmbH & Co. KG<br />

www.weidmueller.com


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

KEEP IT SIMPLE, BUT CLEVER<br />

Ohne ein zuverlässiges Identifikationssystem ist<br />

ein effizienter Warenfluss nur bedingt möglich.<br />

Eine besondere Herausforderung stellen hierbei<br />

Bereiche dar, in denen z. B. extrem hohe<br />

Temperaturen herrschen. Weder Codes noch<br />

elektronische Codeträger sind solchen<br />

Beanspruchungen gewachsen. Wir stellen Ihnen<br />

ein intelligentes Identifikationssystem vor, das<br />

Codebleche aus V2A-Stahl verwendet und diese<br />

per Vision-Technologie liest.<br />

In der Industrie müssen häufig Werkstücke, Transportbehälter,<br />

Karosserieteile oder entsprechende Träger bei Fertigungs- und<br />

Verarbeitungsprozessen unterschieden und identifiziert werden.<br />

Dazu eignen sich in vielen Fällen kostengünstig druckbare<br />

Barcodes und 2D-Codes, in anspruchsvolleren Anwendungen wiederum<br />

kommen kostspielige High-Tech-Lösungen mit funkbasierten<br />

RFID- und UHD-Tags zum Einsatz. Keines dieser Systeme ist jedoch<br />

für Betriebsbedingungen geschaffen, bei denen extreme Temperaturen<br />

von mehreren hundert Grad Celsius vorherrschen oder bei<br />

denen sie ständigen mechanischen Belastungen ausgesetzt sind.<br />

Solche hohen Temperaturen sind Gift für die hochgezüchteten<br />

Halbleiterbausteine der integrierten Elektronik. Ähnliches gilt für<br />

Batterien, mit denen manche Codeträger ausgestattet sind. Auch<br />

ein Kontakt mit Farben, Lacken, Sprühnebeln und Lösungsmitteln<br />

wirkt kontraproduktiv auf Funktionalität und Lebensdauer.<br />

Dr.-Ing. Tim Weis ist Produktmanager Industrial Vision Components bei der<br />

Pepperl+Fuchs AG in Mannheim<br />

IDEAL FÜR HOCHTEMPERIERTE APPLIKATIONEN<br />

Einige Hersteller haben elektronische Spezialtags für höhere Temperaturen<br />

entwickelt. Diese sind allerdings recht kostspielig und<br />

haben im Hochtemperaturbereich eine kurze Lebensdauer. Das<br />

erfordert regelmäßige Wartungsarbeiten und häufige Neubeschaffungen.<br />

Zudem ist die Verweildauer in der Hitze streng limitiert.<br />

Eine unvorhergesehene Verzögerung im Prozessablauf führt daher<br />

unweigerlich zum Bauteile-Tod.<br />

Unter der Devise „Keep it simple“ hat Pepperl+Fuchs ein cleveres<br />

Identifikationssystem entwickelt: das OIT-Identifikationssystem<br />

(OIT = Optische Identifikationstechnik). Es arbeitet mit günstigen<br />

und gleichzeitig nahezu unverwüstlichen Codeträgern aus Stahlblechen,<br />

bei denen der eigentliche Code eingebohrt ist und die<br />

Temperaturen bis zu 500 °C standhalten. Zum Lesen der Codes<br />

dient ein modernes Vision-System, das im selben Gehäuse die Kamera,<br />

eine Infrarotbeleuchtung sowie die Auswerteeinheit vereint. Da innerhalb<br />

einer OIT-Installation jedes Bohrschema einzigartig ist, lassen<br />

sich bis zu maximal 999.999 Codebleche unterscheiden. Die mikroprozessorgesteuerte<br />

Auswerteeinheit generiert aus jedem Lesevorgang<br />

einen nummerischen Code. Das System ist auch in der<br />

Lage, Codes von Fremdanbietern zu decodieren.<br />

PROZESSICHERHEIT STEHT IM VORDERGRUND<br />

Das Pepperl+Fuchs-System überzeugt durch Zuverlässigkeit auch<br />

unter härtesten Um gebungsbedingungen. Der Prozesssicherheit<br />

haben die Entwickler größtmögliche Aufmerksamkeit gewidmet.<br />

Die integrierte Infrarot-Beleuchtung macht die Identifikationslösung<br />

unempfindlich gegen Fremdlicht. Da der IR-Blitz seitlich zur<br />

optischen Achse der Kamera angeordnet ist, wirken die Bohrungen<br />

als Lichtfalle. Sie erscheinen somit Schwarz und bilden einen guten<br />

Kontrast zum Weiß der restlichen Blechoberfläche. Um Fehler auszuschließen,<br />

kann jeder Lesevorgang mit zwei unterschiedlichen<br />

Belichtungszeiten durchgeführt werden. Zur Systemstabilität des<br />

OIT trägt auch der große Bohrdurchmesser von fünf Millimetern<br />

bei. Ähnliche Systeme, die genadelte oder gelaserte Codes verwenden,<br />

mögen auf den ersten Blick eleganter erscheinen, erweisen<br />

22 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


01<br />

02<br />

01 Sowohl Kamera als auch Infrarot beleuchtung sowie die<br />

Auswerteeinheit sind in einem Gehäuse vereint<br />

02 Das Identifikationssystem arbeitet<br />

mit nahezu unverwüstlichen Stahlblech-Codeträgern,<br />

bei denen der eigentliche Code eingebohrt ist<br />

WIR MACHEN IHRE<br />

MASCHINE SICHER<br />

sich im täglichen Industriebetrieb als deutlich fehleranfälliger, da<br />

Staub und Schmutz die feinen Strukturen immer wieder zusetzt.<br />

Werden solche Codeträger versehentlich überspritzt oder überlackiert,<br />

hilft auch keine Fehlerkorrektur mehr.<br />

Das OIT-System unterstützt standardmäßig Leseabstände von<br />

300 bis 450 mm. Wie die Codeträger, ist auch das Lesekopf­<br />

Gehäuse robust ausgeführt. Anwender können es problemlos im<br />

Karosseriebau der Automobilbranche oder in Trocknungsstraßen<br />

der Pharma- und Lebensmittelindustrie einsetzen.<br />

BENUTZERSCHNITTSTELLE – INTUITIVE<br />

BEDIENBAR UND KOMFORTABEL<br />

Anwender parametrieren und nehmen das OIT-System mit dem<br />

Vision-Configurator, einer Software mit intuitiv bedienbarer Benutzerschnittstelle,<br />

in Betrieb. Neben den typischen Konfigurationsaufgaben<br />

kann der Nutzer damit u. a. Leseergebnisse anzeigen,<br />

Diagnosen durchführen, Firmware-Updates aufspielen oder Fehlerbilder<br />

analysieren. Die Leseeinheit verfügt über einen Ringspeicher,<br />

aus dem jeweils die letzten zehn Lesungen abrufbar sind, die mit<br />

einem der Attribute „Good“ oder „Bad“ versehen sind. Sollte es<br />

bei einzelnen Codeblechen einmal zu einer spürbar nachlassenden<br />

Lesequalität kommen, macht sich die integrierte Vorausfallmeldung<br />

bezahlt. Dann schlägt das OIT-System, noch bevor es zu<br />

tatsächlichen Lese-Ausfällen kommt, Alarm. Der Vision-Configurator<br />

zeigt die betreffende Aufnahme am Bildschirm mit einer<br />

Weak-Lesung an und hilft bei der Suche nach Fehlerquellen durch<br />

Hinweise auf mögliche Ursachen.<br />

Das Ident-System OIT ist in zwei Versionen erhältlich: Der Standardausführung<br />

mit TCP/IP-Schnittstelle sowie einer Ausführung<br />

mit einer zusätzlichen Profinet-Schnittstelle. Bei der Standardausführung<br />

dient Ethernet TCP/IP als gemeinsamer Übertragungskanal<br />

für Prozess- als auch Konfigurationsdaten. Die Profinet-Version<br />

überträgt die Prozess daten über Profinet IO an eine <strong>SPS</strong>,<br />

während sie bei Bedarf Fehlerbilder über TCP/IP an einen PC<br />

senden kann. Das Profinet-Gerät ist zudem mit einem Dual-Port-<br />

Switch ausgestattet, der eine einfache Weiterführung des Netzkabels<br />

zum nächsten Gerät erlaubt.<br />

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<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

SECURITY UND SAFETY FÜR<br />

PRODUKTIONSUMGEBUNGEN<br />

Sichere Vernetzung für IIoT-Szenarien<br />

mit den NTSecureCloudSolutions<br />

Wie können Unternehmen die digitale<br />

Transformation vorantreiben und gleichzeitig<br />

die Sicherheit von Menschen und Systemen in<br />

Produktionsumgebungen gewährleisten? Damit<br />

der Traum von der smarten Fabrik nicht zum<br />

Albtraum wird, sollten Sicherheitsexperten wie<br />

NewTec zu Rate gezogen werden. Denn mit dem<br />

passenden Konzept lassen sich Fehler vermeiden.<br />

Wer effizienter, schneller und flexibler produzieren<br />

möchte, mehr Transparenz wünscht oder Logistik,<br />

Wartung und Qualitätssicherung optimieren will, der<br />

kommt um mehr Vernetzung nicht herum. Der<br />

Schlüssel dafür sind Echtzeitdaten, geliefert direkt von Maschinen,<br />

Werkstücken, Containern oder Materialien im IIoT (Industrial<br />

Internet of Things) und genutzt für die automatisierte Steuerung<br />

von Prozessen.<br />

Vernetzte Maschinen und Bänder, drahtlos angebundene Sensoren<br />

an beweglichen Werkzeugen, autonom agierende Förderfahrzeuge,<br />

Roboter oder Drohnen – der schöne Traum von der smarten Fabrik<br />

wird allerdings schnell zum Sicherheits-Albtraum für die IT-Abteilung.<br />

Was können Hersteller und Anwender von Produktionsanlagen<br />

tun, um das zu verhindern?<br />

„Wer vernetzte Geräte oder Anlagen einsetzt oder neu anschafft,<br />

sollte dafür eine sorgfältige Risikoabschätzung durchführen und<br />

die Sicherheitsanforderungen für konkrete Einsatzszenarien definieren“,<br />

sagt Stephan Strohmeier, Leiter Safety & Security beim süddeutschen<br />

Sicherheitsspezialisten NewTec GmbH. „Anhand dieser<br />

Anforderungen werden dann entsprechende Absicherungsmaßnahmen<br />

geplant und umgesetzt. Das Vorgehen dafür wird in der<br />

internationalen Normenreihe IEC 62443 für Industrial Security<br />

beschrieben.“<br />

CYBER-RISIKEN FÜR PRODUKTIONSUMGEBUNGEN<br />

Mit Risikoabschätzungen in Bezug auf funktionale Sicherheit (Safety)<br />

sind produzierende Unternehmen vertraut. In vernetzten Umgebungen<br />

kommen aber zu den bekannten Safety-Risiken wie Fehlbedienung<br />

oder Systemausfall noch Cyber-Risiken hinzu, die die<br />

System- und Datensicherheit (Security) bedrohen – auch in Produktionsumgebungen.<br />

Denn die Echtzeitkommunikation läuft dort<br />

nicht mehr nur über Feldbus und proprietäre Protokolle, sondern<br />

zunehmend auch drahtlos und über offene Standards wie OPC UA,<br />

die eine herstellerübergreifende Kommunikation von der Maschinenebene<br />

bis hin zur Cloud ermöglichen.<br />

Stichwort Cloud: Viele Industrie-4.0-Anwendungen setzen eine<br />

Anbindung zur Cloud voraus. 74 % der Hersteller von Maschinen und<br />

Anlagen wollen bis 2021 mit ihren Produkten auch Cloud-Dienste<br />

anbieten (Quelle: VDMA-Report IT und Automation 2018). Mit der<br />

Kommunikation über das Internet wächst aber die Verwundbarkeit<br />

und jedes Unternehmen muss mit Cyber-Angriffen rechnen.<br />

ABSICHERUNG: BSI-GRUNDSCHUTZ<br />

Um die Anwendung der in der IEC 62443 beschriebenen Methodik<br />

zu erleichtern, hat das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik<br />

(BSI) im Rahmen des „IT-Grundschutzes“ auch Anleitungen<br />

zur Absicherung von IIoT- und ICS-Komponenten veröffentlicht, die<br />

auf vorgefertigten qualitativen Risikobewertungen basieren. Auch im<br />

sog. „ICS Security Kompendium“ des BSI erhalten Betreiber wertvolle<br />

Informationen (ICS=Industrial Control Systems).<br />

Für die Modellierung von IT-Sicherheitsanforderungen gibt das<br />

BSI ein jährlich aktualisiertes „IT-Grundschutz-Kompendium“ heraus.<br />

Es enthält zahlreiche „IT-Grundschutz- Bausteine“, die jeweils einer<br />

von zehn relevanten „Schichten“ zugeordnet sind, z. B. IT-Systemen<br />

(Baustein SYS), Infrastruktur (INF) oder Anwendungen (APP). Die<br />

speziellen Anforderungen von industrieller IT beschreiben die IND-<br />

Bausteine, darunter beispielsweise IND 2.2 „Speicherprogrammierbare<br />

Steuerung“, IND 2.3 „Sensoren und Aktoren“ oder IND 2.7<br />

„Safety Instrumented Systems“. Zudem verweist das BSI auf internationale<br />

Normen, darunter die Security-Norm IEC 62443 sowie die<br />

Safety-Grundnorm IEC 61508.<br />

24 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

AUF EXTERNE EXPERTISE SETZEN<br />

Allerdings erfordert auch die Anwendung der BSI-<br />

Anleitungen viel Know-how sowohl zur IT-Sicherheit<br />

als auch zum Betrieb von ICS. Auch Safety-Expertise<br />

ist fast immer erforderlich, weil in den meisten<br />

Produktionsumgebungen auch sicherheitsgerichtete Systeme<br />

zum Einsatz kommen. Meist lohnt es sich daher, fachkundige<br />

externe Unterstützung in Anspruch zu nehmen.<br />

Sicherheitsexperten wie NewTec haben Erfahrung bei der Identifizierung<br />

und Bewertung potenzieller Bedrohungen in typischen<br />

Einsatzkontexten. Sie beziehen bei der Risikobewertung neben den<br />

BSI-Anleitungen und der IEC 62443 auch andere Standards und<br />

Best Practices ein, beispielsweise Microsofts STRIDE-Modell zur<br />

Bedrohungsklassifizierung. Ziel ist immer eine klare, in praktikable<br />

Maßnahmen umsetzbare Orientierung, vor welchen Bedrohungen,<br />

Angreifern und Angriffsvektoren man sein Produkt vornehmlich<br />

schützen muss. NewTec bietet neben Security-Analysen auch Tests<br />

auf Schwachstellen (Penetration Tests) sowie unter der Bezeichnung<br />

NTSecureCloudSolutions Hardware- und Softwarelösungen<br />

für die sichere Vernetzung und Cloud-Anbindung an, zum Beispiel<br />

Sensorknoten und IIoT-Gateways.<br />

INTEGRIERTE SICHERHEIT: SAFETY & SECURITY<br />

Vor allem aber verfolgt NewTec bei der Planung, Umsetzung und<br />

Überprüfung von Industrie-4.0-Anwendungen ein integriertes<br />

Konzept von Sicherheit, das gleichermaßen Security und Safety<br />

berücksichtigt. Denn Security-Schwachstellen gefährden auch die<br />

funktionale Sicherheit, wenn Hacker Steuerungssysteme in der<br />

Produktion manipulieren können.<br />

Aufgrund jahrzehntelanger Erfahrung bei der Entwicklung sicherheitsgerichteter<br />

Embedded-Systeme wissen die NewTec-Ingenieure,<br />

dass Safety und Security heute als Einheit betrachtet werden müssen.<br />

„In Industrie-4.0-Anwendungen werden Safety-Funktionen oft mit<br />

verteilten und vernetzten Komponenten realisiert, die Security-<br />

Risiken beinhalten können“, erklärt Stephan Strohmeier von New-<br />

Tec. „Andererseits muss auch gewährleistet sein, dass Security-<br />

Maßnahmen wie Verschlüsselung oder Authentifizierung nicht die<br />

Wer vernetzte Geräte oder Anlagen einsetzt oder neu<br />

anschafft, sollte dafür eine sorgfältige Risikoabschätzung<br />

durchführen und die Sicherheitsanforderungen für<br />

konkrete Einsatzszenarien definieren.<br />

STEPHAN STROHMEIER,<br />

Leiter Safety & Security, NewTec GmbH,<br />

funktionale Sicherheit beeinträchtigen, indem sie beispielsweise<br />

zeitkritische Funktionen verzögern. Sicherheit ist also immer eine<br />

Eigenschaft des Gesamtsystems.“<br />

Zwar nehmen IEC 62443 und IEC 61508 aufeinander Bezug, und das<br />

BSI verweist in seinem ICS-Security-Kompendium auf die Safety-<br />

Basisnorm IEC 61508 und auf branchenspezifische Safety-Normen.<br />

Die Wechselwirkungen von Safety- und Security-Maßnahmen werden<br />

aber derzeit weder in den internationalen Normen noch in den<br />

Anleitungen des BSI in ausreichendem Maße berücksichtigt. NewTec<br />

hat deshalb einen strukturierten Prozess entwickelt, um Unternehmen<br />

bei der umfassenden Absicherung ihrer Produktionsumgebung zu<br />

unterstützen. Bilder: Aufmacher Sasin TIPCHAI – stock.adobe.com, sonst. NewTec<br />

www.newtec.de<br />

CREATING<br />

SAFETY<br />

<strong>Digital</strong> erleben:<br />

24.-26.11.<strong>2020</strong><br />

SMARTE SENSORIK<br />

LAGERLOSE DREHGEBER<br />

KOMPAKTE UND<br />

VERSCHLEIßFREIE LÖSUNG<br />

Lagerlose Drehgeber geeignet für den Einsatz in<br />

Asynchronmotoren bis hin zu Großmotoren<br />

und Generatoren. Hohe Regelgüte dank digitaler<br />

Echtzeit-Signalverarbeitung – Smart Technology.<br />

kuebler.com/lagerlose_drehgeber


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

AUF SICHT FAHREN<br />

Lichtgitter werden in Branchen und Applikationen<br />

eingesetzt, die eine hohe Produktivität bei<br />

gleichzeitigen Eingriffen durch den Bediener<br />

erfordern. So auch in der Lebensmittelindustrie.<br />

Ein reinigungsgerechtes Lichtgitter eines<br />

Sensorherstellers ermöglicht nun auch die<br />

Automatisierung von unterschiedlichen<br />

Messaufgaben in der Fleisch-, Milch- und<br />

Lebensmittelverarbeitung.<br />

Messende Lichtgitter der Produktfamilie MLG-2 von Sick<br />

werden in automatisierten Prozessen zur Anwesenheitsdetektion<br />

beliebiger Objekte sowie zu deren Vermessung<br />

in 2D und 3D eingesetzt. Die Erfassung von<br />

Höhe und Breite – und mit einem zusätzlichen Wegmesssystem<br />

auch der Länge – wird im Rahmen einer Prozesssteuerung oder<br />

Qualitätsüberwachung u. a. zur Bahnkantenregelung, zur Konturund<br />

Volumenmessung oder zur optischen Lagen- und Fehlstellenprüfung<br />

eingesetzt. Überwachungshöhen zwischen 150 und 3 200 mm<br />

in verschiedenen Strahlrastern von 2,5 bis 50 mm, Reichweiten bis<br />

zu 8,5 m, I/O- und Feldbus-Schnittstellen sowie abgestufte automatisierungstechnische<br />

Ausstattungspakete ermöglichen dabei maßgeschneiderte<br />

und wirtschaftliche Lösungen. In den Schutzarten<br />

IP65 und IP67 sowie durch die Spezifizierung für Betriebstemperaturen<br />

zwischen - 30 und + 55 °C von Haus aus robust, erschließt die<br />

Integration in ein IP69K-Schutzgehäuse dem MLG-2 das breite<br />

Angebot der Fleisch-, Milch- und Lebensmittelverarbeitung – mit<br />

ihren besonderen Anforderungen.<br />

Michael Burger ist Produktmanager MLG-2, Global Business Center Presence<br />

Detection; Marco Kaiser ist Strategic Industry Manager Consumer Goods –<br />

Packaging, Global Industry Center Factory Automation, beide bei der Sick AG<br />

in Waldkirch<br />

SCHUTZ VOR KONTAMINATIONSRISIKEN<br />

Zerlege- und Verarbeitungsmaschinen in der Fleischindustrie,<br />

Käsepressen und Transportanlagen in Molkereien sowie Verpackungsmaschinen<br />

in der Lebensmittelindustrie sind Beispiele für<br />

Anlagen, die höchste Anforderungen an die Prozess- und umfeldgerechte<br />

Auslegung darin verbauter Komponenten stellen. Möglicher<br />

direkter Kontakt mit Produkten, vor allem, wenn sie eiweißhaltig<br />

sind, und daraus resultierende Kontaminierungsgefahren<br />

bedingen regelmäßige Reinigungen und Desinfektionen des Nassbereiches<br />

von Maschinen. Diese vermeiden Hygienerisiken durch<br />

die Verunreinigung der Fleischprodukte mit Mikroorganismen,<br />

Sporenbildnern oder anorganischen Rückständen. Gleichzeitig<br />

verlangen die Reinigungs- und Desinfektionsmaßnahmen an den<br />

außenliegenden Flächen und Komponenten Maschinen und Materialien<br />

alles ab. Die Verwendung beispielsweise tensidhaltiger,<br />

saurer, Chlor- und chloralkalischen Schaumreiniger oder neutraler,<br />

Hypochlorit- oder peressigsäurehaltiger Desinfektionsmittel übersteigt<br />

die Materialbeständigkeit von üblichen Standardsensoren.<br />

In der Regel kommt der Einsatz von Hochdruckreinigern hinzu,<br />

der herkömmlichen Automatisierungskomponenten schnell ihre<br />

Einsatzgrenzen aufzeigt. Schließlich gilt es, besondere Hygienanforderungen<br />

sowie hygienerelevanter Empfehlungen, Standards,<br />

Normen, Verordnungen und Vorschriften einzuhalten, um den<br />

höchstmöglichen Schutz vor Keimen und Kontaminationsrisiken<br />

erreichen.<br />

GEHÄUSE SCHÜTZT VOR ÄUSSEREN EINFLÜSSEN<br />

Eingesetzt wird das messende Lichtgitter MLG-2 im IP69K-Schutzgehäuse<br />

in vielen Applikationen, bei denen Produkte verarbeitet werden<br />

und anschließend die Verarbeitung in Richtung Primärverpackung<br />

verlassen. Häufig handelt es sich dabei um Nassbereiche, in denen<br />

die Maschinen und ihren Komponenten während der Reinigung und<br />

Desinfektion einer besonderen Beanspruchung ausgesetzt sind.<br />

Durch das Schutzgehäuse ist das Lichtgitter wirkungsvoll und dauerhaft<br />

vor äußeren Einflüssen geschützt – und damit der Gefahr, im<br />

Betrieb zerlegt zu werden. IP69K sagt es aus: es besteht sowohl vollständiger<br />

Schutz gegen das Eindringen von Staub und gegen eine<br />

Berührung des Lichtgitters, als auch gegen das Eindringen von<br />

26 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

Wasser – selbst bei einer Reinigung mit Hochdruck oder mit Dampfstrahl.<br />

Partikel in der Umgebungsluft, Feuchtigkeit, Dampf, Kondensat.<br />

Verantwortlich dafür ist zudem die Auswahl der verwendeten<br />

Materialien: Edelstahl für das Gehäuse und die Endkappen, Polymethylmethacrylat<br />

PMMA für die Röhre sowie Silikon für die Dichtungen<br />

überzeugen durch eine hohe chemische und thermische<br />

Materialbeständigkeit. Dichtigkeit und Materialbeständigkeit vereinen<br />

sich in der lebensmittelgerechten Konstruktion des Schutzgehäuses,<br />

das in EHEDG-gerechter Ausführung konzipiert wurde. Die<br />

glatte Edelstahloberfläche minimiert das Anhaften<br />

von Produkt- und Medienresten. Das Gehäusedesign<br />

ist konsequent spaltfrei ausgeführt – mit glatten<br />

Übergängen vom Gehäuse oder den Endkappen zur<br />

PMMA-Röhre wie auch mit gerundeten Kanten und<br />

schrägen Flächen. Dies vermeidet zuverlässig das<br />

Entstehen von Rückstandsnestern und damit Nährböden<br />

für Bakterien und andere Mikroorganismen.<br />

Das Design der IP69K-Schutzröhre und das darin<br />

integrierte MLG-2 können von Maschinenbauern für<br />

ihre Anlagen hinsichtlich der Hygienegerechtigkeit<br />

im System entsprechend zertifiziert werden.<br />

Gleichzeitig ist das MLG-2 mit Schutzgehäuse<br />

genauso leistungsfähig wie ohne: die PMMA-Röhre<br />

bietet eine ideale Lichtdurchlässigkeit und Langzeit-<br />

Lichtbeständigkeit. Darüber hinaus ist der thermoplastische<br />

Kunststoff schlag- und kratzfest. So bleiben<br />

zum einen die besonderen Lösungsmöglichkeiten<br />

erhalten, die die spezielle Asic-Technologie namens<br />

Siric dem Lichtgitter eröffnet. Sensoren mit dieser<br />

Technologie sind leistungsfähiger und unempfindlich<br />

gegenüber allen bekannten optischen und<br />

hochfrequenten Einflüssen. Als Smart-Sensor-Solutions<br />

lassen sie sich nahtlos in das Automatisierungsnetzwerk<br />

integrieren.<br />

MÖGLICHKEITEN FÜR QUALITÄTSPRÜFENDE<br />

ANWENDUNGEN<br />

Die bis zu 500 Strahlen des Lichtgitters können einzeln in ihrer<br />

Intensität bewertet und ausgewertet werden. Daraus ergibt sich eine<br />

hohe Zuverlässigkeit beim Erkennen des Übergangs vom Produkt<br />

zum Hintergrund. Auch helles oder dünnes Fleisch lässt sich so<br />

zuverlässig detektieren und messen.<br />

Hinzu kommen neue Möglichkeiten für qualitätsprüfende Anwendungen,<br />

z. B. die mögliche Detektion von Fremdkörpern<br />

mit signifikant abweichender Lichtdurchlässigkeit.<br />

Ferner überzeugt das MLG-2 durch einen<br />

hohen Umspiegelungsschutz; die absolute Gleichlichtfestigkeit<br />

bis 150 000 Lux schützt das Lichtgitter in allen<br />

Spektralbereichen gegen Blenden durch direktes Sonnenlicht<br />

und Fremdlicht.<br />

ERKENNEN VON UNFÖRMIGEN<br />

OBJEKTEN MÖGLICH<br />

Messtechnisch ist das Lichtgitter in der Lage, auch unförmige<br />

Objekte beim Transport durch das Messfeld<br />

anhand ihrer Vorderkante zu erkennen. Beim Zerlegen<br />

von Schlachtkörpern z. B., können einzelne Fleischstücke<br />

über ihre Größe für die Herstellung verschiedener<br />

Endprodukte separiert werden, beispielweise für<br />

Schnitzel, Gulasch oder Hackfleisch. Zudem kann die<br />

Prozesssteuerung über die Größen-, Kontur- und Volumenwerte<br />

entscheiden, ob sich bestimmte Stücke für<br />

eine Traybefüllung eignen oder nach dem Einlegen in<br />

die Schale über den Rand hinausragen und so eine automatisierte<br />

Folienversiegelung verhindern. In Molkereien<br />

hilft die Höhenvermessung von Käselaiben, einen problemlosen<br />

Verpackungsprozess sicherzustellen.<br />

Bilder: Sick<br />

Das Lichtgitter ermöglicht das Detektieren und<br />

Messen auch in rauen Umgebungen<br />

www.sick.com<br />

Your Global Automation Partner<br />

Platz schaffen!<br />

Interfacelösungen für<br />

modulare Automation<br />

IM12: Ob Pharma-, Chemie- oder Fabrikautomation – die Geräte der IM12-Serie verarbeiten nicht eigensichere Signale in funktional<br />

sicheren Kreisen bis SIL2<br />

IMX12: Die Ex-Interfacegeräte-Serie bietet auf 12,5 mm Breite höchste Signaldichten und punktet mit Schnelligkeit, Genauigkeit und<br />

Flexibilität<br />

IMXK: Die Ex-Trennschaltverstärker und Ex-Analogsignaltrenner passen mit nur 77 mm Tiefe und 12,5 mm Breite perfekt selbst in<br />

kompakteste Schaltkästen<br />

www.turck.de/imxk


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

EIN EINGESPIELTES<br />

TEAM<br />

Durchgängig bis zur Sensor- / Aktorebene<br />

kommunizieren, bidirektional und mit Zugriff<br />

auf Zusatzdaten – damit steigert IO-Link das<br />

Potenzial von industriellen Cloud Services.<br />

Turck verbindet beide Technologien und eröffnet<br />

Anwendern damit verschiedene Möglichkeiten<br />

zur Prozessoptimierung, beispielsweise um<br />

Prozessparameter im Blick zu behalten oder<br />

ein automatisches Condition Monitoring von<br />

Maschinen einzurichten.<br />

Die Cloud-Dienste der vier Tech-Riesen Apple, Microsoft,<br />

Amazon und Google können unseren Alltag erheblich vereinfachen:<br />

Urlaubsfotos nicht mehr auf dem begrenzten<br />

Smartphone-Speicher, sondern im persönlichen Online-<br />

Ordner ablegen; Kalendereinträge und Kontakte auf gleich mehreren<br />

Geräten synchronisieren; oder gemeinsam am Planungsdokument<br />

für die Vereinsfeier arbeiten. Verständlich, dass Unternehmen<br />

die Vorzüge des Cloud Computings nun auch in industriellen Anwendungen<br />

ausspielen wollen – mit speziellen Anforderungen,<br />

aber einem gemeinsamen Ziel: Daten effizient zu nutzen, ohne<br />

Netzwerk und Speicherplatz unnötig zu belasten.<br />

Für Industrial Clouds gilt es dabei, vorab aus den vielen Informationen,<br />

die Feldgeräte wie etwa Sensoren oder RFID-Schreib-Lese-<br />

Köpfe sammeln, die jeweils relevanten Werte herauszufiltern, also<br />

Big Data auf Smart Data zu reduzieren. Mit ihnen wird die Cloud zu<br />

weitaus mehr als nur einem Speicherort. Stattdessen unterstützt sie<br />

Anwender etwa bei der schnellen Integration von neu angeschlossenen<br />

Geräten, warnt automatisch bei kritischen Anomalien oder<br />

visualisiert die Betriebszeiten verschiedener Werkzeuge. Dazu verspricht<br />

Turck durchgängige Kommunikation vom Sensor bis zur<br />

Cloud, und das bidirektional. So entsteht ein intelligenter Austausch<br />

zwischen Feldebene, Steuerung, Datenwolke und – sobald<br />

nötig – dem zuständigen Service-Mitarbeiter.<br />

IO-LINK ERLAUBT ZUGRIFF AUF ZUSATZDATEN<br />

Mit dem Kommunikationsstandard IO-Link beginnt <strong>Digital</strong>isierung<br />

heute schon im direkten Maschinenumfeld. Viele Feldgeräte verfügen<br />

inzwischen über Prozessoren, die neben den Nutzdaten weitere<br />

Informationen bereitstellen, zum Beispiel Diagnosedaten oder<br />

Geräteinformationen. IO-Link ermöglicht parallel zum eigentlichen<br />

Messwert den Zugriff auf diese Zusatzwerte durch übergeordnete<br />

Systeme. Ein IO-Link Device wie ein Sensor wird damit zu einem<br />

sprechenden Teilnehmer, was am anderen Ende der Automationspyramide<br />

wiederum die Verwendungsmöglichkeiten von<br />

Cloud-Diensten erhöht. Mit IO-Link und Cloud Solutions verbindet<br />

Turck zwei zukunftsweisende Technologien und stellt so die Durchgängigkeit<br />

„bis zum letzten Meter“ sicher.<br />

MIT DEZENTRALER INTELLIGENZ<br />

AUF DEM WEG ZU SMART DATA<br />

Um die Datennutzung oberhalb der Feldbusebene auf Smart Data<br />

zu beschränken, ist dezentrale Intelligenz erforderlich. Das heißt:<br />

Ein Vorverarbeiten von Signalen erfolgt bereits im Feldbusmodul.<br />

In Turcks IO-Link-Master TBEN-L-8IOL zum Beispiel können Anwender<br />

direkt konfigurieren, welche Variablen in die Cloud übertragen<br />

werden. Dezentrales Auswerten von Daten bedeutet außerdem,<br />

zeitkritische Messungen vor Ort im Modul durchzuführen,<br />

ohne Kommunikationsnetze zusätzlich zu belasten. Auf diese Weise<br />

bleiben auch Prozessabfolgen im Millisekundentakt ungestört,<br />

während lediglich bestimmte Daten zur weiteren Verwendung<br />

übertragen werden. In die Cloud führen dazu mehrere Wege: kabelgebunden<br />

über Turcks IP67-Steuerung TBEN-L5-PLC-10 oder per<br />

Drahtlosverbindung über das Cloud-Gateway TCG20 mit WLAN<br />

oder Mobilfunk.<br />

28 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

GERÄTE-IDENTIFIKATION SAMT IODD-ABGLEICH<br />

Wo zahlt sich das Zusammenspiel von Cloud und IO-Link aus? Beispielsweise<br />

bei der Identifikation von Geräten, wenn technisches<br />

Personal einen Sensor in Betrieb nimmt oder eine Wartung durchführt.<br />

Dabei kann schnell wertvolle Zeit verloren gehen, gelegentlich<br />

unterlaufen auch Fehler. Sinnvoller ist es, die Cloud an eine<br />

zentrale Datenbank mit sämtlichen IO-Link-Gerätebeschreibungen<br />

anzubinden. Ein neu angeschlossenes Gerät im Feld übermittelt<br />

dann seine Hersteller- und Geräte-ID an die Cloud, einschließlich<br />

der Parameter und Kommunikationseigenschaften. Es folgt ein Abgleich<br />

mit der Datenbank, um die zum Sensor gehörende IODD zu<br />

identifizieren. Zudem visualisiert die Cloud Gerätedaten und kann,<br />

falls erforderlich, Parameter im Gerät anpassen. Ähnliches gilt für<br />

den Gerätetausch im Fall eines Fehlers. Sobald ein Sensor einen<br />

Defekt meldet, gelangt diese Information über die Cloud direkt zu<br />

einem Mitarbeiter.<br />

MEHRWERT FÜR CONDITION MONITORING<br />

Ein messender Ultraschallsensor liefert zusätzlich zum Distanzwert<br />

auch Daten zur Signalqualität. Das gibt Anwendern die Möglichkeit,<br />

zum Beispiel nicht nur einen Füllstand abzufragen, sondern<br />

auch alarmiert zu werden, falls sich Schaum auf der Oberfläche einer<br />

Flüssigkeit bilden sollte, der die Messung verfälschen würde.<br />

IO-Link erweitert die Zustandsüberwachung in dem Fall um eine<br />

zweite Beobachtung. Gleichzeitig sorgt die Cloud dafür, dass Informationen<br />

über Füllstand und Oberfläche rechtzeitig bei den Mitarbeitern<br />

ankommen, unabhängig von Ort oder Endgerät.<br />

PROZESSPARAMETER IM BLICK BEHALTEN<br />

Auch relevante Prozessparameter können mittels Zusatzinfor -<br />

ma tionen in der Cloud aufgezeichnet werden. Kommen in einer<br />

Maschine unterschiedliche Werkzeuge zum Einsatz, so müssen<br />

Betreiber womöglich deren jeweils vorgeschriebene Nutzungsdauer<br />

berücksichtigen. Um diese Daten in der Cloud einzusehen beziehungsweise<br />

zu speichern, lassen sich die Prozessparameter jedes<br />

Werkzeugs übertragen. Das gelingt unter anderem mit Hilfe von<br />

Turcks induktivem Koppler. Nach einem Werkzeugwechsel tauschen<br />

das Werkzeug und die Cloud berührungslos untereinander<br />

Der Ultraschallsensor liefert neben dem Füllstandswert auch einen<br />

Hinweis, wenn sich Schaum auf der Oberfläche bildet<br />

Werte wie etwa die Betriebszeit aus. Anwender können dann in der<br />

Cloud einsehen, wie viele Stunden die einzelnen Werkzeuge verwendet<br />

wurden oder wie lange die Maschine in der Zwischenzeit<br />

stillstand.<br />

DIGITALISIERUNG „BIS ZUM LETZTEN METER“<br />

IO-Link und Cloud Services miteinander verbinden – das ist eine<br />

Stärke von Turcks IIoT-Lösung für Unternehmen, die durchgängige<br />

<strong>Digital</strong>isierung bis zum einzelnen Sensor in der Maschine suchen.<br />

Ob zur Inbetriebnahme und Wartung, Zustandsüberwachung oder<br />

Prozessoptimierung, die Potenziale von IO-Link Devices werden so<br />

gezielt genutzt. Die Cloud bringt dabei Geräte- und Maschinendaten<br />

auf die Bildschirme unterschiedlicher Endgeräte. Sie informiert<br />

bei Grenzwertüberschreitungen oder Defekten und ist dank bidirektionaler<br />

IO-Link-Kommunikation selbst aktiver Systemteilnehmer,<br />

etwa beim Abgleich von Geräte informationen in einer Datenbank.<br />

Bilder: Turck<br />

www.turck.de<br />

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<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

FEINSTE<br />

NUANCEN<br />

Berührungslose Farbsensoren bringen zahlreiche<br />

Vorteile in industriellen Anwendungen. Sie<br />

steigern die Produktivität, sorgen für eine<br />

gleichbleibend hohe Qualität und erreichen<br />

Kosten-einsparungen. Die Messungen erfolgen<br />

zum einen zerstörungs- und damit verschleißfrei.<br />

Zum anderen ergibt sich eine hohe Zeitersparnis,<br />

denn die Messobjekte werden inline im<br />

laufenden Produktionsprozess erfasst.<br />

Über die Farbmessungen hinaus sind mit den Sensoren von<br />

Micro-Epsilon auch Intensitätsmessungen, Vollständigkeits-<br />

und Anwesenheitsprüfungen oder die Bewertung<br />

von Oberflächeneigenschaften möglich. Die leistungsstarken<br />

True- Color- Farbsensoren der Reihe ColorSensor CFO ermöglichen<br />

eine 100-%-Kontrolle in anspruchsvollen, industriellen<br />

Messauf gaben und liefern präzise Messergebnisse. Es handelt sich<br />

dabei zudem um besonders lichtstarke Sensoren, die auch auf<br />

dunklen Oberflächen zuverlässige Messergebnisse liefern.<br />

DAS PRINZIP DER RELATIVEN FARBMESSUNG<br />

Dipl.-Ing. (FH) Joachim Hueber, Micro-Epsilon Eltrotec GmbH, Göppingen<br />

Die CFO-Sensoren basieren auf einer intelligenten Auswertung der<br />

Messergebnisse. Sie arbeiten nach dem Prinzip der relativen Farbmessung.<br />

Hier wird der ermittelte Farbwert des Targets direkt im<br />

Sensor mit einer eingelernten Referenzfarbe verglichen. Das Vergleichsergebnis<br />

bewertet der Sensor sofort mit OK oder NOK und<br />

gibt dies an die Steuerung aus. Erkannt werden je nach Modell bis<br />

zu 320 Farben sowie feinste Farbabstufungen auf Metall, Kunststoff,<br />

Glas oder Textilien. Mit einer Reproduzierbarkeit von ∆E ≤ 0,3 erreichen<br />

sie Spitzenwerte. Somit lassen sich feinste Farbnuancen zuverlässig<br />

unterscheiden. Bei der CFO-Reihe handelt es sich daher<br />

um eine stabile und prozesssichere Lösung.<br />

Ist der Vergleich von Farbwerten unterschiedlicher Sensoren für<br />

die Messaufgabe von Bedeutung, so können kundenspezifische Kalibrierungen<br />

erfolgen, die auch an unterschiedlichen Produktionsstandorten<br />

weltweit einen exakten Farbwertvergleich ermöglichen.<br />

HOHE MESSFREQUENZ FÜR INLINE-<br />

ANWENDUNGEN<br />

Farbmesssysteme der Reihe CFO eignen sich aufgrund ihrer hohen<br />

Messfrequenz hervorragend zur Inline-Integration. Die Systeme<br />

nehmen Messwerte mit bis zu 30 kHz auf. Bis zu 7 500 Teile/s können<br />

dadurch asynchron erkannt werden. Erfolgt eine Synchronisation<br />

mit dem Controller, lassen sich sogar bis zu 15 000 Teile pro<br />

S ekunde sicher erfassen und auswerten.<br />

MIT EINER REPRODUZIERBARKEIT<br />

VON ∆E ≤ 0,3 ERREICHEN DIE<br />

FARBSENSOREN SPITZENWERTE<br />

Die hochgenauen True-Color-Sensoren CFO können optional in eine<br />

BUS-Umgebung eingebunden werden. Dies ist für Profinet oder<br />

Ethernet/IP entweder direkt über Modbus TCP beziehungsweise<br />

RTU oder über ein zwischengeschaltetes Gateway (Modbus RTU)<br />

möglich. Soll der Color Sensor CFO in eine EtherCAT Umgebung<br />

eingebunden werden, kann dies mit der Modbus TCP und einem entsprechenden<br />

Gateway ebenfalls realisiert werden.<br />

MULTI-TEACH UND KOMFORTABLE BEDIENUNG<br />

VIA WEBINTERFACE<br />

Ein besonderes Merkmal der Sensorserie ist die Multi-Teach-Funktion.<br />

Diese ermöglicht es, zahlreiche Farbreferenzen einer zu erkennenden<br />

Farbe als Gruppe zu hinterlegen, um damit unterschiedliche<br />

Abstände oder Messwinkel zu kompensieren. Anstelle einer<br />

30 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


01 02<br />

einzelnen, verhältnismäßig starren Referenz<br />

werden verschiedene Farbnuancen infolge einer<br />

geänderte Messanordnung eingelernt, wodurch<br />

die eigentlich zu erkennende Farbe<br />

prozess sicher erkannt wird. Die Farben können<br />

manuell als Einzelwert oder automatisch über<br />

eine bestimmte Zeit eingelernt werden.<br />

Die gesamte Konfiguration der ColorSensor<br />

Systeme erfolgt komfortabel und intuitiv über<br />

das integrierte Webinterface. Dazu wird der<br />

Sensor über die Ethernet-Schnittstelle mit einem<br />

PC verbunden. Das Web interface ermöglicht<br />

die Messwertanzeige und das Einstellen<br />

von Parametern wie der Belichtung oder der<br />

Messfrequenz. Darüber hinaus lassen sich Anpassungen<br />

für Farbgruppen vornehmen und<br />

Toleranzräume für jede Farbe definieren.<br />

INLINE-FARBÜBERWACHUNG VON<br />

KUNSTSTOFF-FLASCHEN<br />

Kunststoff-Flaschen werden oftmals in unterschiedlichen<br />

Formen und Größen hergestellt.<br />

Dabei ist insbesondere bei Markenprodukten<br />

die Farbhomogenität unerlässlich. Durch unterschiedliche<br />

Flaschenformen treten abstandsabhängige<br />

Farbabweichungen auf, die<br />

vom Farbsensor kompensiert werden müssen.<br />

Dank der Multi-Teach-Funktion in Zusammenspiel<br />

mit der hohen Messrate und Farbgenauigkeit<br />

werden Farbsensoren ColorSensor CFO200<br />

eingesetzt. Mit bis zu 320 Farben in 256 Farbgruppen<br />

können unterschiedliche Produktionschargen<br />

und Varianten zuverlässig erkannt<br />

werden.<br />

DETEKTION VON MARKIERUNGEN<br />

AUF FLASCHEN<br />

Für Detektionsaufgaben hat die Firma David<br />

Blankenaufulland Farbsensoren von Micro-Epsilon<br />

im Einsatz. Das Unternehmen entwickelt<br />

und fertigt CNC-Siebdruckmaschinen zur Bedruckung<br />

von verschiedensten Behältern aus<br />

Materialien wie Kunststoff, Textilien, Keramiken<br />

oder Glas. Bei der automatisierten Bedruckung<br />

von semitransparenten Glaskeramikflaschen<br />

gilt es die exakte Position für die Bedruckung<br />

festzulegen. In die Flaschen ist eine Prägung<br />

eingelassen, die als Referenzmarke dient.<br />

Durch die Vertiefung ergibt sich an der Stelle<br />

01 Je nach Farbsensor-Modell werden bis zu<br />

320 Farben sowie feinste Farbabstufungen auf<br />

Metall, Kunststoff, Glas oder Textilien erkannt<br />

02 Kunststoff-Flaschen werden oftmals in<br />

unterschiedlichen Formen und Größen hergestellt;<br />

dabei ist insbesondere bei Markenprodukten die<br />

Farbhomogenität unerlässlich<br />

der Prägung ein Farbunterschied im Vergleich<br />

zur restlichen Flaschenoberfläche. Dieser minimale<br />

Farbunterschied wird durch den Color-<br />

Sensor CFO erkannt, wodurch sich exakt die Position<br />

für den Druck festlegen lässt, der<br />

unterhalb der Prägung erfolgen soll. Für ein<br />

makelloses Druckbild ist eine genaue und reproduzierbare<br />

Positionierung von größter Bedeutung.<br />

Fehlt die Markierung, ist die Flasche<br />

fehlerhaft und wird sofort ausgeschleust. Somit<br />

kann gleichzeitig auch eine Gut-/Schlecht-Bewertung<br />

im Rahmen einer Qualitätskontrolle<br />

durchgeführt werden.<br />

VON DER LEBENSMITTELINDUSTRIE<br />

BIS HIN ZUR AUTOMOTIVE<br />

Dies sind nur einige Beispiele des Anwendungsspektrums.<br />

Eingesetzt werden Farbsensoren<br />

über zahlreiche Branchen hinweg. Die große<br />

Auswahl aus Standard-Sensoren und die Entwicklung<br />

kundenspezifischer Sensoren ab dem<br />

ersten Stück lässt bei Micro-Epsilon Produkten<br />

eine hohe Flexibilität zu. Das Unternehmen bietet<br />

für nahezu jeden Anwendungsfall eine auf<br />

die Applikation abgestimmte Lösung. Bei Farbvergleichsmessungen<br />

bei Kfz-Anbauteilen sind<br />

die Farbsensoren prädestiniert, da sie die unterschiedlichen<br />

Farben prozesssicher erkennen<br />

und eine 100-%-Qualitätskontrolle ermöglichen.<br />

Sie erkennen feinste Farbabstufungen auf<br />

Metall, Kunststoff, Glas oder Texti lien, können<br />

mit unterschiedlichen Formen und Größen umgehen,<br />

eignen sich für automatisierte Verpackungsprozesse,<br />

z. B. von Tabletten oder auch<br />

um bei der automatisierten Bedruckung von semitransparenten<br />

Glaskeramikflaschen die exakte<br />

Position für die Bedruckung festzulegen.<br />

Bilder: Micro-Epsilon<br />

www.micro-epsilon.de<br />

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Wir messen berührungslos Temperaturen von –50 °C<br />

bis +3000 °C. Besuchen Sie uns: www.optris.de<br />

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für die Infrarot-Temperaturmessung mit<br />

allen Optris Pyrometern und IR-Kameras.<br />

when temperature matters


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

DIE ZUKUNFT LIEGT IN DER DIGITALISIERUNG<br />

VON BESTANDSMASCHINEN<br />

Werkzeuge für Maschinen zur spanenden<br />

Metallbearbeitung unterliegen einem gewissen<br />

Verschleiß und müssen daher regelmäßig<br />

gewartet werden. Will man die Regelmäßigkeit<br />

der Inspektion nicht von den Erfahrungswerten<br />

einzelner Mitarbeiter oder handschriftlichen<br />

Notizen abhängig machen, sind<br />

Tool-Managementsysteme die erste Wahl.<br />

In der Regel werden diese Systeme schon gleich beim OEM (Original<br />

Equipment Manufacturer) in die Werkzeugmaschine integriert,<br />

da sie an das jeweilige Steuerungssystem spezifisch angepasst<br />

werden müssen. Eine nachträgliche Nachrüstung der<br />

Maschine dagegen ist häufig etwas kostspieliger und zeitaufwändiger<br />

und rechnet sich zumeist erst nach längerer Zeit. Doch es geht auch<br />

anders. Mit Easy-Tool-ID bietet Balluff eine günstige Einstiegslösung<br />

an, die ohne teure Integrationsleistungen auskommt und sich<br />

auch noch schnell amortisiert. Neu am Markt ist jetzt die Version 2.0.<br />

Sie bietet neue Features und ist wie schon die Vorgängerversion<br />

unkompliziert ohne Eingriff in die Steuerung nachzurüsten. Mit der<br />

neuen Version kann der Anwender jetzt auch die Daten auf dem<br />

RFID-Chip manuell anpassen und so beispielsweise eine Standzeitüberwachung<br />

realisieren.<br />

MIT TOOL-ID RESSOURCEN EFFIZIENTER NUTZEN<br />

Allen Tool-ID Systemen mit RFID ist eines gemeinsam: Fest am<br />

Werkzeugschaft angebrachte RFID-Datenträger gewährleisten die<br />

direkte, unverlierbare und unverwechselbare Zuordnung aller<br />

Werkzeugdaten. Dies sind z.B. neben der individuellen Kennung,<br />

Einstellparameter, Reststandzeiten oder Verschleiß- bzw. Korrekturdaten.<br />

Sie bilden die objektive Basis für eine zustandsorientierte<br />

DAS SYSTEM EASY TOOL-ID 2.0<br />

ERMÖGLICHT DIE PAPIERLOSE<br />

WERKZEUG-INFORMATION<br />

Wartung. Diese verlängert nicht nur die Standzeiten und verbessert<br />

die Zuverlässigkeit im Betrieb, sondern auch die Produktivität der<br />

Anlage und ihre Wirtschaftlichkeit.<br />

Eine häufig praktizierte Variante ist die Datenverwaltung im<br />

Rechner. Dabei werden auf den Datenträger am Werkzeug lediglich<br />

eine Identifikationsnummer und gegebenenfalls die jeweiligen<br />

Vor-Einstelldaten, sprich X-, Y- oder Z-Geometrien, geschrieben.<br />

Diese Informationen werden so lange in der Werkzeugverwaltung<br />

der Maschinensteuerung weiter gepflegt, wie das Werkzeug im<br />

Magazin einer Maschine bleibt. Alle weiteren Daten wie Standzeiten,<br />

Drehzahlen, Kühlmittelmengen, Gewichte usw. lassen sich ebenfalls<br />

im System sammeln und zuordnen. Erst wenn ein Werkzeug<br />

aus dem Magazin entnommen wird, erfolgt die Aktualisierung der<br />

Autor: x<br />

32 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


01<br />

01 Plug-and-Play-Lösung: der Tool-ID<br />

Controller mit 7"-Multi-Touch Display<br />

02 Am Werkzeug angebrachte RFID-<br />

Datenträger gewährleisten die unverlierbare<br />

Zuordnung der Werkzeugdaten<br />

02<br />

Daten auf dem Datenträger. Das Beschreiben beziehungsweise Lesen kann im<br />

Arbeitsraum stattfinden, in dem die Werkzeugspindel das Werkzeug an den dort<br />

untergebrachten Schreib-/Lesekopf führt.<br />

Eine bevorzugtere Möglichkeit ist jedoch, diesen Vorgang im Bereich des<br />

Werkzeugmagazins anzusiedeln, wo der Schreib-/Lesezyklus zeitunkritisch<br />

ablaufen kann. Vielerorts wird aber auch das Mitreichen der Daten, also das<br />

Abspeichern aller werkzeugbezogenen Informationen auf dem Datenträger am<br />

Werkzeugschaft bevorzugt, weil es quasi vom Leitsystem entkoppelt und bei<br />

Störungen trotzdem an einzelnen Maschinen weiter produziert werden kann.<br />

Heute bilden solche Identifikationssysteme die Basis durchgängiger Werkzeugmanagementlösungen,<br />

die über einzelne Maschinen hinaus ganze Maschinen-<br />

Pools bis hin zu Einstell- und Messgeräten einschließen. Schon bei der Voreinstellung<br />

erfolgt nach gängiger Praxis die erste Programmierung der Datenträger mit<br />

Identifikations- und Geometriedaten. Bei Übergabe der Werkzeuge in das Werkzeugmagazin<br />

einer Maschine werden diese Daten automatisch in die Maschinensteuerung<br />

eingelesen. Das spart zeitraubende manuelle Eingaben und dient im<br />

geschlossenen Automatisierungskreislauf gleichzeitig der Fehlervermeidung.<br />

EINE WIRTSCHAFTLICHE NACHRÜSTLÖSUNG<br />

Easy Tool-ID von Balluff ist eine erschwingliche Einsteigerlösung. Sie besteht aus<br />

einer Werkzeughalteraufnahme mit Stromversorgung, und frequenzunabhängiger<br />

BIS-V-RFID-Technologie einschließlich RFID-Schreib-Lesekopf sowie dem Easy<br />

Tool-ID Controller mit 7"-Multi-Touch Display. Als Plug-and-Play-Lösung genügt<br />

eine USB-Verbindung (Keyboarderweiterung) zum Bedienpanel der Maschine.<br />

Die Inbetriebnahme erfolgt zeitsparend durch kleinere Konfigurationen am<br />

Mikrocontroller und im Gegensatz zur OEM-Lösung ohne Eingriff in die Steuerung<br />

der Maschine. Dafür ist auch keine zusätzliche Software notwendig. Man<br />

verbindet sich via Ethernet mit dem Controller und konfiguriert das System<br />

mittels Webbrowser.<br />

ZWEI RFID-SYSTEME ZUR AUSWAHL<br />

Der Vorteil der RFID-Identifikationssystems ist die vollkommen berührungslose<br />

und damit verschleißfreie Datenübertragung zwischen Datenträger und Lesekopf.<br />

Das System arbeitet auch noch, wenn die Tags verschmutzt sind.<br />

Bei Easy Tool-ID hat der Anwender die Wahl zwischen zwei verschiedenen<br />

Varianten. Das Balluff LF-Identifikationssystem BIS C (70/455 KHz), ist längst in<br />

vielen Tool-Managementsystemen bei der Erstausrüstung langjähriger Standard,<br />

während die zweite Variante das HF-RFID-System BIS M (13,56 MHz) weltweite<br />

ISO-Standards unterstützt. Beide Systeme stehen für unbegrenzte Lesezyklen<br />

auch bei großen Datenmengen und hochdynamischen Anwendungen.<br />

• Eine Kombination aus Kundenzählung<br />

und Desinfektionssäule<br />

• Integrierte Lichtschranken erkennen<br />

den Ein- und Austritt jeder einzelnen<br />

Person (reflektorbasiert)<br />

• Aktuelle Kundenanzahl wird erfasst<br />

und per Monitor visualisiert<br />

Bilder: Balluff<br />

www.balluff.com<br />

bernstein-hygienetechnik.eu


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

01<br />

02<br />

ÜBERFLUSS<br />

RICHTIG GENUTZT<br />

03<br />

Die Energiewende ist in vollem Gange. Bis zum<br />

Jahr 2050 soll Deutschland die benötigte Energie<br />

hauptsächlich aus regenerativen Quellen<br />

wie Wind- und Wasserkraft, Sonnenenergie,<br />

Geothermie oder nachwachsenden Rohstoffen<br />

beziehen. Ein Problem bei diesem Vorhaben<br />

sind bis jetzt aber die ungenügenden<br />

Speichermöglichkeiten für Energie. Das Konzept<br />

Power-to-Heat wird deshalb als geeignete<br />

Technologie immer wichtiger und ausgereifter.<br />

Bei herkömmlichen Kraftwerken ist der Fall einfach. Wird<br />

zum Beispiel im Winter oder bei Nacht mehr Elektrizität<br />

benötigt, dann kann einfach die Leistung hochgefahren<br />

werden. Doch so einfach geht das vor allen Dingen bei erneuerbaren<br />

Energien nicht mehr. Denn was macht man an einem<br />

sonnigen, windigen Sommertag, an dem tausende von Photovoltaikanlagen<br />

auf Hochtouren laufen und die Windparks in Nord- und<br />

Ostsee Unmengen an Energie produzieren? Wohin mit all dem<br />

Michael Brosig, Jumo GmbH & Co. KG, Fulda<br />

Strom aus „Mutter Natur“? Genauso einen Fall gab es am Muttertag<br />

2016. Die Folgen: Stromerzeuger mussten sogar Geld bezahlen,<br />

damit die Überschüsse in andere Netze eingespeist werden durften.<br />

PERSPEKTIVE: UMWANDLUNG VON STROM<br />

IN WÄRMEENERGIE<br />

Diese sogenannten „negativen Strompreise“ sind natürlich keine<br />

Dauerlösung – Alternativen müssen her. Die Umwandlung von<br />

Strom in Wärmeenergie ist ein vielversprechender Ansatz. Powerto-Heat-Anlagen<br />

kommen unter anderem in Kraftwerken, Biogasanlagen<br />

oder mit Wärmepumpen zum Einsatz. Bei Blockheizkraftwerken<br />

im Verbund optimieren P2H-Anlagen den Wirkungs- und<br />

Nutzungsgrad. Die Lösungen von Elwa sind modular aufgebaut<br />

und deshalb jederzeit erweiterbar. Sie wurden mit den Vorgaben<br />

maximale Betriebssicherheit, Verfügbarkeit und Wartungsfreundlichkeit<br />

entwickelt.<br />

Der Ausfall von Heizleistung in einem Subsystem wird sofort von<br />

den anderen Systemen kompensiert. Bei ausreichender Reserveleistung<br />

kann das defekte System elektrisch und hydraulisch für<br />

Wartungsarbeiten ausgekoppelt werden. Alle Bauteile sind mit<br />

normalen Werkzeugen auswechselbar. Der benötigte Bauraum ist<br />

nicht größer als bei einem Einzelsystem für die gesamte Leistung.<br />

DUALES ENERGIEMANAGEMENT<br />

Das Thema „Sicherheit“ spielt eine besonders große Rolle. Bei P2H-<br />

Systemen kommt es nicht nur auf eine zuverlässige Leistungsregelung<br />

an, auch die Messgrößen Druck und Temperatur müssen perma-<br />

34 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

01 Mit dem Zweikanal-Prozess- und Programmregler<br />

Dicon touch lassen sich komplexe Regelungs- und<br />

Steuerungsaufgaben ausführen<br />

02 Der Druckmessumformer Jumo dTrans p02 Delta<br />

misst den Differenzdruck nichtaggressiver und<br />

aggressiver Gase, Dämpfe und Flüssigkeiten<br />

03 Power-to-Heat-Anlagen kommen unter anderem in<br />

Biogasanlagen oder Wärmepumpen zum Einsatz<br />

nent überwacht und geregelt werden. Hier verlässt sich Elwa auf<br />

Produkte des Mess- und Regeltechnikherstellers Jumo.<br />

Der Leistungssteller Jumo TYA 202 schaltet ohmsch-induktive<br />

Lasten über eine Drehstromsparschaltung im Stern-Dreieck-Drehstrombetrieb.<br />

Der mikroprozessorgesteuerte Leistungssteller stellt<br />

alle Parameter in einer LCD-Anzeige mit Hintergrundbeleuchtung<br />

dar und ist über vier frontseitige Tasten bedienbar. Durch das serienmäßige<br />

LC-Display mit Klartextanzeige kann die Konfiguration<br />

einfach und schnell am Gerät durchgeführt werden. Eine Vorkonfiguration<br />

lässt sich über einen frontseitigen Mini-USB-Stecker komfortabel<br />

und unkompliziert vornehmen. Das standardmäßige „duale<br />

Energiemanagement“ führt zu einer gleichmäßigen Verteilung der<br />

Energie im Netz und sorgt somit für geringere Energiekosten.<br />

Alle Jumo-Leistungssteller sind mit einem Ethernet-basierenden<br />

Kommunikationsprotokoll ausgestattet. Durch diese Schnittstelle<br />

stehen mehr Daten in kürzerer Zeit zur Verfügung. Somit lassen<br />

sich auch Prozessdaten wie Laststrom, Lastspannung und Impedanz<br />

stetig übermitteln. Aber auch Angaben zum Energieverbrauch<br />

sowie Diagnosefunktionen wie Netzspannungsschwankungen,<br />

Teillastbruch und Übertemperatur werden ausgewertet.<br />

IM BLICK: LEISTUNG, DRUCK UND TEMPERATUR<br />

Zur Differenzdruckmessung in den Power-to-Heat-Anlagen kommt<br />

der Druckmessumformer Jumo dTrans p02 Delta zum Einsatz. Dieser<br />

misst den Differenzdruck nichtaggressiver und aggressiver Gase,<br />

Dämpfe und Flüssigkeiten (- 40 bis + 85 °C). Der Druckmessumformer<br />

arbeitet nach dem piezoresistiven Messprinzip. Das Ausgangssignal<br />

ist ein eingeprägter Gleichstrom, der dem Eingangsdruck<br />

linear proportional ist. Bei Durchflussmessungen ist es möglich,<br />

das Ausgangssignal mit radizierter Kennlinie zum Eingangsdruck<br />

einzustellen.<br />

Auch die Temperatur wird bei Elwa mit Jumo-Technik überwacht.<br />

Der Sicherheitstemperaturbegrenzer Jumo safetyM STB/STW überwacht<br />

zuverlässig wärmetechnische Prozesse und versetzt die Anlagen<br />

bei Störung in den betriebssicheren Zustand. Darüber hinaus<br />

werden noch verschiedene Widerstandsthermometer, Aufbauthermostate,<br />

Microstate und der Zweikanal-Prozess- und Programmregler<br />

Jumo Dicon touch verbaut. Bei besonderen Betriebsmedien<br />

wird zur Überwachung auch das modulare Mehrkanalmessgerät<br />

für die Flüssigkeitsanalyse Jumo Aquis touch angeboten.<br />

ANWENDUNGSORIENTIERTES<br />

KONFIGURATIONSKONZEPT AUS EINER HAND<br />

Die komplette Anlagensteuerung erfolgt mit dem Mess-, Regel- und<br />

Automatisierungssystem Jumo mTron T. Modular aufgebaut, nutzt<br />

das System einen Ethernet-basierten Systembus und eine integrierte<br />

<strong>SPS</strong>. Das universell einsetzbare System überzeugt vor allen Dingen<br />

mit einem einfachen, anwendungsorientierten und benutzerfreundlichen<br />

Konfigurationskonzept. Herzstück ist eine Zentraleinheit mit<br />

einem Prozessabbild für bis zu 30 Ein-/Ausgangsmodule. Die CPU<br />

besitzt übergeordnete Kommunikationsschnittstellen inklusive<br />

Webserver. Für individuelle Steuerungsapplikationen verfügt das<br />

System über eine <strong>SPS</strong> (Codesys V3), Programmgeber- und Grenzwertüberwachungsfunktionen<br />

sowie Mathematik- und Logikmodule.<br />

Als Besonderheit sind die Registrierfunktionen eines vollwertigen<br />

Bildschirmschreibers inklusive Webserver implementiert. Alle erfassten<br />

Daten werden schließlich mithilfe der Software Jumo<br />

PCA3000 analysiert und archiviert. So konnte Jumo durch das umfassende<br />

Portfolio für die Power-to-Heat-Anlagen von Elwa eine<br />

Komplettlösung aus einer Hand anbieten, die durch die große Vielfalt<br />

der aufeinander abgestimmten Produkte überzeugte.<br />

Bilder: Aufmacher tuk69tuk – stock.adobe.com, sonstige Jumo<br />

www.jumo.com


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

„VISION FOR THE FUTURE OF<br />

INDUSTRIAL AUTOMATION“<br />

Die Firmengründer der Wibu-Systems AG<br />

Marcellus Buchheit (links) und<br />

Oliver Winzenried (rechts)<br />

Schon früh hat das Unternehmen Wibu-Systems das Motto „Perfection in<br />

Protection, Licensing, and Security“ umgesetzt. Dieser Leitsatz bildet den Eckpfeiler<br />

bei der Entwicklung innovativer Lösungen zum Schutz vor Reverse Engineering und<br />

Piraterie, der Lizenzierung von Software-realisierten Funktionen in Anwendungen,<br />

Geräten und Maschinen sowie der Sicherheit gegen böswillige Manipulationen.<br />

Und das bis heute. Im Interview mit Oliver Winzenried, Vorstand von Wibu-Systems,<br />

haben wir diese Themen genauer unter die Lupe genommen.<br />

36 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

Herr Winzenried, seit 1989 befasst sich Ihr Unternehmen mit<br />

dem Schutz von digitalen Vermögenswerten und geistigem<br />

Eigentum, der Lizenzierung und der Sicherheit von Produkten<br />

in einer zunehmend vernetzen Welt. Worauf legen Sie bei der<br />

Entwicklung solcher Schutzmechanismen besonderen Wert<br />

und welche Produkte stehen für Sie im Fokus?<br />

Ob klassischer Softwarehersteller oder Hersteller intelligenter<br />

Geräte – unabhängig von der Branche erfüllen unsere Produkte<br />

ganz individuelle Schutzbedürfnisse. Hohe Sicherheit, Flexibilität,<br />

vielseitiger Einsatz, einfache Handhabung und Praxistauglichkeit<br />

fließen in unsere Entwicklung ein. Wir verbessern die Schutz -<br />

mechanismen und realisieren Lösungen für neue Anforderungen –<br />

sei es bei künstlicher Intelligenz (KI), Schnittstellen oder<br />

industriellen Plattformen.<br />

UNSERE LÖSUNGEN SCHÜTZEN<br />

PRODUKTE UND GEISTIGES<br />

EIGENTUM VOR HACKING<br />

UND CYBER-ANGRIFFEN<br />

Greifen wir den Punkt „Schutz des geistigen Eigentums“<br />

noch einmal auf: Vor allem Softwarehersteller und Hersteller<br />

intelligenter Geräte haben ein gemeinsames Ziel: ihre Produkte<br />

so effizient und profitabel wie möglich an Nutzer auf der ganzen<br />

Welt zu vertreiben. Dabei spielen die Themen „Lizenzierung“<br />

und „Berechtigungen“ eine wichtige Rolle. Warum?<br />

Ist die Software geschützt, können Hersteller von flexiblen<br />

Geschäftsmodellen profitieren. Gerade bei Geräte-Herstellern<br />

wird der Wandel deutlich: Anstatt Geräte mit fester Funktionalität<br />

einmal zu einem Festpreis zu verkaufen, werden die individuell<br />

vom Kunden benötigten Funktionen – zu einem attraktiven Preis –<br />

verkauft und freigeschaltet. Später kann der Hersteller weitere<br />

Funktionen verkaufen und so wiederkehrende Umsätze erzielen,<br />

beispielsweise durch Pay-per-Use- oder Abonnement-Modelle.<br />

Welche Lösungen bietet Ihr Unternehmen dahingehend an?<br />

Zum einen unterstützt unser Tool CodeMeter License Central<br />

unsere Kunden bei der Erstellung, Auslieferung und Verwaltung<br />

von Lizenzen. Zum anderen wurde CodeMeter in das SAP Entitlement<br />

Management integriert, damit Unternehmen ihre Prozesse<br />

optimieren und automatisieren können und innovative<br />

Geschäftsstrategien aufbauen können.<br />

Welchen Nutzen und welche Mehrwerte ergeben sich daraus<br />

für den Anwender?<br />

Über das SAP Entitlement Management wissen Vertrieb und<br />

Kundendienst, welche Berechtigungen und Lizenzen aktiv<br />

genutzt werden. Ebenso wird der unberechtigte Einsatz von<br />

Software verhindert und Kunden profitieren von anpassungsfähigen<br />

Lizenzierungsmodellen, was zu Umsatzsteigerung<br />

führt. Die Verwaltung der Lizenzen und Berechtigungen wird<br />

automatisiert und liefert standardisierte Berichte. Vorteilhaft für<br />

die Nutzer ist: Sie haben einen transparenten Überblick über die<br />

eingesetzten Lizenzen.<br />

Herr Winzenried, zu Ihrem Kundenkreis zählen weltweit<br />

führende Unternehmen aus unterschiedlichen Bereichen.<br />

Welche Zielgruppen adressieren Sie genau mit Ihren Lösungen?<br />

Überall dort, wo Software eingesetzt wird, können unsere<br />

Lösungen unabhängig vom Industriezweig eingesetzt werden,<br />

beispielsweise für Software zur Bildverarbeitung, in Medizingeräten<br />

wie Beatmungsgeräten oder zum Laserschneiden. Die<br />

geschützte Software läuft auf PCs, mobilen Geräten, Embedded-<br />

Systemen, Steuerungen oder in Mikrocontrollern. Unsere Kunden<br />

werden weltweit über unsere Tochtergesellschaften, Distributoren<br />

oder vom Firmensitz in Karlsruhe betreut.<br />

Was glauben Sie, wie wird sich das Thema Sicherheit, Schutz<br />

und Lizenzierung weiterentwickeln? Worauf müssen sich sowohl<br />

Hersteller als auch Anwender mittel- bis langfristig einstellen?<br />

Die Vernetzung im Zuge der <strong>Digital</strong>isierung und Industrie 4.0<br />

stellt höhere Anforderungen an Sicherheit und eine digitale<br />

Identität der Geräte. Security by Design ist notwendig, damit<br />

diese zuverlässig ihre Arbeit machen können. Security muss<br />

„erneuerbar“ sein, um über die teilweise langen Lebenszyklen<br />

eines Geräts sicher zu sein.<br />

Anwender fordern auf Ihre Anforderungen zugeschnittene<br />

Produkte. Flexible Lizenzierung ist der Schlüssel dazu und<br />

ermöglicht neue Geschäftsmodelle mit Vorteilen für Anwender<br />

und Hersteller.<br />

Bild: Wibu-Systems<br />

Interview: Redaktion INDUSTRIELLE AUTOMATION<br />

www.wibu.com<br />

Easy Encoder System EMI7913<br />

Inkrementelles Sensormodul für Linearmotoren<br />

Einfache Integration – direkte<br />

Messung am Statormagnet.<br />

Kein zusätzlicher Maßstab<br />

Hohe zulässige<br />

mechanische Toleranz<br />

Hohe Wiederholgenauigkeit<br />

< 5 µm<br />

Sensitec GmbH ∙ www.sensitec.com


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

DER BEGINN EINER<br />

DIGITALEN REISE<br />

Seit zwei Jahrzehnten hat das<br />

Thema <strong>Digital</strong>isierung bei<br />

Endress+Hauser ein eigenes<br />

Zuhause: Endress+Hauser <strong>Digital</strong><br />

Solutions kümmert sich innerhalb<br />

der Firmengruppe um alle Themen<br />

rund um digitale Kommunikation<br />

und Automatisierungslösungen.<br />

Warum diese Entscheidung so<br />

wichtig war und welche Rolle das<br />

IIoT spielt, darüber sprechen wir<br />

mit Dr. Rolf Birkhofer.<br />

Dr. Rolf Birkhofer, als Geschäftsführer der Endress+Hauser<br />

<strong>Digital</strong> Solutions haben Sie maßgeblich an einer erweiterten<br />

Strategie auf dem Weg zur Industrie 4.0 mitgewirkt. Was gab<br />

den Impuls dafür?<br />

Die Gründung von Endress+Hauser <strong>Digital</strong> Solutions im Jahr 2000<br />

war ein richtungsweisender Entscheid. Wir haben damit wichtige<br />

Themen rund um die <strong>Digital</strong>isierung der Prozessautomatisierung<br />

in einem eigenen Unternehmen gebündelt. Dabei waren wir von<br />

Anfang an von einem echten Pionier- und Erfindergeist geprägt.<br />

Dieser Geist ist bis heute spürbar – etwa in der Entwicklung und<br />

dem Betrieb einer auf die Prozessautomatisierung zugeschnittenen<br />

Plattform im indus-triellen Internet der Dinge (IIoT).<br />

Heute arbeiten mehr als 180 Menschen für Endress+Hauser<br />

<strong>Digital</strong> Solutions – 160 davon im schweizerischen Reinach (Kanton<br />

Basellandschaft), rund 20 im deutschen Freiburg im Breisgau, das<br />

2016 als zweiter Standort hinzukam. Wir entwickeln in erster Linie<br />

Produkte, Lösungen und Dienstleistungen für unsere Kunden, die<br />

sich auf den Weg zur Industrie 4.0 gemacht haben.<br />

Prozessautomatisierung entwickelt wurde. Es sorgt in industriellen<br />

Anlagen für einen einfachen Anschluss an die Cloud und<br />

unterstützt den Anwender vor Ort mithilfe unserer digitalen<br />

Services kostengünstig bei der Erledigung aufwändiger<br />

Routinearbeiten.<br />

Privat ist es für uns längst selbstverständlich, über das<br />

Smartphone auf beliebige Dienste zuzugreifen. Diesem Trend<br />

folgend rechnen wir auch bei den Anwendern der<br />

In welcher Art und Weise begleiten Sie Unternehmen auf dem<br />

Weg zur Industrie 4.0?<br />

Wir beginnen bei den digitalen Kommunikationsprotokollen<br />

und -technologien wie Profibus, Foundation Fieldbus und Hart.<br />

Bereits sehr früh haben wir den Trend zur kabellosen Datenübertragung<br />

erkannt und bieten Bluetooth- sowie Wireless-Hart-<br />

Komponenten an. Darauf aufbauend sorgen wir für eine<br />

problemlose Integration von Messgeräten mithilfe von Gerätebeschreibungen<br />

(EDD) oder anderen Technologien wie FDT/<br />

DTM und FDI.<br />

Um unseren Kunden digitale Services über das Internet anbieten<br />

zu können, fokussieren wir uns heute auf Anwendungen für die<br />

Industrie 4.0. Im Zentrum steht dabei das IIoT-Ökosystem<br />

Netilion, welches speziell für die Bedürfnisse der<br />

DIGITALE SERVICES<br />

Heute bilden Anwendungen für das industrielle<br />

Internet der Dinge (IIoT) den Schwerpunkt<br />

unserer Arbeit.<br />

DR. ROLF BIRKHOFER, Geschäftsführer<br />

Endress+Hauser <strong>Digital</strong> Solutions in Reinach, Schweiz<br />

38 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


ENDRESS+HAUSER HAT SCHON FRÜH<br />

DIE WEICHEN GESTELLT UND IST DADURCH<br />

IN DER LAGE, SICH SCHON HEUTE VOLL<br />

UND GANZ AUF ANWENDUNGEN FÜR DIE<br />

INDUSTRIE 4.0 ZU KONZENTRIEREN<br />

NICOLE STEINICKE<br />

Prozessautomatisierung – mit zunehmender Akzeptanz für cloudbasierte Services –<br />

und mit weiterem Wachstum. Mit Netilion können Anlagenbetreiber das Potenzial<br />

ihrer Gerätedaten besser ausschöpfen. Das spart Zeit, vereinfacht Prozesse und<br />

verhindert Fehler über den ganzen Lebenszyklus einer Anlage.<br />

Wie kann ich mir Ihren digitalen Service Netilion vorstellen? Was genau verbirgt<br />

sich dahinter?<br />

Unser Motto war und ist: Mit einfachen Diensten zu starten und gemeinsam mit<br />

unseren Anwendern hin zu umfangreicheren Mehrwertdiensten zu wachsen.<br />

Ich möchte Ihnen dazu jeweils ein konkretes Beispiel geben.<br />

Ein einfacher Dienst stellt dem Anwender automatisch die kompletten Produktunterlagen<br />

bereit, wenn er zum ersten Mal ein Gerät verwendet. Sei es das reale<br />

Gerät, wenn es bereits in der Anlage verbaut ist, oder sei es der digitale Zwilling,<br />

wenn sich eine Anlage noch in der Planungsphase befindet. Mit dem digitalen<br />

Dienst „Netilion Library“ fällt die bisher oft übliche Suche nach Seriennummer,<br />

Produkttyp, Hardware-Version etc. weg – die passende Dokumentation in der<br />

gewünschten Sprache steht jedem berechtigten Nutzer vor Ort zur Verfügung.<br />

Das Personal in der Anlage kann sich über die Zeitersparnis freuen!<br />

Ein Beispiel für einen aufwändigeren Service stellt „Netilion Value“ dar. Stellen Sie<br />

sich vor, Sie haben ein Messgerät an einer schwer zugänglichen Stelle verbaut, zum<br />

Beispiel auf einem hohen Behälter und Sie müssen diesen regelmäßig überwachen.<br />

Mithilfe der Bluetooth-Fähigkeit unserer Instrumente – Standard oder nachgerüstet –<br />

sowie einem entsprechenden Gateway, welches dediziert und sicher die Messdaten<br />

zu Netilion sendet, können Sie den Verlauf des Messwerts bequem auf Ihrem<br />

Smartphone oder Tablet verfolgen, ja sogar sich Alarme senden lassen, wenn ein<br />

Grenzwert überschritten wird. Dies erfolgt ohne Eingriff in Ihr eventuell vorhandenes<br />

Leit- oder Steuerungssystem, sondern auf dem sogenannten „second Channel“.<br />

Können Sie uns ein Best-practice-Beispiel erläutern, in dem Anwender im Bereich<br />

der Prozessautomatisierung von Ihrer Netilion Plattform profitiert haben?<br />

Zu Beginn dieses Jahres haben wir bei Endress+Hauser den ersten uns bekannten<br />

IIoT-Radarsensor auf den Markt gebracht. Das Messinstrument, welches batteriebetrieben<br />

Füllstände messen und überwachen kann, verfügt zum Kaufzeitpunkt<br />

bereits über eine Mobilfunkkarte, die vom Kunden über Netilion aktiviert wird.<br />

Damit erreichen wir vom Auspacken bis zum Anzeigen des ersten Messwerts auf<br />

dem Kundensmartphone eine Rekordzeit von nur drei Minuten. Ein Anwender nutzt<br />

dieses Paket aus Messgerät, Netilion Plattform und digitalem Dienst bereits, um<br />

Baustoffbehälter auf Baustellen remote zu überwachen.<br />

Der Nutzen ist klar: Der Kunde kann besser seine Routen in der Nachfüll logistik<br />

planen und spart sich unnötige Fahrten. Auf längere Sicht wird der Kunde mehr<br />

Chancen zur Optimierung haben, wenn er die Langzeitdaten der Behältermessung<br />

mit Big-Data-Methoden analysiert und nutzt. Die Netilion-Plattform hält nämlich<br />

die Daten sicher und zuverlässig bereit, je nach Einstellung des Kunden und ohne<br />

manuelle Konfiguration.<br />

Dies ist erst der Beginn der digitalen Reise. Sie dürfen gespannt sein, was wir an<br />

weiteren nutzbringenden IIoT-Paketen auf den Markt bringen werden!<br />

Vielen Dank für das Gespräch.<br />

Das Interview führte Dipl.-Ing (FH) Nicole Steinicke, Chefredakteurin INDUSTRIELLE AUTOMATION<br />

Bilder: Aufmacher Christian Ahrens - Koeln, Sonstige: Endress+Hauser<br />

www.endress.com/de


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

EMPFEHLUNG: NEUES PROTOKOLL ALS<br />

STANDARD FÜR CYBER-SICHERHEIT BESTÄTIGT<br />

Der sichere Zugriff auf Feldgeräte hat bei Betreibern in allen<br />

Zweigen der Prozessindustrie höchste Priorität. Moderne Anlagen<br />

enthalten Hunderte bis Tausende Mess-, Steuer- und Regelgeräte,<br />

auf die immer häufiger aus der Ferne zugegriffen werden muss.<br />

Zudem müssen Feldgeräte regelmäßig installiert, kontrolliert oder<br />

gewartet werden. Die sichere<br />

passwortbasierte Authentifizierung<br />

der Nutzer, vor allem<br />

bei Geräten mit digitalen<br />

Datenschnittstellen, spielt<br />

dabei heutzutage eine<br />

besondere Rolle. Für den<br />

Einsatz von Bluetooth-Kommunikation<br />

im Industrieumfeld<br />

identifizierten die<br />

Security-Experten von<br />

Endress+Hauser den Bedarf<br />

für einen zusätzlichen Schutz<br />

und entwarfen hierzu eine Lösung namens CPace. CPace gehört<br />

zur Klasse der Pake-Verfahren (Password-authenticated key<br />

exchange). Sie kommt u.a. auch im deutschen Personalausweis<br />

zum Einsatz. CPace bietet dabei den Vorteil, dass die Leistung<br />

selbst kleinster Feldgeräte ausreicht, um die Geräte und damit die<br />

Industrieanlagen bestmöglich vor Cyber-Angriffen zu schützen.<br />

Angaben zufolge stößt die Lösung auf hohe Akzeptanz, da ein<br />

Schutz vor ungewolltem Zugriff ohne lange Passwörter erreicht<br />

wird.<br />

www.endress.com<br />

WARUM REIHENSCHALTUNGEN IN DER<br />

MASCHINENSICHERHEIT VON VORTEIL SIND<br />

Reihenschaltungen von Sicherheitsschaltgeräten gibt es in<br />

sicherheitsrelevanten Anwendungen wie Not-Halt Systemen<br />

schon deutlich länger als die meisten Normen zur Maschinensicherheit.<br />

Damals stellte man sich die Frage: „Warum kann eine<br />

zweikanalige Kette von Sicherheitsschaltgeräten nicht in die<br />

höchste Steuerungskategorie<br />

eingestuft<br />

werden?“ Heute<br />

lautet die Frage:<br />

„Warum kann man<br />

den Diagnosedeckungsgrad<br />

einer zweikanaligen<br />

Kette nicht größer als 60%, angeben?“ Die Antwort auf beide<br />

Fragen führt zum Begriff der Fehlermaskierung. Dieses Thema ist<br />

komplex und hier nicht zu beantworten. Aber wir stellen Ihnen<br />

RFID-Sicherheitssensoren aus der SRF-Produktreihe von Bernstein<br />

vor, auf die die Effekte der Fehlermaskierung nicht zutreffen. Sie<br />

werden in mehreren Varianten angeboten, die in Reihe geschaltet<br />

werden können. Mit ihnen können bis zu 32 Sensoren unter<br />

Beibehaltung des Performance Level e in Reihe geschaltet werden.<br />

Neben den Vorteilen wie einfache Verdrahtung bietet die SRF-Kette<br />

auch die Möglichkeit, die Zustände der einzelnen Sensoren in die<br />

übergeordnete Steuerung einzulesen. Und den Effekt der Fehlermaskierung<br />

sowie die Funktion eines Smart-Safety-Systems erklären wir<br />

in der nächsten Ausgabe INDUSTRIELLE AUTOMATION 01/2021.<br />

www.bernstein.eu<br />

DIE ENABLER DER INDUSTRIE 4.0 MIT<br />

KONZEPTEN FÜR DEN SCHALTANLAGENBAU<br />

FactoryWare MMS<br />

Machine Management System<br />

Ihr Weg zur digitalen Fabrik im Mittelstand.<br />

Das MMS ist die Zukunft der Blechbearbeitung.<br />

• Produktivität steigern<br />

• Effiziente Planung<br />

• Schnell einsatzbereit<br />

• All-in-One Lösung – hersteller- und technologieunabhängig<br />

• Faires und transparentes Pay-per-use-Preismodell<br />

Starten Sie jetzt mit der <strong>Digital</strong>isierung Ihres<br />

Maschinenparks. Vernetzung ist ganz einfach!<br />

Mit FactoryWare MMS von Eckelmann:<br />

factoryware.de/mms<br />

Eplan, Rittal und German Edge Cloud (Verbund Friedhelm Loh<br />

Group) stellen auf der „<strong>SPS</strong> Connect“ ihr umfassendes Lösungsspektrum<br />

vor. Sie unterstützen Unternehmen in der aktuellen<br />

Krise und auf ihrem Weg in Richtung industrieller Transformation<br />

und geben praxisnahe<br />

Antworten auf die Frage<br />

„Was zählt jetzt?“. Denn<br />

Unternehmen müssen<br />

in die Jahre gekommene<br />

Lösungen und Prozesse<br />

hinterfragen und mehr<br />

als bisher Maß -<br />

nahmen zur Kosteneinsparung<br />

und Effizienzsteigerung<br />

einleiten.<br />

Uwe Scharf, Geschäftsführer<br />

Business Units<br />

und Marketing bei<br />

Rittal: „Gefragt sind<br />

Zukunftspartner mit Innovationskraft und Enabler für die<br />

industrielle Transformation.“ Die Indus trialisierung im Steuerungs-<br />

und Schaltanlagenbau sei in vollem Gange. In diesem<br />

Kontext präsentiert Rittal die Entwicklung neuer Kunststoff-Gehäuse<br />

(Bild) und hat damit sein AX-Kompaktgehäuse-Programm<br />

komplettiert. Hierbei verbindet der Hersteller die Vorteile<br />

ausgefeilter Systemtechnik und die eines extrem robusten Werkstoffes.<br />

Ebenso stellt die Schwestergesellschaft German Edge Cloud<br />

ihre Neuentwicklung Oncite vor – die erste KI-basierte und echtzeitfähige<br />

Edge-Cloud-Lösung für fabrikinterne Industrie 4.0-Prozesse.<br />

www.rittal.de


GUT KOMBINIERT – SCHUTZ- UND SICHER-<br />

HEITSSYSTEME ALS FUNKTIONALE EINHEIT<br />

Die Sicherheitssensoren<br />

von ABB Jokab können nun<br />

direkt mit der integrierten<br />

Sicherheitstechnik von B+R<br />

verwendet werden. Damit<br />

lassen sich Sicherheitskonzepte<br />

einfacher umsetzen.<br />

Das Portfolio von ABB Jokab<br />

umfasst Türzuhaltungen,<br />

Lichtgitter und Schutzmatten.<br />

Die Safety-Produkte werden einfach mit den sicheren<br />

B+R-I/Os verdrahtet. Die sicheren Sensoren unterstützen die<br />

Verkabelung einer Sicherheitsfunktion mit mehreren Sensoren,<br />

die in Reihe geschaltet sind. So kann z. B. eine Reihenschaltung<br />

mehrerer Sicherheitstüren umgesetzt werden. Diese Möglichkeit<br />

reduziert Kabel- und Installationskosten enorm und reduziert<br />

somit auch die Anzahl der notwendigen sicheren Eingangskanäle.<br />

Trotz der Reihenschaltung bleibt die maximale Sicherheit mit<br />

PLe / Kat. 4 gegeben. Das Safety-Portfolio von ABB Jokab<br />

beinhaltet z. B. die induktiven Türkontakte der Eden- Familie oder<br />

die Safeball-Produkte für Zweihandschaltungen.<br />

www.br-automation.com<br />

FREQUENZUMRICHTER AUF MASS GESTUTZT<br />

Die modular konzipierten Altivar Process Umrichter sind nun<br />

auch in einem höhenreduzierten Format erhältlich und<br />

beanspruchen damit weniger Platz im Schaltschrank. Der<br />

Leistungs- und Funktionsumfang bleibt dabei erhalten. Widrigen<br />

Bedingungen, wie hohen Temperaturen, Luftfeuchtigkeit und<br />

Staub, kontert der luftdicht verschlossene Umformer mit<br />

Wasserkühlung. Dieser wird ebenfalls in abgeschwächter<br />

Bauhöhe angeboten. Es können bis zu sechs Module parallel<br />

geschaltet werden. Sie lassen sich an jeder Stelle der Frequenzumrichter-Konfiguration<br />

einbauen und anwendungsorientiert<br />

bis zur gewünschten Leistungsstufe kombinieren.<br />

www.se.com<br />

DREHGEBER<br />

Vielfältige Drehgeber<br />

Zahlreiche Elektronik-,<br />

Mechanik- und<br />

Softwareoptionen<br />

Drehgeber ETx25<br />

• Vielfältige Anschluss -<br />

möglichkeiten und<br />

Ausgangssignale<br />

• Hohe Qualität und<br />

Produktlebensdauer<br />

• Made in Germany<br />

www.megatron.de<br />

KONNEKTIVITÄT AUF ALLEN EBENEN<br />

DU_Megatron_ETA_ind_Automation6_90x60.indd 1 07.10.20 09:21<br />

Yaskawa präsentiert neue Lösungen rund um Industrie 4.0 vor. Ein<br />

Beispiel ist der für Kran-Applikationen entwickelte Frequenzumrichter<br />

CR700. Er bietet Features wie eine Anti-Pendel-Funktion, eine<br />

synchroni sierte Positionssteuerung, eine Lastausgleichsfunktion<br />

ohne Encoder<br />

und eine<br />

lastabhängige<br />

Optimierung der<br />

Geschwindigkeit.<br />

Im Bereich<br />

Steuerungen<br />

und Visualisierung<br />

stellt der<br />

Anbieter eine<br />

neue Micro PLC<br />

mit Strom- und<br />

Spannungs-Analogeingängen, Modul-Erweiterungen bei der Slio<br />

IO-Serie sowie Updates bei den Smart Panels vor. Hinzu kommen<br />

umfassende Automatisierungslösungen auf allen Ebenen der<br />

Maschinen architektur: von der Feld- und Steuerungsebene, über<br />

die systematische Nutzung digitaler Technologien bis hin zu<br />

übergeordneten Management- und Monitoringsystemen.<br />

www.yaskawa.eu.com<br />

CodeMeter – Katalysator der IoT-getriebenen Wirtschaft<br />

Profitieren Sie von einer<br />

ausgereiften Technologie.<br />

Schützen Sie Ihre Software vor Piraterie<br />

und Reverse Engineering.<br />

Sichern Sie die Integrität Ihrer Produkte<br />

vor Manipulation.<br />

Implementieren Sie lizenzbasierte, leicht<br />

anpassbare Geschäftsmodelle.<br />

Warten Sie nicht länger!<br />

Schützen Sie Ihre Produkte<br />

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+49 721 931720<br />

sales@wibu.com<br />

www.wibu.com


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

STARKES NETZWERK TREIBT DIGITALE ZUKUNFTSTECHNOLOGIEN VORAN<br />

VDMA und ZVEI haben gemeinsam mit Bitkom und 20 Firmen aus<br />

Maschinenbau und Elektroindustrie die „Industrial <strong>Digital</strong> Twin<br />

Association“ (IDTA) als Nutzerorganisation für Industrie 4.0<br />

gegründet. Welche Mehrwerte sich dadurch ergeben, lesen Sie hier.<br />

Ziel des Vereins ist es, die parallel verlaufenden Entwicklungsstränge<br />

zum industriellen <strong>Digital</strong>en Zwilling zusammenzubringen<br />

und als Open-Source-Lösung gemeinsam mit den Mitgliedsunternehmen<br />

zu entwickeln. Anwender profitieren dabei von den<br />

frühen Einblicken in die <strong>Digital</strong>isierung der<br />

Industrieprodukte. Dies reduziert Aufwand,<br />

Integrationszeit und -kosten in der<br />

eigenen Wertschöpfung.<br />

Der <strong>Digital</strong>e Zwilling dient im<br />

Industrie- 4.0-Einsatz als Schnittstelle<br />

der physischen Industrieprodukte in<br />

die digitale Welt. Dadurch kann die<br />

Wir stehen vor der einmaligen<br />

Chance, durch den Schulterschluss<br />

von Maschinenbau und<br />

Elektroindustrie die digitale<br />

Wertschöpfung in der Industrie für<br />

die nächsten Jahrzehnte zu prägen<br />

Gunther Koschnick<br />

ist Fachverbandsgeschäftsführer Automation<br />

des ZVEI in Frankfurt am Main<br />

durchgängige Datenverfügbarkeit entlang des gesamten<br />

Lebenszyklus von der Produktplanung und Entwicklung über<br />

Produktion und Inbetriebnahme bis zur Nutzung und Recycling<br />

abgebildet werden. Damit verbunden sind Potenziale für neue<br />

Geschäftsmodelle sowohl für kleine und mittelständische<br />

Fabrikausrüster als auch für große Endanwender beispielsweise<br />

aus der Fahrzeug- und Prozessindustrie.<br />

Die neue Nutzerorganisation IDTA betreibt aktives Technologiemanagement<br />

und koordiniert und stärkt die Interessen und die<br />

Investitionen der teilnehmenden Akteure. „Die Exzellenz der<br />

deutschen und europäischen Industrie bei der Entwicklung<br />

industrieller Produkte ist weltweit anerkannt. Nun ist es an der<br />

Zeit, das digitale Ökosystem rund um diese Produkte weltweit<br />

mit dem gleichen Qualitätsanspruch zu gestalten“, sagt<br />

Hartmut Rauen, stellvertretender Hauptgeschäftsführer des<br />

VDMA. „Wir stehen vor der einmaligen Chance, durch den<br />

Schulterschluss von Maschinenbau und Elektroindustrie die<br />

digitale Wertschöpfung in der Industrie für die nächsten<br />

Jahrzehnte zu prägen. Und dies zum Nutzen nahezu aller<br />

Wirtschaftszweige, vom Produzenten bis hin zum Endanwender“,<br />

ergänzt Gunther Koschnick, ZVEI-Fachverbandsgeschäftsführer<br />

Automation. „Wir freuen uns, dass wir über VDMA und<br />

ZVEI eine neutrale, gleichwohl aber industrieorientierte global<br />

durchschlagsfähige Plattform erhalten, die die Kerntech nologie<br />

des <strong>Digital</strong>en Zwillings für Industrie 4.0 als Open-Source-Lösung<br />

in die Welt tragen wird“, betont Frank Melzer, der als Leiter des<br />

Lenkungskreises der Nationalen Plattform Industrie 4.0 die<br />

Vereinsgründung mitinitiiert hat.<br />

Bilder: links oben ZVEI, Frankfurt a. M., links unten VDMA, Frankfurt a.M.<br />

Die Exzellenz der deutschen und<br />

europäischen Industrie bei der<br />

Entwicklung industrieller Produkte<br />

ist weltweit anerkannt. Nun ist<br />

es an der Zeit, das digitale<br />

Ökosystem rund um diese<br />

Produkte mit dem gleichen<br />

Qualitätsanspruch zu gestalten.<br />

www.vdma.org<br />

www.zvei.org<br />

Hartmut Rauen<br />

ist stellvertretender Geschäftsführer des<br />

VDMA in Frankfurt am Main<br />

DIE KLEINEN MIT DER<br />

GROSSEN KRAFT<br />

Bürstenlose Mikromotoren<br />

• Lieferbar in Durchmessern von 12 bis 40 mm<br />

• Leicht, kompakt und geräuscharm mit geringer Massenträgheit<br />

• Leistung bis 400 W auf engstem Raum verfügbar<br />

• Kombinierbar mit Encoder und Hochpräzisionsgetrieben<br />

• Kein Rastmoment, geringe Drehmomentwelligkeit, hohe Dynamik<br />

www.servotecnica.de<br />

KOSTENEFFIZIENTE<br />

LÖSUNG<br />

LANGE<br />

LEBENSDAUER<br />

HOHE<br />

DREHMOMENTDICHTE<br />

HOHER<br />

WIRKUNGSGRAD


STECKVERBINDER FÜR BAURAUMKRITISCHE<br />

APPLIKATIONEN<br />

Zwei extrem kompakte, konfektionierbare M12-Steckverbinder<br />

hat Escha entwickelt. Sie verfügen über Crimpkontakte, die<br />

einfach mit einer Crimpzange konfektioniert werden können.<br />

Die A-codierten Varianten sind auf die Bedürfnisse der Sensor/<br />

Aktor-Verdrahtung<br />

ausgelegt, während<br />

die D-codierten<br />

Varianten eine<br />

dauerhafte<br />

Datenübertragung<br />

nach Cat5e<br />

garantieren. Beide<br />

Varianten eignen<br />

sich für Kabeldurchmesser<br />

von<br />

4,5 bis 8 mm und<br />

Aderquerschnitte zwischen 0,25 und 1 mm 2 . Ihr Einsatz ist in<br />

einem Temperaturbereich von -40 bis +90 °C möglich. Im<br />

verschraubten Zustand erfüllen sie die Dichtigkeitsanforderungen<br />

der Schutzklasse IP67. Eine 360 °-Schirmung sorgt für eine<br />

sichere Daten- und Signalübertragung. Konfektionierbare<br />

Steckverbinder kommen überall dort zum Einsatz, wo ein hohes<br />

Maß an Flexibilität gefordert wird, z. B. bei zunächst unbekannten<br />

Leitungslängen oder Wanddurchführungen. Als Zubehör<br />

sind Crimpzangen und ein Locator erhältlich.<br />

www.escha.net<br />

DIGITALISIERUNG: SKALIERBARE SENSORIK-<br />

LÖSUNGEN AUF DEM VORMARSCH<br />

IFM Electronic bringt ein erstes Modul der <strong>Digital</strong>isierungsplattform<br />

Moneo auf den Markt. Mit Configure SA lassen sich<br />

Geräte in einem IO-Link-Netzwerk einfach parametrieren und<br />

verwalten. Die offene <strong>Digital</strong>isierungsplattform wurde<br />

entwickelt, um große Datenmengen Industrie 4.0-konform in<br />

nutzbringende Informationen umzuwandeln. Das erste<br />

Modul aus dem Moneo-Portfolio ist configure SA. Damit<br />

steht dem Anwender eine Parametriersoftware für IO-Link-<br />

Sensoren zur Verfügung. Das Kürzel SA bedeutet „Stand<br />

Alone“. Demzufolge kann das Modul auf einem handelsüblichen<br />

PC installiert werden und ist sofort einsatzbereit. Die<br />

Anbindung an das IO-Link-Netzwerk erfolgt wahlweise über<br />

die Ethernet-Schnittstelle eines IO-Link-Masters oder über<br />

ein IoT-Interface in einem entsprechenden Netzwerk. Über<br />

das integrierte IODD-Management (IODD = IO Device<br />

Description) ist es in Verbindung mit der IODD-Datenbank<br />

möglich, die Sensoren verschiedener Hersteller in ein<br />

IO-Link-Netzwerk einzubinden und zu parametrieren. Dazu<br />

scannt die Software ein angeschlossenes IO-Link-Netzwerk<br />

und stellt eine hierarchische Darstellung mit sämtlichen<br />

Geräten bereit. Neben den IO-Link-Sensoren lassen sich mit<br />

Moneo Configure SA auch IO-Link-Mastermodule von IFM<br />

parametrieren. Bei der Einrichtung und Fehleranalyse ist eine<br />

Funktion im Cockpit hilfreich, mit der bis zu zwei Prozessdaten<br />

pro IO-Link-Sensor übersichtlich visualisiert werden<br />

können. So ist direkt ersichtlich, wie sich die Änderung auf<br />

die Daten auswirkt. Sämtliche Parameterdatensätze können<br />

in Configure SA übersichtlich verwaltet werden. Sollte ein<br />

Sensor getauscht werden müssen, lässt sich der aktuelle<br />

Status mit wenigen Klicks wieder auf den neuen übertragen.<br />

www.ifm.com<br />

MESSDATEN<br />

ZENTRAL VERARBEITEN<br />

• Sicheres und zentralisiertes Messdatenmanagement<br />

von verteilten Quellen<br />

• Zentraler Datenpool für Vereinheitlichung,<br />

Archivierung und Überwachung von Messdaten<br />

• Einfache Handhabung ohne Programmieren<br />

• Weltweiter, plattform unabhängiger Zugriff<br />

Delphin Technology – Ihr Partner von der<br />

mess technischen Standardanwendung bis zur<br />

indi viduellen Komplettlösung.<br />

Intelligente Messtechnik<br />

www.delphin.de


fsg-sensors.com<br />

PCB ADAPTER SORGEN FÜR EFFIZIENZ IM SCHALTANLAGENBAU<br />

PRÄZISER<br />

als jede Diskussion sind<br />

Potentiometer von FSG.<br />

Eine effiziente und zeiteinsparende<br />

Fertigung von modernen Schaltanlagen<br />

und Steuerungen zählt heute zu<br />

einer der wichtigsten Herausforderung<br />

der Industrie. Ilme, Spezialist<br />

für Steckverbinder, macht dies durch<br />

die neuen Leiterplattenadater CIF<br />

Q05 2.4, CIF Q07 2.4 und CIF Q12 2.4<br />

möglich. Die Adapter werden direkt<br />

auf die Platine gelötet und diese im<br />

Anschluss einfach von der Rückseite auf die entsprechenden Steckverbinder aufgesetzt.<br />

Die Platinen- und Gehäusefertigung kann daher getrennt voneinander erfolgen,<br />

um so die Wirtschaftlichkeit und Qualität nochmals zu steigern. Die Adapter sind<br />

dank kompakter Rastermaße und einer Gehäusebaugröße von 21.21 platzsparend<br />

konzipiert. Sie eignen sich für Leiterplatten bis zu 2,4 mm Stärke, auch im Schwalllötverfahren.<br />

Ilme versteht sich als Kompetenzteam für schwere Industriesteckverbinder<br />

und unterstützt seit 25 Jahren Anwender aus den Bereichen Maschinenbau, Windkraft,<br />

Schienenfahrzeuge, Veranstaltungstechnik und vieler mehr bei der Auswahl<br />

des für die jeweilige Applikation optimalen Steckverbinders.<br />

www.ilme.de<br />

DURCHFÜHRUNG UND GLEICHZEITIG SCHNITTSTELLE<br />

Icotek erweitert sein Sortiment der Adapter tüllen für sein Adapter-System IMAS-Connect<br />

um zwei Typen. Die AT-PP ist auf Basis einer KT-Kabeltülle groß und die AT-K-M<br />

klein aufgebaut. Im Modell AT-PP ist ein Polyamidkorpus integriert. Es können durch<br />

die anschraubbaren Anbaugehäuse alle<br />

Module der Kategorie „compact“, die auf<br />

dem Push-Pull-System basieren, in die<br />

Tülle eingesetzt werden. Mit dieser<br />

Adaptertülle dient die teilbare Kabeleinführung<br />

zum Durchführen vorkonfektionierter<br />

Leitungen und wird gleichzeitig<br />

zur Schnittstelle. Im Modell AT-K-M ist ein<br />

vernickelter Messingkorpus integriert.<br />

Mit diesem Modell werden z. B. Pneumatik-Schott-Steckverbindungen,<br />

Rundsteckverbinder<br />

und Druckausgleichselemente<br />

direkt mit in die Kabeleinführung integriert. Diese Adaptertülle ist passend für alle<br />

KT-tüllenbasierten teilbaren Kabeleinführungssysteme des Herstellers. Alle Adaptertüllen<br />

der Serie passen in die KEL-Systeme sowie die Quick-Systeme des Herstellers.<br />

www.icotek.com<br />

DOPPELBOGENKONTROLLE EINFACH GEDACHT<br />

Seit 70 Jahren lassen sich<br />

Potentiometer vom Markt nicht wegdiskutieren.<br />

Unsere Geräte sind<br />

für Zuverlässigkeit und Präzision<br />

bekannt und daran arbeiten wir<br />

weiterhin mit 90% Fertigungstiefe<br />

und 100% Leidenschaft.<br />

Mehr dazu erfahren Sie unter:<br />

fsg-sensors.com/poti<br />

Die hochperformanten Ultraschallsensoren<br />

U300 und U500/ UR18 bringen viele<br />

Funktionen und Einstellmöglichkeiten mit.<br />

Bei der Einwegschranke der Serien ist eine<br />

Doppelbogendetektion implementiert. Oft<br />

sind Doppelbögen die Ursache für Maschinenstillstände.<br />

Durch eine zuverlässige<br />

Detektion mit der Ultraschall-Einwegschranke<br />

wird das verhindert und weitere<br />

Prozessschritte vor Schäden bewahrt. Der<br />

Empfänger der Einwegschranke ist mit<br />

zwei binären Schaltausgängen und einer<br />

IO-Link-Schnittstelle ausgestattet. Die häufigsten Materialien erkennt der Sensor in der<br />

Standardeinstellung. Kommt es zu kritischen Materialdicken, kann der Sensor mit<br />

Parameterkonfiguration darauf eingelernt werden. Sowohl im IO-Link-Betrieb als auch<br />

im Schaltmodus erkennt er eine oder mehrere Lagen von Materialien wie Folie, Papier,<br />

Pappe, Etiketten oder dünne Bleche. Überdies eignen sich die Sensoren auch für die<br />

Folienrisserkennung, die Klebstellen- und die Etikettenkontrolle.<br />

www.baumer.com


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

IN POSITION GEBRACHT: MONTAGESCHIENE<br />

FÜR DEN GEORDNETEN KABELSCHUTZ<br />

Fränkische Industrial Pipes (FIP) präsentiert eine neue Montageschiene<br />

mit Nutensteinen, auf der sich die Wellrohrbefestigungsclips<br />

FIPLock Copa-S in verschiedenen Nennweiten positionieren<br />

und befestigen lassen. FIPLock CRPA/CXPA lässt sich an der Wand<br />

anbringen und ist kompatibel zu den FIPLock Copa-S in den<br />

Nennweiten 07 bis 48.<br />

Die Nutensteine fixieren<br />

die Clips per Fingerdruck.<br />

Mit einem Schraubenzieher<br />

können die<br />

Befestigungen leicht<br />

wieder entsperrt und<br />

versetzt werden. Die<br />

C-Schiene ist anreihund<br />

beliebig verlängerbar<br />

und lässt sich mit<br />

einer handelsüblichen<br />

Rohrschere zuschneiden.<br />

Sie besteht aus modifiziertem Polyamid 6 (PA 6), sodass eine hohe<br />

Stabilität gewährleistet werden kann. Zudem hält die halogenfreie<br />

Montageschiene Temperaturen von -50 bis +120 °C stand<br />

und soll bis zu 20 Jahre witterungsbeständig sein. FIPLock CRPA/<br />

CXPA deckt die Anforderungen der Brandklasse V0 sowie Brandgefährdungsstufe<br />

HL3 ab und ist selbstverlöschend.<br />

www.fipsystems.com<br />

EDGE-DEVICE FÜR DIE DATENNUTZUNG DIREKT<br />

IM FELD<br />

Mit dem Edge Controller und dem Edge Computer bringt Wago<br />

zwei neue Devices auf den Markt, die Steuerungen vom „Data-<br />

Mining“ entlasten. Gesammelte Daten können direkt ausgewertet<br />

und an die Cloud übermittelt werden. Der Controller (752-<br />

8303/8000- 0002) arbeitet mit einem ARM-Cortex-A9- Quadcore-<br />

Prozessor und verfügt über zwei ETHERNET-, eine CANopen- und<br />

zwei USB-Schnittstellen. Ein serielles Interface und vier digitale<br />

Ein-/Ausgänge dienen der Anbindung lokaler Geräte oder<br />

Sensoren. Die Projektierung<br />

erfolgt in der e!Cockpit-Umgebung<br />

von Wago. Die Edge<br />

Computer (752-9400 und<br />

752-9401) sind mit einem<br />

1,91 GHz-Quadcore-Atom-<br />

Prozessor und einem<br />

Standard-Debian Linux<br />

ausgestattet. Der vorhandene<br />

64 GByte-Flash-Speicher<br />

lässt sich durch den Einbau<br />

einer SSD-Platte erweitern.<br />

Sie kommen bei Temperaturen von -20 bis +60 °C ohne Lüfter aus.<br />

Auf allen Edge-Devices kann Standardsoftware wie Node-Red<br />

verwendet werden. Sie kommunizieren sowohl auf dem Factory-<br />

Floor als auch in Cloud-Richtung.<br />

www.wago.com<br />

Der einfache Weg ins Industrial IoT<br />

from data to value<br />

Der Weg ins Industrial IoT muss nicht kompliziert sein. Egal, ob bspw. ein Zugang zu wertvollen Daten<br />

benötigt wird oder neue, datenbezogene Services generiert werden sollen, Weidmüller bietet Komponenten<br />

und Lösungen und ermöglicht so den einfachen Zugang ins Industrial IoT.<br />

Mit dem umfassenden, zukunftsorientierten und aufeinander abgestimmten IoT-fähigen Portfolio gelingt der<br />

Weg ins Industrial IoT - „from data to value“. Egal ob Greenfield oder Brownfield bietet Weidmüller Lösungen<br />

für die Datenerfassung, die Datenvorverarbeitung, die Datenkommunikation und die Datenanalyse.<br />

www.weidmueller.de/iiot


ITALIENISCHER MASCHINENBAU IM WANDEL<br />

Italien ist nach Deutschland das zweitwichtigste Industrieland der EU. Der Maschinenbau nimmt dabei eine<br />

Schlüsselrolle ein. Sein Zentrum liegt in Norditalien. Neben einer begrenzten Zahl großer multinationaler<br />

Konzerne besteht die Branche eher aus einheimischen, kleineren Firmen. Sie bieten Know-how, hohe Qualität<br />

und inno vative Lösungen. Ein Förderprogramm der Regierung unterstützt die <strong>Digital</strong>isierung und den Wandel<br />

hin zur Industrie 4.0. Im Jahr 2019 setzte der italienische Maschinenbau rund 127 Milliarden Euro um.<br />

Sowohl Export als auch Import spielen dabei eine große Rolle, besonders in den Bereichen Antriebstechnik,<br />

Metall bearbeitungsmaschinen, Fördertechnik, Armaturen und Baumaschinen. In Zeiten einer Pandemie, in<br />

denen internationale Märkte nur eingeschränkt zugänglich sind, ist das eine besondere Herausforderung. Die<br />

Corona-Pandemie hinterlässt in Italien deutliche Spuren und fordert im Zuge der Wettbewerbsfähigkeit gerade<br />

kleine und mittelständische Firmen heraus, sich neu aufzustellen.<br />

CNC-DREHEN UND CNC-SCHLEIFEN<br />

Unsere Kernkompetenz liegt in der Fertigung und Bearbeitung von<br />

komplexen Hochpräzisionsteilen. Dank modernsten CNC-<br />

Maschinen sind wir in der Lage, mit höchster Genauigkeit Dreh-,<br />

Fräs- und Schleifarbeiten an den meisten Metallen wie Eisen,<br />

Aluminium oder Messing sowie an Kunststoffen für die spanabhebende<br />

Bearbeitung durchzuführen. Möglich sind Stangenprofile<br />

von Ø5 mm bis Ø130 mm. Unser Maschinenpark umfasst:<br />

n 25 CNC-Drehmaschinen mit bis zu 14 Achsen<br />

n 9 CNC-Langdrehern<br />

n 2 Studer-CNC-Drehmaschinen<br />

n Messmaschine – Messraum mit ZEISS CONTURA G2 RDS<br />

Kontakt: COZZI S.r.l., Herr Francesco Cozzi,<br />

20013 Magenta (MI), Via Murri 24/17,<br />

Telefon: +39 0297297664,<br />

E-Mail: cozzi@torneria.it<br />

Erfahren Sie mehr: www.torneria.it<br />

46 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


Anzeige<br />

COSBERG: STANDARDISIERUNG UND MODULARITÄT IN DER AUTOMATISIERUNG<br />

Cosberg konstruiert maßgeschneiderte Maschinen und Anlagen, um<br />

Produktions- und Montageprozesse zu automatisieren. Die Systeme<br />

werden nach Kundenwunsch konzipiert und kommen in verschiedensten<br />

Bereichen zum Einsatz: von der Automobilindustrie über die Montage von<br />

Zubehörteilen der Möbelindustrie, Elektroindustrie, Kosmetik,- Pharmaund<br />

Medizinindustrie sowie zur Automation der Mode-Accessoire-Branche.<br />

In den letzten zwanzig Jahren hat Cosberg seine Kompetenzen<br />

weiter ausgebaut und bietet heute Lösungen für viele Anlagen<br />

und Maschinen, die einem hohen Produktionsstandard unterliegen.<br />

Jede Maschine und Anlage wird einer objektiven Abnahmeprüfung<br />

unterzogen. Zudem stellt Cosberg sicher, dass zur Lieferung der<br />

Maschinen keine Spezialtransporte erforderlich sind, die Installation<br />

in nur zwei Tagen erfolgt und die Produktion in nicht mehr<br />

als vier Stunden starten kann. Darüber hinaus gewährleistet<br />

Cosberg mit seinen Anlagen Produktionswechsel in maximal<br />

30 Minuten, schnelle und einfache Wartungsmöglichkeiten sowie<br />

absolute Zuverlässigkeit, die von Kunden hochgeschätzt wird.<br />

Auch in puncto nachhaltiger Kreislaufwirtschaft ist das Unternehmen<br />

beispiellos. Die Montageautomaten sind so konzipiert,<br />

dass sie neuen Produktentwicklungen schnell und leicht angepasst<br />

und entsprechend umkonfiguriert werden können. Cosberg setzt<br />

damit messbare Vorteile mit seinen Systemen und Lösungen in<br />

Bezug auf die Wettbewerbsfähigkeit, getreu dem Motto „Ready<br />

to Run“ – schnell und leistungsstark.<br />

Um dies alles zu garantieren, werden die von Cosberg konstruierten<br />

und erstellten Zuführsysteme, wie die patentierten Vibrationsantriebe<br />

und andere Sondergeräte, wie z. B. die Federentwirrsysteme,<br />

mit MoxMec-Geräten zu modularen Systemen kombiniert. Für die<br />

Handhabung der Einzelteile, die häufig von verschiedenen<br />

Zuführsystemen sowie über verschiedene Ebenen zusammentreffen,<br />

kommen auch Schwenkarm- und Knickarm roboter zum<br />

Einsatz.<br />

Cosbergs Lösungen für die automatische Verschraubung garantieren,<br />

dank der Komponenten und der Steuerungsgestaltung,<br />

Flexibilität in Bezug auf Leistung. Angetrieben von einem<br />

„handelsüblichen“ bürstenlosen Motor lässt sich das System<br />

komfortabel über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle programmieren.<br />

Diese Antriebstechnik findet auch in anderen Modulen<br />

wie Handhabungsarmen oder Vernietungsspindeln ihren Einsatz.<br />

Sie sorgt für eine Standardisierung der verschiedenen Einheiten,<br />

sodass die Bedienung durch den Anwender denkbar einfach ist.<br />

Auch die neuen Cosberg-Vernietungsspindeln – um Exzenter,<br />

Stifte und Nieten kalt zu verformen – sind mit bürstenlosen<br />

Motoren ausgestattet. Darüber lässt sich der Vernietungsprozess<br />

steuern und parametrieren, sodass sowohl Geschwindigkeit<br />

als auch Kraft programmiert werden können. Auf diese<br />

Weise kann die gleiche Vernietungsspindel verschiedene<br />

Einzelteile auf verschiedenen Ebenen bearbeiten sowie unterschiedliche<br />

Toleranzen hinsichtlich der Länge der Einzelteile<br />

ausgleichen.<br />

Die Linien können mit Kontrollen unterschiedlicher Art ergänzt<br />

werden: Vorhandensein von Komponenten, Maß- und Toleranzkontrollen,<br />

Form-Richtungs- und Farb-Kontrollen, Messungen der<br />

physischen Größen sowie elektrische Parameter. Dies wird mit einem<br />

von Cosberg vollständig programmierten Bildverarbeitungssystem<br />

durchgeführt. Diese tragen nicht nur zur Qualität des End ergebnisses<br />

bei, sondern erlauben auch die Wartung aus der Ferne.<br />

Ist es erforderlich, die Funktion der montierten Produkte zu<br />

prüfen sowie die Rückverfolgbarkeit der Einzelteile zu gewährleisten,<br />

bietet Cosberg kodierte Werkstückträger, Markierungssysteme<br />

aller Art und selbstentwickelte Software-Anwendungen.<br />

Damit lassen sich komplette Anlagen kontrollieren und deren<br />

Daten speichern, sei es zum Zweck der Rückverfolgbarkeit, sei es<br />

zur Fernüberwachung oder auch um nachträglich Leistungsdaten<br />

statistisch zu analysieren. Hier hat letztlich Cosberg sein eigenes<br />

Überwachungssystem weiterentwickelt – eine integrierte<br />

Softwareanwendung, die es dem Kunden ermöglicht, aus der<br />

Ferne jedes Gerät sowie die ganze Werkstatt oder auch nur<br />

einzelne Maschinen in Echtzeit zu überwachen.<br />

Kontakt: COSBERG S.P.A.<br />

Via Baccanello, 18<br />

24030 Terno d’Isola (BG) Italy<br />

infocosberg@cosberg.com<br />

Erfahren Sie mehr: www.cosberg.com


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

<strong>SPS</strong> – OHNE<br />

LEBKUCHENDUFT?<br />

Die <strong>SPS</strong> IPC Drives und Nürnberg gehören zusammen“ und „unsere<br />

Kunden wünschen sich Planungssicherheit“. Das war 2018 im Sonderheft<br />

Antreiben – Steuern – Bewegen unserer Zeitschrift DER KONSTRUKTEUR<br />

im Zusammenhang mit der Vertragsverlängerung zwischen Mesago und<br />

NürnbergMesse zu lesen. Beides ist in diesem Jahr ausgehebelt. Die <strong>SPS</strong>, die<br />

mittlerweile Smart Production Solutions heißt, findet nicht in Nürnberg, sondern<br />

im Internet statt – ohne familiäre Atmosphäre in den Messehallen, ohne<br />

Lebkuchenduft. Und Planungssicherheit wünschen wir uns zwar alle mehr denn<br />

je, aber damit ist leider erst mal nicht zu rechnen. Flexibilität ist gefragt. Und<br />

schließlich entsteht in Krisen immer auch etwas Neues – so wie dieses E-Paper,<br />

das wir zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong> ins Leben gerufen haben. Auf den folgenden 44<br />

Seiten finden Sie Inhalte rund um die messerelevanten Automatisierungsthemen,<br />

die wir speziell für die Zielgruppe der Konstrukteure zusammengestellt haben.<br />

Ich wünsche Ihnen eine interessante Lektüre – vielleicht können Sie ja beim<br />

Stöbern einen Nürnberger Lebkuchen genießen, nur so für‘s Gefühl ...<br />

Martina Klein<br />

Stv. Chefredakteurin<br />

m.klein@vfmz.de<br />

NEUE SERVOGETRIEBE AUF DEM PRÜFSTAND<br />

ZAE-Antriebssysteme hat intensiv an der Entwicklung einer<br />

neuen Servogetriebereihe gearbeitet, um für alle Servoanwendungen<br />

perfekt abgestimmte Lösungen anbieten zu<br />

können. Über die rechnerischen Entwicklungsmethoden hinaus,<br />

kam bereits während der ersten Entwicklungsphasen das<br />

ZAE-Kompetenzzentrum, ausgestattet mit neun Prüfständen, voll<br />

zum Einsatz. Begonnen wurde mit einigen Funktionsmustern, die<br />

ausgiebig getestet wurden. Diesen folgten mehrere Prototypen,<br />

die bereits alle grundlegenden Eigenschaften des Serienprodukts<br />

aufwiesen. Nun standen zahlreiche Seriengetriebe zur Validierung<br />

sämtlicher Eigenschaften auf den Prüfständen. Umfangreiche<br />

Tests an diesen Getrieben stellen die herausragenden<br />

Produkteigenschaften in puncto Leistungsübertragung und<br />

Positionierfähigkeit unter Beweis. So zeigen die Prüfstandergebnisse<br />

u. a. ein exzellentes Gleichlauf verhalten, geringes einstellbares<br />

Spiel und eine sehr hohe Verdrehsteifigkeit. Am Ende dieser<br />

Entwicklung steht das fertige Serienprodukt in fünf Baugrößen<br />

mit jeweils sechs<br />

unterschied lichen<br />

Übersetzungen.<br />

Wieder einmal zeigte<br />

sich für ZAE, dass<br />

Prüfstandversuche<br />

Transparenz über<br />

sämtliche Produkteigenschaften<br />

und<br />

damit großes<br />

Vertrauen im Kundendialog<br />

schaffen.<br />

www.zae.de<br />

PER WEB-SEMINAR ZUM KUPPLUNGSEXPERTEN<br />

Ganz einfach das eigene Wissen über Kupplungen online weiter<br />

ausbauen? Die Firma R+W bietet Interessierten mit ihren<br />

Online-Schulungen die Möglichkeit, sich flexibel und unkompliziert<br />

von zu Hause aus weiterzubilden – und das kostenfrei.<br />

Da der Kupplungsspezialist auf sein Angebot der Online-Seminare<br />

Mitte des Jahres eine hohe Anfrage verzeichnen konnte, startet<br />

er diesen Herbst in die zweite Runde. Fünf verschiedene Seminare<br />

drehen sich jeweils um Kupplungsauslegung, Servolamellenkupplungen,<br />

Sicherheitskupplungen, Lamellenkupplungen<br />

und intelligente Kupplung/Sensortechnik. In den Seminaren<br />

erfahren die Teilnehmer u. a. wie sie die perfekte Kupplung für<br />

ihre Applikation finden oder welche Möglichkeiten bei Einsätzen<br />

in Vakuum, Hitze etc. bestehen.<br />

Weitere Informationen und die Möglichkeit zur Anmeldung<br />

finden Interessierte unter http://newsroom.rw-kupplungen.de/<br />

becomeanexpert.<br />

Bild: pixabay<br />

www.rw-kupplungen.de<br />

48 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


Dual Encoder KCI 120 Dplus<br />

Roboter hochgenau bewegen<br />

Der neue Dual Encoder KCI 120 Dplus von HEIDENHAIN verbindet Motorfeedback und Positionsmessung in einem<br />

kompakten Drehgeber. Damit können beide Funktionen an allen Achsen eines Roboters genutzt werden. Ungenauigkeiten<br />

wie das Umkehrspiel des Getriebes oder Rückwirkungen aus der Applikation werden kompensiert. So macht<br />

der HEIDENHAIN KCI 120 Dplus aus einem klassischen Gelenkarmroboter ein hochgenaues Fertigungssystem und<br />

einen sicheren Cobot.<br />

DR. JOHANNES HEIDENHAIN GmbH 83292 Traunreut, Deutschland Tel. +49 8669 31-0 www.heidenhain.de<br />

Winkelmessgeräte Längenmessgeräte Bahnsteuerungen Positionsanzeigen Messtaster Drehgeber


—<br />

ABB Machinery Drives.<br />

So anpassungsfähig, wie<br />

Sie es brauchen.<br />

Die neuen ABB Machinery Drives sind speziell für den Maschinenbau optimiert. Durch die<br />

Modularität in Hard- und Software sind sie sehr anpassungsfähig und bieten ein neues<br />

Maß an Konnektivität. Maschinen lassen sich wirtschaftlicher und effizienter konstruieren,<br />

die Maschinenleistung steigt und die Kosten für die Integration und Wartung sinken.<br />

Erfahren Sie mehr über die neuen Machinery Drives unter www.abb.de/drives


LINEARROBOTER MIT INTELLIGENTER<br />

ENERGIEZUFÜHRUNG<br />

Wartung<br />

vorrauschauend<br />

planen: Dieses Ziel<br />

verfolgt nicht nur<br />

Igus mit seinen<br />

intelligenten<br />

Smart-Plastics-<br />

Produkten zur<br />

Überwachung von<br />

Energieketten,<br />

Leitungen und<br />

Gleitlagern; auch<br />

Hersteller von Maschinen und Anlagen bieten immer mehr<br />

Lösungen mit eigenen Condition-Monitoring-Tools an. Eines<br />

dieser Unternehmen ist die Schweizer Firma Güdel: Der<br />

Automatisierungs spezialist setzt für seine Linearroboter die<br />

Igus-Sensoren EC.M und EC.W ein. „Die Sensoren messen die<br />

Bewegung und den Verschleiß der vier eingesetzten Energieketten<br />

und senden die Messwerte über den Datenkonzentrator Icom<br />

an den Condition-Monitoring-Computer von Güdel“, erklärt<br />

Richard Habering, Leiter des Geschäftsbereichs Smart Plastics bei<br />

Igus. Durch die Anbindung an die Igus-Cloud werden die Daten<br />

mittels KI und Machine Learning ausgewertet. Die Integration der<br />

analysierten Daten erfolgt über das Condition-Monitoring-System<br />

von Güdel. „Mit dem Tool kann der Anwender im laufenden<br />

Betrieb den Zustand seiner eingesetzten Energieketten sowie der<br />

Rollen überwachen“, so Daniel Bangerter, Leiter Customer Care<br />

bei Güdel. „Durch das Erfassen und Auswerten der Daten wird die<br />

Wartung planbar.“<br />

In einem YouTube-Video unter http://bit.ly/igus_Guedel erklären<br />

Richard Habering und Daniel Bangerter, wie die vorausschauende<br />

Wartung genau funktioniert.<br />

www.igus.de<br />

DC-MOTOREN ERMÖGLICHEN<br />

GREIFER OHNE DRUCKLUFT<br />

Faulhaber-Antriebe<br />

kommen in vielen<br />

Robotern zum Einsatz.<br />

Ihr Anwendungsspektrum<br />

reicht von<br />

Kanalisationsrobotern<br />

und ferngesteuerten<br />

Manipulatoren über<br />

Roboter für Handling<br />

und Logistik bis hin zu<br />

OP-Anwendungen.<br />

Ein Beispiel sind<br />

kleine Greifer, die schnell und kräftig sind. Diese waren früher nur<br />

pneumatisch möglich. Denn mit Druckluft lässt sich viel Kraft<br />

praktisch ohne Zeitverzug übertragen. Die dafür erforderliche<br />

Infrastruktur ist jetzt nicht mehr notwendig. Heute erreichen<br />

mechatronische Greifsysteme mit bürstenlosen DC-Motoren mit<br />

nur 22 mm Durchmesser und integriertem Motion-Controller die<br />

Leistung ihrer pneumatischen Pendants. Auch in der Kanalisation<br />

sind Kleinstantriebe unterwegs. DC-Motoren mit nur 15 mm<br />

Durchmesser und Edelmetall-Kommutierungssystem zeigen bei<br />

Inspektionsrobotern im täglichen Einsatz wie überlastfähig,<br />

robust und schockfest sie sind. Diese Eigenschaften stellen die<br />

Antriebe auch in der Logistik unter Beweis.<br />

Bild: Schunk<br />

www.faulhaber.com<br />

Das Plus für die<br />

nachhaltige Produktion<br />

mit elektrischen<br />

Komponenten.<br />

SCHUNK bietet Ihnen die<br />

Produktvielfalt für eine nachhaltige<br />

Montageautomation mit geringem<br />

Verschleiß und Wartungsaufwand.<br />

Mehr erleben unter schunk.com/equipped-by<br />

Superior Clamping and Gripping<br />

© <strong>2020</strong> SCHUNK GmbH & Co. KG


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

MAITSETSEG<br />

RAVDANDORJ<br />

ist Dipl.-Ing. Maschinenbau<br />

und Verfahrenstechnik mit<br />

Schwerpunkt Mechatronik.<br />

2018 ist sie bei ABB als Global<br />

R&D Engineer eingestiegen<br />

und arbeitet dort heute als<br />

Application Engineer.<br />

Sie hatten eine eher außergewöhnliche<br />

Kindheit. Inwiefern?<br />

Bevor ich in die Grundschule ging, bin ich<br />

in der mongolischen Steppe aufgewachsen.<br />

Wir lebten in einer Jurte mit hunderten von<br />

Tieren: Schafe, Rinder, Ziegen, Kamele und<br />

Pferde. Jeden Abend wurde gezählt, ob die<br />

Weidetiere vollständig sind. So habe ich<br />

zählen gelernt.<br />

Wie kamen Sie dann zum Maschinenbau?<br />

In der Mongolei habe ich in der Schule<br />

regelmäßig erfolgreich an der Mathematik-<br />

Olympiade teilgenommen. Nach meiner<br />

Au-pair-Zeit in Deutschland belegte ich<br />

während eines Studienkollegs einen technischen<br />

Kurs. Da wurde mir klar, dass ich<br />

Maschinenbau studieren will.<br />

Was ist Ihre Lieblingssoftware und warum?<br />

Ganz klar: ABB Virtual Drives! Durch virtuelles<br />

Engineering und die virtuelle Inbetriebnahme<br />

können Maschinenbauer und Systemintegratoren<br />

komplette Verarbeitungslinien und<br />

Maschinen in Industrie anlagen entwickeln<br />

und simulieren – einschließlich der ABB-<br />

Frequenzumrichter. Und das, ohne die<br />

Hardware tatsächlich zu betreiben.<br />

Sie haben sich bereits mit dem digitalen<br />

Zwilling beschäftigt. Was war dabei das<br />

spannendste Projekt?<br />

Die „Schwipp-Schwapp-Demo“ – Ziel war<br />

es bei diesem Messe-Exponat, Flüssigkeiten<br />

unterschiedlicher Viskosität positionsgenau<br />

zu transportieren. Die virtuelle Inbetriebnahme<br />

einer Anlage, Programmierung und<br />

Parametrierung von virtuellen Antrieben<br />

und das Erarbeiten individueller Applikationen<br />

– ein solches Exponat zu konstruieren,<br />

war eine tolle Erfahrung.<br />

BEIM KONTROLLIEREN<br />

DER WEIDETIERE IN DER<br />

MONGOLISCHEN STEPPE<br />

HABE ICH ZÄHLEN GELERNT<br />

MAITSETSEG RAVDANDORJ, APPLICATION<br />

ENGINEER, ABB AUTOMATION PRODUCTS GMBH,<br />

LADENBURG<br />

52 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


10 DINGE,<br />

DIE DIE WAGO<br />

PRO 2<br />

STROMVERSORGUNG<br />

NICHT KANN:<br />

#9<br />

SPRICHT NICHT<br />

ÜBER GEFÜHLE –<br />

SPRICHT ABER<br />

MODBUS RTU,<br />

IO-LINK ODER<br />

PROFINET!<br />

Das reicht Ihnen noch nicht aus? Entdecken Sie alle weiteren Vorteile von<br />

Pro 2, der Stromversorgung in kompromissloser WAGO Qualität.<br />

Mehr unter www.wago.com/no9


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

KONSTRUKTION 2030<br />

DIE ENERGIEKETTE DER ZUKUNFT<br />

Was sind für Sie die zentralen Punkte, wenn es darum geht, eine<br />

zukunftsfähige Energiekette zu designen?<br />

Eine zukunftsfähige Energiekette ist leicht, stabil, schnell montiert,<br />

intelligent und direkt online bestell- und konfigurierbar. Sie hat<br />

eine Garantie und eine Lebensdauer, die online berechenbar ist.<br />

Viele dieser Punkte haben wir bereits in die Entwicklung unserer<br />

Energiekette E4Q einfließen lassen. Durch ein bionisch inspiriertes<br />

Design ist sie 10 % leichter als ihre Vorgängerversion und trotzdem<br />

robust. Die Öffnungsstege besitzen eine 15 % höhere Ausreißkraft.<br />

Und die Montagezeit konnten wir um 40 % reduzieren.<br />

Welche Technologien oder Methoden können hier bei der<br />

Konstruktion unterstützen?<br />

Mit unserem hauseigenen 3 800 m 2 großen Igus-Testlabor haben<br />

wir die Möglichkeit, viele Erfahrungen zu sammeln, um unsere<br />

Produkte und Werkstoffe stets zu optimieren. Hier setzt sich unsere<br />

Unternehmenskultur durch: experimentieren, probieren und<br />

Bei Igus entwickeln wir bereits seit fast 50 Jahren Energieketten.<br />

Deren Funktion ist das sichere Führen von Leitungen und Schläuchen<br />

und das wird auch weiterhin die Hauptaufgabe der Energiekette<br />

sein. Zusätzlich dazu wird die Energiekette zunehmend intelligent,<br />

indem wir Sensoren in die Kette einsetzen, die zum Beispiel den<br />

Verschleiß messen oder die Zug-/Schubkraft überwachen. Diese<br />

Sensoren werden in den Öffnungssteg, den Trolley oder auch in<br />

die Führungsrinne integriert. Durch eine Echtzeit-Auswertung der<br />

Sensordaten kann der Instandhalter rechtzeitig die Wartung und<br />

einen Austausch planen. Je nach System gibt es auch die Möglichkeit,<br />

dass die Anlage sich bei Überschreiten oder Veränderung eines<br />

Messwerts automatisch abschaltet. Totalausfälle zum Beispiel<br />

durch Fremdkörper in der Energiekette können so im schlimmsten<br />

Fall vermieden werden.<br />

www.igus.de<br />

DIE ENERGIEKETTE DER<br />

ZUKUNFT IST LEICHT, STABIL,<br />

SCHNELL MONTIERT UND<br />

INTELLIGENT<br />

daraus lernen. Wir konstruieren 3D, simulieren und berechnen<br />

mit FEM, setzen auf Bionik und drucken unsere Prototypen im<br />

hauseigenen 3D-Druck. Für Entwicklungen schauen wir außerdem<br />

immer wieder in neue Anwendungen rein und versuchen<br />

aus den Herausforderungen mit der Energieführung innovative<br />

Problemlöser für den Kunden zu entwickeln. So entstand z. B. eine<br />

Energiekette für hängende Anwendungen an Tiefbohranlagen<br />

oder auch eine speziell für die Intralogistik.<br />

Welche Fähigkeiten hat die Energiekette der Zukunft, außer<br />

Leitungen zu führen und wie lassen sich diese integrieren?<br />

54 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong><br />

MICHAEL BLASS,<br />

Geschäftsführer e-kettensysteme<br />

igus GmbH


Wir bringen Farbe ins Spiel!<br />

Kompakte kapazitive Grenzschalter mit 360°-Schaltzustandsanzeige<br />

256 Farben<br />

individuell wählbar:<br />

Messvorgang läuft<br />

Sensor schaltet<br />

Störung im Prozess<br />

Kompakte<br />

Bauform<br />

15 cm<br />

Hygiene-<br />

Adaptersystem<br />

Bedienung per<br />

Smartphone<br />

143,- €<br />

VEGAPOINT 21 G½"<br />

www.vega.com/vegapoint


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

HUBSCHRAUBER<br />

AUF DEM MARS<br />

Ein Helikopter, der auf dem Mars abhebt?<br />

Das könnte im Februar 2021 Realität werden.<br />

Kleine bürstenbehaftete Gleichstromantriebe<br />

steuern die Neigung seiner Rotorblätter und<br />

damit seinen Flug.<br />

Am 18. Februar 2021 wird der Perseverance Rover auf dem<br />

Mars landen. Und er wird nicht alleine sein. Erstmals in<br />

der Geschichte der Raumfahrt wird bei der Mission<br />

Mars <strong>2020</strong> ein Fluggerät mitgeführt: die Helikopter-Drohne<br />

Ingenuity. Der solarbetriebene Mini-Hubschrauber wiegt lediglich<br />

1,8 kg. Die Spannweite seiner Rotorblätter beträgt 120 cm, sie werden<br />

mit 2 400 min -1 rotieren. Er wurde entwickelt, um sich bis zu 5 m<br />

über die Landestelle der Perseverance zu erheben und von dort aus<br />

Luftaufnahmen zu machen. Insgesamt sind fünf solcher Erkundungsflüge<br />

geplant. Das Ingenuity-Experiment soll Basis für weitere<br />

Drohnen-Einsätze dieser Art sein.<br />

FAKTEN ZUM INGENUITY-EXPERIMENT<br />

n Der Hubschrauber wird autonom gesteuert. Es gibt keine Möglichkeit,<br />

ihn ferngesteuert zu lenken. Die Zeitverzögerung, mit der<br />

sich die Funksignale zwischen Erde und Mars bewegen, macht<br />

dies unmöglich.<br />

n Für jeden einzelnen Flug gibt es einen individuellen Flugplan, der<br />

von der Erde aus programmiert und vor dem Start in den Hubschrauber<br />

geladen wird. Am Tag des Flugs wird der Hubschrauber<br />

zur vorher festgelegten Zeit starten und dann seine eigenen Entscheidungen<br />

für die präzisen, schnell berechneten Flugsteue-<br />

rungsbefehle treffen, um so den Gesamtflugplan auszuführen<br />

und sicher zu landen.<br />

n Abheben, 3 m aufsteigen, seitlich gieren (rotieren), um sich umzusehen,<br />

und dann langsam absinken, um sicher zu landen. Ein<br />

fortschrittlicherer Flugplan würde das seitliche Übersetzen von<br />

bis zu 150 m über das Marsterrain und die Rückkehr zum Ausgangspunkt<br />

vor der Landung beinhalten.<br />

n Geplant ist, dass nach einem Flug die folgenden zwei Tage genutzt<br />

werden, um die gesammelten Daten inklusive der aufgenommenen<br />

Farbfotos weiterzugeben und den nächsten Flug zu planen. Dabei<br />

werden die Flugrouten von Flug zu Flug komplexer. Insgesamt<br />

gibt es 30 solcher Experimentierfenster, in denen die Flüge durchgeführt<br />

werden können.<br />

MOTOREN BESTIMMEN FLUGRICHTUNG<br />

DIE ANTRIEBE SIND LEICHT,<br />

DYNAMISCH UND EFFIZIENT –<br />

DIESE EIGENSCHAFTEN SIND<br />

BEIM EINSATZ IM MARS-<br />

HELIKOPTER GEFRAGT<br />

Der Antriebsspezialist Maxon verfügt über langjährige Erfahrung<br />

im Weltall und ist auch bei dieser Marsmission dabei. Im Rover Perseverance<br />

sind zehn Antriebe von Maxon verbaut. Und auch in der<br />

Helikopter-Drohne Ingenuity stecken die Kleinstantriebe des<br />

Schweizer Unternehmens. Sechs bürstenbehaftete DCX-Motoren<br />

mit 10 mm Durchmesser steuern die Neigung der Rotorblätter, die<br />

die Flugrichtung bestimmt. Und zwar sind die Rotorblätter paarweise<br />

an einer Taumelscheibe befestigt, die die Winkel der Rotorblätter<br />

einstellt. Jede Taumelscheibe wird von drei Motoren bewegt,<br />

die jeweils im 120 °-Winkel zueinander stehen. Die Antriebe sind<br />

leicht, dynamisch und energieeffizient. Diese Eigenschaften sind<br />

entscheidend, da beim Mars-Helikopter jedes Gramm zählt, schließlich<br />

ist Fliegen auf dem Mars nicht einfach.<br />

56 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


Die Atmosphäre ist extrem dünn, in etwa vergleichbar mit den Bedingungen, die hier auf<br />

30 km Höhe herrschen. In einer simulierten Testumgebung im Labor ist die Helikopter-<br />

Drohne bereits geflogen. Wenn der Helikopter vom Mars abhebt, wird Maxon erneut Teil<br />

eines großen ingenieurtechnischen Erfolgs auf dem Mars sein – 24 Jahre nach Sojourner,<br />

dem Rover der Mars-Pathfinder-Mission. Wie das aussehen könnte, zeigt ein Video der<br />

NASA unter http://bit.ly/NASA_Ingenuity.<br />

Entwickelt für höchste<br />

Ansprüche in der<br />

Servotechnik<br />

ZAE SERVO-DRIVE<br />

FÜNF FRAGEN<br />

AN MATT KEENNON,<br />

Raumfahrtingenieur und Project<br />

Manager bei der US-amerikanischen<br />

Firma AeroVironment Inc., die den<br />

Helicopter Ingenuity entwickelt und<br />

gebaut hat.<br />

Welche Erkenntnisse erhofft sich die<br />

Wissenschaft von den Flügen und den<br />

Flugbildern?<br />

Obwohl die einzelnen Flüge jeweils<br />

weniger als zwei Minuten dauern,<br />

werden sie unglaublich wertvolle Daten<br />

liefern, die uns helfen, die Umwelt auf<br />

dem Mars auf neue Art und Weise<br />

besser zu verstehen.<br />

Was war die größte Herausforderung für<br />

die Ingenieure bei diesem bahnbrechenden<br />

Projekt?<br />

Wenn Sie die Elektroingenieure fragen,<br />

werden sie sagen, dass das Elektronikdesign<br />

der schwierigste Part war. Die<br />

Maschinenbauingenieure werden sagen,<br />

dass das mechanische Design am<br />

schwierigsten war. Die Softwareingenieure<br />

die Software und so weiter, bis wir alle<br />

Ingenieurdisziplinen durchlaufen haben.<br />

Jedes Mitglied unseres Entwicklungsteams<br />

– sei es bei JPL, Maxon oder Aero-<br />

Vironment – hat hart gearbeitet, um dieses<br />

geschichtsträchtige Unterfangen in die<br />

Realität umzusetzen. Am Schluss geht<br />

nichts über gutes Teamwork.<br />

Warum Maxon?<br />

Maxon verfügt über äußerst wertvolle<br />

Erfahrung im Space-Bereich und war auch<br />

schon maßgeblich am Erfolg des „Nano<br />

Hummingbird“-Flugzeugs von Aero-<br />

Vironment Anfang der Nullerjahre beteiligt.<br />

Das war der erste Kolibri-Roboter, der<br />

einen 8-mm-Gleichstrom-Bürstenmotor<br />

von Maxon für den Antrieb verwendet.<br />

Welche Anforderungen müssen die<br />

Gleichstrommotoren erfüllen?<br />

Aspekte wie Gewicht, Länge, Betriebsspannung,<br />

Wirkungsgrad bei einem<br />

bestimmten Drehmoment und einer<br />

bestimmten Drehzahl, Lebensdauer<br />

unter einer bestimmten Last, Lagertemperatur,<br />

Betriebstemperatur, Widerstand<br />

gegen das Eindringen von Staub sind nur<br />

einige Punkte.<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

Wie würden Sie die Zusammenarbeit mit<br />

Maxon beschreiben?<br />

Die Zusammenarbeit mit Maxon war und<br />

ist in jeder Hinsicht großartig. Dank der<br />

intensiven Zusammenarbeit konnte<br />

gemeinsam eine riesige Wissensbasis<br />

geschaffen werden. Die kleinen Gleichstrommotoren<br />

sind die schwierigste<br />

Komponente in diesem Projekt.<br />

kurzfristig lieferbar<br />

Bilder: NASA/JPL-Caltech/AeroVironment Inc.,<br />

dottedyeti - stock.adobe.com, maxon<br />

www.maxongroup.de


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

MOTOREN MIT<br />

FINGERSPITZENGEFÜHL<br />

Mit direktangetriebenen Hub-Dreh-Motoren<br />

lassen sich Verschraubprozesse flexibel und<br />

effizient gestalten. Werden die Motoren<br />

zusätzlich mit Sensorik ausgestattet, arbeiten sie<br />

nicht nur besonders zuverlässig und genau,<br />

sondern stellen zu jedem Schraubvorgang auch<br />

die gesammelten Prozessdaten zur Verfügung.<br />

Nur einige Millinewtonmeter Drehmoment zu viel oder<br />

eine geringfügig überhöhte Vorschubkraft beim Einschrauben<br />

und schon muss das komplette Produkt entsorgt<br />

werden. So streng geht es bei der Montage von<br />

Massenprodukten in der Medizinal-Branche zu. Für sicherheitsrelevante<br />

Anwendungen in der Medizintechnik, der Automobil- und<br />

Pharmaindustrie sowie der Lebensmittel- und Getränkeindustrie<br />

werden ausgesprochen feinfühlige Schraubprozesse benötigt. Variantenfertigungen,<br />

Null-Fehler-Produktionen oder moderne Industrie-4.0-Konzepte<br />

mit ihrem Datenhunger tun ihr Übriges dazu,<br />

dass Schraub- und Montagevorgänge flexibler und kontrollierter<br />

gestaltet werden müssen als zuvor.<br />

Dies setzt voraus, dass das Drehmoment und der Drehwinkel des<br />

rotativen Antriebs sowie die Vorschubkraft und die Position des linearen<br />

Antriebs der kombinierten Hub-Dreh-Bewegung des Schraubvorgangs<br />

jederzeit bekannt sind und sich präzise regeln lassen.<br />

Linmot hat jetzt eine vollständig neu konzipierte Hub-Dreh-<br />

Motorserie vorgestellt, die sich durch ein bisher nicht erreichtes<br />

Niveau bei der Überwachung und der genauen Ausführung von<br />

Hub-Dreh-Operationen auszeichnet.<br />

INTEGRIERTE MESSTECHNIK SORGT<br />

FÜR HOHE PRÄZISION<br />

Bei der neuen Motorserie PR02 sind nicht nur ein Linearmotor und<br />

ein Servomotor in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht,<br />

sondern es ist noch Platz für weitere Optionen vorgesehen. So können<br />

Autor: Dipl.-Ing. Franz Joachim Roßmann, Technikjournalist, Gauting bei München<br />

Anwender den Hub-Dreh-Motor mit integriertem Drehmomentsensor<br />

und einen Kraftsensor ordern. Damit können Anwender<br />

ganz ohne externe Messtechnik mit hoher Auflösung, Reproduzierbarkeit<br />

und Präzision die tatsächlich erreichten Istwerte der Prozessparameter<br />

Drehmoment, Drehwinkel, Hub/Position und Vorschubkraft<br />

lückenlos und verifiziert erfassen.<br />

Die Genauigkeit der Kraft- und Torque-Sensoren des bereits in<br />

Serie erhältlichen Motortyps PR02-52 (100 mm max. Hub, 255 N<br />

max. Vorschubkraft, 2,2 Nm max. Drehmoment) ist ≥ 1 % des Nennwerts.<br />

Bei Wahl der optionalen Drehmomentmesswelle mit einem<br />

Messbereich von 2,5 Nm stehen also Messergebnisse mit einer<br />

Genauigkeit besser (±) 0,025 Nm zur Verfügung. Die aufgenommenen<br />

Werte können zur detaillierten Dokumentation jedes Schraubvorgangs<br />

oder zur weiteren Prozessanalyse direkt vom Motor via<br />

analoger Signale oder vom Servoregler via Feldbus an die <strong>SPS</strong> übermittelt<br />

werden. Dort lassen sie sich für den Aufbau geschlossener<br />

Regelkreise oder für weitere Analysen weiterverwenden.<br />

Nach der Markteinführung der Hub-Dreh-Motoren vom Typ PR02-<br />

52 stehen nun die großen Vertreter dieser Produktfamilie in den Startlöchern.<br />

Die PR02-88 Motorenserie verfügt, wie schon die kleineren<br />

Pendants, optional über eine vollintegrierte Drehmomentmesswelle<br />

und einen intern eingebauten Kraftsensor. Da sowohl die Vorschubkraft<br />

als auch das Drehmoment entsprechend gesteigert wurden, ist<br />

diese Antriebsfamilie im Gebiet des Assemblierens von Teilen und<br />

Verschlüssen mit höherem Drehmoment- und Kraftbedarf die richtige<br />

Wahl. Der PR02-38 hat die kleinsten Abmessungen der kompletten<br />

PR02-Produktfamilie und eignet sich perfekt für leichtere Pick-andplace,<br />

Verschliess- sowie Biege- oder Aufpress-Operationen.<br />

MEHR INFORMATIONEN DANK ONLINE-DIAGNOSE<br />

Eine Online- oder Offline-Auswertung der Werte erlaubt einen tiefen<br />

Einblick in jeden Montage- und Verschraubprozess. So kann je<br />

nach Anwendung beispielsweise nicht nur erkannt werden, ob eine<br />

Schraube zu fest oder zu locker angezogen wurde, sondern auch, ob<br />

sie falsche Dimensionen besitzt, verbogen ist, schief eingeschraubt<br />

oder überrattert wurde. Erkennt beispielsweise der Linearmotor bei<br />

Gewindeauflage einen unerwarteten Positionswert kann eine überlange<br />

Schraube noch vor dem Schraubprozess ausgesondert werden.<br />

Auch fehlende Unterlegscheiben werden ebenso detektierbar wie<br />

gebrochene Werkstücke oder Werkzeuge. Sich langsam ändernde<br />

Werte lassen zudem Rückschlüsse auf eine anstehende Wartung<br />

der mechanischen Komponenten des Schraubsystems oder einen<br />

Verschleiß des Werkzeugs zu.<br />

58 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

Da sich die Bewegungsprofile bei Direktantrieben frei programmieren<br />

lassen und die Sensordaten in Echtzeit vorliegen, können auftretende<br />

Fehler daher ggf. sofort korrigiert werden oder das Bauteil<br />

für die Reparatur vorbereitet werden. So ist es denkbar, eine<br />

fehlerhafte Schraube sofort wieder herauszudrehen, um die Nacharbeitszeit<br />

zu verkürzen.<br />

Durch den Wegfall externer Sensoren sowie der zugehörigen Kabel<br />

und bewegten Teile reduziert sich auch der Aufwand für die Konstruktion<br />

und Montage des Schraubersystems. Noch größer fällt der<br />

DA DIE SENSORDATEN IN<br />

ECHTZEIT VORLIEGEN, KÖNNEN<br />

AUFTRETENDE FEHLER SOFORT<br />

KORRIGIERT WERDEN<br />

Vorteil für den Konstrukteur aus, wenn er bei einem vertikalen Einbau<br />

des Hub-Dreh-Motors eine Kompensation der bewegten Last berücksichtigen<br />

oder ein Absacken der Achse im stromlosen Zustand verhindern<br />

muss, weil im Motorgehäuse auch noch Platz für eine magnetische<br />

Feder vom Typ Magspring vorgesehen ist. Selbst eine Vakuum-/<br />

Druckluftdurchführung haben die Konstrukteure im buchförmigen<br />

01 Anschlüsse des<br />

PR02-52 Hubdreh-Motors<br />

02 Im Gehäuse der<br />

Motorserie PR02 sind<br />

nicht nur Linearmotor<br />

und Servomotor<br />

unter gebracht – es ist<br />

auch noch Platz für<br />

weitere Optionen<br />

vorgesehen<br />

harteloxierten Gehäuse der PR02-Motoren unter gebracht. Trotz der<br />

geballten Leistung weist es keine Kühlrippen oder schlecht zu reinigende<br />

Winkel und Ritzen auf, was die Hub-Dreh-Motoren der PR02-<br />

Familie für einen Einsatz in Reinraum umgebungen prädestiniert.<br />

Vom hohen Integrationsgrad der Linmot-Lösung profitiert auch der<br />

Endanwender unmittelbar: Das Schraubsystem ist deutlich weniger<br />

komplex, erfordert weniger Platz und lässt sich bei einem Ausfall einfacher<br />

und schneller tauschen. Dank der reduzierten Teilezahl verringern<br />

sich zudem die Fehleranfälligkeit und der Logistikaufwand.<br />

VERIFIZIERBARE DATEN<br />

Die Daten der integrierten Sensoren lassen sich mit den redundanten<br />

Informationen aus den Stromdaten der Servoregler verifizieren.<br />

Liefert beispielsweise der Torque-Sensor einen Wert für das Drehmoment,<br />

der nicht mit dem Sollwert aus der Ansteuerung des Rotationsmotors<br />

übereinstimmt, kann ein Defekt der Drehmomentmesswelle<br />

vorliegen, der ohne die Redundanz möglicherweise erst<br />

einmal unentdeckt bliebe.<br />

Die bei den Hub-Dreh-Motoren eingesetzte Direktantriebstechnik<br />

erlaubt es, dass sowohl die Hub- als auch die Dreh bewegung<br />

ohne Riemen, Getriebe/Gewindetriebe, Pneumatik zylinder oder<br />

Hubkurven berührungslos erzeugt wird. Die Bewegungen lassen<br />

sich zudem unabhängig voneinander über programmierbare Profile<br />

steuern. Die Hub-Dreh-Motoren vereinen damit höchste Flexibilität<br />

mit herausragender Dynamik und Geschwindigkeit sowie<br />

überragenden Verfügbarkeit und weit gehender Wartungsfreiheit.<br />

Bilder: Hand: kitsune – stock.adobe.com; Sonstige: LinMot<br />

www.linmot.com<br />

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Reversierend wiedereinrasten<br />

EAS ® -reverse —<br />

freischaltende Sicherheitskupplung<br />

vom Marktführer auch für schwer<br />

zugängliche Antriebs situationen<br />

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Ihr zuverlässiger Partner<br />

Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong> DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> 59


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

KOLLISIONSFREI BEWEGEN<br />

AUF ENGSTEM RAUM<br />

Ein Seecontainer beinhaltet – je nach Größe –<br />

zwischen 20 und 30 t Ladung. Sie zu entladen<br />

ist, vor allem bei losem Inhalt, ein logistischer,<br />

zeitlicher und physischer Kraftakt. Hier können<br />

intelligente Robotersysteme unterstützen und<br />

die Prozesse der Logistikunternehmen optimieren.<br />

Die komplexen Systeme stellen eine große<br />

Herausforderung für die eingesetzte Antriebsund<br />

Automatisierungstechnik dar – auch weil<br />

die Platzverhältnisse beengt sind.<br />

Das globale Gütertransportvolumen ist enorm: man spricht<br />

von etwa 100 Mio. Containern, die in der Welt transportiert<br />

werden. Weil Kunden ihre Waren immer schneller<br />

bzw. just-in-time geliefert bekommen möchten, steht die<br />

Transport- und Logistikbranche vor großen Herausforderungen.<br />

Hinzu kommt der fortschreitende Fachkräftemangel. Nach einem<br />

Zeitungsbericht vom Mai 2019 fehlten allein bei den Speditionen<br />

rund 10 000 Fahrzeugführer. Viele scheuten die körperlichen Belastungen<br />

wie schweres Heben sowie lange und unregelmäßige<br />

Arbeitszeiten. Die vorhandene Belegschaft sei überaltert und gehe<br />

in den kommenden Jahren in Ruhestand. Auch aus Gründen des<br />

Unfallschutzes wäre eine Alternative zum manuellen Entladen von<br />

Containern sinnvoll.<br />

ERGONOMISCHES HEBEWERKZEUG<br />

In der niederländischen Stadt ’s-Heerenberg, direkt an der Grenze<br />

zu Emmerich am Niederrhein, ist die Firma Copal Handling Systems<br />

beheimatet. Sie stellt solche Alternativen her: Robotersysteme, die<br />

selbst auf engstem Raum logistische Höchstleistungen vollbringen.<br />

Die Niederländer sehen hier eine große Marktlücke.<br />

Das erste Entladesystem von Copal war ursprünglich ein ergonomisches<br />

Hebewerkzeug – ein bedienergesteuerter hydraulischer<br />

Balancer, der seitdem zu einer Punkt-zu-Punkt-Steuerung ohne Hydraulik<br />

optimiert wurde. Der Impuls kam von außen. Jan Grasmeijer,<br />

Autorin: Andrea Balser, SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG, Bruchsal<br />

60 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


technischer Direktor bei Copal berichtet: „Wim Bosman war<br />

Gesellschafter und CEO der Wim Bosman Group, eines globalen<br />

Logistikunternehmens. Er wollte davon weg, dass die Menschen<br />

beim Entladen von Containern so schwere Lasten heben und<br />

transportieren mussten. 2011 erkannte er im Prototyp des Containerentladers<br />

und -palettierers Copal C1 sofort das Potenzial dieses<br />

Systems und sah Möglichkeiten zur Weiterentwicklung. Daher<br />

wurde er Hauptanteilseigner der Firma Copal.“ Das Unternehmen<br />

DER MOTION-CONTROLLER IST<br />

DAS HERZ DER STEUERUNG DES<br />

KINEMATISCHEN MODELLS, DAS<br />

DIE BENÖTIGTEN WEGE BERECHNET<br />

begann mit der Entwicklung und dem Bau von Systemen zum<br />

Entladen von Sackware: Kakao, Nüsse und Kaffee in Jutesäcken<br />

wurden durch mit Nadeln ausgerüsteten Greifern hochgehoben.<br />

In Zukunft will sich das Unternehmen stärker auf Kartons konzentrieren<br />

– auf die technischen Möglichkeiten, sie reibungslos zu<br />

entladen, zu sortieren und zu stapeln.<br />

Das Thema Containerentladung ist jedenfalls aktuell wie nie. Es<br />

gibt immer strengere Vorschriften für das Heben von Lasten. Mit<br />

seinen Systemen möchte Copal nach wie vor zur Nachhaltigkeit<br />

und sozialen Verantwortung seiner Kunden weltweit beitragen –<br />

zu gesünderen Arbeitsbedingungen, weniger Verletzungen und<br />

mehr Prozessqualität.<br />

MOBILER ENTLADER<br />

Ein weiteres Produkt von Copal ist der C2-Entlader, eine mobile<br />

Handlinglösung Die Geräte dieser Baureihe sind innerhalb von<br />

15 Minuten einsatzbereit und können zum Entladen von Säcken<br />

sowohl im Innen- als auch im Außenbereich an mehreren Standorten<br />

aufgestellt werden. Lediglich ein Bediener überwacht den<br />

Betrieb mit Kameras und nimmt von seiner Kabine aus über einen<br />

Touchscreen per Joystick kleine Korrekturen vor.<br />

01 Der SEW-Antrieb ermöglicht eine präzise Positionierung; für<br />

größere Lasten werden asynchrone Servomotoren der Baureihe DRL<br />

(IE3-Ausführungen) eingesetzt


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

Copal wollte seinen eigenen Serviceaufwand optimieren und achtete<br />

bei der Lieferantenwahl besonders auf moderne Servicefähigkeit,<br />

beispielsweise durch vorausschauende Instandhaltung und Ferndiagnose.<br />

Hinzu kommt, dass SEW-Eurodrive von der Programmerstellung<br />

bis zum Austausch von defekten Teilen vor Ort mit einer<br />

großzügigen Servicestruktur zur Verfügung steht. „Wir sind der<br />

Ansicht, dass die Verantwortung über den gesamten Lebenszyklus<br />

betrachtet auf mehrere Schultern verteilt werden muss“, begründet<br />

Direktor Grasmeijer die Entscheidung. So arbeiteten beide Unternehmen<br />

beispielsweise bei den Anpassungen für den integrierten<br />

Bedienstand partnerschaftlich zusammen.<br />

02 Die Movi-C-Doppelachsenmodule können zwei Motoren<br />

steuern und bauen sehr kompakt<br />

Mit dem sogenannten SpiderGripper, einem Greifer, der einfach an<br />

einen Copal C2 Containerentlader angeschlossen werden kann,<br />

können Jutesäcke mit Nüssen, Kaffee oder Kakao mit einer Masse<br />

bis 100 kg angehoben und um 360 ° gedreht werden. Ein Motion-<br />

Controller sorgt für die automatische Positionierung des Greifers.<br />

Mithilfe der Software werden die Säcke gescannt und die Reihenfolge<br />

der Entladung bestimmt. Der Greifer ist mit einem flexiblen<br />

Mechanismus mit mehreren Dreh- und Kipppunkten ausgestattet.<br />

Er greift die Säcke mit Nadeln und versetzt sie in einer fließenden<br />

Bewegung. Dank dieser reibungslosen Maschinenbewegungen<br />

kann die Arbeit viel schneller erledigt werden. So steigt die Produktivität<br />

ohne physische Anstrengungen des Bedieners.<br />

Auch Säcke, die beispielsweise diagonal übereinanderliegen,<br />

können aufgenommen und gerade auf ein Förderband abgelegt<br />

werden. Ein Roboter-Palettierer stapelt die Säcke dann in verschiedenen<br />

Mustern bis auf 2 m Höhe. Optional kann der Feuchtigkeitsgrad<br />

der Säcke durch Sensoren geprüft werden und es können<br />

Stichproben entnommen werden.<br />

24/7-SERVICEVERFÜGBARKEIT<br />

Die Systeme von Copal sind sehr komplex. Entsprechende Anforderungen<br />

gelten für die Antriebs- und Steuerungstechnik. Auf der<br />

Suche nach einem geeigneten Lieferanten wandte sich das Unternehmen<br />

daher an SEW-Eurodrive. Copal-Chefingenieur René Versteeg:<br />

„Für uns war es wichtig, einen Lieferanten mit weltweiter Präsenz<br />

zu finden, der bei Ausfällen innerhalb weniger Stunden reagieren<br />

kann“. Als einer der Hauptlieferanten trägt SEW-Eurodrive maßgeblich<br />

zur Automatisierung der Copal-Handlingsysteme bei.<br />

VIDEO:<br />

Den Entlader in Aktion und die Antriebs- und Automatisierungstechnik<br />

im Einsatz zeigt ein zweiminütiges<br />

YouTube-Video.<br />

http://bit.ly/SEW_Copal<br />

MODULARE AUTOMATISIERUNGSPLATTFORM<br />

ALS LÖSUNG<br />

Eine Herausforderung bei der Auslegung und dem Bau des Robotersystems<br />

besteht in der eingeschränkten Bewegungsfreiheit,<br />

sodass ein herkömmlicher Industrieroboter keine Option war. So<br />

entschied man sich für die modulare Automatisierungsplattform<br />

Movi-C von SEW-Eurodrive. Sie umfasst die Engineering-Soft -<br />

ware, Steuerungstechnik, Motoren sowie zentrale und dezentrale<br />

Umrichter.<br />

SEW-Eurodrive unterstützte Copal bei der Berechnung des kinematischen<br />

Modells. Es beschreibt alle erforderlichen Bewegungen.<br />

Im Wesentlichen gibt es vier Bewegungen, die einem sogenannten<br />

LRRL-Muster folgen (linear-rotierend-rotierend-linear). Drei dieser<br />

vier Bewegungen (X-Achse horizontal, Parallelarm und Hubsäule)<br />

erfolgen über elektrisch angetriebene Achsen. Die vierte Achse,<br />

Hubsäule linear, wird hydraulisch gesteuert, ist aber in das Bewegungsmodell<br />

integriert und wird durch einen Motion-Controller<br />

von SEW-Eurodrive gesteuert. Dabei handelt es sich um den Typ<br />

Movi-C UHX84. Benedikt Geib, Projektingenieur bei SEW-Eurodrive,<br />

erläutert: „Er ist das Herz der Steuerung des kinematischen Modells,<br />

das die erforderlichen Wege berechnet. Die Bewegungsachsen<br />

werden über Ethercat gesteuert und jede Millisekunde mit neuen<br />

Positionsdaten versorgt. Insgesamt gibt es sechs Achsmodule für<br />

zehn Servomotoren. Die Zylinder der hydraulischen Hubsäule werden<br />

per Ethercat-Remote-IO von SEW-Eurodrive gesteuert.“<br />

Aufgrund beengter Verhältnisse ist auch immer der Platz zu<br />

berücksichtigen, auf dem die Säcke abgelegt werden. Dabei ist zwischen<br />

Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit abzuwägen. Schließlich<br />

geht es darum, den schnellsten Weg zu wählen, ohne dass der Ausleger<br />

der Maschine den Container berührt und sich so selbst beschädigt.<br />

Während die Containerbreite standardisiert ist, bestimmt<br />

die Höhe des Containers (Standard oder Großraum) den Bewegungsraum<br />

der Maschine.<br />

Die verwendeten Getriebe, darunter die Kegelradgetriebe-Baureihe<br />

in Aufsteckausführung für den platzbeschränkten Einbau,<br />

sind weitestgehend spielarm. Dadurch wird eine präzise Positionierung<br />

sichergestellt. Für größere Lasten werden asynchrone Servomotoren<br />

der Baureihe DRL../DR2L.. (die energiesparende IE3-Ausführung)<br />

von SEW-Eurodrive eingesetzt. Sie haben eine höhere<br />

Eigenmassenträgheit als marktüblicher Synchronmotoren und sind<br />

daher optimal in Applikationen eingesetzt, bei denen aus regelungstechnischen<br />

Gründen ein ausgeglichenes Trägheitsverhältnis<br />

zwischen Last und Motor gewünscht ist.<br />

Copal Handling Systems und SEW-Eurodrive möchten ihre Partnerschaft<br />

weiter ausbauen. Dazu gehören der Austausch von technischem<br />

Know-how, das gemeinsame Finden neuer technischer<br />

Lösungen sowie Transparenz in der Geschäftsbeziehung.<br />

Bilder: SEW-EURODRIVE<br />

www.sew-eurodrive.de<br />

62 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

GLEITLAGER ERKENNEN RECHTZEITIG VERSCHLEISS<br />

Die intelligenten, schmierfreien Gleitlager aus der Serie Isense<br />

von Igus informieren über ihren Verschleiß. Eine im Lager<br />

integrierte Technik erkennt den Verschleiß vorab und gibt ein<br />

Signal, wenn die Verschleißgrenze erreicht ist. So kann die<br />

Wartung rechtzeitig geplant und ein Maschinen- und<br />

Anlagenausfall verhindert werden. In der Serie aus fünf<br />

Iglidur-Werkstoffen findet sich der FDA-konforme Werkstoff<br />

Iglidur A180, der für den Einsatz in der Lebensmittelindustrie<br />

ausgelegt ist, das Hochlastlager Iglidur Q2E für den Einsatz in<br />

Baumaschinen und der Agrartechnik, der Allrounder-Werkstoff<br />

Iglidur G, der Dauerläufer Iglidur J sowie als Spezialist für<br />

Schwenk- und walkende Anwendungen Iglidur P210. Alle<br />

Gleitlager gibt es zunächst in je drei Abmessungen mit 20, 30<br />

und 40 mm Innendurchmesser. Weitere Größen und Werkstoffe<br />

sollen folgen.<br />

www.igus.de<br />

SERVOMOTOREN MIT<br />

WASSERKÜHLUNG<br />

Das Original.<br />

Seit 1970<br />

Harmonic Drive®<br />

Baumüller stockt das Angebot an<br />

Servomotoren, die sich mit<br />

Wasserkühlung betreiben lassen<br />

weiter auf. Über diese Option soll<br />

im Vergleich zur ungekühlten<br />

Variante eine um bis zu 50 %<br />

gesteigerte Nennleistung erzielt<br />

werden können. Infolgedessen<br />

lassen sich die Motoren um bis zu<br />

zwei Baugrößen kleiner<br />

dimensionieren. Da die Wärme<br />

direkt am Motor abgeführt wird,<br />

können sie in der Maschine nah<br />

beieinander verbaut werden,<br />

ohne dass es zu Überhitzungen<br />

kommt. Somit fällt auch das<br />

Antriebssystem kompakter aus.<br />

Interessant ist dies u. a. in der<br />

Lebensmittel industrie, wo<br />

temperatursensible Produkte zu<br />

bearbeiten sind. Wassergekühlte<br />

Motoren eigenen sich zudem für<br />

Einsätze bei hohen<br />

Umgebungstemperaturen, Lüfter<br />

sind nicht erforderlich. Sie sind in<br />

den Baugrößen 45 bis 132<br />

verfügbar, Hauptantriebe von 100<br />

bis 280 und Torquemotoren von<br />

135 bis 560. Bei den 45er- und<br />

56er-Motoren ist die Kühlung<br />

direkt im Gehäuse untergebracht,<br />

sodass die Abmaße analog zum<br />

ungekühlten Modell ausfallen.<br />

www.baumueller.com<br />

Ihre Idee. Unser Engineering. Ihr Originalprodukt.<br />

Technologievorsprung seit 1970 – ab Losgröße 1<br />

www.harmonicdrive.de


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

ANTRIEB FÜR<br />

KUHLE MASSAGE<br />

Kühe reiben sich gerne an Bäumen oder am<br />

Boden. Neben der Fellreinigung hat das Kratzen<br />

einen weiteren wichtigen Effekt: Es regt die<br />

Durchblutung der Haut sowie den Stoffwechsel<br />

an und steigert Gesundheit und Wohlbefinden<br />

der Vierbeiner und damit auch die Milchleistung.<br />

In Kuhställen dienen elektrische Kuhbürsten als<br />

Baum-Ersatz. Ein dänischer Hersteller dieser<br />

außergewöhnlichen Massage-Geräte setzt auf<br />

intelligente und robuste Antriebstechnik aus<br />

Norddeutschland.<br />

Autor: Jörg Niermann, Bereichsleiter Marketing,<br />

NORD DRIVESYSTEMS Gruppe, Bargteheide<br />

Dass Carsten Papuga heute Kuhbürsten produziert, hat sich<br />

eher zufällig ergeben. Eigentlich ist der Unternehmer seit<br />

über 30 Jahren für mobile Bus- und LKW-Bürstenwaschanlagen<br />

bekannt. „Vor einigen Jahren erzählte uns ein<br />

Kunde – eine Transportfirma für Schweine und Kühe – von einem<br />

neuen Gesetz, das Landwirten in Dänemark vorschreibt, für je<br />

50 Milchkühe eine Kuhbürste im Stall zu installieren, und meinte:<br />

Ihr müsst Kuhbürsten produzieren“, erinnert sich Papuga. „Wir<br />

lachten. Doch der Kunde blieb hartnäckig und so fingen wir an, uns<br />

mit diesem Thema zu beschäftigen.“ Was folgte, waren zahlreiche<br />

Gespräche mit Bauern und die Erkenntnis: Robustheit und Zuverlässigkeit<br />

sind das A und O. „Kühe sind sehr stark. Außerdem ist die<br />

Bürste 15 bis 18 Stunden am Tag in Bewegung. Kuhbürsten müssen<br />

also Einiges aushalten und entsprechend stabil konstruiert sein“,<br />

macht der Däne deutlich.<br />

GEBROCHENE ACHSEN<br />

Im September 2015 kam die erste Kuhbürste von Celi Invest auf den<br />

Markt. Nach kurzer Zeit war klar: Die Antriebstechnik bereitet<br />

Probleme. „Wir hatten einige gebrochene Achsen“, berichtet Papuga.<br />

„Also sind wir schnell zu dem Antriebsspezialisten Nord gewechselt.<br />

Wir verwenden deren Antriebe bereits seit vielen Jahren für unsere<br />

64 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

Bus- und Lkw-Bürsten und kennen daher die<br />

erstklassige Qualität. Doch als wir mit den Kuhbürsten<br />

anfingen, konnte der Antriebsspezialist<br />

unseren Anforderungen an Steuerung und Preis<br />

noch nicht gerecht werden.“ Die Entwicklungsund<br />

Anwendungsingenieure von Nord arbeiteten<br />

intensiv an einer Lösung und seit Anfang 2017<br />

verkauft Celi Invest seine Kuhbürsten ausschließlich<br />

mit Antriebstechnik aus Norddeutschland.<br />

Nord Drivesystems ist einer der international führenden<br />

Komplettanbieter der Branche und liefert<br />

für mehr als 100 Branchen vollständig aufeinander<br />

abgestimmte Antriebssysteme bestehend aus<br />

Getriebe, Motor und Frequenzumrichter. Für die<br />

dänischen Kuhbürsten wählte der Antriebsspezialist<br />

eine leistungsstarke Kombination aus zweistufigem<br />

Nordbloc.1-Stirnradgetriebemotor und<br />

Nordac-Base-Frequenzumrichter. Motor, Steuerung<br />

und Getriebe bilden eine Einheit und sind so<br />

an der Aufhängung der Kuhbürste befestigt, dass<br />

sie sich während des Rotierens der Bürste nicht<br />

mitbewegen, sondern starr bleiben. „Bei den Produkten<br />

unserer Mitbewerber bewegen sich Motor<br />

und Getriebe zusammen mit der Bürste. Fehler<br />

und Verschleiß sind so vorprogrammiert“, erzählt<br />

Papuga und betont: „Unsere Kuhbürsten verfügen<br />

als einzige am Markt über eine stabile Antriebskonstruktion.<br />

Kabelbrüche sind damit ausgeschlossen.“<br />

Für hohe Robustheit sorgen außerdem<br />

ein Kardangelenk zwischen Motor und Bürste<br />

sowie 40 mm große Edelstahl-Lager vor dem Motor.<br />

FÜR HOHE ROBUSTHEIT SORGEN EIN KARDANGELENK<br />

ZWISCHEN MOTOR UND BÜRSTE SOWIE 40 MM<br />

GROSSE EDELSTAHL-LAGER VOR DEM MOTOR<br />

„Inzwischen haben wir über 400 Nord-Getriebe<br />

im Einsatz. Beschwerden gab es seitdem keine<br />

mehr, alle Antriebe laufen fehlerfrei. Unsere Kunden<br />

und wir sind sehr zufrieden“, freut sich Papuga.<br />

„Auch der Service ist ausgezeichnet. Wir fühlen<br />

uns bei Nord sehr gut aufgehoben.“<br />

ZUVERLÄSSIGE ANTRIEBSTECHNIK<br />

Beide Komponenten nehmen auftretende Drehmomente<br />

auf und entlasten den Motor.<br />

Darüber hinaus zeichnen sich die Nord-Antriebe<br />

durch einen energieeffizienten Betrieb, eine kompakte<br />

Bauweise, höchste Zuverlässigkeit und eine<br />

lange Lebensdauer aus. Das spezielle Design der<br />

Nordbloc.1-Stirnradgetriebemotoren garantiert<br />

laut Anbieter einen geräuscharmen Lauf sowie<br />

einen sicheren Betrieb. Zudem erfüllen sie dank<br />

Wash-down-Design höchste Hygieneansprüche.<br />

Die Getriebe kommen ohne Trennfugen und<br />

Verschlusskappen aus. Dies erhöht die Produktstabilität<br />

und schafft gleichzeitig eine glattere<br />

Ober fläche, auf der sich weder Flüssigkeiten noch<br />

feste Stoffe sammeln können. Eine Certonal-Beschichtung<br />

schützt die Elektronik vor Kondensfeuchtigkeit.<br />

MEHR SICHERHEIT UND EFFIZIENZ<br />

Die Steuerung der Kuhbürsten übernimmt ein<br />

Nordac-Base-Frequenzumrichter. Der kompakte<br />

Der Teamplayer<br />

SD2 – zertifizierte Sicherheit für sensorlose Systeme<br />

Treffen Sie uns digital<br />

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Die universelle Antriebslösung<br />

für Multiachs- und Hochgeschwindigkeitsanwendungen<br />

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Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong> DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> 65


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

In den Kuhbürsten von Celi Invest kommt<br />

eine leistungsstarke Kombination aus<br />

zweistufigem Nordbloc.1-Stirnradgetriebemotor<br />

und Nordac-Base-Frequenzumrichter<br />

zum Einsatz<br />

Umrichter im robusten Design wurde speziell für einfache Applikationen<br />

konzipiert und ist besonders ökonomisch im Betrieb.<br />

Durch die Integration einer PLC können applikationsspezifische<br />

antriebsnahe Funktionen effizient programmiert und wie alle<br />

anderen Funktionalitäten des Nordac Base – SK 180E parametriert<br />

werden. Sobald sich eine Kuh an der Bürste reibt, startet die Rotation.<br />

Bei zu starkem Widerstand, beispielsweise beim Einklemmen<br />

des Schwanzes, stoppt die Bürste und dreht sich anschließend<br />

in die entgegensetzte Richtung. Die Drehrichtung ändert<br />

sich außerdem bei jedem Start sowie im Fünf-Minuten-Takt. Das<br />

gewährleistet einen gleichmäßigen Verschleiß der Bürstenelemente.<br />

„Diese Intelligenz ist für uns sehr wichtig. Uns gefällt auch,<br />

dass wir kleinere Anpassungen an dem Programm vornehmen<br />

können“, sagt Carsten Papuga. „So können wir beispielsweise das<br />

Drehmoment reduzieren, wenn wir die gleiche Bürste bei kleineren<br />

Kühen einsetzen – schließlich haben kleinere Kühe kleinere<br />

Schwänze.“ Von Vorteil ist auch die Energiesparfunktion für den<br />

Teillastbereich: Bei wechselnden Lasten passt sich die Motorleistung<br />

automatisch an den tatsächlichen Bedarf an. Das gewährleistet<br />

einen energieeffizienten Betrieb. Dazu trägt auch der Einsatz von<br />

Zahnradgetrieben bei. Diese können einen Wirkungsgrad von bis<br />

zu 98 % erreichen – und verbrauchen damit mindestens 50 %<br />

weniger Strom als vergleichbare Kuhbürsten. Die meisten Hersteller<br />

verwenden einphasige Motoren mit Schneckengetrieben,<br />

deren Wirkungsgrad im schlechtesten Fall gerade einmal bei<br />

60 % liegt. Auch in puncto Lebensdauer können die Schneckengetriebe<br />

mit den von Celi Invest verwendeten Stirnradgetrieben<br />

nicht mithalten.<br />

INBETRIEBNAHME LEICHT GEMACHT<br />

Zur Parametrierung der Kuhbürstenantriebe verwendet Celi Invest<br />

den neuen Bluetooth-Stick Nordac Access BT mit der Nordcon APP.<br />

Die mobile Lösung ermöglicht eine temporäre kabellose Verbindung<br />

und eröffnet dem Anwender damit völlig neue Möglichkeiten<br />

zur Kontrolle und Optimierung seiner Nord-Antriebe. Dank Hilfefunktion<br />

und Parameter-Schnellzugriff ist die Parametrierung einfach<br />

und unkompliziert realisierbar und die Inbetriebnahme im<br />

Handumdrehen erledigt. Darüber hinaus verfügt die App über weitere<br />

praktische Features wie eine Backup- und Recovery-Funktion<br />

für die einfache Handhabung der Antriebsparameter des Frequenzumrichters<br />

sowie eine individuell konfigurierbare Oszilloskop-<br />

Funktion zur Antriebsanalyse. Video-Tutorials und eine Möglichkeit<br />

zur direkten Kontaktaufnahme mit dem Nord-Support unterstützen<br />

den Anwender zusätzlich bei seiner Arbeit. Der Nordac Access BT<br />

dient dabei als Brücke zwischen Antriebssystem und App. Der Anwender<br />

erhält so einen praktischen Zugriff auf die Antriebsdaten<br />

und behält die volle Zugangskontrolle. Für den Parameter-Transfer<br />

zwischen einzelnen Frequenzumrichtern kann der Stick auch ohne<br />

die App verwendet werden.<br />

ZU 100 % ÜBERZEUGT<br />

Zu den Kunden von Celi Invest gehört auch Sjoerd Ydema. Der<br />

Landwirt betreibt einen Hof mit 450 Kühen und baut auf einer<br />

Fläche von 600 ha Gras, Mais und Getreide an. Für die Vierbeiner<br />

stehen insgesamt zwölf Kuhbürsten zur Verfügung. „Wir nutzen die<br />

Bürsten von Celi Invest seit ca. zweieinhalb Jahren und sind sehr<br />

zufrieden damit. Die Antriebe funktionieren gut und machen momentan<br />

keinerlei Probleme“, erzählt Sjoerd Ydema und fügt hinzu:<br />

„Früher hatten wir auch einige Bürsten von einer anderen Firma in<br />

Betrieb. Aber inzwischen haben wir fast alle durch die Celi-Invest-<br />

Bürsten mit den Nord-Motoren ersetzt. Das sind unserer Meinung<br />

nach die besten.“ Auch für Celi Invest kommen Konkurrenzprodukte<br />

nicht mehr in Frage. „Mit Nord haben wir ein sehr zu verlässiges<br />

Produkt. Niemand sonst hat so gute Getriebe.“<br />

Bilder: NORD DRIVESYSTEMS<br />

www.nord.com<br />

66 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

FREQUENZUMRICHTER: FLEXIBILITÄT, MODULARITÄT UND KONNEKTIVITÄT<br />

Bonfiglioli hat die Markteinführung der Frequenzumrichterreihe AxiaVert angekündigt, die<br />

ein breites Spektrum industrieller Anforderungen mit unterschiedlichen<br />

Komplexitätsgraden abdeckt. AxiaVert eignet sich unter anderem für Asynchron-,<br />

Synchron- und synchrone Reluktanzmotoren. Die Frequenzumrichter sind zunächst in vier<br />

Größen mit Leistungen von 0,25 bis 15 kW erhältlich. Die offenen<br />

Kommunikationsprotokolle bedienen Industrie-4.0-Standards und sind kompatibel mit<br />

einer Vielzahl von Feldbusprotokollen und Maschinensteuerungen. Eine<br />

Kommunikationsverschlüsselung unterstützt den sicheren Informationsaustausch.<br />

Applikationen zur Zustandsüberwachung ermöglichen Echtzeitdiagnosen und liefern<br />

Hinweise auf anstehende Wartungen sowie den Energieverbrauch – vom Antriebssystem<br />

bis hin zur gesamten Maschine. Die integrierten Sicherheitsfunktionen entsprechen den<br />

Vorgaben gemäß EN ISO 13849-1 und IEC 61508 und sind frei konfigurierbar. Auch<br />

Softwareparameter und Hardwaremodule können individuell angepasst werden.<br />

www.bonfiglioli.com<br />

ONLINE-MESSE FÜR DIE<br />

WERKZEUGMASCHINE<br />

Maschinenhersteller und<br />

-anwender können sich ab sofort<br />

auf der virtuellen Heidenhain<br />

Messe <strong>2020</strong> über die neusten<br />

Lösungen und Produkte des<br />

Anbieters informieren. Das<br />

Unternehmen präsentiert<br />

Herstellern von Werkzeugmaschinen<br />

Lösungen zur<br />

Steigerung der Genauigkeit,<br />

Prozesssicherheit und<br />

Produktivität ihrer Maschinen.<br />

Dazu gehören neue<br />

Generationen von Messgeräten<br />

mit Mehrwert und intelligente<br />

Antriebskonzepte. Anwender-<br />

Highlights sind u. a. Softwarelösungen<br />

für die digitale<br />

Werkstatt und neue<br />

Steuerungsfunktionen, die die<br />

Bearbeitung noch genauer,<br />

dynamischer und effizienter<br />

fokussieren. Das virtuelle<br />

Messekonzept<br />

kombiniert die digitale<br />

Darstellung mit handfesten<br />

Angeboten. Das umfangreiche<br />

Online-Informationsangebot<br />

beinhaltet einen virtuellen<br />

Messerundgang, über 20 Videos<br />

und zahlreiche<br />

Downloadmöglichkeiten<br />

detaillierter Unter lagen. Unter<br />

live.heidenhain.com steht es<br />

rund um die Uhr zur Verfügung.<br />

www.heidenhain.de<br />

DIE KUPPLUNG.<br />

FÜR DIE WELT DER<br />

INDUSTRIE<br />

RW-KUPPLUNGEN.DE<br />

LAMELLENKUPPLUNGEN<br />

350 350 - 100.000 100.000 Nm<br />

Nm<br />

einfach- einfach- und und doppelkardanische<br />

doppelkardanische<br />

Ausführungen<br />

Ausführungen


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

HOHE DREHZAHLEN<br />

ZUVERLÄSSIG MEISTERN<br />

Die aktuellen Trends und der rasante Fortschritt<br />

verstärken die Nachfrage der Industrie nach<br />

dynamischen und hochpräzisen Lösungen in der<br />

Messtechnik. Speziell für Messflansche angepasste<br />

Wellenausgleichskupplungen schaffen die besten<br />

Voraussetzungen für exakte Messergebnisse.<br />

Ob bei Leistungsprüfständen, z. B. für (E-)Motoren, Getriebe<br />

und Pumpen oder aber auch im Werkzeugmaschinenbereich,<br />

beispielsweise bei hochgenauen Positionieranwendungen<br />

– Motoren werden heute in vielen Bereichen<br />

immer kompakter, gleichzeitig steigen die Drehzahlen. „Bei den<br />

Industrie-Prüfständen, auch im Bereich E-Mobilität, liegen die<br />

Drehzahlen im Moment bei 25 000 bis 30 000 min - 1 “, erklärt Ralf<br />

Epple, Produktmanager bei Mayr Antriebstechnik. „Allerdings gibt<br />

es im Bereich Forschung und Entwicklung, wo wir mit Hochschulen<br />

und anderen Forschungseinrichtungen zusammenarbeiten, oder<br />

auch im Motorsport Projekte mit Drehzahlen deutlich über<br />

30 000 min - 1 . Die Erfahrungen aus diesen Projekten nutzen wir, um<br />

Autor: Johann Eberle, Mayr Antriebstechnik, Mauerstetten<br />

unseren Standard permanent weiterzuentwickeln.“ So hat das<br />

Unternehmen ganz aktuell massenoptimierte Messflansch-Kupplungen<br />

aus Aluminium oder Titan entwickelt.<br />

KOMPAKT UND LEISTUNGSDICHT<br />

Basis dafür ist die speziell für Messflansche angepasste Ausführung<br />

der Ausgleichskupplung Roba-DS 9110 / 9210, die wiederum auf<br />

der bewährten spielfreien und drehsteifen Roba-DS-Baureihe beruht.<br />

Diese Lamellenpaketkupplungen meistern die hohen Drehzahlen<br />

zuverlässig und schon die Standardausführung aus Stahl ist kompakt<br />

und hat eine geringe Masse und Massenträgheit. Zudem zeichnen<br />

sich diese Kupplungen durch eine hohe Laufruhe und Wuchtgüte<br />

aus. „Unser oberstes Ziel ist, dass die Kupplungen kompakt<br />

und leistungsdicht sind“, betont Ralf Epple. „Die geometrische<br />

Grundlage muss stimmen. Es bringt nichts, eine große Kupplung<br />

einfach in Alu oder Titan auszuführen. Denn ggf. passt eine kompakte<br />

Ausführung in Stahl, die steifer ist und mehr Wechsellasten<br />

kann, besser zur Anwendung.“ Daher sollten Kunden bei der Auswahl<br />

der Kupplung und des Materials immer die Anwendung im<br />

Blick haben. Hier gilt es zwischen den Materialeigenschaften z. B.<br />

Gewicht, Steifigkeit oder Dauerfestigkeit und der finalen Kundenanwendung,<br />

also den tatsächlichen Drehzahlen, Lastwechsel, Lastzyklen,<br />

Lagerabständen und Bohrungsdurchmessern abzuwägen.<br />

Letztendlich zählt natürlich auch das Preis-Leistungsverhältnis.<br />

Im Bereich der Messtechnik ist häufig die Torsionssteifigkeit ein<br />

wichtiges Entscheidungskriterium, gerade dann, wenn Prüfstände<br />

68 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


1.13.0??.2XX<br />

1.13.0??.4XX<br />

vorne<br />

41×61mm<br />

41 × 83 mm<br />

hinten<br />

iStock © Wenjie Dong<br />

die Aufgabe haben, z. B. Verdrehwinkel<br />

oder Elastizitäten zu messen. Die Steifigkeit<br />

von Stahl erreicht dabei selbst Titan<br />

nicht. Geht es allerdings vorrangig um viele<br />

Beschleunigungszyklen und steht das Massenträgheitsmoment<br />

im Fokus, sind unter<br />

Umständen leichtere Varianten aus Alu<br />

oder Titan die bessere Wahl. Titan besonders<br />

dann, wenn es hier um Lebensdauertests<br />

geht und viele Lastwechsel auftreten.<br />

EXAKTE MESSERGEBNISSE<br />

WELLENKUPPLUNGEN AUS TITAN EIGNEN<br />

SICH BESTENS BEI LEBENSDAUERTESTS<br />

UND VIELEN LASTWECHSELN<br />

Die Auswahl des richtigen Materials ist<br />

also eine wichtige Voraussetzung, dass die<br />

Kupplungen ihre Aufgabe optimal erfüllen<br />

können. Denn die Messflansch-Kupplungen<br />

oder Wellenausgleichskupplungen sind<br />

ein entscheidendes Zubehörteil in Prüfständen.<br />

Sie minimieren die auf den Messflansch<br />

wirkenden Störgrößen. Diese sogenannten<br />

parasitären Kräfte entstehen<br />

oftmals durch Ausrichtfehler im Antriebsstrang.<br />

So treten in fast allen Anwendungen<br />

Versätze zwischen An- und Abtriebsseite<br />

auf. Zusammen mit dem Messflansch<br />

kommen daher Wellenausgleichskupplungen<br />

zum Einsatz. Diese Kupplungen<br />

übertragen das Drehmoment spielfrei und<br />

äußerst drehsteif und sie gleichen Querund<br />

Axialkräfte sowie Biegemomente aus.<br />

Damit sorgen sie nicht nur für präzise<br />

Messergebnisse, sondern bieten auch bestmöglichen<br />

Schutz für den Messflansch,<br />

das mechanisch schwächste Glied im Antriebsstrang,<br />

und gewährleisten somit eine<br />

lange Lebensdauer.<br />

Neben den Messflanschausführungen<br />

sind auch schon die Roba-DS-Lamellenpaketkupplungen<br />

der Standard-Baureihe<br />

für hohe Drehzahlen ausgelegt. Sie kommen<br />

unter anderem bei hochpräzisen Positionieranwendungen<br />

im Werkezugmaschinenbereich<br />

zum Einsatz, zum Beispiel<br />

im Hauptspindelantrieb. Diese Spindelkupplungen<br />

sind auch mit einer drehsteifen<br />

und leichten Zwischenhülse aus<br />

CFK erhältlich, was eine mehrfach gelagerte<br />

Zwischenwelle ersetzt. Zudem gibt<br />

es die Kupplungen auch mit integrierter<br />

Kühlschmiermittel-Durchführung.<br />

NEUER ONLINE-<br />

KONFIGURATOR<br />

Mayr Antriebstechnik hat einen neuen<br />

Online-Konfigurator entwickelt. Mit diesem<br />

können sich Anwender jetzt Wellenkupplungen<br />

aus dem Portfolio selbst<br />

zusammenstellen, unkompliziert im Web-<br />

Browser. Damit lassen sich einfache Standard-Aufgaben<br />

schneller und bequemer<br />

lösen als bisher. Für komplexe Fragen und<br />

Beratung steht das kompetente Team<br />

natürlich weiterhin wie gewohnt zur Verfügung.<br />

Bilder: Mayr Antriebstechnik<br />

www.mayr.com<br />

fast forward solutions<br />

Modular<br />

Mechatronic<br />

Drive Solutions<br />

| Unzählige vordefi nierte<br />

Varianten<br />

| Lösungen wie<br />

maßgeschneidert<br />

Welcome Home | Virtual Fair<br />

23.11. – 26.11.<strong>2020</strong><br />

www.drive-solutions-dna-inside.com<br />

Die spielfreien und<br />

drehsteifen Lamellenpaketkupplungen<br />

gleichen<br />

radialen, axialen und winkligen<br />

Wellenversatz aus und sorgen<br />

damit nicht nur für präzise<br />

Messergebnisse, sondern<br />

bieten auch zuverlässigen<br />

Schutz für den Messflansch<br />

Modulares System:<br />

| DC Motoren<br />

| Getriebe<br />

| Bremsen<br />

| Encoder<br />

bMotion<br />

Modular Mechatronic Drive Solutions<br />

www.buehlermotor.com


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

SICHERHEIT<br />

FÜR ALLE FÄLLE<br />

SICHERHEIT<br />

FÄLLE ALLE FÜR<br />

Die One-fits-all-Lösung gibt es auch bei der<br />

Maschinensicherheit nicht. Je nach Umfang<br />

und Anwendung eignen sich zentral<br />

gesteuerte Installationen, dezentrale oder<br />

solche mit passiver Sicherheit am besten. Ein<br />

Automatisierungsspezialist hat das passende<br />

Safety-Portfolio für unterschiedlichste<br />

Anwendungsszenarien.<br />

Jeder Hersteller muss das Risiko seiner Produkte im Rahmen<br />

der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG bewerten, um Menschen<br />

zu schützen, die mit der Maschine in Kontakt kommen. Mit<br />

dem Ziel, die von der Maschine ausgehende Gefahr auf ein<br />

vertretbares Restrisiko zu senken, folgen Hersteller einem dreistufigen<br />

Prozess: Zunächst gilt es, Risiken so weit wie möglich konstruktiv zu<br />

minimieren. Verbleibende Risiken müssen durch technische<br />

Schutzmaßnahmen reduziert werden. Die dritte Stufe der Reduktion<br />

Autor: Michael Flesch, Hans Turck GmbH & Co. KG, Mülheim a. d. Ruhr<br />

fordert vom Hersteller die Erstellung von Benutzerinformationen<br />

wie etwa Bedienungsanleitungen, die über den sachgerechten Umgang<br />

mit einem Produkt aufklären.<br />

Spricht man von Safety oder Maschinensicherheit, ist meist die<br />

zweite Stufe gemeint. Wie diese technischen Schutzmaßnahmen<br />

ausgelegt werden müssen, ist jedoch nicht exakt festgelegt. Folglich<br />

existieren unterschiedliche Sicherheitskonzepte mit spezifischen<br />

Vor- und Nachteilen: Da sind zum einen zentrale, hartverdrahtete<br />

Systeme mit Sicherheitsrelais, zum anderen zentral verdrahtete<br />

Applikationen mit Sicherheits-Controllern oder Sicherheitssteuerungen.<br />

Eine dritte Variante sind dezentrale Sicherheitskonzepte<br />

mit IP67-I/O-Modulen, kombiniert mit zentralen Sicherheitssteuerungen<br />

oder dezentralen IP67-Safety-Controllern. Auch passive<br />

Sicherheitslösungen sind eine Option für bestimmte Anwendungen.<br />

ZENTRALE SICHERHEITSSYSTEME MIT<br />

RELAISTECHNIK<br />

Wie die klassische Automatisierungstechnik, so basierte auch die<br />

Automatisierung von Sicherheitsfunktionen ursprünglich auf Relaistechnik.<br />

Sichere Relaistechnik wird auch heute noch eingesetzt. Die<br />

Logik wird dabei über hartverdrahtete Kontakte abgebildet. Der<br />

Vorteil dieser Installationen ist, dass sie hardwareseitig relativ kostengünstig<br />

sind und weltweit verstanden werden können. Software kommt<br />

nicht zum Einsatz. Bei größeren und komplexeren Sicherheits -<br />

in stallationen wird die Relaistechnik allerdings unübersichtlich.<br />

Suche und Diagnose von Fehlern sind sehr aufwä ndig. Eine Selbstprüfung<br />

des Systems ist nicht möglich.<br />

ZENTRALE SYSTEME MIT SICHERHEITS-<br />

CONTROLLERN<br />

Ab einem gewissen Komplexitätslevel ist es günstiger, Sicherheitsapplikationen<br />

mit Sicherheits-Controllern zu realisieren. In Controllern<br />

oder Sicherheitssteuerungen können Programme geschrieben<br />

werden, die – vereinfacht ausgedrückt – Aktionen mit Bedingungen<br />

und Boole’schen Operatoren (UND, ODER, NICHT, XOR)<br />

70 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

Wer den Aufbau von Schutzgehäusen zentral oder dezentral minimieren<br />

möchte, um seine Maschinen schnell verdrahten und in<br />

Betrieb nehmen zu können, der kommt an dezentralen Sicherheitsverknüpfen.<br />

Die Verdrahtung dieser Applikationen ist zwar einfacher<br />

als bei Relaistechnik, aber alle sicheren Signale müssen zum<br />

zentralen Controller im Schaltschrank geführt werden, was lange<br />

Inbetriebnahmezeiten bedingt.<br />

Ein Vorteil der Safety-Controller ist, dass Sicherheitsprogramme<br />

kopiert und mehrfach für gleichartige Maschinen eingesetzt werden<br />

können. Erweiterungen der Sicherheitsfunktionen sind relativ<br />

einfach möglich. Zudem lassen sich die Sicherheitsapplikationen<br />

grafisch auf HMIs darstellen. Informationen und Signale gelangen<br />

sowohl vom Controller zur <strong>SPS</strong> als auch von der <strong>SPS</strong> in den Controller.<br />

SICHERHEITS-CONTROLLER EINFACH<br />

ERWEITERBAR<br />

Turck bietet für zentrale Installationen die Sicherheits-Controller<br />

SC10, SC26 und XS26 seines Partners Banner Engineering an. Alle<br />

drei Geräte sind als Device/Slave in Profinet, Modbus-TCP oder<br />

Ethernet/IP-Netzwerken einsetzbar. Anwender können so immer<br />

die gleiche Sicherheitsarchitektur und Applikation einsetzen, egal<br />

für welchen Markt eine Anlage bestimmt ist.<br />

SICHERHEITSPROGRAMMIERUNG<br />

PER DRAG-AND-DROP<br />

Die Programmierung der Steuerungsapplikation nehmen Anwender<br />

in Banners kostenloser Safety-Controller-Software vor. Sie bietet<br />

eine einfache grafische Oberfläche zur Konfiguration und Simulation<br />

von Sicherheitsapplikationen und diverse Exportmöglichkeiten für<br />

die Dokumentation. Vorgefertigte Bausteine für klassische Sicherheitskomponenten<br />

erlauben die Programmierung von Sicherheitsapplikationen<br />

per Drag-and-drop ohne Programmiercode. Über<br />

USB-Sticks lassen sich die Programme kopieren und auf andere<br />

Controller übertragen. So lassen sich die Programme am Desktop<br />

entwerfen, testen und später auf die Applikation übertragen. Die<br />

Verdrahtung muss vor Ort im Feld über klassische Punkt-zu-Punkt-<br />

Verbindungen erfolgen.<br />

Ein besonderes Feature des Safety-Controllers SC10 ist das ISD-<br />

Sicherheitsprotokoll. Über ISD (In-Series Diagnostics) können bis<br />

zu 32 Sicherheitsgeräte als Slaves verkettet angeschlossen werden.<br />

Das Protokoll wird auf die 24-V-Spannung aufmoduliert. So sind<br />

Informationen über Schaltzustände und Diagnosen der Sicherheitssensoren<br />

über die Steuerung abrufbar. Dieses Feature bieten<br />

sonst nur teurere sichere Steuerungen mit Feldbus- oder Ethernet-<br />

Kommunikation.<br />

Viele Sicherheits-Controller lassen sich zudem einfach erweitern.<br />

Wenn alle Eingänge und Ausgänge am XS26-Controller belegt sind,<br />

kann deren Zahl durch Ergänzungsmodule aufgestockt werden.<br />

Der Anwender kann bis zu acht Elemente ergänzen. Zur Wahl stehen<br />

Ein- oder Ausgangsmodule für OSSD und Relais.<br />

Ein Nachteil der zentralen Sicherheitsarchitekturen ist häufig die<br />

aufwändige Verdrahtung bei der Inbetriebnahme. Eine Zwischenlösung<br />

können dann lokale Schutzkästen sein, in denen die IP20-<br />

Controller dezentral verbaut werden.<br />

SCHNELLE INBETRIEBNAHME DURCH<br />

OFFLINE-ENGINEERING<br />

Die Sicherheitsapplikation kann auf dem autarken Safety-Controller<br />

von Banner vorprogrammiert und getestet werden, auch wenn eine<br />

Maschine oder das einzelne Maschinenmodul noch offline sind.<br />

Der Test von Sicherheitsprogrammen am Schreibtisch und in der<br />

Werkstatt beschleunigt die Inbetriebnahme erheblich. Im Live-Betrieb<br />

kann die zentrale Sicherheitssteuerung über Multiprotokoll-<br />

Ethernet die Applikation dann übernehmen. Konsequent modulare<br />

Maschinen können so ihre Sicherheitsfunktionen lokal am Modul<br />

steuern.<br />

DEZENTRALE SICHERHEITSKONZEPTE,<br />

ZENTRAL GESTEUERT<br />

01 Diese Sicherheitsapplikation wird zum Testen im Werk über das TBPN<br />

(links) gesteuert; im Live-Betrieb beim Endkunden übernimmt dann eine<br />

Profisafe-Steuerung die Applikation; alle Aktoren, die am IO-Link-Master<br />

(Mitte) hängen, werden über die TBSB-Box (oben) sicher abgeschaltet<br />

Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong> DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> 71


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

installationen mit IP67-Komponenten nicht vorbei. Wie in der<br />

Automatisierungstechnik allgemein, setzen sich auch in der Sicherheitstechnik<br />

dezentrale Architekturen zunehmend durch.<br />

Dabei sind zwei Typen zu unterscheiden: dezentrale Konzepte,<br />

die sichere Signale auf IP67-I/O-Modulen sammeln und über Feldbusse<br />

oder sichere Ethernet-Protokolle zur zentralen Sicherheitssteuerung<br />

bringen und volldezentralisierte Installationen, die<br />

Sicherheitsapplikationen direkt im Feld auf IP67-Safety-Controllern<br />

steuern. Welche der beiden Alternativen besser ist, entscheidet sich<br />

im Einzelfall. Beide dezentralen Architekturen bieten den Vorteil<br />

HMI/PLC<br />

HMI/PLC<br />

CONTROLL UNIT<br />

FEEDBACK<br />

EMERGENCY STOP<br />

TWO-HAND CONTROL<br />

GATE SWITCH<br />

OPTICAL SENSOR<br />

OPTICAL SENSOR<br />

EMERGENCY STOP<br />

effizienter Verdrahtung mit Ethernet-Leitungen über Standard-<br />

Steckverbinder. Die hohe Informationsdichte und die Möglichkeit<br />

der Kommunikation von Metainformationen erleichtern Inbetriebnahme<br />

und Diagnose der Applikationen.<br />

HOHE ZYKLUSZEITEN FORDERN HOHE<br />

SICHERHEITSABSTÄNDE<br />

In Applikationen mit zentralen Sicherheitssteuerungen kann es bei<br />

Berücksichtigung der Buszykluszeiten und bei verketteten Nachrichten<br />

dazu kommen, dass höhere Reaktionszeiten einkalkuliert<br />

werden müssen, was wiederum größere Abstände der Schutzeinrichtungen<br />

zu den Gefahrenquellen erfordert.<br />

Mit Turcks Sicherheits-I/O-Modulen TBPN für Profisafe und<br />

TBIP für CIP Safety können beide Lösungen umgesetzt werden –<br />

zentral oder dezentral gesteuert. Beide Modulversionen sind als<br />

Full-Safety-Module mit vier sicherheitsgerichteten universellen<br />

Ein-/Ausgängen und vier sicherheitsgerichteten Eingängen erhältlich,<br />

die bis zu 16 einkanalige sichere Signale sammeln können. Die<br />

Module schalten zuverlässig bis zu 2 A pro Ausgang, bei maximal<br />

9 A pro Modul. Sie sind einsetzbar bis zu PL e, Kat. 4, SILCL 3.<br />

Sollten in bestimmten Anwendungen weniger sicherheitsgerichtete<br />

Ein-/Ausgänge ausreichen und gleichzeitig noch Standard-I/Os<br />

erforderlich sein, bietet Turck dafür mit seinen Hybrid-Modulen<br />

eine innovative Speziallösung, ebenfalls für Profisafe (TBPN) und<br />

CIP Safety (TBIP). Die Hybrid-Module bieten zwei sichere digitale<br />

Eingänge sowie zwei sichere, universelle digitale Ein- oder Ausgänge<br />

und vier universelle digitale Standard-Ein- oder Ausgänge. Sie<br />

schalten dieselben Ströme und sind in denselben Sicherheitskategorien<br />

einsetzbar wie die Full-Safety-Module. Die Hybrid-Safety-<br />

Module verfügen über zwei IO-Link-Masterports-Class-A; der zweite<br />

Port kann sicherheitsgerichtet abgeschaltet werden.<br />

Alle Turck-Safety-Module haben einen sicheren Controller an Bord,<br />

der Vorverarbeitungen bei zeitkritischen Anwendungen oder auch<br />

WER FLEXIBILITÄT FÜR PREIS­<br />

SENSIBLE APPLIKATIONEN<br />

SUCHT, KOMMT AN DEZENTRALEN<br />

SICHERHEITSLÖSUNGEN MIT IP67-<br />

KOMPONENTEN NICHT VORBEI<br />

HMI<br />

OPTICAL SENSOR<br />

<strong>SPS</strong> für Maschinensteuerung und Sicherheitsfunktion<br />

OPTICAL SENSOR<br />

GATE SWITCH<br />

EMERGENCY STOP<br />

S icherheitsapplikationen ohne Verbindung zu einer fehlersicheren<br />

Steuerung umsetzen kann. Die spätere Einbindung einer Stand-alone-<br />

Applikation in eine sichere Steuerung mit Profisafe- oder CIP–Safety-<br />

Kommunikation ist im Nachhinein immer möglich. Die Module<br />

lassen sich bequem via Softwaretool programmieren. Im Betrieb erleichtert<br />

ihr integrierter Webserver Diagnose und Inbetriebnahme.<br />

Mit ihrem robusten Design mit vollvergossener Modulelektronik eignen<br />

sich alle Module für den Einsatz im rauen Industrieumfeld. Sie erfüllen<br />

die Schutzarten IP65/IP67/IP69K und arbeiten zuverlässig auch in<br />

einem erweiterten Temperaturbereich von - 40…+ 70 °C.<br />

BEDEUTUNG LEITUNGEN<br />

grün: Ethernet<br />

gelb: Signalleitung mit sicherheitsgerichteter Information<br />

blau: 24 V DC Steuerleitung<br />

schwarz: 400 V AC Lastspannung<br />

EMERGENCY STOP<br />

02 Dezentrale Sicherheitskonzepte bieten hohe Flexibilität,<br />

verkürzen Inbetriebnahmezeiten und erleichtern die Modularisierung<br />

DEZENTRALE LÖSUNG MIT PASSIVER SICHERHEIT<br />

Eine Variante dezentraler Sicherheitskonzepte ist die sogenannte<br />

passive Sicherheit. Diese Applikationen sind relativ kostengünstig<br />

und bieten eine ideale Kombination der Vorteile zentraler und dezentraler<br />

Sicherheitsarchitekturen. Passive Sicherheitsapplikationen<br />

versorgen im Unterschied zu klassischer Sicherheitstechnik nicht<br />

jeden Aktor über einen separaten sicheren Ausgang. Passive Safety<br />

stellt lediglich sicher, dass die Spannung einer Aktorengruppe in<br />

72 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


premo ® und INIRA ® –<br />

die clevere Systemlösung<br />

AUF DEN PUNKT GEBRACHT<br />

Relaisbasiert, zentral oder dezentral: Viele Wege führen<br />

zur sicheren Maschine. Wer Flexibilität und kurze<br />

Inbetriebnahmezeiten für preissensible Applikationen<br />

sucht, kommt an dezentralen Sicherheitslösungen mit<br />

robusten IP67-Komponenten nicht vorbei. Im Turck-Programm<br />

finden Anwender ein großes Angebot unterschiedlicher<br />

Sicherheitskomponenten, vom sicheren Sensor über<br />

mechanische Schalter bis zu Safety-Controllern. Informationen<br />

dazu bieten die Microsite www.turck.de/safety<br />

und das Youtube-Video „Safety Solutions: Funktionale<br />

Sicherheit für Mensch und Maschine“, das im Internet<br />

bereitsteht unter: http://bit.ly/Turck_Safety.<br />

kritischen Situationen sicher abgeschaltet wird. Dazu trennen die<br />

eingesetzten I/O-Gruppen Sensorspannung (V1) galvanisch konsequent<br />

von der Aktorspannung (V2). Die Aktorik der Maschine<br />

wird unabhängig von ihrem Zustand abgeschaltet.<br />

SICHERHEIT AUCH MIT IO-LINK<br />

Turck bietet ein durchgängiges Konzept passiver Sicherheitslösungen<br />

an. Alle Turck-I/O-Komponenten inklusive der IP67-<br />

I/O-Link-Master bieten eine konsequente galvanische Trennung<br />

von V1 und V2. Auch Turck I/O-Hubs zur Übertragung von bis zu<br />

16 digitalen Signalen über IO-Link trennen V1 und V2. Das erlaubt<br />

den Entwurf sicherer I/O-Link-Applikationen auch ohne<br />

ein IO-Link-Safety-Protokoll. Zur sicheren Abschaltung entwickelte<br />

Turck die TBSB-Abschaltbox. Sie wird an einen sicheren<br />

Kanal eines Safety-Moduls (von Turck oder anderen Herstellern)<br />

im Feld angeschlossen und schaltet im Sicherheitsfall die Aktorspannung<br />

der nachgelagerten Module sicher ab.<br />

Bilder: Turck<br />

www.turck.de/da-safety<br />

Servoaktuator, Ritzel und<br />

Zahnstange aus einer Hand!<br />

Das alpha Premium Linear System mit dem Servoaktuator<br />

premo ® und der innovativen Zahnstangenmontage INIRA ®<br />

überzeugt auf ganzer Linie:<br />

•<br />

Maximum an Präzision<br />

•<br />

Höchste Dynamik<br />

•<br />

Optimale Steifigkeit<br />

•<br />

Extreme Zeitersparnis bei der Zahnstangenmontage<br />

Weitere Informationen finden Sie unter:<br />

www.wittenstein-premo.de<br />

www.wittenstein-alpha.de/inira<br />

WITTENSTEIN alpha – intelligente Antriebssysteme<br />

www.wittenstein-alpha.de<br />

03 Dezentrale Sicherheitslösungen: Die TBSB schaltet die<br />

Aktorspannung V2 nachgelagerter Komponenten sicher ab


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

MINIS MIT MAXIMALEM<br />

FUNKTIONSUMFANG<br />

Thermische Geräteschutzschalter bewahren<br />

Geräte vor Defekten und gefährlichen Zuständen<br />

und sind daher unverzichtbar. Häufig ist der<br />

Einbauplatz in Geräten und Maschinen jedoch<br />

stark begrenzt – Geräteschutzschalter in<br />

Miniaturausführung bieten hier neue Fleibilität.<br />

Thermische Gerätschutzschalter eignen sich insbesondere<br />

zum Schutz von Motoren und Transformatoren vor elektrischer<br />

Überlast. Im Gegensatz zu Schmelzsicherungen ermöglichen<br />

diese eine passgenaue Absicherung mittels<br />

Thermobimetallen als Auslöser. Höhe und Dauer des Überstromes<br />

sowie die Umgebungstemperatur bestimmen den Auslösezeitpunkt<br />

des Schutzschalters. Die Auslösekennlinie lässt sich dabei durch<br />

Kalibrierung des Bimetalls maßgeschneidert an den Verbraucher<br />

anpassen.<br />

Gegenüber Schmelzsicherungen haben Geräteschutzschalter<br />

außerdem den Vorteil, dass sie sich nach einer Auslösung sicher,<br />

schnell und vor allem werkzeuglos wieder einschalten lassen. Ein<br />

Auswechseln durchgebrannter Sicherungen entfällt, was zu einer<br />

maximalen Maschinenverfügbarkeit führt. Zudem lösen Schutzschalter<br />

nur aus, wenn ein schädlicher Überstrom auftritt. Im<br />

Gegensatz zur Schmelzsicherung, die durch Alterung flinker wird,<br />

ändern sie ihre Auslösecharakteristik im Laufe der Zeit so gut wie<br />

gar nicht. Schutzschalter können werkseitig Pol für Pol kalibriert<br />

und geprüfen werden. Damit bieten sie ein Maximum an Funktionssicherheit.<br />

HERAUSFORDERUNGEN FÜR ENTWICKLER<br />

Häufig ist der Platz in den Geräten und Maschinen stark begrenzt.<br />

Dann kommt es bei den Bauteilen auf jeden Zentimeter an, natürlich<br />

auch beim Überstromschutz. Als Alternative zu Schmelzsicherungen<br />

mit geschlossenen Sicherungshaltern bieten sich hier die<br />

DIE GERÄTESCHUTZSCHALTER<br />

VERFÜGEN ÜBER EINEN<br />

SPRUNG SCHALTMECHANISMUS,<br />

DER DIE LEBENSDAUER ERHÖHT<br />

E-T-A-Schutzschalter der Serie 104/105/106/1140 an. Trotz ihrer<br />

extrem kleinen Bauform – ein Schutzschalter passt mühelos in eine<br />

Streichholzschachtel – verfügen diese über einen zuverlässigen und<br />

Lebensdauer erhöhenden Sprungschaltmechanismus. Diese auch<br />

Momenteinschaltung genannte Funktion stellt sicher, dass die<br />

Schließgeschwindigkeit der Kontakte unabhängig von der Geschwindigkeit<br />

ist, mit der der Rückstellknopf in die Ein-Stellung bewegt<br />

wird. Ein „Spielen“ mit dem Rückstellknopf und dadurch entstehende<br />

kontaktschädigende Lichtbögen sind somit vermeidbar.<br />

Des Weiteren sind die Schutzschalter mit einer von außen unbeeinflussbaren<br />

sicheren Freiauslösung ausgestattet. Eine Blockierung<br />

des Rückstellknopfes kann somit die automatische Abschaltung<br />

durch einen Überstrom nicht verhindern. Das bedeutet maximale<br />

elektrische Sicherheit.<br />

ZAHLREICHE PRODUKTFEATURES<br />

Je nach Design der elektrischen Geräte spielt auch die Befestigungsart<br />

der Schutzschalter eine wichtige Rolle. Hier ist die Serie<br />

von E-T-A vielseitig einsetzbar. Zur Verfügung stehen Ausführungen<br />

mit Gewindehalsbefestigung, Befestigung durch Einschnappen,<br />

Einlegebefestigung und Lötbefestigung auf Leiterplatten. Bei den<br />

Geräten mit Gewindehalsbefestigung gibt es als Zubehör eine<br />

transparente Schutzkappe mit der Schutzart IP64.<br />

Autor: Konrad Sörgel, Leiter Produktsparte Equipment;<br />

E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH, Altdorf<br />

74 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

WIR BIETEN EINEN<br />

MASSGESCHNEIDERTEN<br />

ÜBERSTROMSCHUTZ<br />

Mit allem, was wir tun, mit jedem einzelnen<br />

Gerät, das wir ausliefern, bewahren wir unsere<br />

Kunden und deren Käufer und Anwender vor den<br />

gefähr lichen Folgen von Überlast und Kurzschluss.<br />

Wir bieten die komplette technologische Palette<br />

in Sachen Überstromschutz. Dabei sind unsere<br />

Produkte nicht „von der Stange“, sondern auf alle<br />

Anwendungen perfekt abgestimmt.<br />

KONRAD SÖRGEL, E-T-A<br />

Damit die Mini-Schutzschalter möglichst vielseitig einsetzbar sind,<br />

gibt es sie optional auch in einer zwe ipoligen Ausfertigung oder mit<br />

Handauslöser. Der Typ 104 ist auch mit einem Hilfskontakt lieferbar.<br />

Laut Hersteller ist er der kleinste Schutzschalter mit dieser Eigenschaft<br />

weltweit. Auf Wunsch können spannungserregte anstelle<br />

von stromerregten Ausführungen geliefert werden.<br />

Die kleine Bauform<br />

passt sogar in eine<br />

Streichholzschachtel<br />

Trotz ihrer kompakten Bauform verfügt die Serie 104/105/106/1140<br />

über herausragende Leistungsdaten. So kann sie im Fehlerfall<br />

selbst härteste induktive Lasten, wie beispielsweise Elektromotoren,<br />

Trafos, Bordnetze oder Niederspannungsleitungen abschalten.<br />

Außerdem lässt sie sich dank internationaler Prüfzeichen weltweit<br />

normenkonform einsetzen.<br />

Bilder: E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH<br />

www.e-t-a.de<br />

MEIN ANTRIEB IST VON NORD!<br />

DER NEUE IE5+ MOTOR<br />

Die nächste Stufe der Energieeffizienz: IE5+<br />

Kompaktes und hygienefreundliches Design<br />

Konstant hoher Wirkungsgrad über den<br />

gesamten Verstellbereich<br />

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<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

LEISTUNGSKONTROLLE<br />

OHNE DRUCK<br />

Bewegung und Leistung von pneumatischen<br />

und hydraulischen Linearantrieben hängen in<br />

erster Linie von Druckkontrolle und -regelung<br />

ab. Anders bei elektrischen Linearaktuatoren:<br />

Hier kommt es ausschließlich auf die geeignete<br />

Kraftmessung an, in dem Fall auf die Zug-/Druck-<br />

Kraftaufnehmer.<br />

Linearantriebe halten unzählige Arbeitsprozesse in Bewegung,<br />

vom Teilestanzen bis zum Ausbaggern einer Baugrube. Pneumatische<br />

Systeme spielen vor allem wegen ihrer schnellen<br />

und präzisen Verstellbewegungen in industriellen Verfahren<br />

eine große Rolle. Hydraulikantriebe werden aufgrund ihrer Robustheit<br />

und der hohen Kraftkonzentration bevorzugt in Bau- und<br />

Landmaschinen integriert. Neben diesen beiden klassischen und<br />

bewährten Antriebsarten hat sich im Laufe der Jahre eine dritte etabliert,<br />

der elektrische Linearaktuator.<br />

Die Vorteile solcher E-Lösungen liegen auf der Hand: Die Antriebe<br />

sind kompakt und können im Baukastensystem an jede Anwendung<br />

individuell angepasst werden. Sie setzen die Energie direkt in<br />

Bewegung um und benötigen keine Flüssigkeit bzw. Druckluft als<br />

Zwischenmedium. Demzufolge entfällt das dafür notwendige<br />

Equipment wie Pumpen bzw. Kompressoren.<br />

Ohne Druck als zentrale Antriebskomponente konzentriert man<br />

sich bei elektrischen Linearaktuatoren auf die Kraftmessung, um<br />

den Bewegungsablauf zu überwachen und zu regeln. Entsprechend<br />

der Applikationsbreite müssen dabei unterschiedliche Kräfte erfasst<br />

werden, beispielsweise Fügekräfte bei Roboterarmen, Scherkräfte<br />

beim Stanzen, Anpresskräfte bei der Kennzeichnung von Lieferungen<br />

im Versand, Presskräfte beim Crimpen oder Druckkräfte beim<br />

Punktschweißen.<br />

Für diese Aufgaben kommen in erster Linie elektromechanische<br />

Zug-/Druck-Kraftaufnehmer in Frage. Dabei handelt es sich um<br />

Deformationskörper, die sich unter Einwirkung einer Kraft verformen.<br />

Aufgebrachte Dehnungsmessstreifen wandeln diese mechanische,<br />

reversible Verformung in ein proportionales elektrisches<br />

Ausgangssignal um.<br />

FEHLERERKENNUNG INKLUSIVE<br />

Zwar könnten Anwender die Endgeräte eines Antriebs über Sensoren<br />

für die Messgröße Zeit oder Weg an die gewünschte Position<br />

bringen, doch nur die Kraftmesstechnik ermöglicht zudem eine<br />

umgehende automatische Fehlererkennung. Ein plötzlicher Kraftanstieg<br />

über die definierte Obergrenze hinaus kann zum Beispiel<br />

auf einen Spahn oder eine Verkantung zurückzuführen sein. Eine<br />

Fehlermeldung dieser Art ist vor allem in automatisierten Prozessen<br />

Im Rahmen der definierten<br />

Einsatzbedingungen verkraften<br />

Kraftaufnehmer bis zu zehn<br />

Millionen Lastwechsel<br />

ohne Messfehler<br />

Autor: Dr.-Ing. Markus Heidl, Wika Alexander Wiegand<br />

SE & Co. KG, Klingenberg<br />

76 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


mit Sekundentakten unerlässlich. Ohne<br />

ein solches Signal kann eine unkontrollierte<br />

Kraft in kürzester Zeit ganze Produktchargen<br />

zunichtemachen.<br />

Aufgrund ihrer Performance eignen sich<br />

besonders Zug-/Druck-Kraftaufnehmer<br />

mit Dünnfilmtechnik für Antriebe in Industriemaschinen.<br />

Deren Sensor wird nacheinander<br />

aus mehreren dünnen Schichten<br />

aufgebaut (gesputtert). Eine davon enthält<br />

vier Dehnungsmessstreifen, die zu einer<br />

Wheatstone-Brücke verschaltet werden.<br />

Für Ausführungen mit Redundanz können<br />

auch ohne Weiteres acht Messstreifen aufgebracht<br />

werden. Der fertige Sensor wird<br />

anschließend automatisch in den Kraftflusskanal<br />

des Aufnehmer-Grundkörpers<br />

geschweißt. Gemeinsam mit einem Verstärker<br />

für das Ausgangssignal wird die<br />

Messzelle zu einer kompakten und temperaturkompensierten<br />

Messeinheit kombiniert.<br />

Kraftaufnehmer dieser Kategorie können<br />

flexibel eingesetzt werden. Die Geräte<br />

aus der Typenreihe F23 von Wika zum Beispiel<br />

sind für eine Nennkraft (F nom<br />

) bis<br />

500 kN ausgelegt. Sie arbeiten mit den<br />

gängigen Analogsignalen 4 bis 20 mA und<br />

0 bis 10 V sowie mit dem Kommunikationsprotokoll<br />

CANopen. Vor allem die Ausführung<br />

mit dem digitalen Ausgang eignet<br />

sich für die Integration in automatisierte<br />

Prozesse.<br />

BELIEBIG POSITIONIERBAR<br />

Dünnfilm-Kraftaufnehmer können aufgrund<br />

des Einschraubgewindes ohne großen<br />

Aufwand in nahezu jeden Linearantrieb<br />

eingebaut werden. Die Position spielt<br />

keine Rolle, da die Last innerhalb der<br />

Kraftkette eines Antriebs überall gleich ist.<br />

Bei einem großen Teil der Antriebe wird<br />

das Messgerät an der Krafteinleitung, also<br />

am Ende des Schubaggregats, platziert,<br />

DIE KRAFTAUFNEHMER LASSEN<br />

SICH FREI POSITIONIEREN<br />

weil dies dort am einfachsten möglich ist.<br />

Dies ist zum Beispiel bei Einpress- oder<br />

Stanzmaschinen der Fall. Bei einer X-Typ-<br />

Schweißzange hingegen kontrolliert der<br />

Sensor die Kraft im Motorbereich am Ausgangspunkt<br />

der Scherenbewegung.<br />

Bei aller Freiheit der Positionierung<br />

müssen Anwender beim Einbau des Kraftaufnehmers<br />

die Querkraft als potenziellen<br />

Störfaktor ins Kalkül ziehen. Diese darf<br />

einen Wert von 5 % der Nennkraft nicht<br />

überschreiten, da sonst Messfehler auftreten<br />

können. In solchen Fällen muss für das<br />

Messgerät eine Stelle mit geringerem Ausschlag<br />

gewählt oder sein Einsatzort zusätzlich<br />

abgestützt werden.<br />

ALTERNATIVE BEI NIEDRIGEN<br />

NENNKRÄFTEN<br />

Gemessen an Handhabung und Leistung<br />

stellen Kraftaufnehmer mit Dünnfilmsensoren<br />

eine umfassendste Lösung für elektrische<br />

Linearantriebe in industriellen Anwendungen<br />

dar. Gleichwohl sollte man<br />

Kraftaufnehmer auf der Basis aufgeklebter<br />

Messstreifen nicht aus dem Auge verlieren.<br />

Sie können bei niedrigen Nennkräften als<br />

Alternative in Betracht kommen. Dünnfilm-Kraftaufnehmer<br />

haben eine relativ hohe<br />

Steifigkeit, sodass erst Kräfte ab 1 kN mit<br />

der üblichen Fehlertoleranz gemessen werden<br />

können. Aufgeklebte Dehnungsmessstreifen<br />

hingegen können bereits Kräfte ab<br />

1 N detektieren. Sie eignen sich darüber<br />

hinaus für die Realisierung von Miniatursensoren.<br />

Zudem kommt dieser Typ Kraftaufnehmer<br />

für eine höhere Genauigkeit in<br />

Frage. Bei ihm lassen sich Werte von<br />

0,01 % F nom<br />

bis 1,0 % F nom<br />

erzielen. Dünnfilm-Sensoren<br />

rangieren in der Regel zwischen<br />

0,1 % F nom<br />

und 1,0 % F nom<br />

.<br />

Kraftaufnehmer mit Messstreifen sind<br />

allerdings in der Herstellung deutlich aufwändiger,<br />

bedingt durch die notwendigen<br />

manuellen Tätigkeiten wie dem Aufbringen<br />

und der Verkabelung jedes einzelnen<br />

Messstreifens, der Temperaturkompensation<br />

und der Integration des Verstärkers<br />

für das Ausgangssignal. Miniatursensoren<br />

in besonders engen Einbausituationen<br />

können auch mit einem Kabelverstärker<br />

ausgestattet werden, doch erhöht sich<br />

durch dessen Distanz zum Sensor die<br />

Störanfälligkeit des Signals.<br />

Unabhängig von der Art handelt es sich<br />

bei einem Zug-/Druck-Kraftaufnehmer<br />

überwiegend um<br />

eine individuelle<br />

Messlösung. Sie<br />

wird auf der Basis<br />

der für die Aufgabe<br />

notwendigen<br />

Nennkraft zugeschnitten. Dabei lässt sich<br />

der Grundkörper, der die Sensorzelle aufnimmt,<br />

für unterschiedliche Nennlasten<br />

verwenden. Gemäß der Richtlinie VDI/<br />

VDE/DKD 2638 müssen alle Kraftaufnehmer<br />

so ausgelegt sein, dass sie kurzfristig<br />

einer Überlast vom Anderthalbfachen ihrer<br />

Nennkraft widerstehen.<br />

Bilder: oben: iStockphoto, unten: tecsis<br />

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<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

SICHERES STECKEN:<br />

EIN STANDARD IST GEFRAGT<br />

Das Ziel einer herstellerübergreifenden<br />

Kompatibilität bei Push-Pull-Verriegelungen von<br />

M12-Steckverbindern wird mit Veröffentlichung<br />

der IEC 61076-2-010 schon bald umgesetzt werden.<br />

Dirk-Peter Post, Head of Global Product Management<br />

Circular Interface Connectors, Harting Electronics<br />

und Jürgen Sahm, Senior Specialist Product<br />

Marketing Circular Connectors, Phoenix Contact<br />

sprachen im Interview darüber, warum<br />

standardisierte Lösungen so erfolgreich sind.<br />

Aktuell wird viel über M12-Steckverbinder mit Push-Pull-<br />

Schnellverriegelung gesprochen, welche Neuigkeiten gibt es hier?<br />

Sahm: Dieses Thema wird seit Jahren im Markt diskutiert.<br />

Verschiedene proprietäre Lösungen haben dabei punktuell zu<br />

Erfolgen geführt, ein Marktstandard konnte in der Vergangenheit<br />

jedoch nicht erzielt werden. Der Wunsch nach einem einheitlichen,<br />

standardisieren System ist aber nie verstummt und heute<br />

aktueller denn je. Der neue Ansatz M12-Steckverbinder mit<br />

Push-Pull-Schnellverriegelung bietet das Potenzial für einen<br />

herstellerübergreifenden Marktstandard. Die Reichweite einer<br />

einheitlichen Technologie ist immens und bedeutend für viele<br />

Zweige der Industrie.<br />

Welche Vorteile bietet die Push-Pull-Verriegelung beim<br />

M12-Steckverbinder?<br />

Post: Die Verriegelung mittels Push-Pull bringt eine hohe Zeitersparnis<br />

von ca. 80 % beim Anschließen der Automatisierungskomponenten,<br />

da ein Verschrauben nicht mehr erforderlich ist.<br />

Auf das Jahr hochgerechnet lassen sich so enorme Einsparpotenziale<br />

in der Montage realisieren. Durch das verbesserte Handling<br />

können Geräteports zudem kompakter angeordnet werden, was<br />

dem Wunsch nach Miniaturisierung und wirtschaftlicher<br />

Ver kabelung entspricht. Neben der Zeitersparnis entfällt die<br />

Überprüfung des korrekten Anzugsmoment der Verriegelung<br />

mittels Drehmomentschlüssel. Der Anwender erhält ein akustisches<br />

Feedback, das die korrekte Verriegelung anzeigt. Somit haben wir<br />

eine einfache, schnelle und sichere Verriegelung.<br />

Wie sieht es mit einem normierten Standard für M12 mit<br />

Push-Pull aus?<br />

Sahm: Es gibt eine Norm, die sämtliche Ausführungsformen für<br />

einen M12-Push-Pull-Standard beschreibt. Die IEC 61076-2-010<br />

beschreibt sowohl eine Innen- als auch eine Außenverriegelung<br />

mittels Push-Pull. Sie enthält damit alle Varianten, die für eine<br />

durchgängige Systemlösung im Umfeld der Automatisierungstechnik<br />

Anwendung finden. Somit kann die IEC 61076-2-010 als Erweiterung<br />

des bewährten M12-Standards mit Schraubverriegelung<br />

gesehen werden, wie er in der Basisnorm IEC 61076-2-101 beschrieben<br />

wird. Der Clou ist, dass die einzige Änderung zum etablierten<br />

M12 darin besteht, dass das M12-Gewinde um einen Einstich<br />

ergänzt wird und gleichzeitig die bewährten Eigenschaften<br />

des M12-Vollgewindes beibehalten werden. Dadurch können die<br />

Geräte mittels eines sogenannten M12-Duo-Ports universal ausgerüstet<br />

werden und sind zukünftig wahlweise mit Push-Pull oder<br />

mit den am Markt weit verbreiteten M12-Schraubsteckverbindern<br />

anschließbar, also beide Anschlüsse sind möglich. Sogar Leitungsverlängerungen<br />

durch fliegende Push-Pull-Kupplungen können<br />

mit marktüblichen Standardkomponenten umgesetzt werden.<br />

Post: Neben der IEC 61076-2-010 gibt es auch noch die IEC 61076-<br />

2-012, die eine Push-Pull-Innenverriegelung beschreibt. Die -012<br />

entstand aus Konzepten vorhandener, nicht genormter PP-Industriesteckverbinder,<br />

die in das M12-Format hinein konstruiert wurden.<br />

Deshalb gibt es keine homogene Integration in die M12-Welt.<br />

Wie unterscheiden sich die beiden Normen?<br />

Sahm: Obwohl beide Normen dem gleichen Zweck der Schnellverriegelung<br />

dienen, sind sie doch sehr verschieden. Während die<br />

IEC 61076-2-010 auf dem Vollgewinde aus der Ursprungsnorm<br />

IEC 61076-2-101 basiert und somit den Weltstandard für Automatisierungskomponenten<br />

in seiner bekannten Form unangetastet<br />

lässt, wurde bei der IEC 61076-2-012 das Gewinde durch drei<br />

78 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


01 Dirk-Peter Post, Harting Electronics: „Die<br />

IEC 61076-2-010 enthält alle Varianten, die für<br />

eine durchgängige Systemlösung im Umfeld der<br />

Automatisierungstechnik Anwendung finden.“<br />

Segmente unterbrochen. Die Gewindeunterbrechungen<br />

sind notwendig, damit die drei<br />

Rasthaken des Kabelsteckers durch das Gewinde<br />

in die Rastposition eintauchen können. Solche<br />

Systeme erfordern, dass die Winkelzuordnung<br />

zwischen Push-Pull-Mechanismus und<br />

Kontaktträger bei der Geräteintegration sehr<br />

genau eingehalten wird,<br />

da sonst der Push-Pull-Steckverbinder blockiert<br />

und nicht mehr in den Port steckbar ist.<br />

Bei der Lösung auf Basis der IEC 61076-2-010<br />

ist keine Gewindeunterbrechung erforderlich,<br />

da die Rastkontur an den Anfang des M12-<br />

Gewindes gelegt wurde und als Einstich auf<br />

einfache Art bei der Gewindeherstellung im<br />

Standardprozess realisiert werden kann. Das<br />

macht das Design-in für den Gerätehersteller<br />

besonders einfach. Die Gerätesteckverbinder<br />

sind genauso wie beim bewährten M12-Standard<br />

rotationssymmetrisch ausgelegt, wodurch die<br />

Push-Pull-Mechanik des Geräteports nicht zur<br />

Kodierung des M12-Kontaktträgers ausgerichtet<br />

werden muss. Dies gibt dem Gerätehersteller<br />

einen hohen Freiheitsgrad, die Kabelabgänge<br />

der Ports einfach und vor allem wirtschaftlich<br />

zu gestalten. Die M12-Basisnorm -101 und die<br />

Push-Pull-Norm -010 sind auch bezüglich der<br />

Design-in-Anforderungen konsistent, sie<br />

arbeiten sozusagen im Gleichschritt. Das geht<br />

soweit, dass ein herkömmlicher M12-Port mit<br />

Standardgewinde – ohne konstruktiven Eingriff<br />

in die Gerätekonstruktion – durch einen kompatiblen<br />

Duo-Port mit Push-Pull ausgetauscht<br />

werden kann und das sogar nachträglich bei<br />

bestehenden Gerätekonzepten.<br />

Gibt es eine Tendenz, welche Norm von den<br />

etablierten großen M12-Herstellern<br />

unterstützt wird und warum?<br />

Post: Ja, die gibt es. Die acht für M12-Steckverbinder<br />

etablierten Hersteller Weidmüller, Conec,<br />

Escha, Molex, Murrelektronik, Binder, Harting<br />

und Phoenix Contact haben sich für die Unterstützung<br />

der IEC 61076-2-010 ausgesprochen.<br />

Die Hauptgründe dafür sind die herstellerübergreifende<br />

Funktionssicherheit und wirtschaftliche<br />

Herstellbarkeit durch die Nähe zur Basisnorm<br />

-101 sowie eine einfache Integration ins<br />

Gerät. Ebenfalls spielen die schnelle und hohe<br />

Verfügbarkeit des neuen Systems und die Investitionssicherheit<br />

durch eine breite Herstellerunterstützung<br />

eine große Rolle. Aus diesen Gründen<br />

fließt die DNA der M12-Basisnorm (-101)<br />

in die -010 unverändert ein und wird mit dem<br />

Know-how der oben genannten M12- Hersteller<br />

zu einem neuen, Welt-Standard fortgeschrieben.<br />

Dadurch, dass sich die Hersteller nicht nur<br />

normativ, sondern auch in der Praxis einer<br />

abgesicherten herstellerübergreifenden Austauschbarkeit<br />

des Push-Pull-Systems verschrieben<br />

haben, kann sich der Anwender eines wie<br />

vom M12-Standard gewohnten breiten, technisch<br />

ausgereiften Produktportfolios mit allen<br />

Vorzügen des Multi-Sourcing bedienen.<br />

Wird sich die IEC 61076-2-010 also zum<br />

Marktstandard entwickeln?<br />

Sahm: Proprietäre Lösungen mit erhöhtem<br />

Aufwand beim Design-in haben heutzutage<br />

keine Chance in der Industrie. Einfache, standardisierte<br />

Lösungen, die einer durchgängigen<br />

Systemtopologie folgen, sind das Gebot der<br />

Stunde. Diesem übergreifenden Gedanken<br />

haben sich die acht Hersteller verschrieben.<br />

Die Botschaft ist, dass sich die M12-Standardnorm<br />

und die Push-Pull-Norm in weiten Teilen<br />

decken und alle in der industriellen Verdrahtung<br />

mit M12 erforderlichen Varianten enthalten.<br />

Durch den einfachen Einstich muss der Designin-Prozess<br />

nicht geändert werden – so einfach<br />

ist der Schritt zum Push-Pull.<br />

Bilder: Aufmacher + 02: PHOENIX CONTACT Deutschland<br />

GmbH, 01: Harting Harting Stiftung & Co. KG<br />

www.harting.com | www.phoenixcontact.de<br />

02 Jürgen Sahm, Phoenix Contact: „Proprietäre<br />

Lösungen mit erhöhtem Aufwand beim Design-in<br />

haben heutzutage keine Chance in der Industrie.“<br />

20 Jahre elektronischer<br />

Überstromschutz<br />

E-T-A hat‘s erfunden!<br />

Automatisierung ist ohne elektronischen<br />

Überstromschutz nicht mehr<br />

denkbar – eine wegweisende Innovation<br />

vom Weltmarktführer E-T-A.<br />

Schon damals konnte nur E-T-A alle<br />

Formen der Absicherung anbieten.<br />

Und auch heute erhalten Sie in Sachen<br />

elektronischem Überstromschutz<br />

nur von E-T-A die maßgeschneiderte<br />

Antwort:<br />

● Hutschiene-Montage<br />

● steckbar<br />

● mit oder ohne galvanischer<br />

Trennung<br />

● ein- oder mehrkanalig<br />

● 12, 24 oder 48 V.<br />

JAHRE<br />

ELEKTRONISCHER<br />

ÜBERSTROMSCHUTZ<br />

Haben Sie dazu weitere Fragen?<br />

Bitte sprechen Sie uns an oder besuchen<br />

Sie uns auf der virtuellen<br />

Messe <strong>SPS</strong> Connect.<br />

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genießen: Klicken Sie auf<br />

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<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

BEWEGTE<br />

KABEL<br />

Für Kabel bedeuten Schleppkettenund<br />

Robotereinsätze Stress pur, denn sie<br />

müssen hochdynamische Bewegungen in<br />

alle Richtungen und auf engstem Raum<br />

meistern. Schon lange bewährt haben<br />

sich in solchen Fällen robuste und agile<br />

Spezialkabel – ein Blick auf 50 Jahre<br />

Kabel-Entwicklung.<br />

Autor: Christian Hohnen, TKD Kabel GmbH, Nettetal<br />

Das Licht der Welt erblickten die ersten echten Highflex-Leitungen<br />

für dauerbewegte Einsätze in den 1970er-Jahren.<br />

Als Treiber erwiesen sich immer komplexere Anlagen, bei<br />

denen bewegte Maschinenteile störsicher mit Energie und<br />

Daten versorgt werden mussten. Forciert wurde dieser Trend durch<br />

das Aufkommen von Schlepp- bzw. Energieführungsketten, die<br />

für hohe Verfahrgeschwindigkeiten und Prozesssicherheit ausgelegt<br />

waren.<br />

„Wurden Schleppketten anfangs mit Standardkabeln – es gab ja<br />

nichts anderes – bestückt, änderte sich dies rasch“, so Sven Seibert,<br />

Leiter Produktmanagement beim Kabelhersteller TKD, der zu den<br />

Erfindern der Schleppleitungen gehört. „Genervt von Kabel brüchen<br />

und teuren Maschinenausfällen forderten immer mehr Anwender<br />

Spezialkabel, die von A bis Z auf Eigenschaften wie geringe Biegeradien<br />

und Langlebigkeit getrimmt waren.“<br />

MEHR FLEXIBILITÄT DURCH NEUE WERKSTOFFE<br />

Um hier zu punkten, mussten die Kabelhersteller konstruktiv wie<br />

materialseitig neue Wege einschlagen. Experimentiert wurde mit<br />

innovativen Isolations- und Mantelwerkstoffen, alternativen Verseilaufbauten<br />

und einer Vielzahl weiterer Parameter. Das Ziel war<br />

klar: Die Leitungen stabiler zu machen – gepaart mit noch größerer<br />

Flexibilität!<br />

Bereits seit den 1980er-Jahren bietet TKD unter dem Markendach<br />

Kaweflex ein dicht bestücktes Sortiment mit Spezialleitungen, das<br />

gezielt für dynamische Einsätze konzipiert ist. „Vorläufer unserer<br />

Kaweflex-Serien waren die weltweit ersten Schleppleitungen, bei<br />

denen wir gezielt den Polyesterelastomer-Werkstoff Pelon als Aderisolation<br />

einsetzten – und damit einen Standard schufen, der bis<br />

heute bei hochflexiblen Kabeln greift“, so Seibert.<br />

Gaben sich die ersten Schleppkettenkabel noch gemächlich, umfasst<br />

der aktuelle Kaweflex-Baukasten Highflex-Leitungen, die serienmäßig<br />

für Beschleunigungen bis 100 m/s², Verfahrwege bis zu 400 m<br />

und millionenfache Biegezyklen ausgelegt sind.<br />

Widmeten sich die frühen Highflex-Leitungen vor allem der störsicheren<br />

Übertragung von Energie (Energieführunsketten), liegen<br />

echte Hybridleitungen längst voll im Trend. Sie folgen dem Allinclusive-Prinzip<br />

und liefern alles, was zum Funktionieren eines<br />

angeschlossenen Systems gefordert ist – integriert in einem Kabel.<br />

Neben Strom und immer komplexeren Daten- bzw. Steuerungssignalen<br />

können dies auch Medien wie Luft oder Flüssigkeiten sein.<br />

Für Hybridleitungen spricht ihre enorme Platz- und Gewichtsersparnis,<br />

die sich in immer dichter gepackten Schleppketten oder<br />

Roboterschlauchpaketen als Plus entpuppt.<br />

Voraussetzung für Langlebigkeit bei Bewegungsstress ist Schlankheit.<br />

Je geringer Gewicht und Durchmesser ausfallen, umso besser<br />

ist es um die Agilität der jeweiligen Leitung bestellt. Mit dem passenden<br />

„Diätprogramm“ – etwa dem präzisen Aufspüren der richtigen<br />

Litzentypen und Kupferqualitäten oder dem optimierten Verseilaufbau<br />

– sind alternative Konstruktionen möglich, bei denen der<br />

Platzbedarf im Vergleich zu konventionellen Kabeln um bis zu 40 %<br />

reduziert werden kann. „Erfahrung und Cleverness zählen hier“, so<br />

Seibert. „Beim Design kommt alles auf den Prüfstand. Manchmal<br />

reicht schon das Streichen einer simplen Bandierung, um den letzten<br />

01<br />

80 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


02<br />

Millimeter bei einem Kabel abzuspecken und das Anforderungsprofil<br />

zu erfüllen.“<br />

LÖSUNG JENSEITS DES KATALOGS<br />

Während der Kaweflex-Baukasten mit seiner riesigen Variantenvielfalt<br />

ein Gros der spezifischen Anforderungen abdeckt, gibt es<br />

zunehmend Vorgaben, die nur individuell gelöst werden können.<br />

„Häufig sind es Kleinigkeiten – etwa eine spezielle Steckerbelegung,<br />

die eine Lösung jenseits des Katalogs erfordern“, so Seibert. „Mit<br />

unserer Einbindung in die global agierende Cable Connectivity<br />

Group, einem Verbund aus 14 Unternehmen mit über 600 Mitarbeitern<br />

und mehreren Fertigungs- und Konfektionierungsstandorten,<br />

können wir auch kniffelige Anfragen stemmen – und binnen kurzer<br />

Zeit ‚Haute Couture’ liefern.“<br />

Individuell angepasst werden bei der Maßarbeit u. a. die Außenmäntel.<br />

Während das Standard-Programm bei robusten Leitungen<br />

in klassischer PVC-Ausführung startet, stehen – gerade wenn es um<br />

spezielle Performance geht – TPE-Compounds hoch im Kurs. TPE-<br />

Mäntel enthalten Additive, die das endgültige Profil (zum Beispiel<br />

GENERVT VON KABELBRÜCHEN<br />

UND TEUREN MASCHINENAUS-<br />

FÄLLEN FORDERTEN ANWENDER<br />

LANGLEBIGE SPEZIALKABEL<br />

Härte, chemische Beständigkeit, Entflammbarkeit, Abriebfestigkeit)<br />

entscheidend prägen. Favorit bei mechanisch hoch belasteten Leitungen<br />

ist Polyurethan (PUR). Mäntel aus PUR bestechen durch<br />

Flexibilität – und das über einen breiten Temperaturbereich.<br />

3D-LEITUNGEN<br />

Die Königsklasse unter den dauerbewegten Leitungen bilden Roboterkabel,<br />

die auf Langlebigkeit bei extremer Dynamik im dreidimensionalen<br />

Raum getrimmt sind. Höchste Torsionsfestigkeit ist<br />

zentrale Vorgabe. Was in diesem Highend-Segment geht, hat TKD<br />

01 Für Hybridleitungen sprechen ihre enormen<br />

Platz- und Gewichtsersparnisse<br />

02 Der Einsatz der adhäsionsarmen 3D-Leitungen reicht von<br />

Pick-and-place- und Handling-Robotern bis zu automatisierten<br />

Fertigungssystemen<br />

jüngst mit der Erweiterung des Kaweflex-Portfolios um spezielle<br />

3D-Baugruppen gezeigt. Sie zeichnen sich durch besondere kinematische<br />

Eigenschaften und hohe Agilität aus „Die 3D-Baugruppen<br />

sind unsere Antwort auf die steigenden Anforderungen im rasant<br />

wachsenden Robotermarkt“, so Seibert. „In der Industrie-4.0-Welt<br />

sind Robotik und die immer populäreren Cobots massiv auf dem<br />

Vormarsch.“<br />

Der Einsatz der adhäsionsarmen 3D-Leitungen reicht von Pick-andplace-<br />

und Handling-Robotern bis zu automatisierten Fertigungssystemen.<br />

Bei den neuen Baugruppen sind Torsionswinkel bis zu<br />

± 360 ° je Meter Kabellänge zulässig. Die auf minimale innere Friktion<br />

getrimmte Anordnung der einzelnen Kabelelemente sowie der Einsatz<br />

von Gleitbewicklungen sorgen für Agilität und Stabilität – auch<br />

bei dynamischen und freien Bewegungen über sämtliche Achsen.<br />

„Klar, dass auch unsere 3D-Baureihe nicht den Schlusspunkt markiert,“<br />

so Seibert. „Die Automation stellt immer wieder neue Anforderungen<br />

an uns Kabelmacher. Stress pur, dem wir uns gerne stellen.“<br />

Bilder: TKD Kabel<br />

www.tkd-kabel.de<br />

Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong> DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> 81


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

Anzeige<br />

MAGNETGREIFER MIT BESONDERS STARKEM HALT<br />

Um ferromagnetische Werkstücke mit unregelmäßigen Oberflächen transportieren zu können, ohne dabei das Material zu<br />

verformen, werden besonders haltestarke Magnetgreifer eingesetzt. Die Magnetgreifer der Serie MHM von SMC schaffen das<br />

zuverlässig mithilfe der vielfach gesteigerten Haltekraft von bis zu 1 000 N. Der Automatisierungs- und Pneumatik-Spezialist<br />

liefert, wie gewohnt, eine Lösung, die dank geringer Abmessungen flexibel einsetzbar ist.<br />

Die Lösungen der Serie MHM sind in verschiedenen Baugrößen verfügbar und erreichen eine magnetische Haltekraft von 10 bis<br />

1 000 N bei unterschiedlichen Kolbendurchmessern. So werden ferromagnetische Werkstücke wie Bleche oder Metallplatten auch<br />

bei unterbrochener Druckluftzufuhr durchgehend vorm Herabfallen geschützt. Für hohe Flexibilität bei verschiedenen Werkstückgrößen<br />

sorgt eine Einstellschraube an der Oberseite, die den Abstand zwischen Magnet und Werkstück und somit die<br />

Anziehungskraft definiert. Diese Flexibilität sorgt neben dem sicheren Halten dafür, dass sich Materialien beispielsweise nicht<br />

durch zu hohe Krafteinwirkung verformen.<br />

Die Baugröße ist mit geringen Abmessungen von 30 × 30 × 40 mm (50 N) bis 70 × 68 × 80 mm (1 000 N) besonders platzsparend.<br />

So können mehrere Magnetgreifer bequem parallel angeordnet werden – etwa für den Transport von Teilen mit großer Oberfläche.<br />

Auch die Serie MHM funktioniert pneumatisch: Mittels Druckluft werden Kolben<br />

samt Magnet bewegt, um das Werkstück aufzunehmen, anzuziehen und nach dem<br />

Transport wieder abzulegen. Zu guter Letzt machen verschiedene Montageoptionen<br />

den Magnetgreifer von SMC zum flexiblen Partner für viele Pick-and-Place-Anwendungen.<br />

So kann die Lösung durch Gehäuse-Gewindebohrungen am Zylinderkopf<br />

sowie an der Seite axial oder seitlich montiert werden (axial<br />

mittels Adapter auch zentriert möglich). Signalgeber und<br />

Schläuche für die Druckluft lassen sich von zwei Seiten anbringen<br />

– zudem sorgt ein ohne Werkzeug austauschbarer Gummiring<br />

am Zylinderkopf für die schonende Aufnahme der<br />

Werkstücke.<br />

link.vfv1.de/SMC3<br />

NEUE GENERATION<br />

INDUSTRIAL-ETHERNET-DREHGEBER<br />

Kübler präsentiert seine neue Generation Industrial-Ethernet-<br />

Drehgeber, die sich technisch wie auch mechanisch von bestehenden<br />

Feldbus-Drehgebern unterscheiden. Dank der neuen<br />

technischen Plattform beispielsweise, sind die neuen Sendix-F58-<br />

Profinet-IO-Drehgeber auch ins Profidrive-Netzwerk einfach<br />

einzubinden. Mit der neuen Generation wird die bekannte<br />

Feldbushaube durch das neue Design abgelöst. Das spart<br />

zusätzlich Bautiefe, was sich bei der Integration in Anlagen oder<br />

Maschinen positiv bemerkbar macht. Die Baugröße von 58 mm<br />

des Drehgebers bleibt aber weiterhin unberührt.<br />

Die neuen Sendix-F58-Drehgeber werden aufgrund Profinet IO, RT<br />

und IRT verschiedenen Performance-Anforderungen gerecht und<br />

sind deshalb einfach zu integrieren. Die neuen Sendix F58 sind<br />

viermal schneller als die alte Generation Industrial-Ethernet-<br />

Drehgeber: Sie verfügen über eine Zykluszeit von 250 μs und<br />

werden so hohen Echtzeitanforderungen gerecht. Die Sendix-F58-<br />

Drehgeber Profinet unterstützen taktsynchrone Zykluszeiten von<br />

einem SendCycle bis zu 31,25 μs und einem Jitter < 1 μs und sind<br />

somit die passende Lösung für schnelle Anwendungen wie z. B.<br />

bei Achssynchroni sierung. Mit dem Profidrive-Profil ist die<br />

Interoperabilität zwischen<br />

ver schiedensten Steuerungsund<br />

Antriebsherstellern<br />

möglich. Die hohe Schutzart<br />

IP67 sorgt für einen zuverlässigen<br />

Einsatz, ganz gleich ob in<br />

der Fabrik automation oder in<br />

der Antriebstechnik.<br />

www.kuebler.com<br />

82 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

KABELVERSCHRAUBUNG IM HYGIENIC DESIGN<br />

EMV-Kabelverschraubungen<br />

sorgen für eine<br />

zuverlässige,<br />

lückenlose<br />

Abschirmung<br />

rund um die<br />

Kabeleinführung.<br />

Bei der blueglobe<br />

TRI Clean Plus<br />

kommt zur<br />

EMV-Sicherheit<br />

der Aspekte des<br />

Hygienic Designs<br />

hinzu. Denn diese Baureihe aus Edelstahl 1.4404/AISI 316L<br />

verfügt über eine formschöne, sehr glatte Oberfläche (Rauheit<br />

Ra < 0,8 μm) sowie über gerundete, kantenfreie Übergänge zu<br />

den Schlüsselflächen. Die EMV-Kabelverschraubungen baut<br />

dabei sehr kompakt und niedrig, auch weil sie auf Block geschraubt<br />

wird, sich also passgenau an die Gehäuseoberfläche<br />

anschmiegt, ohne offene Gewindegänge. Technische Features<br />

sind die hohen Schutzarten IP68 und IP69, die kabelschonende<br />

Abdichtung durch den großen Dichteinsatz und die überdurchschnittlich<br />

hohe Zugentlastung, die ein Herausrutschen des<br />

Kabels aus der Kabelverschraubung verhindert. Für Dichteinsätze<br />

und Dichtscheiben verwendet Pflitsch Kunststoffe entsprechend<br />

der FDA 21 CFR §177.2600, die nach der EU-Verordnung<br />

10/2011 für den Kontakt mit Lebensmitteln geeignet sind. Die<br />

Edelstahl-Kabelverschraubung ist entwickelt unter aktuellen<br />

Hygienic-Design- und EMV-Vorschriften, erreicht höchste<br />

Dämpfungswerte bis Cat. 7A und ist ausgezeichnet mit dem iF<br />

product design award.<br />

DREHGEBER UND NEIGUNGSSENSOREN MIT<br />

MODBUS-RTU-SCHNITTSTELLE<br />

Posital hat sein Schnittstellenprogramm<br />

für die<br />

Ixarc-Drehgeber- und<br />

Tiltix-Neigungssensoren-Baureihen<br />

um das Modbus-RTU-<br />

Interface erweitert. Dieses<br />

wurde zuletzt besonders bei<br />

großen Solarinstallationen<br />

beliebter. Außerdem kommt<br />

es auch in Verpackungslinien und mobilen Maschinen zum Einsatz.<br />

Modbus RTU wird meist in kleinen bis mittelgroßen Steuerungssystemen<br />

bzw. Netzwerken mit bis zu 32 Knoten verwendet. Es wird von<br />

vielen <strong>SPS</strong>-Herstellern unterstützt. Es kann auch in einem Umfeld<br />

mit elektromagnetischen Störungen über große Entfernungen –<br />

1 000 m und mehr – zuverlässig kommunizieren. Beim Ixarc-Absolutgeber<br />

mit der Schnittstelle können Nutzer exakt vorgeben, was<br />

sie in Bezug auf Gehäusematerial und Schutzart, Wellentyp und<br />

-durchmesser, Montageflansch und Steckertyp benötigen. Geht es<br />

um Multiturn-Einsätze, bei denen komplexe Drehbewegungen<br />

hochpräzise erfasst und dokumentiert werden müssen, greift bei<br />

den IXARC-Geräten die integrierte Wiegand-Technik. Per Energy-<br />

Harvesting liefert sie genug Spannung, um den Rotationszähler<br />

und die dazugehörige Elektronik ständig zu aktivieren.<br />

Die Tiltix-Neigungssensoren sind überall dort nützlich, wo es – oft<br />

aus Sicherheitsgründen – um die präzise Erfassung des Neigungswinkels<br />

ganzer Anlagen oder einzelner Komponenten geht.<br />

www.posital.de<br />

www.pflitsch.de<br />

DATENLEITUNGEN FÜR DIE SMARTE FABRIK<br />

In der smarten Fabrik<br />

müssen Aktoren und<br />

Sensoren an jeder<br />

systemrelevanten<br />

Stelle Daten in<br />

Echtzeit liefern. Für die<br />

Ethernet-Technologie<br />

hat Lapp jetzt mehrere<br />

Datenübertragungssysteme<br />

im Portfolio.<br />

Die übertragungsstarke<br />

4- bzw. 8-paarige<br />

Leitung Etherline LAN<br />

1 000 Cat.7A eignet<br />

sich zur strukturierten<br />

Gebäudeverkabelung innerhalb von LAN-Netzwerken und allen<br />

Ethernet-Anwendungen bis 10GBase-T. Die robuste, ölbeständige<br />

Etherline Tray Cat.7 PLTC wurde für die USA entwickelt. Sie ist<br />

die erste ihrer Art mit PLTC-Einstufung nach UL und kann somit<br />

offen auf Kabelpritschen verlegt werden. Die Etherline PN Cat.6A<br />

FC eignet sich zur festen Verlegung im Profinet-Netzwerk (Typ A).<br />

Die Etherline PN Cat.6A FLEX FC wurde für den flexiblen Einsatz<br />

im Profinet-Netzwerk (Typ C) entwickelt und hat besondere<br />

EMV-Eigenschaften. Hart im Nehmen ist die Etherline PN Cat.6A<br />

FD FC für den hochflexiblen Schleppketteneinsatz im Profinet-<br />

Netzwerk (Typ C).<br />

www.lappkabel.de<br />

HFI ANTRIEBE<br />

Leistungsstark, kommunikativ und sicher<br />

– für einen vielseitigen Einsatz<br />

• Integrierter Synchron- Servoantrieb<br />

• variable Feldbusanbindung<br />

CANopen®, EtherCAT, PROFINET, EtherNet/IP<br />

• optional mit funktionaler Sicherheit<br />

Safe Torque Off (STO)<br />

Performance Level e Kat. 3, SIL 3<br />

Produktseite<br />

HFI Antriebe<br />

www.engelantriebe.de


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

84 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

DIE ZUKUNFT<br />

IST VERNETZT<br />

Plug-and-play: Nach diesem Prinzip lassen sich<br />

bis zu acht Sicherheitsschaltgeräte<br />

unterschiedlicher Bauarten an Sicherheitssteuerungen<br />

mit Profinet/ Profisafe anschalten –<br />

über eine sichere Feldbox. Das bietet Vorteile<br />

für Maschinenbauer und Anwender.<br />

Konnektivität und Vernetzung sind zentrale Trends der Automatisierungs-<br />

und Steuerungstechnik. Insellösungen werden,<br />

wenn man von den – letztlich auch vernetzten – pneumatischen<br />

Ventilinseln absieht, immer weniger nachgefragt.<br />

Dieser Trend gilt auch für die Maschinensicherheit. Nach traditionellem<br />

Konzept bildet sie tatsächlich eine Insellösung,<br />

steuerungstechnisch losgelöst von betriebsmäßigen Signalen und<br />

überwacht durch Sicherheitsrelaisbausteine oder eigene<br />

sicherheitsgerichtete Steuerungen. Dieses Grundprinzip „Safety<br />

Separated“ gibt es heute in erneuerter Form und es bietet Vorteile,<br />

weil es z. B. eine Vernetzung der Sicherheitsschaltgeräte untereinander<br />

ermöglicht. Parallel dazu hat sich das Sicherheitskonzept<br />

„Safety Integrated“ entwickelt, d. h. die Integration der Maschinensicherheit<br />

in die Maschinensteuerung.<br />

BIS ZU ACHT SICHERHEITSSCHALTGERÄTE<br />

Um diese Grundkonzepte in der Praxis noch effizienter und nutzerfreundlicher<br />

zu gestalten, hat die Schmersal Gruppe die Safety<br />

Fieldbox entwickelt.<br />

Mit dieser Box für die Vor-Ort-Montage auf Shopfloor-Ebene<br />

steht den Maschinenherstellern und -betreibern eine universelle<br />

Lösung für die Installation eines sehr breiten Typen- und Technologiespektrums<br />

an Sicherheitsschaltgeräten zur Verfügung. Das<br />

Gerät mit der offiziellen Bezeichnung SFB-PN wird in Profinet-/<br />

Profisafe-Systeme integriert und eignet sich für die einfache Plugand-play-Installation<br />

von bis zu acht Sicherheitsschaltgeräten<br />

verschiedenster Bauarten: elektronische und elektromechanische<br />

Sicherheitszuhaltungen, Sensoren, Bedienfelder, Lichtvorhänge<br />

und „klassische“ Sicherheitsschalter. Dabei belegen Sicherheitszuhaltungen<br />

unterschiedlicher Bauart (elektronisch und elektromechanisch)<br />

jeweils nur einen Geräteanschluss.<br />

Beispielsweise können zwei oder drei Sicherheitsschalter oder<br />

-zu haltungen für die Stellungsüberwachung einer Schutztür oder<br />

einer Wartungsklappe, ein Sicherheitslichtvorhang für die Bereichsabsicherung<br />

eines Einlegeplatzes und ein Bedienfeld mit<br />

Not-Halt-Taster sowie bis zu drei nicht sichere Befehls- und Meldegeräte<br />

über die Safety Fieldbox an die übergeordnete Sicherheitssteuerung<br />

angeschlossen werden. Die Anschaltung der Sicherheits-<br />

Udo Weber, Produktmanager Sicherheitstechnik, Schmersal Gruppe, Wuppertal<br />

schaltgeräte über die Feldbox spart u. a. deshalb Kosten, weil mehrere<br />

Geräte in der Sicherheitskette an einen gemeinsamen Profinet/<br />

Profisafe-Knoten angebunden werden. Das ist deutlich günstiger<br />

als jedes einzelne Gerät mit einem Profinet-Interface aus zustatten.<br />

Als universelle Geräteschnittstelle wird ein achtpoliger M12-Stecker<br />

verwendet. Ein zusätzlicher <strong>Digital</strong>eingang an jedem Gerätesteckplatz<br />

erlaubt die Auswertung der Diagnosesignale aller angeschlossenen<br />

Sicherheitsschaltgeräte.<br />

ALLE SIGNALE ÜBER EINE SCHNITTSTELLE<br />

Für die Praxis heißt das: Über die Safety Fieldbox können wirklich<br />

sämtliche Sicherheitsschaltgeräte z. B. eines Anlagenabschnitts,<br />

eines Arbeitsplatzes oder eines Gefahrenbereichs angeschaltet<br />

werden. Und: Es werden sowohl die sicherheitsgerichteten als<br />

auch die betriebsmäßigen, z. B. für die Diagnose erforderlichen<br />

Signale gesammelt und übertragen. Diese Informationen kann<br />

DIE LÖSUNG EIGNET SICH AUCH<br />

FÜR GRÖSSERE MASCHINEN,<br />

BIS ZU ZEHN FELDBOXEN<br />

MIT INSGESAMT 80 GERÄTEN<br />

KÖNNEN IN REIHE GESCHALTET<br />

WERDEN<br />

der Anwender z. B. nutzen, um Unregelmäßigkeiten wie etwa einen<br />

Versatz der Schutztür aufzudecken und somit ein frühzeitiges Eingreifen<br />

im Servicefall zu ermöglichen. Das erhöht die Verfügbarkeit<br />

der Anlage. Darüber hinaus können die Daten auch als<br />

Grundlage verwendet werden, um die Fahrweise bzw. die Bedienung<br />

der Maschine zu optimieren und somit langfristig das Risiko<br />

von Stillständen zu senken.<br />

AKTUELLE TRENDS DER<br />

MASCHINENSICHERHEIT<br />

Die Safety Fieldbox zur Datenintegration adressiert<br />

mehrere aktuelle Trends in der Maschinensicherheit:<br />

n Maschinen haben mehr und unterschiedliche<br />

Sicherheitsschaltgeräte (aus Gründen von Produktivität<br />

und Sicherheit)<br />

n die Daten/Signale der Sicherheitsschaltgeräte werden<br />

zunehmend von übergeordneten Systemen ausgewertet<br />

n das gilt für die sicherheitsgerichteten und die betriebsmäßigen<br />

Signale (Stichworte Diagnose/Condition<br />

Monitoring/Predicitive Maintenance)<br />

n gewünscht sind einfach zu installierende Sicherheitssysteme,<br />

die sich optimalerweise auch flexibel an veränderte<br />

Anforderungen anpassen lassen<br />

Der zunehmende Trend zur Nutzung übergreifender<br />

Daten protokolle wie insbesondere OPC UA – noch oberhalb<br />

der konventionellen Bussysteme – wird diese Entwicklungen<br />

sowie die Einsatzvorteile der Safety Fieldboxen noch<br />

verstärken.<br />

Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong> DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> 85


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

01<br />

BIS ZU ZEHN BOXEN<br />

Der Vorteil der Safety Fieldbox für den Anwender liegt auf der<br />

Hand: Er profitiert von einer deutlich vereinfachten und somit<br />

auch kostengünstigeren Verdrahtung von Sicherheitsschaltgeräten.<br />

Zudem werden aufwändige Zusatzinstallationen für die Ansteuerung<br />

der Zuhaltung und das Rücklesen der Diagnoseinformationen<br />

vermieden.<br />

Diese Lösung eignet sich ebenfalls für größere Maschinen und<br />

Anlagen, weil durch den Einsatz des M12-Power-Steckers zur<br />

Versorgung der Fieldbox – je nach Schaltgerätetyp und Stromaufnahme<br />

– bis zu zehn Safety Fieldboxen mit 80 Geräten einfach in<br />

Reihe geschaltet werden können.<br />

UNIVERSALLÖSUNGEN<br />

SIND GEFRAGT<br />

Die Vielfalt in der Maschinensicherheit<br />

ist groß: verschiedene Architekturen,<br />

verschiedene Technologien, verschiedene<br />

Hersteller, verschiedene Gerätetypen.<br />

Hier sind Universallösungen gefragt, die<br />

eine flexible Vernetzung und<br />

Integration ermöglichen.<br />

MARTINA KLEIN,<br />

Stv. Chefredakteurin<br />

EINE NUMMER KLEINER – DREI ALTERNATIVEN<br />

Nun wird es Maschinenhersteller geben, die sich nicht zu einer<br />

Safety Fieldbox entschließen können, weil die Maschinen z. B. nur<br />

mit wenigen Sicherheitsschaltgeräten ausgestattet sind. Auch in<br />

diesem Fall muss man nicht auf die Integration verzichten, sondern<br />

kann die Vorteile der vereinfachten Installation und der höheren<br />

Datentransparenz in Anspruch nehmen. Das ermöglicht z. B. das<br />

ebenfalls von Schmersal entwickelte „IO Parallel“-System. Bei ihm<br />

kann der Anwender eine universelle, kostengünstige Standardlösung<br />

mit Klemmen einsetzen und die Sicherheitsschaltgeräte damit<br />

parallel verdrahten.<br />

Eine weitere Option, die Safety-Installationssysteme, wurde für<br />

Anwendungen mit ausschließlich elektronischen Sicherheitsschaltgeräten<br />

entwickelt. Hier kann der Anwender zwischen einem<br />

passiven Verteilermodul (PDM) und einer passiven Feldbox (PFB)<br />

wählen. Beide ermöglichen die gemischte Reihenschaltung von bis<br />

zu vier unterschiedlichen elektronischen Sicherheitsschaltgeräten je<br />

Modul. Weil mehrere Module zu größeren Systemen verschaltet<br />

werden können, eignet sich diese Lösung auch für komplexere Maschinen<br />

und Anlagen.<br />

Eine dritte Möglichkeit ist die Nutzung des SD-Interface. Es erlaubt<br />

die Übertragung sicherheitsgerichteter Daten von elektronischen<br />

Sicherheitsschaltgeräten, die über das Interface verbunden<br />

sind. Viertens schließlich ermöglicht das sichere Bussystem AS-<br />

Interface Safety at Work (ASi SaW) den Aufbau individuell skalierbarer<br />

Sicherheitslösungen für unterschiedliche Maschinengrößen<br />

bei einfacher und schneller Montage.<br />

Der Überblick zeigt: Der Konstrukteur hat die Wahl. In der Praxis<br />

entscheiden sich viele Maschinenhersteller für die Safety<br />

Fieldbox – auch, aber nicht nur solche, die bislang einfachere<br />

Möglichkeiten der Integration wie IO Parallel und die Safety-<br />

86 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


02<br />

03<br />

TTC 500 Familie<br />

01 Als einfache Plug-and-play-Lösung ermöglicht die Safety Fieldbox<br />

eine schnelle Montage sowie eine kostengünstige und fehlersichere<br />

Installation bei geringem Verdrahtungsaufwand<br />

02 Gelungenes Beispiel für Vernetzung: An die Safety Feldbox von<br />

Schmersal lassen sich Sicherheits schaltgeräte anschließen, die<br />

unterschiedliche Technologien nutzen<br />

03 Beispielhafte Praxislösung: Unterschiedliche Sicherheitsschaltgeräte,<br />

angeschaltet an die Safety Fieldbox; jedes Gerät beansprucht<br />

nur einen Steckerplatz<br />

Installations systeme genutzt und deren Vorteile erkannt haben.<br />

Deshalb vollziehen sie nun den Schritt zur Safety Fieldbox, die eine<br />

nochmals höhere Integration sowohl der sicherheitsgerichteten<br />

als auch der betriebsmäßigen Signale von Sicherheitsschaltgeräten<br />

ermöglicht.<br />

Höchste Sicherheitsstandards<br />

Hersteller von Bussen, LKW und mobilen<br />

Maschinen im Straßeneinsatz können auf<br />

die neue nach ISO 26262:2018 zertifizierte<br />

Controllerfamilie TTC 500 von TTControl<br />

vertrauen. Die Verwendung der TTC 500<br />

senkt die Validierungskosten auf Fahrzeugebene<br />

erheblich und beschleunigt zugleich<br />

dessen Markteinführung.<br />

Bilder: Schmersal<br />

www.schmersal.com<br />

www.ttcontrol.com/ecu<br />

products@ttcontrol.com


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

ENERGIEFÜHRUNG MIT ABSCHALTSCHUTZ<br />

Igus hat ein neues Zug-/Schubkraftüberwachungssystem für Krane auf den Markt<br />

gebracht. EC.PR erfasst positionsgenau die definierten Kraftwerte des schwimmenden<br />

Mitnehmers und schaltet bei Überschreitung ab. EC.PR wurde für<br />

Verfahrwege von Energieketten ab 150 m entwickelt. Das System besteht aus zwei<br />

Sensoren, die miteinander kommunizieren. Ein Sensor misst die Zug-/Schubkraft,<br />

während etwa ein digitales Wegemesssystem die exakte Position des Trolleys bzw.<br />

des Mitnehmers der E-Kette ermittelt. Dafür werden sogenannte „Beacons“ in<br />

einem Abstand von 500 mm auf der Außenseite der Führungsrinne angebracht.<br />

Jeder Position und damit jedem Beacon ist eine Zug-/Schubkraft zugeordnet. Wird<br />

dieser Wert überschritten, erfolgt eine automatische Abschaltung. Eingedrungene<br />

Fremdkörper können entfernt und die Anlage erneut in Betrieb genommen<br />

werden. Die Positionsinformationen erhält das nachrüstbare EC.PR aus Modulen<br />

der <strong>SPS</strong>, einem OPC-UA-Server, analogen oder digitalen Wegmess systemen.<br />

www.igus.de<br />

SMARTE SICHERHEITSMODULE FÜR DIE KOMPAKT-<strong>SPS</strong><br />

SICHER<br />

AUCH IN<br />

ZONE 21<br />

ATEX-REPARATUR-<br />

SCHALTER FÜR DEN<br />

EX-BEREICH<br />

Mitsubishi Electric erweitert die<br />

Melsec-iQ-F <strong>SPS</strong>-Serie um zwei<br />

Module, die das Engineering verkürzen,<br />

den Verdrahtungsaufwand<br />

verringern und die Inbetriebnahme<br />

von Sicherheitssteuerungen vereinfachen<br />

sollen. Die Module FS5-SF-<br />

MU4T5 und FX5-SF-8D14 unterstützen<br />

den Aufbau eines Sicherheitssystems,<br />

das nach den internationalen<br />

Normen Kategorie 4, PLe und SIL3<br />

zertifiziert ist. Sie werden direkt über<br />

Federklemmen an die <strong>SPS</strong>-CPU Melsec FX5U oder FX5UC angeschlossen. Zur Implementierung<br />

eines Sicherheitssteuerungssystems ist keine separate Programmierung<br />

erforderlich. Neun Safety-Funktionen lassen sich direkt über den Drehschalter auf der<br />

Vorderseite auswählen. Die Module ermöglichen auch den Einsatz einer FX5-<strong>SPS</strong> sowohl<br />

für die Standard- als auch für die Sicherheitssteuerung. Durch Anschluss eines Hauptsicherheitsmoduls<br />

werden jeweils vier Ein und Ausgänge bereitgestellt. Über zwei<br />

zusätzlich aufgeschaltete Erweiterungsmodule lassen sich bis zu 20 Ein- und vier<br />

Ausgänge realisieren.<br />

www.mitsubishielectric.com<br />

EX-BEDIENGERÄTE FÜR EINSÄTZE UNTER<br />

EXTREMBEDINGUNGEN<br />

www.krausnaimer.com<br />

Mit Ex BF 80 präsentiert Steute Bediengeräte<br />

für die Mensch-Maschine-<br />

Schnittstelle. Sie eignen sich für<br />

Einsätze in explosionsgefährdeten<br />

Bereichen bei Umgebungstemperaturen<br />

von -60 bis +65 °C. Die neue Baureihe<br />

steht in drei Gehäusegrößen für ein,<br />

zwei oder drei Befehlsgeräte zur<br />

Verfügung. Bei der Bestückung kann<br />

zwischen verschiedenen Befehlsgeräten,<br />

Leuchtmeldern und Schlüsselschaltern<br />

gewählt werden. Dazu zählen auch<br />

Not-Aus- und Pilzdrucktaster. Alle<br />

Modelle erfüllen die Schutzart IP66 und lassen sich an Maschinenumhausungen oder<br />

auf Wänden und Paneelen montieren. Die Erweiterung des Temperaturbereichs ist<br />

Folge einer Neu konstruktion der Betätiger. Durch die veränderte Formgebung lassen<br />

sich auch Dichtungen nutzen, die für Tieftemperatureinsätze konzipiert sind. Die<br />

modifizierte Skala ist im neuen Atex-/IECEx-Zertifikat vermerkt. Damit sind die<br />

Ex-Bediengeräte prädestiniert für Anwendungen im Schiffbau, in der Offshore-Technik<br />

sowie der Öl- und Gas-Industrie.<br />

www.steute.com<br />

88 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


SICHERHEITSMODULE FÜR I/O- UND STEUERUNGSSYSTEME<br />

Yaskawa stellt neue Safety-Module für die SLIO-I/O-Steuerung vor.<br />

Sie unterstützen FSoE (Fail Safe over EtherCAT) und lassen sich mit<br />

dem EtherCAT-Interface-Modul 053-1EC01 als Slave an FSoE-Mastern<br />

betreiben. Die SLIO-Module (021-1SD10 und 022-1SD10) sind<br />

mit vier digitalen Eingängen (24 V) oder mit vier digitalen Ausgängen<br />

(24 V DC, 0,5 A) erhältlich, jeweils potentialgetrennt zum<br />

Rückwandbus. Durch Integration einer Sicherheitsbau-gruppe, die<br />

im Fehlerfall selbsttätig abschaltet, werden die Vorgaben gemäß<br />

IEC 61508 SIL3 und EN ISO 13849-1, Kat.4 / PL e erfüllt. Für<br />

Profinet, Profibus, EtherCAT, DeviceNet, CANopen, EtherNet/IP<br />

sowie Modbus TCP werden Feldbus-Interfaces angeboten. Zur Wahl<br />

stehen zwei, vier oder acht Kanäle. Der Rückwandbus der IO-Module,<br />

der mit einer Geschwindigkeit von 48 Mbit/s kurze Reaktionszeiten<br />

ermöglicht, kann bis zu 64 Elektronik-Module unterstützen.<br />

Die treppenförmige Verdrahtungsebene mit Federzugklemmtechnik<br />

spart zudem Platz beim Einbau.<br />

www.yaskawa.eu.com<br />

UL-ZERTIFIZIERUNG FÜR SCHALTSCHRÄNKE IN EX-ZONEN<br />

Krayer Systemtechnik hat sich der UL-Zertifizierung<br />

für Schalt- und Steuer schränke in<br />

explosionsgefährdeten Bereichen unterzogen<br />

und darf ab sofort entsprechende<br />

Geräte bauen sowie eigenständig labeln.<br />

Das Audit wurde von den US-amerikanischen<br />

„Underwriters Laboratories“ (UL)<br />

geleitet. Bestätigt sind der “UL 698A<br />

(NRBX) Standard for Industrial Control<br />

Panels Relating to Hazardous (Classified)<br />

Locations“ und „UL 1203 (NNNY) ExplosionProof<br />

and Dust-IgnitionProof Electrical<br />

Equipment for Use in Hazardous (Classified)<br />

Locations“. “In Deutschland gibt es<br />

eine gute Handvoll Schaltschrankbauer, die<br />

den Schaltschrank nicht nur bauen, sondern auch gleich das Zertifizierungszeichen UL<br />

für die Verwendung in den USA und in Kanada aufbringen dürfen. Hier erfolgt nach<br />

dem Export in der Regel keine Prüfung mehr vor Ort. Zu diesen Schaltschrankbauern<br />

zählen wir“, so Geschäftsführer Werner Krayer. „Durch die aufwendige UL-Zertifizierung<br />

sind wir praktisch selbst zur Zertifizierungsstelle geworden.“<br />

www.krayer.de<br />

INNOVATIONEN RUND UM DIE ENERGIEFÜHRUNGSKETTE<br />

Tsubaki Kabelschlepp erweitert sein<br />

Portfolio um vier neue Produkte: Das<br />

Unternehmen spendiert der Uniflex-Advanced-Serie<br />

eine neue Baugröße mit<br />

einer Innenhöhe von 56 mm und<br />

Innenbreiten von 100 - 250 mm. Damit<br />

lassen sich mittlere und größere<br />

Leitungspakete gut schützen und<br />

führen. Auch bei den Robotrax-Energieführungsketten<br />

wird es ein neues<br />

Modell geben: Die besonders große<br />

Ausführung mit drei Kammern eignet<br />

sich besonders für Anwendungen in der Robotik, bei denen zahlreiche Leitungen und<br />

Schläuche mit bis zu 45 mm Durchmesser geführt werden müssen. Bei den Heavy<br />

Duty Energieketten der TKHD-Serie präsentiert das Unternehmen eine neue RSC-<br />

Ausführung mit bereits in die Kette integrierten Rollen. Für gleitende Anwendungen<br />

ergänzt Tsubaki Kabelschlepp zudem das Alu-Guide-Baukastensystem um eine<br />

Gleitauflage aus Kunststoff. Diese lässt sich ohne Werkzeug einfach durch Einhängen<br />

in die Kanalwand montieren und sorgt für ein sanftes Gleiten der Energiekette.<br />

www.kabelschlepp.de<br />

Im Einsatz bewährt –<br />

Sicherheitsschalter CTP<br />

Transpondercodierter Sicherheitsschalter<br />

mit Zuhaltung<br />

u Höchste Sicherheit, Kategorie 4 / PL e<br />

u Schmale Bauform mit Schutzart<br />

IP67, IP69, IP69K<br />

u Robustes Gehäuse mit Metallkopf<br />

u Reihenschaltung von bis zu 20 Geräten<br />

u Manipulationssicher<br />

u Zuhaltekraft 3900 N<br />

u Optional mit AS-Interface und für<br />

Ex-Schutz, Zone 2 /22<br />

www.euchner.de


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

SMARTE<br />

SICHERHEIT<br />

DR.-ING. HANNES ZIPSE<br />

Verkaufsleiter Deutschland, EUCHNER GmbH + Co. KG, Leinfelden-Echterdingen<br />

Bei der Auswahl von Sicherheitsschaltern steht für den Anwender die funktionale<br />

Sicherheit im Vordergrund, fokussiert wird also auf die sicheren Ausgänge des<br />

Sensors. Aber: Zusatzinformationen wie die Anzahl der Betätigungen, die<br />

Innentemperatur und die anliegende Spannung können wertvolle Informationen<br />

für die Optimierung der Anlagen liefern. Diese Intelligenz wird im Rahmen von<br />

Industrie 4.0 zunehmend gefordert. Die Kommunikation erfolgt über Ethernet-Bus<br />

oder IO-Link. Reihenschaltungen von 20 Schaltern und mehr können so ständig<br />

überwacht und analysiert werden. Doch auch die Safety selbst wird schlau:<br />

Zuhalteschalter, die erkennen, ob sie im Prozess- oder im Personenschutz<br />

eingesetzt werden. Schalter, die verschiedene Betätigercodes aus einem Sample<br />

sicher erkennen, während alle anderen ausgeschlossen werden. Beispiele für die<br />

smarte anwendungsorientierte Sicherheitstechnik von morgen.<br />

Vernetzte Maschinen,<br />

intelligente dezentrale<br />

Komponenten, Menschen<br />

im direkten Kontakt mit<br />

Robotern – die Szenarien<br />

einer Industrie 4.0 stellen<br />

die Maschinensicherheit vor<br />

neue Herausforderungen.<br />

Andererseits eröffnen die<br />

Veränderungen durch die<br />

<strong>Digital</strong>isierung vielleicht<br />

auch hier neue Chancen?<br />

Wir haben bei Akteuren der<br />

Branche nachgefragt:<br />

Wie sieht smarte<br />

Maschinensicherheit aus?<br />

DIE SAFETY LIEFERT<br />

NICHT NUR ZUSATZ-<br />

INFORMATIONEN,<br />

SIE SELBST WIRD<br />

AUCH SCHLAU<br />

WIR VERWANDELN<br />

SICHERHEIT VON<br />

EINEM NÖTIGEN<br />

ÜBEL IN EINEN<br />

MEHRWERT<br />

BERTHOLD KETTERER<br />

Senior Vice President Industrial Safety bei der SICK AG, Waldkirch<br />

Smarte Maschinensicherheit ist für Sick gleichzeitig produktiv. Heutige<br />

Sicherheitslösungen stoppen die Maschine im Falle einer Gefährdung, um<br />

Menschen zu schützen. Jeder Stopp und Restart mindert die Produktivität. Das<br />

ändert Sick und definiert Sicherheitslösungen neu. Wir verwandeln Sicherheit<br />

von einem nötigen Übel, das Geld kostet, in einen Mehrwert. <strong>Digital</strong>isierung und<br />

Algorithmen ermöglichen dieses komplett neue Mindset. Ein Beispiel ist PSDI<br />

(Presence Sensing Device Initiating). Bei herkömmlichen Sicherheitslösungen für<br />

mechanische Pressen legt der Werker das Werkstück ein, nimmt die Hände aus<br />

dem Sicherheitsbereich und drückt zwei Schalter neben der Maschine, um den<br />

Pressvorgang zu starten. Mit PSDI werden die Hände selbst zum Ein- und<br />

Ausschalter. Sind die Hände aus dem gesicherten Feld des Prozessschritts, kann<br />

die Anlage wieder automatisiert weiterarbeiten: Safe Productivity.


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

PHILIP KLEEN<br />

Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Smart Safety/Industrielle Kommunikationssysteme, Fraunhofer IOSB-INA, Lemgo<br />

Die smarte Maschinensicherheit vereint Maschinen- und IT-Sicherheit zu einem<br />

ganzheitlichen Schutzkonzept. Sich ergänzende Normen und Prozesse stellen die<br />

Sicherheit von Menschen, Umwelt sowie den Schutz von Know-how und Daten sicher.<br />

Die Maschinensicherheit wird aus der Ecke eines „normativen Ärgernisses“ geholt und<br />

durch Mehrwerte für Maschinenbauer und Betreiber gekennzeichnet. Self-X-<br />

Technologien lassen die Komplexität einer manuellen Bewertung steigen, ihr Einsatz in<br />

der Maschinensicherheit stellt auch eine Chance dar. Durch eine Automatisierung der<br />

Bewertung kann die Sicherheit kontinuierlich überwacht und die Komplexität der<br />

Bewertung von Maschinensicherheit reduziert werden. Dazu wird in Zukunft der<br />

digitale Zwilling mit eindeutigen Merkmalen und Semantik erweitert. Diese maschinell<br />

verarbeiteten Informationen werden von einem Bewertungsalgorithmus zur<br />

Bewertung genutzt.<br />

SMARTE MASCHINEN-<br />

SICHERHEIT VEREINFACHT<br />

DIE BEURTEILUNG<br />

PRODUKTIVITÄT 4.0<br />

BRAUCHT DYNAMISCHE<br />

SICHERHEITSZONEN<br />

MATTHIAS HEROLD<br />

Gruppenleiter Risiko und Zuverlässigkeit, TÜV SÜD Industrie Service GmbH, Chemnitz<br />

Modulare Anlagen produzieren hochflexibel und fordern zugleich das bisherige<br />

Sicherheitsdenken heraus. Jede wesentliche Änderung an der Anlagenkonfiguration muss<br />

derzeit durch Experten neu bewertet werden. Die Normkonformität verketteter Maschinen<br />

sollte künftig durch automatisierte Prozesse bestätigt werden. Bei kollaborierenden<br />

Robotern sind seitens des Arbeitsschutzes oft noch Fragen offen. Es lohnt nur der Einsatz<br />

hochverfügbarer Systeme, die bisweilen ein Spannungsfeld zwischen Produktivität und<br />

Sicherheit eröffnen. Die Risikobeurteilung ist deutlich komplexer als üblich. Berührungslos<br />

wirkende Schutzeinrichtungen begrenzen zwar die Kraft und Geschwindigkeit bspw. eines<br />

Roboterarms, reagieren aber immer gleich. Das beschränkt die Einsatzmöglichkeiten.<br />

Vielversprechend ist der Ansatz dynamischer Sicherheitszonen, d. h. Gefahren im laufenden<br />

Betrieb zu analysieren und zu bewerten. Unabhängige Prüforganisationen wie Tüv Süd<br />

unterstützen Unternehmen dabei.<br />

Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong> DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> 91


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

DIE DIGITALE ZUKUNFT<br />

BLEIBT SPANNEND<br />

Connect ist der Schlüsselbegriff der virtuellen <strong>SPS</strong> <strong>2020</strong>. Connection, die<br />

Verbindung, der Kontakt, ist leider das, was in diesem Jahr durch Covid-19<br />

auf der <strong>SPS</strong> nicht stattfindet.Die Wichtigkeit der Kommunikation und<br />

des fachlichen Austauschs auf Messen wird damit noch einmal deutlich.<br />

Auch in der Technik, gerade in der Antriebstechnik, hat Connection, hat<br />

Kommunikation eine große Bedeutung und Zukunft. In unserem Special zur <strong>SPS</strong><br />

Connect stellen wir Beispiele für smarte Integration aus den Bereichen Motoren,<br />

Getriebe und Steuerung näher vor. Es ist beeindruckend, welche Fähigkeiten die<br />

einzelnen Antriebselemente mittlerweile durch Vernetzung erhalten haben.<br />

Noch beeindruckender werden die Anwendungen sein, die Konstrukteure sich<br />

damit erdenken werden. Und wenn dann noch die Künstliche Intelligenz<br />

verstärkt ins Spiel kommt...<br />

Ich wünsche Ihnen eine spannende Lektüre.<br />

Ihr<br />

Miles Meier<br />

Redakteur<br />

m.meier@vfmz.de<br />

ETHERCAT-KLEMMENSERIE ERWEITERT<br />

KUNDENSPEZIFISCHE<br />

ANTRIEBE FÜR<br />

Maschinenbau<br />

Luftfahrt<br />

Automotive<br />

Erneuerbare Energien<br />

…<br />

Brandenburger Strasse 10<br />

D-88299 Leutkirch im Allgäu<br />

phone +49 7561 98248-0<br />

info@ate-system.de<br />

www.ate-system.de<br />

Die meist kleinen und kostengünstigen Inkrementalencoder sind aus<br />

vielen Anwendungen nicht mehr wegzudenken. Dieser großen<br />

Bedeutung wird Beckhoff mit der umfassenden EtherCAT-Klemmenserie<br />

EL51xx zur Auswertung von 5-V-Inkrementalencodern mit<br />

RS422- und TTL-Signalen gerecht. Die Serie wurde jetzt um vier<br />

hochkompakte und leistungsfähige I/Os erweitert. Die vier neuen<br />

EtherCAT-Klemmen erfassen Inkrementalsignale mit hohen Frequenzen<br />

bis zu 5 MHz und verfügen über zahlreiche Parametriermöglichkeiten<br />

und integrierte Funktionen, die eine optimale Anpassung an<br />

die Steuerungsaufgaben ermöglichen. Jede einzelne EtherCAT-Klemme<br />

bietet eine integrierte Sensorversorgung, parametrierbar auf 5,<br />

12 oder 24 V. Es können Encoder mit differenziellem RS422-, 5-V-TTL<br />

oder Open-Collector-Interface angeschlossen werden. Zahlreiche<br />

integrierte Funktionen, wie z. B. die Rundachsenfunktion, Werkstückmessung<br />

und Stillstandüberwachung, ermöglichen zudem eine<br />

Datenvorverarbeitung direkt in der Klemme. Darüber hinaus steht<br />

u. a. die Messung einer Periode, Frequenz und Geschwindigkeit mit<br />

einer Auflösung von 10 ns zur Verfügung. Zusätzlich ist eine Duty-<br />

Cycle-Messung des eingehenden Signals implementiert.<br />

www.beckhoff.de<br />

92 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

SOFTSTARTER FÜR DIE HUTSCHIENENMONTAGE<br />

Mit dem VLT Soft Start Controller MCD 100 hat Danfoss einen kostengünstigen<br />

Softstarter für die Hutschienenmontage auf den Markt<br />

gebracht, der grundlegende Funktionen bietet. Das Halbleiterdesign<br />

vereinfacht die Installation, reduziert den Platzbedarf im Schaltschrank<br />

und ermöglicht die Auswahl auf der Grundlage der Motorleistung.<br />

Zeitsteuerung für Rampe-auf und Rampe-ab der Spannung ist möglich.<br />

Die Rampenzeit lässt sich über Drehschalter individuell von 0,4 bis 10<br />

Sekunden einstellen; für das Anlaufmoment sind Werte von 0 bis 85 %<br />

des Anlauf-Drehmoments direkt am Netz einstellbar. Der Softstarter hat<br />

einen Leistungsbereich von 24-480 V AC oder DC und arbeitet mit einer<br />

Versorgungsspannung von 3 x 208-600 V...0,1-11 kW (25 A). Eine<br />

universelle Steuerspannung vereinfacht die Auswahl und minimiert die<br />

Lagerhaltung. Aufgrund von erlaubten Umgebungstemperaturen von<br />

maximal 50 °C ohne Leistungsreduzierung ist eine externe Kühlung oder<br />

Überdimensionierung nicht notwendig.<br />

www.danfoss.com<br />

DC-STEUERUNGEN<br />

FÜR SCHNELLLADE-<br />

STATIONEN<br />

Die effiziente Leistungselektronik<br />

ermöglicht einen wirtschaftlichen<br />

Betrieb der<br />

HPC-Ladeinfrastruktur zum<br />

Schnelladen von Elektrofahrzeugen<br />

(EV), insbesondere<br />

Bussen und LKWs. Das System<br />

besteht aus einem Schrank, der<br />

mit bis zu vier Leistungsmodulen<br />

per Rack-Montage bestückt<br />

werden kann. Pro Systemschrank<br />

kann so eine Ladeleistung<br />

von bis zu 350 kW<br />

bereitgestellt werden. Je nach<br />

Anforderung können die<br />

Leistungsmodule flexibel<br />

miteinander verschaltet<br />

werden. Dies ermöglicht eine<br />

skalierbare Ladeleistung. Durch<br />

das Zusammenschalten<br />

mehrerer Systemschränke<br />

eco® – Getriebe<br />

mit Wow-Effekt<br />

Zykloidgetriebe der nächsten Generation: Die Neco ® -Serie<br />

setzt Maßstäbe in puncto Design, Leistungsfähigkeit und<br />

Anwenderfreundlichkeit<br />

können auch große Ladeparks<br />

im Megawatt-Bereich betrieben<br />

werden. Mit den Hot-<br />

Swap-fähigen Leistungsmodulen<br />

lassen sich diese schnell<br />

Instand setzen.<br />

www.phoenixcontact.com<br />

Mit der Neco ® -Serie schlägt Nabtesco ein neues Kapitel auf. Die kompakten Servogetriebe<br />

begeistern mit einem modularen Getriebekonzept, ganzheitlichem Korrosionsschutz, modernem<br />

Design sowie maximaler Flexibilität bei der Motoranbindung. Auch bei der Handhabung geht<br />

der Zykloidgetriebespezialist neue Wege. Noch nie waren Suche, Konfiguration, Montage und<br />

Anwendung so einfach. Eine wirtschaftliche Lösung für höchste Ansprüche.<br />

www.nabtesco.de<br />

Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong> DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> 93


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

Jörg Niermann, Bereichsleiter Marketing,<br />

Nord Drivesystems Gruppe, Bargteheide<br />

94 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

ENERGIESPARMOTOREN<br />

BALANCE VON<br />

EFFIZIENZ UND KOSTEN<br />

Die neue IE5+ Motorengeneration von Nord<br />

Drivesystems wurde mit besonderem Schwerpunkt<br />

auf den Einsatz in der Intralogistikbranche<br />

konzipiert. Die besonders energieeffizienten<br />

Synchronmotoren bieten einen konstant hohen<br />

Wirkungsgrad über den gesamten Verstellbereich,<br />

sind robust und kompakt und erweitern die<br />

Möglichkeiten des LogiDrive-Konzeptes hinsichtlich<br />

Betriebskostensenkung und Variantenreduzierung.<br />

Das Resultat: optimierte Performance und<br />

reduzierte Gesamtbetriebskosten.<br />

Als einer der weltweit führenden Komplettanbieter elektrischer,<br />

mechanischer und elektronischer Antriebstechnik kennt Nord<br />

Drivesystems die Bedürfnisse der Branche genau und entwickelt<br />

und produziert skalierbare Antriebslösungen für alle Teilbereiche<br />

der Intralogistik. Große Intralogistikprojekte für Flughäfen oder<br />

Paketzentren müssen verschiedene konkurrierende Ansprüche unter<br />

einen Hut bringen. Nord Drivesystems setzt dabei für die Antriebstechnik<br />

auf einen umfassenden TCO-Ansatz (Total Cost of Ownership), der sowohl<br />

Systemintegratoren als auch Betreibern gerecht wird. Die Lebenszykluskosten<br />

von Antriebslösungen umfassen sämtliche anfallenden<br />

Kosten: von der Anschaffung über die Inbetriebnahme, Nutzung und<br />

Wartung bis hin zur Entsorgung. Die beiden größten Hebel zur TCO-Senkung<br />

bieten dabei der Energieverbrauch sowie die Anzahl der eingesetzten<br />

Antriebsvarianten. Zwischen den Ansätzen der Energieeffizienzoptimierung<br />

und der Variantenreduzierung besteht jedoch ein Zielkonflikt.<br />

Diese beiden Spannungsfelder optimal in Einklang zu bringen, gehört zu<br />

den besonderen Stärken von Nord Drivesystems.<br />

ENERGIEEFFIZIENZ UND VARIANTEN REDUZIERUNG:<br />

EIN WIDERSPRUCH?<br />

Konzipiert man eine Anlage mit Antrieben, die jeweils auf den energieeffizientesten<br />

Arbeitspunkt ausgelegt sind, so laufen die Motoren unabhängig<br />

von ihrer Effizienzklasse vergleichsweise energieeffizient. Im<br />

Gegenzug müssen hierfür aber über den gesamten Lebenszyklus der Anlage<br />

viele verschiedene Antriebs varianten verwaltet und gewartet wer-<br />

Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong> DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> 95


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

den. Eine Variantenreduzierung hat genau das Gegenteil zum Ziel –<br />

nämlich die erforderlichen Drehmomente und Drehzahlen in einer<br />

Anlage mit so wenig verschiedenen Antriebsvarianten wie wirtschaftlich<br />

sinnvoll abzudecken. Eine Variante ist dabei eine Kombination<br />

aus Getriebe, Motor und Frequenzumrichter, die in unterschiedlichen<br />

Baugrößen und Übersetzungen vorkommen.<br />

Varianten können reduziert werden, indem für einen bestimmten<br />

Last- und Drehzahlbereich nur noch eine Getriebemotor- und Frequenzumrichter-Baugröße<br />

eingesetzt wird. Für kleinere Leistungsanforderungen<br />

oder andere Drehzahlbereiche kann diese Antriebseinheit<br />

dann, gesteuert durch den Frequenzumrichter, alle erforderlichen<br />

Betriebspunkte abdecken. Um diese Lösung wirtschaftlich zu<br />

betreiben, sind Motoren mit einem hohen, über den gesamten Arbeitsbereich<br />

möglichst konstanten Wirkungsgrad erforderlich. Eine<br />

Lösung: der neue IE5+ Motor von Nord Drivesystems.<br />

Der energieeffiziente Permanentmagnet-Synchronmotor reduziert<br />

die Verluste im Vergleich mit der aktuellen IE4-Baureihe noch einmal<br />

erheblich und erzielt einen Wirkungsgrad, der deutlich oberhalb der<br />

Effizienzklasse IE5 liegt. Diesen hohen Wirkungsgrad erreicht der<br />

kompakte Motor über einen breiten Drehmoment bereich und bietet<br />

damit auch in Teillast- und Teildrehzahlbereichen eine sehr gute<br />

Energieverbrauchsperformance. Darüber hinaus zeichnet sich die<br />

neue Motorserie laut Hersteller durch eine hohe Laufruhe, eine hohe<br />

Ausfallsicherheit sowie eine lange Lebens dauer aus. Die Antriebslösung<br />

für den Logistikbereich wird durch einen Nord-Frequenzumrichter<br />

entweder antriebsnah oder motorintegriert komplettiert.<br />

WENIGER VARIANTEN, BESSERE PERFORMANCE,<br />

GERINGERE KOSTEN<br />

Durch die hohe Effizienz bei konstantem Drehmoment über einen<br />

weiten Drehzahlbereich ist mit den neuen IE5+ Motoren eine<br />

gezielte Variantenreduzierung möglich. In Kombination mit der guten<br />

Überlastfähigkeit der Synchronmotoren kann statt verschiedener<br />

Antriebsgrößen nur eine reduzierte Anzahl eingesetzt werden. Diese<br />

wenigen Antriebe werden dabei je nach Anforderung durch den<br />

Umrichter angepasst. Das Ziel ist, ein Optimum zwischen hohem<br />

Wirkungsgrad und möglichst geringer Anzahl an Varianten zu finden.<br />

Die Applikationsingenieure von Nord eruieren die optimale Anzahl<br />

an Antriebsvarianten daher für jedes Projekt akribisch und schneiden<br />

alle Lösungen passgenau auf die jeweilige Kundenanwendung sowie<br />

das individuelle Lastkollektiv zu.<br />

Insbesondere für große Intralogistikinstallationen mit hunderten<br />

von Antriebseinheiten ergeben sich durch eine Reduzierung der<br />

eingesetzten Antriebsvarianten nennenswerte Vorteile wie eine Minimierung<br />

der administrativen Aufwände sowie die Verschlankung<br />

der Inbetriebnahme-, Logistik-, Lager- und Serviceprozesse. In<br />

Kombination mit dem hohen Wirkungsgrad lassen sich die Gesamtbetriebskosten<br />

(TCO) so erheblich senken.<br />

DYNAMISCHE LEICHTGEWICHTE<br />

Durch die optimierte Leistungsdichte lässt sich mit dem neuen IE5+<br />

Motor gegenüber herkömmlichen Asynchronmotoren eine Platzersparnis<br />

von bis zu 40 % erzielen. Das bedeutet: Auf gleichem Bauraum<br />

kann ein leistungsstärkerer Motor mit höherer Energieeffizienz<br />

eingebaut werden. Aufgrund der höheren Leistungsdichte<br />

ist ein IE5+ Synchronmotor, der ein Drehmoment von bis zu 4,8 Nm<br />

liefert, beispielsweise genauso groß wie ein bisheriger IE1-Motor mit<br />

1,24 Nm. Dank des modularen skalierbaren Motordesigns sind außerdem<br />

drei Leistungsklassen in einem Gehäuse möglich, indem je<br />

nach Bedarf ein, zwei, oder drei Rotorpakete in ein einheitliches Gehäuse<br />

eingesetzt werden. Auch auf der Waage macht der neue Leistungsträger<br />

eine gute Figur. Durch effizienten Materialeinsatz sowie<br />

kompakten Bauraum erzielt der IE5+ Synchronmotor einen Ge-<br />

DIE IDEE<br />

01 Der IE5+ Motor bietet eine<br />

hohe Leistungsdichte über ein<br />

breites Drehzahlband<br />

„Unsere neuen IE5+ Synchronmotoren<br />

erreichen eine deutlich höhere Energieeffizienz<br />

als bisherige IE4-Motoren. Damit<br />

ergänzen sie unser erfolgreiches LogiDrive-<br />

Konzept mit Antriebssystemen für die<br />

Intralogistik und bringen weitere Verbesserungen<br />

bei einem der wichtigsten<br />

Zukunftsthemen, der Energieeffizienz.<br />

Durch das innovative Design konnten wir<br />

unser Baukastenprinzip auch im Motorinneren<br />

fort setzen: Ein Motor kann mit den<br />

gleichen kompakten Außenmaßen drei<br />

Leistungsstufen abdecken.“<br />

Jörg Niermann, Bereichsleiter<br />

Marketing, Nord Drivesystems Gruppe,<br />

Bargteheide<br />

96 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

02 Muscheldiagramme zeigen den Unterschied deutlich: IE5+ (links) erreicht seinen hohen Wirkungsgrad über einen breiten<br />

Drehmoment bereich, IE3 muss möglichst genau an seinem Arbeitspunkt betrieben werden um hohe Effektivität zu erreichen<br />

wichtsvorteil von über 50 % im Vergleich zu IE3-Asynchron motoren<br />

im gleichen Leistungsbereich.<br />

Weiteres Plus für Förderanlagen in Intralogistikanlagen oder in<br />

der Post-and-Parcel-Branche: Beim Anfahren und Beschleunigen<br />

des Motors ergibt sich durch sein geringeres Massenträgheitsmoment<br />

eine hohe Dynamik. Die Massenträgheit im Motor konnte<br />

im Vergleich zu den bisherigen IE4-Permanentmagnet-Synchronmotoren<br />

um 50 % und im Vergleich zu Standard-IE3-Asynchronmotoren<br />

um 80 % reduziert werden. Dadurch werden kürzere<br />

Rampenzeiten bzw. dynamischere Anwendungen möglich, was<br />

sich positiv auf die Durchlaufzeiten auswirkt.<br />

MEHR PERFORMANCE FÜR LOGIDRIVE-KONZEPT<br />

Die standardisierten Getriebemotorvarianten der LogiDrive-<br />

Systeme von Nord sind speziell auf die Intralogistik-, Paketlogistik<br />

und Flughafentechnik zugeschnitten und eignen sich besonders<br />

zur Variantenreduzierung. Die Antriebseinheiten mit Motoreffizienzklasse<br />

IE4 und Systemeffizienzklasse IES2 erreichen speziell<br />

im Teillast- und Teildrehzahlbereich exzellente Wirkungsgrade.<br />

Mit dem energieeffizienten IE5+ Permanentmagnet-Synchronmotor<br />

der neuesten Generation, der noch einmal deutlich geringere<br />

Verluste als die aktuelle IE4-Baureihe aufweist, wird die Energieeffizienz<br />

jetzt noch besser. Er erreicht seinen hohen Wirkungsgrad,<br />

der teilweise deutlich oberhalb der Effizienzklasse IE5 liegt, über<br />

einen breiten Drehmomentbereich und ist damit besonders für<br />

Intralogistikanwendungen und den wirtschaftlichen Betrieb im<br />

Teillastbereich geeignet.<br />

Bilder: Nord Drivesystems<br />

www.nord.com<br />

Encoder für Motorfeedback – linear und lagerlos rotativ<br />

sps <strong>connect</strong> <strong>2020</strong><br />

SIKO MagLine – Messung magnetisch absolut und inkrementell<br />

• Berührungslos und völlig verschleiß- und wartungsfrei<br />

• Extrem präzise, auch bei Verschmutzung des Maßstabs<br />

• Flexible Dimensionierung von Messlängen und Durchmessern<br />

• Einfaches Handling, hohe Positionsgenauigkeit bei hochdynamischen Prozessen<br />

• Kundenspezifische, individuelle PCB-Lösungen<br />

SIKO GmbH, Tel. +49 7661 394-0, www.siko-global.com


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

SMARTE MOTOREN<br />

KOMPLETT<br />

AUSGEROLLT<br />

Auf der <strong>SPS</strong> Connect wird Dunkermotoren mehrere<br />

Neuprodukte basierend auf der Motor Control<br />

Platform präsentieren. Die Platform verfügt über<br />

zahlreiche Möglichkeiten vom frei programierbaren<br />

Motion Controller bis zum IIoT-fähigen Ethernet-<br />

Motor und ist dabei sogar rückwärtskompatibel.<br />

Tobias Pfendler, Head of Marketing and Product Strategy<br />

Dunkermotoren GmbH, Bonndorf<br />

Dunkermotoren hat seine Motoren nicht nur nach Leistung<br />

sortiert. Um den Spagat zwischen Kosten und<br />

Funktiona lität zu meistern, hat Dunkermotoren zwei<br />

grundsätzlich unterschiedliche Basis-Ausprägungen<br />

geschaffen: dMove – auf Wirtschaftlichkeit getrimmt können<br />

dMove Antriebe die Drehzahl regeln, mit Hall-Sensoren positionieren<br />

und den digitalen Ein- und Ausgängen können Funktionen<br />

zugeordnet werden. Selbst CANopen-Kommunikation mit<br />

Profil CiA 402 ist möglich.<br />

dPro – Kunden, die <strong>SPS</strong> Funktionen ganz oder teilweise auf<br />

den Motor auslagern wollen und die ganze Bandbreite an Features<br />

benötigen, finden ihre Lösung bei dPro Antrieben. Ein<br />

hochauflösender Geber ist immer integriert. Auch Interpolation,<br />

Kommunikation über Industrial Ethernet, Safe Torque Off,<br />

ruckoptimierte Rampen, Absolutwertgeber und High-End-Motion-Funktionen<br />

sind mit dPro-Antrieben möglich.<br />

PROFINET, ETHERCAT, ETHERNET/IP<br />

Der Triumphzug von Industrial Ethernet wird sich ungebremst<br />

fortsetzen. Davon ist man bei Dunkermotoren überzeugt<br />

und liefert Lösungen, die sich mit wenig Aufwand implementieren<br />

lassen.<br />

Die Profinet-Schnittstelle ist für Bldc-Motoren in der Ausführung<br />

dPro inklusive Profidrive mit den Applikationsklassen<br />

98 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


GINO<br />

RESISTORS<br />

Maßgeschneiderte Lösungen<br />

Brems- Last-,<br />

Anlass-, Filter- und<br />

Erdungswiderstände<br />

Verkehrstechnik<br />

1 bis 4 ausgeführt. Damit ist beispielsweise der Synchronlauf<br />

mehrerer Achsen möglich. Profidrive selbst ist ein Antriebsprofil,<br />

das die Inbetriebnahme im Vergleich zu früheren<br />

Technologien deutlich vereinfacht. Mühsames Abstimmen<br />

einzelner Parameter und Programmieren von Sequenzen sind<br />

passé. Dunkermotoren ist übrigens nach eigenen Angaben der<br />

erste Hersteller, der die Applikationsklasse 4 komplett im Motorgehäuse<br />

integriert anbietet.<br />

Auch bei den komplett überarbeiteten dPro EtherCAT-Varianten<br />

liefert Dunkermotoren mit Distributed Clocks standardmäßig<br />

die damit verbundene Möglichkeit der Echtzeitsynchronisation.<br />

>><br />

Besuchen Sie uns im Internet unter: www.gino.de<br />

DIAGNOSE- UND INBETRIEBNAHME-TOOL<br />

FÜR PC<br />

Mit der kostenlosen Dunkermotoren PC-Software „Drive Assistant<br />

5“ können sowohl dMove und dPro Motoren mit Busschnittstelle<br />

wie auch Stand-alone-Motoren komfortabel eingerichtet<br />

werden. Im Stand-alone-Betrieb werden diese einmalig<br />

parametriert und rea gieren danach selbstständig auf digitale und<br />

analoge Eingangssignale und geben über digitale Ausgänge Informationen<br />

aus. Mit der Quickstart Plus-Funktion können digitalen<br />

Eingängen frei Funktionen zugeordnet werden. So kann der<br />

einen Kombination von digitalen Eingängen eine Festdrehzahl<br />

GINO AG<br />

Elektrotechnische Fabrik<br />

Friedrich-Wöhler-Straße 65<br />

D-53117 Bonn<br />

Tel.: +49 (0) 228-98 98 6-0<br />

Fax: +49 (0) 228-98 98 6-38<br />

E-Mail: info@gino.de<br />

GINO AG<br />

Niederlassung Eisenach<br />

Heinrichstraße 47<br />

D-99817 Eisenach<br />

Tel.: +49 (0) 36 91-777-0<br />

Fax: +49 (0) 36 91-777-307<br />

E-Mail: info@gino.de


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

01 Die Software „Drive Assistant 5“<br />

dient für Tuning, Firmwareupdates, zur<br />

Fehleranalyse und verfügt über ein<br />

eingebundenes Oszilloskop<br />

zugeordnet werden, der nächsten Kombination eine Position, einer<br />

weiteren Kombination ein Maximalstrom, der damit das Drehmoment<br />

des Motors begrenzt. Das Tool dient darüber hinaus auch für<br />

Tuning, Firmwareupdates und zur Fehleranalyse.<br />

MODULARE STEUERUNGSKONZEPTE<br />

Schon lange vor Industrie 4.0 hat Dunkermotoren gemeinsam mit innovativen<br />

Kunden eine Vorreiterrolle bei smarten integrierten Bldc-<br />

Motoren und der damit möglichen Dezentralisierung ein genommen.<br />

Diesen Weg ist man mit der smarten Motor Control Platform konsequent<br />

weitergegangen. Von einzelnen selbstständig agierenden Motoren<br />

bis hin zu komplett dezentral organisierten Softwarearchitekturen<br />

ist dadurch vieles möglich. Maschinen und Anlagen können einfach<br />

in einzelne Module unterteilt werden und für den Endkunden<br />

komplett nach seinen Bedürfnissen zusammengestellt werden.<br />

Dabei können Ablaufprogramme komfortabel in C programmiert<br />

und auf die entsprechenden Motoren geladen werden. Über die<br />

Programmierumgebung kann auf die gesamte Funktionalität und<br />

alle Parameter des Motors zugegriffen werden. Dies ermöglicht es<br />

dem Programmierer, sich voll und ganz auf seine Applikation zu<br />

fokussieren. Für einen schnellen und einfachen Einstieg in die Programmierung<br />

ist bereits ein vorgefertigtes Template enthalten, welches<br />

viele nützliche Strukturen wie beispielsweise die Interaktion mit<br />

externen Tools oder anderen Motoren zur Verfügung stellt.<br />

Die integrierten Motoren und externen Regler mit dPro-Funktionalität<br />

sind ab Ende <strong>2020</strong> auch mit Safe Torque Off (STO – Sicher<br />

abgeschaltetes Drehmoment) Funktionalität verfügbar. Die Zertifizierung<br />

durch den TÜV Nord erfolgt voraussichtlich im Januar<br />

2021. Durch die integrierte Lösung sparen sich Maschinenbauer<br />

häufig ein Sicherheitsrelais und den damit verbundenen Verkabelungsaufwand.<br />

Außerdem lassen sich aufbauend auf der integrierten<br />

STO-Funktionalität und dem integrierten Motorfeedback einfach<br />

weitere Sicherheitsfunktionen wie z. B. SS1 (Safe Stop 1) oder SLS<br />

(Safely limited speed) realisieren.<br />

IIOT MIT MEHRWERT<br />

Dunkermotoren nutzt seine langjährige Erfahrung bei smarten Antrieben<br />

und Kundenapplikationen, um passende IIoT-Lösungen<br />

anzubieten. Dabei ermöglicht Dunkermotoren seinen Kunden,<br />

mithilfe von Applikationen ihre eigenen <strong>Digital</strong>isierungsprojekte<br />

umzusetzen – ohne sich Gedanken über die Anbindung und die<br />

Analyse von Motoren machen zu müssen. Im Fokus stehen dabei<br />

Docker-Softwarelösungen, die auf den gängigen Edge-Gateways<br />

laufen. Die Software übernimmt dabei die Funktion, die unterschiedlichen<br />

Motoren an die Cloud anzubinden oder auch Daten<br />

für Applikationen von Kunden bereitzustellen. Gleichzeitig entsteht<br />

derzeit eine Geräte-Cloud, die als ortsunabhängige Remote-Plattform<br />

fungiert. Damit werden beispielsweise Analytics-Funktionen<br />

wie die Vorhersage von Ausfallwahrscheinlichkeiten ermöglich,<br />

oder auch Remote-Firmware-Downloads.<br />

Das IIoT entfaltet sein vollständiges Potential nur, wenn in<br />

Ökosys temen gedacht wird, in denen alle Komponenten vom Motor<br />

oder Sensor bis ins ERP-System kompatibel sind. So entsteht beim<br />

Endkunden, dem Anlagenbetreiber, der versprochene Mehrwert.<br />

Dunkermotoren ist Mitglied in der Open Industry 4.0 Alliance und<br />

der MindSphere World, um entsprechende Ansätze aktiv mitzugestalten<br />

und innovations führend anzubieten.<br />

EINFACHE UMSTELLUNG FÜR BESTANDSKUNDEN<br />

Schon seit über 20 Jahren entwickelt und produziert Dunkermotoren<br />

integrierte DC Servomotoren auf Basis bürstenloser Gleichstrom-<br />

100 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

DIE IDEE<br />

02 Die Bldc-Motoren in der Ausführg dPro verfügen nun durhgängig<br />

über alle Baugrößen über die Möglichkeit der IIoT-Anbindung<br />

motoren. In dieser Zeit wurde eine Vielzahl von Funktionen erstellt,<br />

weiterentwickelt und optimiert. All diese vorhandenen Funktionen, die<br />

inzwischen „Features“ heißen, wurden unter die Lupe genommen und<br />

nahezu vollständig in der neuen Motor Control Plattform umgesetzt. So<br />

müssen Kunden bei der Umstellung älterer Baureihen auf dMove oder<br />

dPro auf nichts verzichten. Auch mechanisch wird die Umstellung und<br />

Rückwärtskompatibilität mithilfe fliegender Adapterkupplungen vereinfacht.<br />

Das ermöglicht Service und Austausch von Komponenten bei<br />

im Feld befindlichen Maschinen.<br />

Bilder: Dunkermotoren<br />

www.Dunkermotoren.de<br />

„Dunkermotoren hat das Ausrollen der Smart<br />

Motor Control Platform – einer neuen<br />

Generation integrierter Regel- und Steuerelektroniken<br />

– nahezu komplett und über alle<br />

Motorbaugrößen umgesetzt. Vorteil der<br />

Plattform ist der modulare Aufbau. Alle<br />

neuen Features sind somit für alle Motorbaureihen<br />

verfügbar. Die gilt auch für neuen<br />

Möglichkeiten der IIoT-Anbindung. Hier nutzt<br />

Dunkermotoren seine langjährige Erfahrung<br />

bei smarten Antrieben und Kundenapplikationen,<br />

um basierend darauf passende IIoT-Lösungen<br />

anzubieten. Der Antriebstechnikhersteller<br />

ermöglicht seinen Kunden mithilfe von<br />

Applikationen, ihre eigenen <strong>Digital</strong>isierungsprojekte<br />

umzusetzen – ohne sich Gedanken<br />

über die Anbindung und die Analyse von<br />

Motoren machen zu müssen.“<br />

Tobias Pfendler, Head of<br />

Marketing & Product Strategy,<br />

Dunkermotoren GmbH<br />

The NEW OPUS B-Series<br />

• Aluminium housing<br />

• Optical bonding<br />

• Sunlight readable<br />

• Excellent price-performance ratio<br />

• Versatile use - across industries<br />

The A-Series<br />

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<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

ANTRIEBSSYSTEME IN IIOT<br />

SMARTE<br />

GETRIEBE<br />

INTELLIGENT<br />

INTEGRIEREN<br />

Ausfallrisiken antizipieren, Wartungsbedarf<br />

erkennen, Verfügbarkeit vorhersagen, Ausschuss<br />

vermeiden, bevor er entsteht – intelligente<br />

Getriebe sind in Verbindung mit digitalen,<br />

smarten Services in der Lage, dies und vieles<br />

mehr zu leisten. Der Maschinenbau hat das<br />

Mehrwert-Potenzial erkannt und steht vor der<br />

Herausforderung, smarte Produkte und Services<br />

kommunikations- und informationstechnisch in<br />

die digitale Infrastruktur seiner Maschinen und<br />

Anlagen zu integrieren.<br />

Smarte Getriebe sind in der Lage, das Betriebsverhalten von<br />

Antriebsachsen zu erkennen. Sie bieten die notwendige Intelligenz<br />

und Konnektivität, um in digital vernetzte Umgebungen<br />

einer smarten Maschine oder Fabrik inte griert<br />

werden zu können. Gleichzeitig bilden intelligente, „sprechende“<br />

Getriebe die technologische Grundlage für ständig neue, digitale<br />

smarte Services. Diese analysieren die Getriebedaten und stellen<br />

sie als Informationen für bessere Prozesse bereit – wodurch sie Maschinen<br />

und Anlagen, Prozesse und Produkte verbessern und optimieren<br />

können. So ist es beispielsweise durch die Analyse von Vibrationsdaten<br />

möglich, das „Weglaufen“ eines Sollprozesses frühzeitig<br />

zu erkennen. Der hierauf aufbauende, bei Wittenstein in der<br />

Entwicklung befindliche, digitale Smart Service „Anomalie-Erkennung“<br />

wird anhand der Daten in der Lage sein, Fehler vor dem<br />

Entstehen zu bemerken. „Predictive Quality“ und „Predictive Availability“<br />

sind nicht mehr nur Vision, sondern können nutzbare Realität<br />

werden. Laut Wittenstein alpha glauben Experten, dass drei<br />

von vier Maschinenbauern mit smarten Komponenten und Services<br />

im Markt ihre Marktposition verbessern wollen. Gleichzeitig erwarten<br />

sie signifikante Umsatzsteigerungen durch smarte Funktionen.<br />

Im praktischen Alltag stellt sich jedoch vielerorts die Frage<br />

der praktischen und zukunftssicheren Integration solcher Industrie-4.0-Produkte<br />

und -Services.<br />

HERSTELLERÜBERGREIFENDER<br />

ORDNUNGSRAHMEN<br />

Die fortschreitende <strong>Digital</strong>isierung im Maschinenbau erfordert es,<br />

dass sich die Hersteller aktuell verstärkt mit neuen Themenfeldern zu<br />

beschäftigen haben. Das im Zusammenschluss verschiedener Fachverbände<br />

geschaffene Referenzarchitekturmodell Industrie 4.0 (RA-<br />

MI 4.0) stellt einen Ordnungsrahmen für die interdisziplinäre und<br />

herstellerübergreifende Integration von Industrie-4.0-Komponenten<br />

und digi talen Services in das Industrial Internet of Things (IIoT) und<br />

eine Industrie 4.0 dar. RAMI 4.0 schafft die Basis für eine weltweit eindeutige<br />

Kennzeichnung von I4.0-Komponenten. Jede von ihnen ist<br />

dadurch auch virtuell ein globales Unikat – ein unverwechselbarer<br />

digitaler Zwilling des jeweiligen smarten Produkts. Der Zentralverband<br />

Elektrotechnik- und Elektronikindustrie (ZVEI) ist bei RAMI 4.0<br />

im Boot und hat einen Leitfaden zu Industrie-4.0-Produkten für Maschinen-<br />

und Anlagenbauern veröffentlicht.<br />

Dennoch bleibt die Integration smarter Produkte und Services in<br />

Produktions systeme eine vielschichtige Herausforderung – denn<br />

sie sollen zugleich sowohl an der vernetzten Kommunikationsinfrastruktur<br />

der Feldebene als auch in der Infor mationswelt von Steuerungs-<br />

und Unternehmensebenen „andocken“.<br />

ALTERNATIVE „DOCKING STATIONS“<br />

JE NACH BEDARF<br />

Smarte Produkte wie die Getriebe mit Cynapse-Funktionalität von<br />

Wittenstein alpha sind moderne Feldkomponenten innerhalb von<br />

Maschinen, Anlagen und Produktionssystemen. Physikalisch kann<br />

ihre Einbindung über speicherprogrammierbare Steuerungen<br />

Michael Herkert, Produktmanagement Wittenstein alpha GmbH,<br />

Bernd Vojanec, <strong>Digital</strong>ization Center der Wittenstein SE, Igersheim<br />

Abbildung der Kommunikations infrastruktur für smarte Produkte (Sensor,<br />

Aktuator) und die mögliche Verortung smarter Services (Glühbirnen-Icon),<br />

die sowohl im Feld, on Edge (<strong>SPS</strong> / IPC) oder in der Cloud lauffähig sind<br />

102 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


| AT12-14G |<br />

(<strong>SPS</strong>), über Industrie-PCs (IPC) oder über spezielle IoT-Gateways<br />

für das Edge Computing erfolgen. Abhängig von der Komplexität<br />

ihrer logischen Funktionen können smarte Geräte und deren digitale<br />

Services auch in der Cloud-Ebene ausgeführt werden – eingebettet<br />

als digitaler Zwilling in ein IIoT-Ökosystem.<br />

Mit der Anbindung und Vernetzung der smarten Komponenten<br />

stellt sich zugleich die Frage der vertikalen Kommunikation in die<br />

Informationswelt. Es geht um den transparenten Austausch von<br />

Daten vom kleinsten Feldgerät bis in die Cloud – um spätestens<br />

dort aus den Daten aussagekräftige und handlungsrelevante Informationen<br />

zu machen. OPC UA (Open Platform Communications<br />

Unified Architecture) hat sich hierfür als der Standard für einen<br />

plattformunabhängigen und interoperablen sowie funktionsund<br />

zukunftssicheren Informationsaustausch herausgebildet.<br />

OPC UA ermöglicht es dem Maschinenbauer unter anderem, IO-<br />

Link oder eine vorhandene Feldbusstruktur in standardisierter<br />

Weise in übergeordnete Systeme zu integrieren.<br />

SMARTE GERÄTE UND SERVICES<br />

INDIVIDUELL INTEGRIEREN<br />

Für die Integration smarter Getriebe und Services in Maschinen<br />

und Anlagen existieren somit sowohl maßgebliche Ordnungsrahmen<br />

als auch standardisierte Technologien. Auf diesem Fundament<br />

können Maschinenbauer nun individuell aufsetzen.<br />

Bei der Integration über eine <strong>SPS</strong> kann das smarte Cynapse-Getriebe<br />

dank integrierter IO-Link-Interface über einen IO-Link-Master,<br />

der seinerseits per Feldbus mit der Steuerung kommuniziert, eingebunden<br />

werden. Eine Verarbeitung der Daten findet dabei ausschließlich<br />

auf dem Getriebe selbst und in der <strong>SPS</strong> statt. Im Automatisierungssystem<br />

können über Bausteine oder direkt im Code die zyklisch<br />

übertragenen Sensordaten ausgewertet werden. Zusätzlich ist<br />

es möglich, durch azyklische Abfragen auch gezielt auf Parameter<br />

und die Historie des smarten Getriebes zuzugreifen. Gleichzeitig<br />

erlaubt der OPC UA Server der <strong>SPS</strong> als zentraler Baustein eine Integration<br />

der smarten Komponenten in übergeordnete IIoT-Systeme.<br />

Die bevorzugte Variante der Integration besteht über den IO-<br />

Link-Master selbst. Diese Module sind immer häufiger zumindest<br />

optional mit OPC UA als IIoT-Schnittstelle verfügbar. Damit lassen<br />

sich smarte Getriebe unabhängig von der <strong>SPS</strong> integrieren. Die Daten<br />

können direkt auf dem Gateway ausgewertet werden – es ist<br />

aber auch möglich, sie ohne Umweg durch ein übergeordnetes<br />

System auszulesen und in einer Cloud-Applikation zu nutzen.<br />

Ebenso können auch die smarten Services entweder auf dem Gateway<br />

ausgeführt oder in eine IIoT-Plattform, beispielsweise das Condition<br />

Monitoring Dashboard „Cynapse Monitor“, integriert werden.<br />

Die Möglichkeit, smarte Services Dritter mit wenig Aufwand<br />

integrieren und aktualisieren zu können, spricht ebenfalls für das<br />

Gateway-Konzept mit einem OPC UA-fähigen IO-Link-Master.<br />

Die zukünftige Ausbaustufe der Vernetzung dürfte die Einbindung<br />

und Abbildung eines smarten Antriebes als digitaler Zwilling<br />

in einem IIoT-Ökosystem darstellen. Durch den hohen Vernetzungsgrad<br />

kann ein smarter digitaler Service Daten aus der<br />

realen Komponente, der Steuerung und dem virtuellen Getriebeabbild<br />

des Getriebes beziehen. Dies ermöglicht die effiziente<br />

Nutzung bereits vorhandener Daten und erspart eine doppelte<br />

Erfassung von Daten mit redundanter Sensorik. Technische Spezifikationen<br />

der Komponente können bereitgestellt werden, um<br />

so eine Inbetriebnahme zu unterstützen oder um im Betrieb<br />

Steuerungsdaten abzugleichen. Der hohe Vernetzungsgrad ermöglicht<br />

es zudem, ganz neue Services zu schaffen – Stichwort<br />

„digitale Maschinen-Lebenslaufakte“.<br />

Bilder: Wittenstein<br />

Schneller und einfacher<br />

zur besseren Maschine:<br />

mit XTS<br />

Der XTS-Vorsprung<br />

umlaufende Bewegung<br />

flexibles Baukastensystem<br />

individuell bewegliche<br />

Mover<br />

<strong>connect</strong><br />

The digital automation hub<br />

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www.beckhoff.de/sps<br />

www.beckhoff.de/xts<br />

Der Anwendervorteil<br />

minimierter Footprint<br />

softwarebasierte Formatwechsel<br />

verbesserte Verfügbarkeit<br />

erhöhter Ausstoß<br />

verkürzte Time-to-Market<br />

Weltweit müssen Produkthersteller zunehmend individualisierte<br />

Produkte anbieten – mit Maschinen, die zugleich den Footprint<br />

reduzieren und die Produktivität verbessern. Dies ermöglicht das<br />

eXtended Transport System XTS in Kombination mit der PC- und<br />

EtherCAT-basierten Steuerungstechnik. Seine hohe Konstruktionsfreiheit<br />

erlaubt neue Maschinenkonzepte für Transport, Handling<br />

und Montage. In der Hygienic-Version aus Edelstahl ist das XTS<br />

ideal für den Einsatz in der Pharma- und Lebensmittelbranche.<br />

freie Einbaulage<br />

kompakte Bauform<br />

frei wählbare Geometrie<br />

wenige mechanische Teile und Systemkomponenten<br />

www.alpha.wittenstein.de


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

MEHRACHS-SERVOREGLER<br />

KOMPAKT, ERWEITERBAR UND PRÄZISE<br />

FÜR DIE VERKEHRSSICHERHEIT<br />

Fahrerassistenzsysteme erhöhen die Sicherheit im<br />

Straßenverkehr und bilden bedeutende Bausteine<br />

auf dem Weg zum autonomen Fahren. Solche<br />

Systeme werden in Hardware-in-the-Loop-<br />

Prüfständen simuliert. Diese Prüfstände erfordern<br />

ein latenzarmes, präzises und dynamisches<br />

Antriebssystem, um realitätsnahe Funktions- und<br />

Belastungstests durchführen zu können.<br />

Radar dient der Sicherheit im Straßenverkehr nicht nur in<br />

Form von Radarfallen. Auch die für das autonome Fahren<br />

wegweisenden Fahrer assistenzsysteme wie ACC-Abstandsregeltempomate<br />

(active cruise control) und AEB-Notbremssysteme<br />

(autonomous emer gency breaking) sind radargestützt.<br />

Solche Systeme werden lange vor dem Einbau in Fahrzeuge auf<br />

den Over-the-Air-Radarprüfständen für Hardware-in-the-Loop<br />

(HiL) Anwendungen von dSpace getestet. Mit an Bord der HiL-<br />

Prüfstände: Mehrachs-Antriebssysteme ServoOne CM von Keba<br />

Germany, die es mit ihrer hohen regelungstechnischen Dynamik<br />

und Präzision ermöglichen, unterschiedlichste Fahr- und Umgebungssituationen<br />

praxisnah zu simulieren.<br />

Mit dem skalierbaren Antriebssystem SystemOne CM bietet Keba<br />

ein leistungsfähiges Komplettsystem für eine Vielzahl von Anwendungen<br />

an. In den HiL bei dSpace werden im Rahmen realitätsnaher<br />

Funktions- und Belastungstests physikalische Größen auf Elektromotoren,<br />

Getriebe, Lenkungssysteme oder Radarsysteme detailgetreu<br />

nachgebildet. „Gerade in Radarprüfständen, die eine Overthe-Air-Simulation<br />

des Radarsensor-Front-Ends ermöglichen, ist eine<br />

hochdynamische Bewegung und exakte Positionierung der Antennen<br />

besonders wichtig“, erklärt Matthias Deter, Group Manager<br />

Engineering bei dSpace. „Nur so lassen sich unterschiedlichste<br />

Fahr- und Umfeldsituationen in Sekundenbruchteilen nachbilden.“<br />

DSPACE TESTET MECHATRONISCHE SYSTEME<br />

Seit über 30 Jahren entwickelt und vertreibt die dSpace GmbH integrierte<br />

Hard- und Software-Werkzeuge für die Entwicklung und den<br />

Test von Steuergeräten. Damit ist das Unternehmen heute ein weltweit<br />

führender Anbieter von Lösungen für die Entwicklung und den<br />

Test mechatronischer Regelungssysteme.<br />

SKALIERBARES KOMPLETT-ANTRIEBSSYSTEM<br />

Michael Deseniss, Vertriebsingenieur Industrie Automation bei Keba<br />

Industrial Automation GmbH (vormals LTI Motion GmbH) in Lahnau<br />

Das kompakte Mehrachssystem ServoOne CM ermöglicht die Modifikation<br />

der Signale zur Simulation unterschiedlicher Hindernisse und Verkehrsteilnehmer<br />

und trägt so zu einer Virtualisierung der „echten“ Welt bei<br />

104 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


Zum Kundenstamm gehören nahezu alle<br />

namhaften Automobilhersteller und -zulieferer.<br />

Darüber hinaus werden Systeme<br />

von dSpace auch in der Luft- und Raumfahrt<br />

sowie in anderen Indus triebereichen<br />

eingesetzt. Mit mehr als 1 800 Mitarbeitern<br />

weltweit ist dSpace am Sitz in Paderborn,<br />

an weiteren Standorten in<br />

Deutschland und Europa sowie in den USA<br />

und Ostasien vertreten. Mit Keba aus<br />

Lahnau arbeitet das Unternehmen bereits<br />

seit mehr als zehn Jahren zusammen.<br />

SENSOREN IN DREHBAREN<br />

RINGSEGMENTEN<br />

Die Entwicklung und der Bau von mechanischen<br />

Prüfständen für Fahrzeugkomponenten<br />

und Verkehrssituationen erfolgt auf<br />

der Basis echtzeitfähiger Simulationsmodelle<br />

(Automotive Simulation Models).<br />

„Mit den verschiedenen Simulationsmodellen<br />

für den HiL-Betrieb virtualisieren<br />

wir für den Test von Komponenten deren<br />

echte Welt, das heißt, deren statische und<br />

dynamische Einsatzumgebung“, erklärt<br />

Matthias Deter. „Reale Fahrtests lassen sich<br />

durch solche Labortests von Radarsensoren<br />

mit echten Radarwellen over-the-air<br />

vermeiden. Das entwicklungsbegleitende<br />

Testen von Teillösungen verkürzt die Entwicklungszeit<br />

erheblich.“ In den Radarprüfständen<br />

erzeugt ein integriertes, fahrzeugindividuelles<br />

Frontend Radarwellen,<br />

die von Sensoren erfasst werden. Die Sensoren<br />

sind in mehreren Lagern übereinander<br />

in motorisch drehbare Ringsegmente<br />

integriert. „Die empfangenen Signale können<br />

in ihrer Laufzeit und Dämpfung modifiziert<br />

werden. Zudem lässt sich durch Drehen<br />

der Ringe der Einstrahlwinkel verändern, so<br />

dass feste wie auch mobile Hindernisse jeglicher<br />

Größe in allen Entfernungen und<br />

Richtungen zum Fahrzeug simuliert werden<br />

können“, fasst Matthias Deter die<br />

Prüfszenarien zusammen. Dies verdeutlicht,<br />

wie wichtig eine hochdynamische<br />

und präzise Ansteuerung und Regelung der<br />

Antriebe für die Drehsegmente ist. Diese ist<br />

die Grundlage für eine realitätsnahe und<br />

latenzarme Umweltsimulation. Um die Radarprüfstände<br />

darüber hinaus platzsparend,<br />

erweiterbar und für Langzeittests<br />

über mehrere Wochen robust auslegen zu<br />

können, bedarf es einer entsprechend konzipierten<br />

Antriebsregelung.<br />

SERVOONE CM FÜR ECHTE<br />

ECHOS<br />

Die Radarprüfstände von dSpace sind<br />

kompakt und mobil ausgelegt, um sie für<br />

die Simulation neuer Fahrzeug-Frontends<br />

oder neuer radarbasierter Assistenzfunktionen<br />

nutzen zu können. „ServoOne CM<br />

bietet uns hier den Vorteil einer sehr platzsparenden<br />

Bauweise“, sagt Matthias Deter.<br />

„Die 5-Achs-Regelung benötigt wenig Bauraum<br />

und bringt auch durch ihr geringes<br />

Gewicht klare Vorteile, was für die Mobilität<br />

der Prüfstände ideal ist.“ Unterstützt<br />

wird das platzökonomische Design des<br />

ServoOne CM durch eine durchdachte<br />

und einfache Verbindungs- und Anschlusstechnik.<br />

„Dadurch ist die Mehrachsregelung<br />

der Prüfstände auch leicht<br />

erweiterbar“, so Matthias Deter.<br />

Im Betrieb zeichnen sich die Servoregler<br />

der Baureihe ServoOne durch schnelle Zykluszeiten<br />

aus, die zugleich eine sehr dynamische<br />

und präzise Antriebsregelung der<br />

Drehsegmente im Radarprüfstand ermöglichen.<br />

Hierfür steht beim ServoOne CM<br />

pro Mehrachsmodul jedem integrierten<br />

Achsregler jeweils ein eigenes leistungsfähiges<br />

Antriebs-ASIC mit integriertem<br />

32 bit-Mikrocontroller zur Verfügung. Dadurch<br />

bietet der ServoOne CM als Mehrachssystem<br />

– vergleichbar mit einem Einzelachsregler<br />

– bei jeder Achse die gleiche<br />

ungeteilte Rechenleistung. Die motor- und<br />

abtriebsseitige Wegmessung mit Absolut-<br />

Encodern schließt Ungenauigkeiten in der<br />

rotativen Bewegung der Drehelemente<br />

aus. Zugleich werden mögliche Geberfehler<br />

oder Phasenverzögerungen reglerintern<br />

kompensiert. Unterstützt durch eine<br />

integrierte Rauschunterdrückungsfunktion<br />

erreicht der ServoOne CM eine hohe<br />

Regelungs güte und Präzision.<br />

ENERGIEEFFIZIENTE<br />

REGELUNGSTECHNIK<br />

Das Mehrachssystem der Baureihe ServoOne<br />

CM von Keba sammelt auch durch eine<br />

energieeffiziente Konzeption Pluspunkte.<br />

Es ist optional mit einer aktiven sinusförmigen<br />

Netzrückspeisung zur Rekuperation<br />

ausgestattet. Dadurch besteht die Möglichkeit<br />

einer Blindleistungskompensation,<br />

welche sich positiv auf die Netzstabilität<br />

auswirkt. Diese Technologie ermöglicht es<br />

auch, teure Lastspitzen aus dem Netz zu reduzieren.<br />

Die benötigte Energie wird dann<br />

nicht aus dem Netz, sondern aus dem gemeinsamen<br />

Gleichspannungszwischenkreis<br />

entnommen, der durch zusätzliche<br />

Zwischenkreis kapazitäten erweitert werden<br />

kann. Dies gewährleistet einen sehr<br />

energieeffizienten Betrieb des Mehrachssystems.<br />

Ein weiterer Vorteil ist der Zwischenkreis,<br />

der auf eine konstante Spannung<br />

geregelt wird. Damit steht für die Antriebe<br />

immer die gleiche Versorgungsspannung<br />

zur Verfügung. So ist die maximale<br />

Leistung, die die Prüfstandsantriebe erreichen<br />

können, weltweit identisch.<br />

Fotos: Keba/dSpace<br />

www.keba.com<br />

440 000 Nm


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

MASSGESCHNEIDERTE BREMSE FÜR<br />

FLURFÖRDERZEUGE<br />

Die Intorq Gmbh<br />

& Co.KG, ein<br />

Unternehmen des<br />

niederländischen<br />

Konzerns Kendrion<br />

N.V., bringt eine<br />

neue Federkraftbremse<br />

speziell<br />

für elektrische<br />

Flurförderzeuge<br />

auf den Markt. Der Typ BFK552 wird als kundenspezifische<br />

Lösungen auf die Anforderungen der jeweiligen Anwendung<br />

zugeschnitten. Elektrische Gegengewichtstapler arbeiten mit<br />

unterschiedlichen Geschwindigkeiten und Lasten – dementsprechend<br />

sind maßgeschneiderte Bremsen in diesem Einsatzbereich<br />

Pflicht. Die BFK552 ist kompakt, flach und benötigt wenig<br />

Bauraum. Das entspricht den Gegebenheiten in den Flurförderzeugen.<br />

Die platzsparende Konstruktion basiert unter anderem<br />

auf einer neuartigen Spulenform: Sie stellt trotz enger räumlicher<br />

Verhältnisse einen optimalen Magnetfluss sicher. Geliefert<br />

wird die BFK552 als einbaufertige Einheit. Die Kompakt-Version<br />

umfasst alle Komponenten. Im ersten Schritt wird die BKF552 in<br />

der Baugröße 12 mit einem Nenn-Bremsmoment von 60 Nm<br />

erhältlich sein. Perspektivisch sind zwei weitere Baugrößen in<br />

Planung. Die Bremse entspricht der Schutzart IP66 und bietet<br />

somit einen optimalen Schutz gegen Staubeintritt und starkes<br />

Strahlwasser.<br />

www.intorq.com<br />

SENSOR-HUB MIT INTEGRIERTEM<br />

BESCHLEUNIGUNGSSENSOR<br />

Mit dem sHub präsentiert<br />

Sick eine smarte Ergänzung<br />

für das Motor-Feedback-System<br />

EDS/EDM35.<br />

Der Sensor-Hub mit<br />

integriertem Beschleunigungssensor<br />

ermöglicht<br />

eine umfassende Zustandsüberwachung<br />

von<br />

elektrischen Antrieben bis<br />

in jede einzelne Servoachse<br />

einer Maschine. Zusätzlich zur Position und Geschwindigkeit des<br />

Antriebs überträgt der sHub per Hiperface DSL Messinformationen<br />

über die Vibrationen am Antrieb sowie die Temperatur der<br />

Motorwicklung des Servomotors an den Regler. Mit dem sHub<br />

können Anwender Störungen am Antrieb in Echtzeit erkennen<br />

und so rechtzeitig vor einem Maschinenausfall beheben.<br />

www.sick.de<br />

MIT REDUNDANZ ZUR AUSFALLSICHEREN<br />

POSITIONSMESSUNG<br />

Die mehrfach redundanten,<br />

magnetostriktiven Positionsmesssysteme<br />

BTL7 von Balluff sind ab<br />

sofort auch mit zwei digitalen,<br />

synchron-seriellen Schnittstellen<br />

SSI sowie Start/Stopp erhältlich.<br />

Die frei konfigurierbaren Sensoren<br />

im IP67-Aluminium-Gehäuse<br />

arbeiten berührungslos und sind<br />

im Vergleich zu Varianten mit<br />

analoger Schnittstelle weniger<br />

störanfällig. Funktionssicherheit ist auch dann gewährleistet,<br />

wenn Positionsinformationen direkt im Druckbereich von Hydraulikzylindern<br />

bei Drücken bis 600 bar erfasst werden müssen. Die<br />

Sensoren stehen in vier mechanische Bauformen mit Messbereichen<br />

zwischen 25 und 7 620 mm zur Verfügung. Aufgrund der<br />

hohen Auflösung und Wiederholgenauigkeit von ≤ 0,5 µm bei<br />

einer Messwertfrequenz bis 1 000 Hz eignen sich die Systeme<br />

auch für dynamische Anwendungen in kritischen Umgebungen.<br />

Sie können zudem bereits installierte, nichtredundante Lösungen<br />

ersetzen. Der Standardgewindeflansch oder ein 6-Schrauben-<br />

Steckgewinde sorgen für einen problemlosen Einbau.<br />

www.balluff.com<br />

SENSORREIHE MIT ANALOGAUSGANG<br />

Die Tempsonics Sensormodelle der Firma MTS Sensor Technologie<br />

GmbH mit Analogausgang der R-Serie V für industrielle Hochleistungsanwendungen<br />

funktionieren nun auch in rauen Umgebungen.<br />

Aufgrund neuer Komponenten unterstützen alle Modelle der<br />

Reihe einen erweiterten Betriebstemperaturbereich von - 40 ° bis<br />

+ 85 °C. Darüber hinaus wurde die Schockfestigkeit auf 150 g und<br />

die Vibrationsfestigkeit auf bis zu 30 g erhöht. Es gibt einen<br />

Analogausgang und eine 16-Bit-Auflösung für Positions- und<br />

optionale Geschwindigkeitsmessungen. Die Sensoren sind als<br />

Stab- und Profilausführung verfügbar. Die integrierten alternativen<br />

Kabeloptionen entsprechen einer Schutzart von IP68 und sind<br />

robust gegenüber Schock und Vibration.<br />

www.mtssensors.com<br />

106 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

NEUER FREQUENZUMRICHTER FÜR 2021<br />

Auf dem Weg zur neuen<br />

SD4x-Serie von<br />

Frequenz umrichtern für<br />

Hochgeschwindigkeits-<br />

Anwendungen hat Sieb<br />

& Meyer die Softwarebasis<br />

und Regelungsplattform<br />

zur<br />

Serienreife gebracht.<br />

Dabei haben sich einige<br />

weitere Neuerungen<br />

ergeben: So können<br />

Anwender eine<br />

zusätzliche Antriebsfunktion<br />

nutzen, zudem<br />

wurde das Tool Motor<br />

Analyzer weiterentwickelt.<br />

Sieb & Meyer will<br />

Anfang 2021 die bereits<br />

vorgestellte SD4S-Variante<br />

ins Feld zu bringen. Diese Ausführung ist für kleine Hochgeschwindigkeitsspindeln<br />

bzw. -motoren im Leistungsbereich von<br />

wenigen hundert Watt konzipiert und schließt damit eine Lücke<br />

im Produktportfolio der Frequenzumrichter. Darüber hinaus hat<br />

Sieb & Meyer den aus dem Drivemaster 2 bereits bekannten<br />

„Motor Analyzer“ im Drivemaster 4 weiterentwickelt. Das Tool<br />

ermöglicht aussagekräftige Simulationen des Betriebs von<br />

Frequenzumrichtern. So lässt sich nun eine FFT-Analyse des<br />

simulierten Ausgangsstroms durchführen. Die Zahlen zum<br />

Gesamtoberschwingungsgehalt THD (Total Harmonic Distortion)<br />

des Motorstroms (TDHi) und der Motorspannung (THDu)<br />

ermöglichen dem Anwender, die Motorerwärmung genauer<br />

abschätzen zu können.<br />

www.sieb-meyer.de<br />

DATENLEITUNGEN FÜR DIE SMARTE FABRIK<br />

In der smarten<br />

Fabrik müssen<br />

Aktoren und<br />

Sensoren an<br />

jeder systemrelevanten<br />

Stelle<br />

Daten in<br />

Echtzeit liefern.<br />

Für die Ethernet-Technologie<br />

hat Lapp jetzt<br />

mehrere<br />

Datenübertragungssysteme<br />

im Portfolio. Die übertragungsstarke 4- bzw.<br />

8-paarige Leitung Etherline LAN 1000 Cat.7A eignet sich zur<br />

strukturierten Gebäudeverkabelung innerhalb von LAN-Netzwerken<br />

und allen Ethernet-Anwendungen bis 10 GBase-T. Die<br />

robuste, ölbeständige Etherline Tray Cat.7 PLTC wurde für die USA<br />

entwickelt. Sie ist die erste ihrer Art mit PLTC-Einstufung nach UL<br />

und kann somit offen auf Kabelpritschen verlegt werden. Die<br />

Etherline PN Cat.6A FC eignet sich zur festen Verlegung im<br />

Profinet-Netzwerk (Typ A). Die Etherline PN Cat.6A FLEX FC wurde<br />

für den flexiblen Einsatz im Profinet-Netzwerk (Typ C) entwickelt<br />

und hat besondere EMV-Eigenschaften. Hart im Nehmen ist die<br />

Etherline PN Cat.6A FD FC für den hochflexiblen Schleppketteneinsatz<br />

im Profinet-Netzwerk (Typ C).<br />

www.lappkabel.de<br />

NEUARTIGER<br />

SCHRÄGVERZAHNUNGS-GETRIEBEMOTOR<br />

Bonfiglioli kündigt die<br />

Einführung des neuen<br />

Stirnrad-Reihengetriebemotors<br />

unter der neu<br />

geborenen Evox-Plattform<br />

an. Dank eines<br />

verbesserten Modularitätskonzepts<br />

stellt Evox<br />

einen Fortschritt für die<br />

Produktpalette von<br />

Bonfiglioli dar. Sie soll<br />

Lösungen für ein breites Spektrum von Anwendungen bieten. Die<br />

ersten Produkte der Evox-Getriebemotorenplattform sind der<br />

neue Stirnrad-Reihengetriebemotor CP kombiniert mit den neuen<br />

asynchronen IE3/Nema Premium-Elektromotoren mit hohem<br />

Wirkungsgrad. Die Evox-Plattform besitzt die ATEX-Einstufung<br />

(Explosionsschutz). Das Forschungs- und Entwicklungsteam von<br />

Bonfiglioli entwarf die gesamte Evox-Plattform, um eine Zustandsüberwachung<br />

und vorausschauende Wartung zu ermöglichen,<br />

sowohl sensorgesteuert als auch sensorlos. Während der<br />

Entwicklung des Getriebemotors Evox CP wurde ein vollständiges<br />

mathematisches Modell entwickelt, das das thermische Verhalten<br />

der Getriebemotoren mit den elektrischen Variablen in Beziehung<br />

setzt. Dies soll eine effektive sensorlose Zustandsüberwachung<br />

und vorbeugende Wartung ermöglichen.<br />

www.bonfiglioli.com<br />

Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong> DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> 107


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

VOLLINTEGRIERTES MAGNETORESISTIVES<br />

WEGMESS-SYSTEM<br />

Sensorhersteller<br />

Sensitec hat ein<br />

neues Inkrementalencoder-Konzept<br />

für<br />

Linear- und Tubular-<br />

Motoren entwickelt.<br />

Das Besondere am<br />

Sensormodul<br />

EMI7913 ist das<br />

Multi-Fixpitch-Konzept:<br />

Statt eines einzelnen Sensorelements wird ein Array aus<br />

mehreren AMR-Sensoren in einem vorab über Simulation<br />

hergeleiteten Abstand auf einer Leiterplatte positioniert. Zum<br />

Einsatz kommt ein speziell auf die Anwendung optimierter<br />

Längensensor mit Fix-Pitch-Design, bei dem die MR-Streifen des<br />

Sensors geometrisch auf eine bestimmte Pollänge des magnetischen<br />

Maßstabs abgestimmt sind. Das Sensormodul wird im<br />

beweglichen Primärteil des Motors integriert, nah an den<br />

Drehstromwicklungen. So werden die Motormagnete zum<br />

magnetischen Maßstab. Das System punktet zudem durch eine<br />

hohe Einbautoleranz, die Anordnung der Sensoren gewährleistet<br />

eine gute und stabile Signalqualität.<br />

www.sensitec.com<br />

ELEKTRISCHE ALTERNATIVE ZU PNEUMATIK<br />

UND HYDRAULIK<br />

Moog legt auf der <strong>SPS</strong> <strong>2020</strong><br />

seinen Schwerpunkt auf elektromechanische<br />

Bewegungssteuerungen.<br />

Der Steuerungshersteller<br />

präsentiert dazu Lösungen,<br />

die in Zusammenarbeit mit<br />

Kunden entwickelt wurden. Das<br />

DE<strong>2020</strong> Energie-Rekuperations-<br />

Modul speichert während des<br />

Normalbetriebes des Moduls<br />

überschüssige Energie, um sie<br />

gezielt im Moment der Spitzenlast ins System zu speisen. Das<br />

IP65-geschützte S-Style-Modell der Smartmotor-Reihe basiert auf<br />

den gleichen Bauteilen wie die Standardmotoren ohne IP-Schutz.<br />

Dadurch reduzieren sich Herstellungskosten und Verkaufspreis.<br />

Neu ist die Konstruktion eines abgeschrägten Deckels, der<br />

weitere Einbau-Möglichkeiten eröffnet. Zudem wird die MG-Aktuator-Serie<br />

mit hohen Vorschubkräften ausgestellt. Sie eignet<br />

sich für zukunftssichere Fertigungsprozesse durch flexible<br />

Positioniermöglichkeit und definierbare Kraftregelung. Kundenspezifische<br />

Optionen bei dieser Serie sind z. B. Sonderhübe bis<br />

800 mm oder Mittenaufnahmen.<br />

www.moog-memmingen.com<br />

DRUCKTRANSMITTER MIT IO-LINK<br />

Drucktransmitter aus Turcks Produktfamilie PT1000/2000 sind nun auch mit IO-Link-Schnittstelle<br />

und zwei programmierbaren Schaltausgängen erhältlich. Damit bieten die Sensoren zusätzlich<br />

zu ihrer hohen Widerstandsfähigkeit gegenüber Vibrationen, Schocks und Druck- bzw. Temperaturwechsel<br />

alle Vorteile der digitalen Kommunikation – darunter erweiterte Diagnosefunktionen<br />

und eine flexible Parametrierung. Via IO-Link können Anwender z. B. elektrische Kurzschlüsse,<br />

Über- und Unterdrücke sowie ein Überschreiten der maximalen Betriebstemperatur erkennen.<br />

Weitere Daten für effizientes Condition Monitoring liefern ein Betriebsstundenzähler, ein<br />

Maximal- und Minimaldruckspeicher und ein Überdruckzähler. Der Betrieb der Drucktransmitter ist wahlweise mit zwei Schaltausgängen<br />

oder mit IO-Link-Kommunikation sowie einem zusätzlichen Schaltausgang möglich. Die Schaltausgänge sind jeweils als PNP oder<br />

NPN parametrierbar. Dabei lassen sich Lage und Verhalten der Schaltpunkte innerhalb des Messbereichs frei wählen. Turck bietet die<br />

kompakten Drucksensoren in Schutzart IP67 und IP69K in zwei verschiedenen Ausführungen an.<br />

www.turck.de<br />

DIE WELTWEIT SCHNELLSTEN<br />

TEMPERATURKALIBRATOREN.<br />

Natürlich von SIKA.<br />

TP Premium Familie – Kalibrieren im Temperaturbereich von -55…700 °C.<br />

Highlights:<br />

• bis zu 4 Geräte in einem - Trockenblock-, Flüssigkeitsbad-, Infrarot- und Oberflächenkalibrierung<br />

• kürzeste Kalibrierzeit – durch Hybrid-Technologie und revolutionäre Zustandsreglung<br />

• höchste Qualität - „Made in Germany“ seit 40 Jahren als einziger deutscher Hersteller<br />

• effiziente Bedienung - einfache Kalibrierdatenverwaltung<br />

Weitere Informationen finden Sie unter www.sika.net<br />

108 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


NETZWERKMODULE FÜR DIE MONTAGE-<br />

UND FÖRDERTECHNIK<br />

Balluff hat spezielle<br />

Ethernet/IP-Netzwerk-Module<br />

für die<br />

Montage- und<br />

Fördertechnik im<br />

Programm. Die<br />

IO-Link-Master<br />

(BNI00EF/BNI00EH)<br />

ermöglichen nicht<br />

nur die schnelle<br />

Integration unterschiedlicher<br />

IO-Link-Geräte in<br />

vorhandene<br />

Netzwerke, sondern<br />

verfügen auch über mehrere Ports mit 4A-Ausgangsstrom für<br />

den Anschluss von Antriebstechnik wie etwa 24V-DC-Motoren<br />

oder Elektrostoppern. Die Komponenten sind als Ausführungen<br />

mit acht IO-Link-Ports (16x I/O) oder vier IO-Link-Ports (8x I/O)<br />

erhältlich. Die Abmessungen betragen 68 x 37,9 x 220 oder<br />

37 x 32,6 x 224 mm. Mit ihrem robustes Zink-Druckguss-Gehäuse<br />

in der Schutzart IP67 sind sie für eine dezentrale Systemarchitektur<br />

außerhalb des Schaltschranks ausgelegt. Dort agieren<br />

sie als Datenverdichter und helfen, die Anzahl der Netzwerkknoten<br />

auf ein Minimum zu reduzieren.<br />

www.balluff.com<br />

SERVOMOTOREN FÜR HOHE<br />

EXTERNE LASTEN<br />

STARTER-SET FÜR MOTOR CONTROL PLATTFORM<br />

KIMO.indd 1 18.04.2017 14:40:18<br />

Das neuentwickelte Starter Set der<br />

neuen Motor Control Plattform von<br />

Dunkermotoren bietet Entwicklern<br />

schnelle und günstige Testmuster,<br />

um Erfahrungen mit einer Antriebseinheit<br />

zu sammeln. Dem Anwender<br />

stehen verschiedene Leistungspakete<br />

von 20 bis 270 W zur Verfügung. Das<br />

Antriebspaket umfasst einen<br />

4Q-Servoregler (BGE 5510 dPro) mit<br />

einem bürstenlosen Gleichstrommotor<br />

der Baureihe BG sowie ein<br />

angebautes Gebersystem. Wahlweise<br />

erhält der Nutzer ein passendes<br />

Planetengetriebe in ein- oder zweistufiger Ausführung. Darüber<br />

hinaus liegen dem Set passende Anschlusskabel sowie ein<br />

Programmieradapter bei. Dank der vom Werk konfigurierten<br />

Regelelektronik und der Software Tool Drive Assistant 5 lässt sich<br />

die Einheit einfach und schnell in Betrieb nehmen.<br />

www.dunkermotoren.de<br />

SEW-Eurodrive ergänzt seinen Automatisierungsbaukasten<br />

MOVI-C um Servomotoren für hohe externe Lasten. Die<br />

Baureihe CM3C.. umfasst jetzt die Baugrößen 63, 71, 80 und<br />

100. Die Motoren haben Stillstandsmomente von 2,7 bis 40 Nm<br />

und Spitzenmomente von acht bis 120 Nm. Diese kompakte<br />

Servomotoren-Baureihe mit erhöhter Massenträgheit wird in<br />

Maschinen und Applikationen eingesetzt, bei denen aus<br />

regelungstechnischen Gründen ein geringes Verhältnis von<br />

Last- und Motorträgheit gewünscht ist. Dazu sind zahlreiche<br />

Optionen verfügbar, z. B. Bremsen sowie umfangreiche<br />

Anschlusstechnik zur Anpassung an die jeweiligen Verhältnisse<br />

der Kundenapplikation. Die Baureihe gibt es optional auch mit<br />

der Einkabeltechnik MOVILINK DDI. Damit ist eine weitgehende<br />

digitale Integration möglich. Der Anschluss der Motoren an die<br />

Umrichter von SEW löst eine Auto-Inbetriebnahme aus. Die<br />

Gebersignale werden digital übertragen; auch die Ansteuerung<br />

der Bremsen erfolgt digital.<br />

www.sew-eurodrive.de<br />

____________________________________________________________<br />

DRIVEN BY A PASSION FOR SPEED<br />

SycoTec GmbH & Co. KG Telefon +49 7561 86-0<br />

Wangener Straße 78 info@sycotec.eu<br />

88299 Leutkirch www.sycotec.eu<br />

___________________________________________________________________________


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

RESILIENTER DURCH<br />

AUTOMATISIERUNG<br />

In der Corona-Krise zeigt sich die Bedeutung der <strong>Digital</strong>isierung deutlicher denn je.<br />

Unternehmen, die bereits einen hohen Automatisierungsgrad in ihren Produktionsabläufen<br />

aufweisen, sind derzeit im Vorteil, wenn es etwa um Themen wie<br />

Kurzarbeit oder auch Social Distancing im Fertigungsumfeld geht. Für viele<br />

Betriebe gilt es jedoch in diesem Jahr, die Geschäfts- und Produktionsprozesse zu<br />

hinterfragen, zu analysieren und zu optimieren, um auch weiterhin konkurrenzfähig<br />

zu bleiben. – Die Resilienz gegenüber Krisensituationen zu verbessern und sich<br />

zukunftsfähig aufzustellen, ist ein Gebot der Stunde.<br />

Um sich einen Überblick über die neuesten Entwicklungen und Möglichkeiten in der<br />

Automatisierung und <strong>Digital</strong>isierung zu verschaffen, bieten Messen wie die <strong>SPS</strong> eine<br />

ideale Plattform – in diesem Jahr allerdings nicht als Präsenzveranstaltung, sondern<br />

virtuell als <strong>SPS</strong> <strong>connect</strong>. Um den Informationsfluss zu unterstützen, haben wir eine<br />

Auswahl an Neuheiten, die zur Messe vorgestellt werden, in diesem Kompendium<br />

zusammengefasst. Lassen Sie sich inspirieren!<br />

Martina Laun<br />

Redakteurin<br />

m.laun@vfmz.de<br />

FLÜSSIGKEITSABFÜLLUNG OHNE<br />

AUFSCHWINGEN UND SCHWAPPEN<br />

Unter der Bezeichnung Movikit bietet SEW-Eurodrive vorgefertigte<br />

Softwaremodule, die zur Lösung einfacher Antriebsfunktionen bis<br />

hin zu anspruchsvollen Motion-Control-Funktionen eingesetzt<br />

werden. Das Modul Movikit AntiSlosh etwa dient der Schwingungsreduzierung<br />

beim offenen Transport von Flüssigkeiten in der<br />

Produktionskette. Beim Transport von Flüssigkeiten in offenen<br />

Behältern, z. B. in der Produktion oder bei der Abfüllung, besteht<br />

die Gefahr, dass sich die Flüssigkeit durch den Taktbetrieb aufschwingt<br />

und überschwappt. Das kann zu Siegelproblemen oder<br />

verschmutzten Behältern führen, die Ausschuss erzeugen und so<br />

die Gesamtanlageneffektivität senken. Wird das durch geringere<br />

Beschleunigungen und Taktzahl kompensiert, so leidet hingegen<br />

die Ausbeute der Produktion. Mit Movikit AntiSlosh werden<br />

optimale Bewegungsprofile anhand einer intelligenten Abstimmung<br />

auf die physikalischen<br />

Eigenschaften der Flüssigkeit<br />

erstellt. Die Berechnung der<br />

idealen Taktzeit ermöglicht<br />

die Fertigung mit maximaler<br />

Performance, kombiniert mit<br />

einem Überschwappschutz.<br />

Durch das saubere Abfüllen<br />

wird mit dem optimierten,<br />

intermittierenden Transport<br />

von offenen Flüssigkeiten und dem verminderten Ausschuss von<br />

Produkten eine Erhöhung der Maschinenperformance bis zu 25 %<br />

erzielt. Der Überschwappschutz stellt einen hygienischen Transport<br />

der Flüssigkeiten sicher und reduziert den Reinigungsaufwand in<br />

der Maschinenumgebung um bis zu 20 %.<br />

www.sew-eurodrive.de<br />

MESSGERÄTE-KALIBRIERUNGEN GEMÄSS<br />

EN ISO/IEC 17025<br />

Der österreichische Sensorhersteller E+E Elektronik betreibt am<br />

Firmenhauptsitz in Engerwitzdorf ein nach EN ISO/IEC 17025<br />

akkreditiertes Kalibrierlabor für Luftfeuchte, Taupunkt, CO 2<br />

, Luftgeschwindigkeit,<br />

Luftdurchfluss, Temperatur und Druck. Benötigt<br />

werden akkreditierte Kalibrierungen überall dort, wo eine besonders<br />

hohe Genauigkeit der eingesetzten Messgeräte gefordert ist.<br />

Messmittelüberwachung spielt<br />

eine zentrale Rolle in modernen,<br />

automatisierten Produktionsprozessen.<br />

Arbeiten Messgeräte<br />

nicht mit der erforderlichen<br />

Genauigkeit, sind der<br />

reibungslose Prozessablauf, die<br />

Sicherheit und die Qualität des<br />

Endproduktes gefährdet. Daher<br />

ist eine regelmäßige Kalibrierung<br />

der Messgeräte wesentlicher Bestandteil der meisten<br />

Qualitätssicherungssysteme. Seit 2004 hält die E+E Kalibrierstelle<br />

als Designiertes Institut des österreichischen Bundesamts für<br />

Eich- und Vermessungswesen das „Nationale Etalon“ (Messnormal)<br />

für Luftfeuchte bereit. 2011 erfolgte auch die Designation für<br />

Luftströmungsgeschwindigkeit. Für diese beiden Messgrößen sind<br />

die Kalibrierexperten somit die höchste metrologische Instanz des<br />

Landes. Als Designiertes Institut kann die E+E Kalibrierstelle<br />

Sonderkalibrierungen für Feuchte und Luftströmungsgeschwindigkeit<br />

auf dem Level eines Nationalen Metrologischen Instituts (NMI)<br />

durchführen. Insbesondere für die Kalibrierung von hochgenauen<br />

Taupunktspiegeln sind die messtechnischen Möglichkeiten des<br />

Designierten Instituts international gefragt.<br />

www.epluse.com / www.kalibrierdienst.at<br />

110 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


ICE02-19.000.L1<br />

Time for the new standard<br />

Die Komplettlösung für Ihren Schaltschrank<br />

COMPLETE line ist ein System aus technologisch führenden, aufeinander abgestimmten<br />

Hard- und Software- Produkten, Beratungsleistungen und Systemlösungen für die<br />

Optimierung Ihrer Prozesse im Schaltschrankbau. Für Sie werden Engineering,<br />

Beschaffung, Installation und Betrieb so deutlich einfacher.<br />

Mehr Informationen unter phoenixcontact.com/completeline


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

SCHALTSCHRANK<br />

AUS DEM BAUKASTEN<br />

Standardisiert und trotzdem individuell<br />

anpassbar? Das Smart Production Cabinet von<br />

Phoenix Contact zeigt, dass das geht und sich so<br />

Zeit und Kosten bei der Entwicklung von<br />

Schaltschranklösungen einsparen lassen.<br />

Im Maschinen- und Anlagenbau sowie der Automobilindustrie<br />

kommen Schaltschranklösungen mit Automatisierungstechnik<br />

zur Steuerung, Diagnose und Überwachung von Maschinen und<br />

Anlagen zum Einsatz, um einen effizienten und stabilen Produktionsablauf<br />

sicherzustellen. Da die Anforderungen der Anwender<br />

sowie die Applikationen häufig sehr spezifisch sind, werden die<br />

Schaltschränke individuell für jeden einzelnen Kunden und jede<br />

Anwendung designt und entwickelt. Ein solches Vorgehen bringt<br />

allerdings viele Herausforderungen mit sich. Neben einem erheblichen<br />

Zeitaufwand für die Planung und Umsetzung der maßgeschneiderten<br />

Lösung fallen hohe Kosten an, weil sie nur in geringen<br />

Stückzahlen oder sogar als Unikat gefertigt werden kann.<br />

Vor diesem Hintergrund hat Phoenix Contact eine standardisierte<br />

Schaltschranklösung erarbeitet, die wegen des zugrunde liegenden<br />

Baukastensystems den Ansprüchen unterschiedlicher Applikationen<br />

gerecht wird, indem sie einen hohen Individualisierungsgrad aufweist.<br />

Die Nutzung innovativer Technologien – wie des offenen Ecosys-<br />

tems PLCnext Technology oder der steuerungsunabhängigen<br />

SafetyBridge Technology – sorgt dafür, dass die Lösung die hohen<br />

Anforderungen von aktuellen Themen wie Industrie 4.0 erfüllt.<br />

UM ZUSÄTZLICHE PRODUKTE UND<br />

FUNKTIONEN ERWEITERBAR<br />

Bei dem Smart Production Cabinet (SPC) genannten Schaltschrank<br />

handelt es sich um eine modular erweiterbare Steuerungslösung zur<br />

Automatisierung von Maschinen und Anlagen. Das vorgefertigte System<br />

setzt sich aus optimal aufeinander abgestimmten Hard- und Softwarepaketen<br />

zusammen. Ein kompaktes Gehäuse in Schutzart IP54<br />

mit einem eingelassenen 7-Zoll-Webpanel bildet hier das Grundgerüst.<br />

Die vorkonfigurierte Hardware umfasst eine Profinet-fähige<br />

01<br />

Autor: Andreas Stanislawski, Product Manager Factory Automation, Phoenix<br />

Contact Electronics GmbH, Bad Pyrmont<br />

112 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


02<br />

Steuerung aus dem Ecosystem PLCnext<br />

Technology, ein Standard-I/O-Modul mit<br />

acht Ein- und Ausgängen, zwei Safety-Eingangsmodule,<br />

ein Safety-Ausgangsmodul sowie<br />

eine Stromversorgung. Ergänzt werden<br />

die Geräte durch ein umfangreiches Softwarepaket,<br />

das Bibliotheken für Diagnose-,<br />

Grund-, Melde- und Safety-Funktionen beinhaltet.<br />

Hinzu kommt eine voreingestellte<br />

Visualisierung, die eine einfache Bedienung<br />

ermöglicht und sich problemlos erweitern<br />

oder individualisieren lässt.<br />

Der Anwender hat jetzt die Wahl, den fertigen<br />

Schaltschrank im E-Shop von Phoenix<br />

Contact zu bestellen, oder er ergänzt die<br />

Lösung um weitere Produkte und Funktionen.<br />

Dies kann er entweder selbst oder mit<br />

der Unterstützung der Spezialisten von<br />

Phoenix Contact machen.<br />

CLOUD-BASIERTER DATEN-<br />

ZUGRIFF MÖGLICH<br />

Die in das Smart Production Cabinet integrierte<br />

PLCnext-Steuerung verfügt über eine<br />

Anbindung an die Proficloud von Phoenix<br />

Contact, ohne dass dafür ein zusätzliches<br />

Gateway erforderlich ist. So können die Nutzer<br />

jederzeit sowie von jedem Standort auf<br />

die für sie relevanten Informationen zugreifen,<br />

um umfassende Aktivitäten im Rahmen<br />

von Predictive Maintenance oder Big-Data-<br />

Analysen durchzuführen. Außerdem lässt<br />

sich die Steuerung einfach in bestehende<br />

Profinet-Anlagen einbauen, da sie sowohl<br />

als Profinet-Controller wie auch als -Device<br />

fungiert. Neben dem leitungsgebundenen<br />

01 Standardisierte Visualisierungen:<br />

Die ausgearbeitete und bewährte Oberfläche<br />

sorgt für eine schnelle und<br />

intuitive Bedienung<br />

02 Cloud on Board: Durch ein optionales<br />

IoT-Gateway lassen sich neben der Proficloud<br />

von Phoenix Contact auch weitere Cloud-<br />

Services nutzen<br />

Datenaustausch via Profinet oder OPC UA<br />

kann der SPC-Schaltschrank um ein leistungsstarkes<br />

WLAN-Modul nach dem neuesten<br />

IEEE-Standard 802.11n erweitert werden.<br />

Auf diese Weise sind mobile Einheiten<br />

– wie fahrerlose Transportsysteme (FTS) –<br />

ebenfalls ansteuerbar. Ferner lassen sich<br />

Kommunikationsverbindungen zwischen<br />

mehreren Smart Production Cabinets initiieren,<br />

die in voneinander unabhängigen<br />

Netzwerken installiert sind.<br />

Zudem unterstützt die Schaltschranklösung<br />

den Anwender bei der Einhaltung von<br />

Security-Standards. Gemäß der internationalen<br />

IEEE-Norm 62443 müssen zum<br />

Schutz des Produktionsbereichs bestimmte<br />

Kriterien erfüllt werden. Deshalb ist das<br />

SPC-System um ein Security-Modul zur<br />

Konfiguration ergänzbar. Das Security<br />

Appliance der Produktfamilie FL mGuard<br />

schirmt die Anlage mit einer intelligenten<br />

Firewall vor ungewolltem Zugriff von<br />

außerhalb des Unternehmens ab. Darüber<br />

hinaus umfasst das Gerät einen VPN-Zugang<br />

(Virtual Private Network), über den<br />

eine gesicherte Verbindung zur Fernwartung<br />

der Maschine oder Anlage durch den<br />

Hersteller möglich ist.


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

03 PLCnext Store: ein<br />

industrieller Marktplatz für<br />

Apps und Funktionsbausteine<br />

KEINE SEPARATE SICHERHEITSSTEUERUNG<br />

NOTWENDIG<br />

Mit der von den sicheren I/O-Modulen supporteten SafetyBridge<br />

Technology (SBT) lassen sich auch Anwendungen mit funktionalen<br />

Sicherheitsanforderungen betreiben – und das ohne Sicherheitssteuerung<br />

sowie unabhängig vom verwendeten Netzwerk. Sogar eine<br />

drahtlose Übertragung aller sicherheitsgerichteten Datensignale<br />

via Bluetooth oder WLAN ist realisierbar. Applikationen wie Zwei-<br />

Hand-Start oder Not-Halt können also einfach umgesetzt werden.<br />

Das SBT-System besteht aus sicheren Ein- und Ausgangsmodulen<br />

sowie einem Logikmodul. Letztes erfasst die sicheren Signale<br />

und gibt sie aus. Außerdem generiert und überwacht das Logikmodul<br />

das sicherheitsgerichtete SBT-Übertragungsprotokoll und<br />

bearbeitet die logischen Verknüpfungen der parametrierten Sicherheitslogik<br />

und übernimmt folglich die Aufgabe einer sicheren<br />

Steuerung.<br />

Ferner lässt sich das Smart Production Cabinet optional um einen<br />

4-in-1-Motorstarter aus der Baureihe Contactron erweitern. Das<br />

kompakte, lediglich 22,5 Millimeter schmale Modul vereint das Starten,<br />

Wenden, Schützen und den Not-Halt bis SIL 3 respektive PL e in<br />

einem Gehäuse. Es kommt überall dort zum Einsatz, wo es um das<br />

Reversieren und Schützen dreiphasiger Asynchronmotoren von<br />

50 W bis 3 kW geht, beispielsweise bei Förderbändern, Elektrohängebahnen<br />

und anderen logistischen Systeme.<br />

Die beschriebenen Funktionen zur funktionalen Sicherheit,<br />

drahtlosen Kommunikation, Security und Motorsteuerung stellen<br />

vorkonfigurierte Bestandteile der Schaltschranklösung dar, lassen<br />

sich somit ohne oder mit nur wenigen programmiertechnischen<br />

Anpassungen in der Bibliothek nutzen. Dem Anwender steht es<br />

natürlich weiterhin frei, selbst oder gemeinsam mit den Spezialisten<br />

von Phoenix Contact Änderungen vorzunehmen.<br />

AUSPROGRAMMIERTE APPS AUS DEM STORE<br />

HERUNTERLADBAR<br />

Da Anlagen nie statisch sind, sondern sich in ihrer physischen und<br />

virtuellen Struktur immer wieder wandeln, muss sich die Software<br />

des Smart Production Cabinet ständig an die aktuellen Bedürfnisse<br />

adaptieren lassen. Das offene Ecosystem PLCnext Technology erlaubt<br />

hier den Zugriff auf den PLCnext Store. Dabei handelt es sich<br />

um einen digitalen Marktplatz, auf dem fertig ausprogrammierte<br />

Softwarebausteine oder ganze -lösungen für die industrielle Automatisierungstechnik<br />

erhältlich sind. Diese Softwareapplikationen<br />

(Apps) lassen sich schnell und einfach auf die Steuerung<br />

laden. Auf diese Weise können auch Anwender, die über keine umfassenden<br />

Programmierkenntnisse verfügen, ihre Applikation<br />

eigenständig ausbauen. Die Apps und Funktionsbausteine sind<br />

zudem individualisierbar. Dazu stehen neben der klassischen<br />

Programmierung in IEC 61131 moderne Hochsprachen wie C++<br />

oder C# zur Verfügung.<br />

VIELSEITIG EINSETZBAR<br />

Die Schaltschranklösung ist grundsätzlich in sämtlichen Branchen<br />

mit Fertigungs- und Fördertechnikanlagen verwendbar, in denen<br />

ein dezentrales Automatisierungssystem zur Steuerung, Diagnose<br />

und Überwachung benötigt wird. Aufgrund der offenen Bauweise<br />

eignet sich das Smart Production Cabinet insbesondere für die<br />

Automobilindustrie, den Maschinen- und Anlagenbau, die Logistik<br />

sowie ähnliche Produktionsprozesse. Als typische Applikationen<br />

seien Stanz-, Biege-, Schweiß- oder ähnliche Montage- und Fertigungsmaschinen<br />

genannt. Darüber hinaus können logistische Einheiten<br />

wie Elektrohängebahnen, Förderbänder, Rollenbahnen und<br />

Kleinlager mit der Schaltschranklösung betrieben werden.<br />

Bilder: Phoenix Contact<br />

www.phoenixcontact.de<br />

TROTZ STANDARD INDIVIDUELL<br />

Mit dem Smart Production Cabinet hat Phoenix Contact<br />

ein System für viele Branchen entwickelt, das die Vorteile<br />

einer standardisierten mit denen einer individualisierten<br />

Schaltschranklösung vereint. Der Anwender kann ein<br />

fertiges Produkt aus dem E-Shop kaufen und hat trotzdem<br />

die Möglichkeit, dieses entweder mit Unterstützung der<br />

Spezialisten von Phoenix Contact oder durch eigene<br />

Anpassungen zu individualisieren. Zu diesem Zweck<br />

werden ihm im PLCnext Store Funktionsbausteine und<br />

Apps angeboten, sodass er nicht selbst programmieren<br />

muss.<br />

114 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

ENERGIEKETTE MIT VON DER NATUR INSPIRIERTEM DESIGN<br />

Die Energieketten-Serie E4Q wurde von igus entwickelt, um die bestmögliche Lösung für freitragende<br />

und lange Verfahrwege zu erreichen. Von der Natur inspirierte Formen sorgen dabei für ein besonders<br />

geringes Gewicht. „Das abgerundete Design erinnert an einen Bachkiesel und findet sich außen an den<br />

Kettengliedern sowie an den Anschlägen. Das senkt das Gewicht um 10 Prozent im Vergleich zur vorherigen<br />

Serie E4.1 und spart damit Antriebsenergie“, erklärt Michael Blaß, Leiter Unternehmensbereich<br />

e-kettensysteme bei igus. Trotz der Materialaussparungen besitzt die Neuentwicklung eine 20 Prozent<br />

höhere Festigkeit und Stabilität. Die Kettenglieder dieser Energiekettengeneration besitzen weiterhin<br />

ein komplett neues Öffnungsstegkonzept mit Verschlusslaschen. Diese sorgen dafür, dass die Serie<br />

sekundenschnell ohne Werkzeug geöffnet und geschlossen werden kann. Die Befüllung geht dadurch<br />

besonders einfach, die Montagezeit sinkt um 40 Prozent. Die E4Q wurde durch die international besetzte<br />

Jury des German Design Awards prämiert. In der Kategorie Excellent Product Design wurde die E4Q wie auch der neuartige Module-<br />

Connect-Adapter ausgezeichnet, mit dem sich Energieketten mitsamt Kabeln und Leitungen durch ein Klicksystem an die Maschine<br />

anschließen lassen.<br />

www.igus.de<br />

VERSIONIERUNGS-<br />

SOFTWARE WIRD<br />

PERFORMANTER<br />

Eine automatisierte Produktion fordert<br />

eine moderne Instandhaltung<br />

mit Verwaltung von Softwareständen<br />

und Gerätespezifikationen.<br />

Einfach ausgedrückt geht es dabei<br />

um drei Dinge: Sichern, Vergleichen<br />

und Versionieren. Diese Kernaufgabe<br />

beherrscht die Versionierungssoftware<br />

versiondog von Auvesy<br />

seit Jahren. Mit der Version 8.0<br />

kommen weitere Features dazu,<br />

die Anwendern das Leben erleichtern.<br />

Bei der Weiterentwicklung<br />

lagen Schwerpunkte auf Optimierungen,<br />

neuen Funktionen und der<br />

Unterstützung weiterer Geräte.<br />

Optimiert wurde etwa die Gesamtperformance<br />

des Systems und die<br />

Dokumentation, ein 64bit-Vergleicher<br />

wurde eingeführt und Editoren<br />

bzw. Möglichkeiten für Uploads<br />

erweitert. Die Benutzeroberfläche<br />

(GUI) wurde komplett überarbeitet,<br />

um der Software ein zeitgemäßes<br />

Aussehen zu geben und die Bedienbarkeit<br />

noch intuitiver und performanter<br />

zu gestalten. Jobs lassen<br />

sich jetzt per OPC-UA-Anbindung<br />

starten und Vergleiche der<br />

Änderungen von Komponenteneigenschaften<br />

anzeigen. Meldungen<br />

bei Check-in bzw. -out sind nun<br />

möglich und die E-Mail-Benachrichtigungen<br />

wurden angepasst.<br />

Zudem ist die Palette der unterstützten<br />

Geräte deutlich gewachsen.<br />

Das vernetzte Arbeiten<br />

mehrerer Mitarbeiter von verschiedenen<br />

Orten aus am gleichen<br />

Projekt ist ein Trend, der die<br />

Entwicklung der neuen Software-<br />

Version vorangetrieben hat und<br />

sich z.B. in Modulen für Multi-<br />

User-Edit-Projekte niederschlägt.<br />

www.auvesy.de<br />

SEW-EURODRIVE–Driving the world<br />

Modernisierung<br />

Retrofit<br />

Ihre altbewährte Anlage bringen wir auf den<br />

neuesten Stand der Technik.<br />

Steigern Sie mit unserem Service Retrofit Ihre Produktivität und Energieeffizienz, senken Sie Ihre Instandhaltungskosten<br />

und profitieren Sie von langfristiger Teileverfügbarkeit. Alles aus einer Hand: persönliche Beratung und Engineering,<br />

modernste Antriebstechnik, Programmierung und Visualisierung sowie die komplette Installation und Inbetriebnahme.<br />

Life Cycle<br />

Services<br />

Der Service Retrofit ist Teil unseres Serviceangebots entlang<br />

des Anlagenlebenszyklus.<br />

www.sew-eurodrive.de/life-cycle-services<br />

Gerne beraten wir Sie auch persönlich.<br />

edg.marktmanagement@sew-eurodrive.de


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

AUCH FÜR INTRALOGISTIKER<br />

INTERESSANT<br />

Mit dem Grundsatz „Informationsfluss vor Materialfluss“ hat die<br />

Intra logistik schon vor vielen Jahren eine wichtige Voraussetzung dafür<br />

geschaffen, die digitalisierte Transformation in die Wirklichkeit<br />

umzusetzen. Darauf können die Hersteller von Komponenten der<br />

Fördertechnik, vor allem aber die Zulieferer für Antriebstechnik, Steuerungstechnik<br />

und Sensorik heute aufsetzen – und diese Möglichkeit nutzen sie intensiv. Ziel dabei<br />

ist es immer, den Weg des Produkts bzw. des Förderguts auf seiner Route durch<br />

die Fertigung über das Lager und den Versand bis zum Endkunden vollständig<br />

zu erfassen und zu steuern. Nicht zu vernachlässigen sind dabei für den<br />

Intralogistiker aber auch die Fragestellungen zur Energieeffizienz oder der<br />

Datensicherheit. Über diese Themenfelder können sich Intralogistiker vom<br />

24. bis zum 26. November auf dem digitalen Branchentreffpunkt <strong>SPS</strong><br />

Connect informieren.<br />

Herzlichst, Ihr<br />

Winfried Bauer<br />

Chefredakteur<br />

w.bauer@vfmz.de<br />

LED-LEUCHTMITTEL ZUVERLÄSSIG SCHALTEN<br />

Eine LED-Beleuchtung gehört heutzutage in Produktion und Lager<br />

vielfach zum Standard. Übersehen werden dabei oftmals die zwar<br />

kurzen, aber hohen Einschaltströme, die somit spezielle Lösungen<br />

erfordern. Hierfür ist das Hybridrelais IK 3070/200 von Dold<br />

geeignet.<br />

Klassische elektromechanische<br />

Relais bieten einen großen<br />

Vorteil gegenüber<br />

Halbleiterrelais. Während<br />

Halbleiterrelais aufgrund<br />

der Durchlassspannung<br />

permanent Wärme<br />

erzeugen, die bei größeren<br />

Lastströmen mithilfe von<br />

Kühlkörper abgeführt<br />

werden muss, weist der<br />

stromführende Relaiskontakt<br />

einen geringen Übergangswiderstand auf und erzeugt damit<br />

kaum Verlustwärme. Die Stärken von Halbleiterrelais (Solid-State-<br />

Relais) liegen vor allem in den Ein- und Ausschaltvorgängen. Kein<br />

Prellen, keine Lichtbögen, kein mechanischer Verschleiß .<br />

Das Hybridrelais IK 3070/200 vereint die Merkmale beider Welten.<br />

Beim Einschalten schaltet zunächst der Halbleiter im Nulldurchgang<br />

der Wechselspannung. Einige Millisekunden später übernimmt<br />

der Relaiskontakt den Dauerstrom und sorgt für eine<br />

geringe Verlustleistung. Beim Ausschalten wird der Strom zunächst<br />

vom Relais an den Halbleiter übergeben, anschließend schaltet<br />

dieser im Stromnulldurchgang aus. Auf diese Weise werden<br />

Stoßspannungen und Stoßströme im Lastkreis minimiert. Somit<br />

lassen sich mit dem verschleißfreien Hybridrelais LED-Beleuchtungen<br />

dauerhaft schalten.<br />

www.dold.com<br />

ALTERNATIVE LÖSUNG ZUR ÜBERTRAGUNG<br />

HOHER STRÖME IM STILLSTANDSBETRIEB<br />

Anlagenhersteller und -betreiber stehen vor der Herausforderung,<br />

die Übertragung hoher Ströme bei gleichzeitigem Stehen der<br />

Einheit in Verfahrrichtung sicherzustellen. Im Stillstandsbetrieb,<br />

wie es z. B. bei Lastaufnahmemitteln im Hubbetrieb ohne<br />

gleichzeitiger Längsfahrt des Krans der Fall ist, gab es bislang zwei<br />

Alternativen beim Schleifleitungsmaterial. Entweder Kupfer oder<br />

Aluminium-Edelstahlvarianten. Letztere sind zwar kostengünstiger<br />

als Kupfer, neigen jedoch<br />

aufgrund der Materialeigenschaften<br />

im Stillstand zu lokaler<br />

Erhitzung. Um die Voraussetzungen<br />

für den sicheren Betrieb der<br />

Anlagen auch in kritischen<br />

Anwendungen zu schaffen,<br />

müssen oftmals komplexe<br />

Mehrfach-Stromabnehmerkombinationen<br />

mit hohem Platzbedarf<br />

installiert werden.<br />

Eine Alternative zu Kupfer bietet<br />

das Unternehmen Conductix-<br />

Wampfler mit der Neuentwicklung Coppereco. Der Schienentyp<br />

hat zudem eine verbesserte Leitfähigkeit als Aluminium-Edelstahl<br />

und erlaubt so die Übertragung hoher Ströme auch im Stillstandsbetrieb.<br />

Coppereco ist auch für raue Umgebungsbedingungen, z. B.<br />

in Seehäfen, geeignet.<br />

Verfügbar sind die neuen Schienentypen für die Schleifleitungsprogramme<br />

Single Powerline 0812 und 0813 und eignen sich u. a.<br />

für die Energieversorgung von Container- und Brückenkranen<br />

sowie Regalbediengeräten.<br />

www.conductix.de<br />

116 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

ROBUSTE UMRICHTER<br />

Die neue Acoposinverter-Familie<br />

P86 von B&R umfasst Frequenzumrichter<br />

für Dreiphasen-Synchron-<br />

und Asynchronmotoren<br />

mit und ohne Geber. Die Geräte<br />

decken ein Leistungsspektrum<br />

von 0,75 bis 75 kW ab und eignen<br />

sich z. B. für Applikationen der<br />

Fördertechnik. Mit dem P86-Portfolio<br />

stehen Umrichter zur<br />

Verfügung, die die zukünftig<br />

geltende Norm nach Wirkungsgradklassen<br />

(IE) der EN 61800-9-2<br />

erfüllen. Die Antriebe sind mit der<br />

zweikanalig ausgeführten<br />

Sicherheitsfunktion Safe Torque<br />

ABGESTIMMT AUF ANWENDUNGEN IN DER SCHÜTTGUTINDUSTRIE<br />

Die zweistufigen Maxxdrive-XT-Kegelstirnradgetriebe<br />

von Nord sind für Anlagen in Schwerlastanwendungen<br />

der Schüttgutindustrie geeignet. Verfügbar<br />

sind die Getriebe in sieben Baugrößen für Leistungen<br />

von 50 bis 1 500 kW mit Abtriebsdrehmomenten<br />

zwischen 15 und 75 kNm. Unter anderem<br />

aufgrund des verrippten Designs und Luftführungshauben<br />

lässt sich vielfach auf zusätzliche Kühloptionen<br />

verzichten. Große Wälzlager und Achsabstände<br />

erhöhen die Lebensdauer der Komponenten. Die<br />

Maxxdrive-XT-Generation ergänzt die Maxxdrive-<br />

Baureihe durch ein zweistufiges Kegelstirnradgetriebe. Grund lage für das Baukastensystem der<br />

Antriebssysteme ist ein Angebot aus Frequenzumrichtern, Motoren, Getrieben sowie Kupplungsund<br />

Bremssystemen mit jeweils zahlreichen Optionen. Getriebemotoren für horizontale und<br />

vertikale Förderanlagen fertigt Nord mit einteiliger Gehäusekonstruktion.<br />

www.nord.com<br />

Off (STO) nach SIL3/PLe ausgestattet.<br />

Je nach Anwendung<br />

stellen die Frequenzumrichter für<br />

zwei Sekunden bis zu 220 Prozent<br />

des Nenndrehmoments zur<br />

Verfügung. Dabei können<br />

Asynchronmotoren (IE2, IE3),<br />

Synchronmotoren und Reluktanzmotoren<br />

in offenen und geschlossenen<br />

Regelkreisen angesteuert<br />

werden.<br />

www.br-automation.com<br />

EMBEDDED VISION IM<br />

STREICHHOLZ-<br />

SCHACHTEL-FORMAT<br />

Der Visionsensor PV3 des<br />

Unternehmens Imago passt mit<br />

seinen Abmessungen von<br />

53 × 45 mm auch auf beengten<br />

Raum. Dabei beherbergt das<br />

Powerpaket neben einer Kamera<br />

mit 2-Mega- Pixel-Auflösung<br />

einen Linux-Quadcore-Prozessor.<br />

Damit hat sich die Rechnerleistung<br />

im Vergleich zum Vorgängermodell<br />

mehr als verdoppelt.<br />

Das Embedded-Vision-System<br />

mit kleinem Formfaktor<br />

ermöglicht u. a. eine qualitative<br />

Inspektion in vielen Industriebereichen,<br />

z. B. die Kontrolle des<br />

Mindesthaltbarkeitsdatums.<br />

www.imago-technologies.com<br />

JOYSCAPE<br />

IN JEDER RICHTUNG ÜBERZEUGEND<br />

RAFI ist Technologieführer und Innovationstreiber in der<br />

Mensch-Maschine-Kommunikation. Gemeinsam mit unseren<br />

Kunden entwickeln wir hochwertige Bediensysteme – mit Touch,<br />

Gehäuse, Recheneinheit und elektromechanischen Bedienelementen.<br />

Die Joystick-Plattform stellen wir selbst her: JOYSCAPE – multifunktional,<br />

langlebig und bediensicher. Mit unseren Varianten finden wir die passende<br />

Lösung für Ihr Projekt.<br />

www.rafi.de<br />

RAFI_AZ_Joyscape_135x185_RZ_<strong>2020</strong>1023.indd 1 23.10.20 10:13<br />

Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong> DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> 117


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

FLEXIBLE KRANLOGISTIK LEGT BASIS<br />

FÜR VOLLAUTOMATISCHE ABLÄUFE<br />

IM PRESSWERK<br />

In Produktionsbetrieben, deren Anlagen mit<br />

häufigen Produktwechseln zurechtkommen<br />

müssen, spielt die Umrüstflexibilität der<br />

Ausrüstung eine große Rolle. Bei einem<br />

Presswerk, das vor allem Automobilteile herstellt,<br />

stand die schnelle Versorgung der Pressen mit<br />

komplexen, bis zu sieben Tonnen schweren<br />

Werkzeugen im Vordergrund. Mithilfe von<br />

stapelbaren Gestellen ließ sich die Hallenhöhe im<br />

Gegensatz zu einem staplerbedienten Lager um<br />

50 Prozent besser ausnutzen. Der Einsatz von<br />

Barcodes an den Gestellen ermöglicht zusammen<br />

mit der Anbindung an die Software zur<br />

Arbeitsvorbereitung respektive das ERP-System<br />

eine vollautomatische „Just in<br />

Time“-Bereitstellung der Werkzeuge am<br />

Einsatzort.<br />

„Wir sind Blechteilehersteller und versorgen die Automobilindustrie<br />

sowie weitere Branchen mit hochwertigen Stanz- und Biegeteilen<br />

sowie fertigen Baugruppen aus Stahl, Aluminium, Messing<br />

oder Kupfer“, so Hans-Martin Tekeser, Geschäftsführer der Alzner<br />

Automotive in Grafenau. Dabei setzt das 2004 gegründete Unternehmen<br />

auf moderne Produktionstechnologien, hohe Qualität sowie<br />

seine Kompetenz zur partnerschaftlichen Entwicklung neuer<br />

Lösungen z. B. im Bereich der Elektromobilität. Zur Stanztechnik<br />

gesellen sich noch zahlreiche weitere Verfahren wie Biegen, Laserschneiden,<br />

Schweißen, Clinchen und Toxen sowie die Komplettierung<br />

mit zusätzlichen Komponenten aus Metall, Gummi, Folien<br />

oder Klebepads. Dabei übernimmt man Verantwortung für die<br />

Herstellung komplett einbaufertiger Baugruppen, die der Kunde<br />

direkt in seinen eigenen Fertigungsprozess eingliedern kann. Von<br />

großer Bedeutung sind für Alzner zusätzliche Kompetenzen in den<br />

Bereichen Konstruktion, Werkzeugbau, Qualitätskontrolle und Logistik.<br />

Aus diesen Gründen genießt ferner die möglichst vollständige<br />

Vernetzung aller Prozesse von der Entwicklung bis hin zur Fertigung<br />

mithilfe IT-gestützter Verfahren eine hohe Bedeutung in den<br />

Überlegungen des Unternehmens. Die hauptsächlich eingesetzten<br />

Pressen aus dem Hause Schuler verfügen über den IIoT-Connector,<br />

mit dem sich der Betriebsstatus der Anlagen jederzeit abrufen<br />

lässt. Hierzu gehören auch alle Informationen über das aktuelle<br />

Werkzeug, die Hubzahl, die Presskraft sowie die Schmier- und<br />

Kühlkreisläufe.<br />

HOHE FLEXIBILITÄT BEI DEN STÜCKZAHLEN …<br />

„Da wir im Pressenbereich eine Vielzahl unterschiedlicher Produkte<br />

in pro Abruf stark variierenden Stückzahlen von einigen<br />

118 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


01<br />

10 000 Teilen bis herab zu einzelnen<br />

Prototypen herstellen, müssen wir unsere<br />

Anlagen häufig umrüsten“, ergänzt<br />

Tekeser. Flexibilität beim Eingehen auf Kundenwünsche<br />

habe hierbei Priorität.<br />

02<br />

Bei vielen Werkzeugen handelt es sich um Folgeverbundwerkzeuge.<br />

Im Prinzip sind dies selbst wiederum<br />

komplexe Einheiten, in denen die gewünschten Teile<br />

in mehreren aufeinanderfolgenden Schritten aus einem durchlaufenden Band zunächst<br />

gestanzt und anschließend schrittweise umgeformt werden. Sie bestehen aus<br />

Ober- und Unterteil mit zahlreichen beweglichen Teilen, sind bis zu 6 m lang und bringen<br />

bis zu sieben Tonnen auf die Waage. Nach dem Einsatz werden die Werkzeuge überprüft,<br />

gewartet und anschließend wieder eingelagert. Die Schnelligkeit und Effizienz beim Auswechseln<br />

sowie Ein- und Auslagern dieser Werkzeuge hat großen Einfluss auf die Produktivität<br />

der Anlagen und damit auf die Wirtschaftlichkeit der Fertigung.<br />

… ERFORDERT EINE EFFIZIENTE WERKZEUGVERSORGUNG<br />

„Ende 2018 bat uns Alzner um Vorschläge für eine geeignete Lösung“, erinnert sich Jan<br />

Guthmann, Geschäftsführer der H+H Herrmann + Hieber GmbH, Denkendorf. Konkret<br />

sei es um den Transport und die vollautomatische Lagerung von ca. 100 Werkzeugen in<br />

zwei Hallen mit einer dazwischenliegenden überdachten Kaltstrecke für Lkw-Transporte<br />

gegangen.<br />

01 Der Automatikkran übernimmt den Umschlag von Gestellen, die mit Werkzeugen,<br />

Blechen oder Coils beladen werden können<br />

02 Die Investition markierte den Auftakt einer auf lange Zeit angelegten Partnerschaft:<br />

Hans-Martin Tekeser (r.), Geschäftsführer der Alzner Automotive GmbH, und<br />

Jan Guthmann, Geschäftsführer der H+H Herrmann + Hieber GmbH


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

04<br />

03 Blick auf die Greifertraverse, die Gestelle automatisch<br />

aufnehmen und absetzen kann<br />

04 Die komplexen Folgeverbundwerkzeuge für die Pressen<br />

wiegen bis zu sieben Tonnen<br />

03<br />

Neben hoher Geschwindigkeit des Werkzeugaustauschs standen<br />

darüber hinaus ein möglichst geringer Bedarf an Hallenfläche sowie<br />

die bestmögliche Nutzung der vorhandenen Hallenhöhe im<br />

Anforderungskatalog. Zudem sollte sich die Anlage nicht nur für die<br />

Einlagerung von Werkzeugen, sondern auch von Coils sowie von<br />

auf Europaletten gelagerten Blechen eignen. Für den Weitertransport<br />

der Werkzeuge oder Materialien von und zu den Pressen bzw.<br />

zu externen Übergabestellen sollten sich die vorhandenen Hallenkrane<br />

und Schwerlast-Gabelstapler einsetzen lassen. Besonderen<br />

Wert legte der Blechteilehersteller auf die Zuverlässigkeit des Systems,<br />

da hiervon die Versorgung der Pressen – die Presskräfte von<br />

bis zu 630 Tonnen erreichen – abhängt.<br />

SCHNELLER AUTOMATIKKRAN UND<br />

SELBSTTRAGENDE GESTELLE<br />

Die von H+H Herrmann + Hieber vorgeschlagene Lösung besteht<br />

aus einem vollautomatischen Kran in Kombination mit Gestellen,<br />

zwei ebenerdigen Übergabeshuttles sowie einem Brückenshuttle<br />

zu einem Übergabeturm in der Nachbarhalle. Die Kranbahn wurde<br />

freitragend auf eigenen Stützen realisiert. Der Kran hat eine Tragfähigkeit<br />

von 8,5 Tonnen, eine Hubgeschwindigkeit von 0,3 m/s und<br />

eine Verfahrgeschwindigkeit von 1,5 m/s. Aufgrund der selbsttragenden<br />

stapelbaren Gestelle lassen sich im Vergleich zu einem<br />

staplerbedienten Lager innerhalb der vorhandenen Hallenhöhe<br />

sechs statt vier Werkzeuge übereinander bevorraten. Des Weiteren<br />

sind keine zusätzlichen Rangierflächen für die Stapler erforderlich.<br />

Die Gestelle werden vom Kran mithilfe einer Greifertraverse übereinandergestapelt<br />

bzw. auf Übergabeshuttles abgesetzt. Die Anbindung<br />

an die Pressen in der benachbarten Halle geschieht über eine<br />

Hochbrücke mithilfe eines separaten Shuttles. Somit kann der Lkwund<br />

Staplerverkehr im Zwischenbereich ungestört ablaufen. In der<br />

Nachbarhalle werden die Gestelle von einem Vertikalförderer übernommen<br />

und entweder in vier Fächern zwischengelagert oder direkt<br />

ausgeschleust.<br />

Dieses Blocklager mit Lagergestellen schafft die Voraussetzung<br />

für eine optimale Nutzung des verfügbaren Lagervolumens. Die Lagerverwaltung<br />

ist dabei chaotisch organisiert. Sortierzyklen erledigt<br />

der Kran in den Pausen zwischen den Versorgungsfahrten. Dadurch<br />

lässt sich die Stapelfolge im Lager auf die jeweilige ERP-Planung<br />

abstimmen. In der Steuerung sind umfangreiche Optimierungsstrategien<br />

hinterlegt: So findet z. B. die Bevorratung selten benötigter<br />

Gestelle in den unteren und äußeren Lagerebenen statt.<br />

AUFTAKT EINER LANGFRISTIGEN<br />

PARTNERSCHAFT<br />

Obwohl es sich bei den einzelnen Anlagenkomponenten um erprobte<br />

Produkte handelt, ist die Anlage in dieser Form dennoch ein<br />

Unikat, u. a. mit Blick auf die Kranbelastung von 8,5 Tonnen. Die Inbetriebnahme<br />

wurde im Oktober 2019 abgeschlossen. „Hinsichtlich<br />

der Qualität hat H+H Herrmann + Hieber unsere Erwartungen<br />

erfüllt und wir gehen von einer langjährigen partnerschaftlichen<br />

Zusammenarbeit aus“, bilanziert Tekeser.<br />

Fotos: Klaus Vollrath<br />

www.herrmannhieber.de | www.alzner-automotive.de<br />

120 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

SICHER GEWARNT IN GROSSEN HÖHEN<br />

Zahlreiche Arbeitsstationen, viele Personen, laute Maschinen – dazwischen Lasten, die pendelfrei transportiert<br />

werden müssen: Industriehallen stellen hohe Ansprüche an Krane. Dies erfordert ein ausgefeiltes<br />

Konzept zur Wahrnehmbarkeit von Signalen, die über den jeweiligen Kranstatus informieren. Zu diesem<br />

Zweck setzt das Unternehmen Bang Kransysteme in einem gemeinsam mit dem Stahlkonzern Voestalpine<br />

realisierten Projekt Quadro-LED-HI-Multifunktionsleuchten von Pfannenberg ein. Um den Signalisierungsbereich<br />

unter realen Umgebungsbedingungen sichtbar zu machen, nutzte Bang die Planungsmethode<br />

Pfannenberg 3D-Coverage. Die LED-Leuchte verfügt über eine hohe Signalwirkung von bis zu 75 cd, was<br />

eine Wahrnehmung über große Distanzen ermöglicht – in diesem Fall sind die Leuchten in Höhen von 7 bis<br />

12,6 m angebracht. Dennoch muss der Kranstatus auf einen Blick erkennbar sein. Damit Kranstatus und<br />

Warnungen auch ohne direkten Blick auf die Anzeigetafel erkannt werden, verfügt die Quadro LED-HI über<br />

die Signaloptionen Dauerlicht sowie Blink- und Blitzlicht. In Kombination mit verschiedenen Haubenfarben<br />

lassen sich mit dem Signalgeber zahlreiche Zustände der Krananlage unterscheiden.<br />

www.pfannenberg.com<br />

WENIGER<br />

VERSCHLEISS<br />

Mit dem GO-Modul hat das<br />

Unternehmen Tsubaki<br />

Kabelschlepp eine Lösung für<br />

den gleitenden Betrieb von<br />

Energieführungsketten im<br />

Sortiment. Das am Mitnehmer<br />

montierte Modul stellt ein<br />

schnelles und kontrolliertes<br />

Ablegen des Obertrums auf<br />

dem Untertrum sowie einen<br />

kurzen Kettenbahnhof in der<br />

Schubendstellung sicher. Bei<br />

dem GO-Modul handelt es sich<br />

um eine standardisierte<br />

Anordnung von Kettengliedern,<br />

die für eine optimale<br />

Mitnehmeranbindung bei<br />

einer festgelegten Anschlusshöhe<br />

konzipiert sind. In der<br />

Schubendstellung sind die<br />

Kettenglieder so ausgebildet,<br />

dass sie möglichst frühzeitig in<br />

den Führungskanal eintauchen.<br />

Konstruktive Zusatzmaßnahmen<br />

am Mitnehmer sind<br />

nicht notwendig.<br />

Geeignet ist das Modul für<br />

Anwendungen mit Verfahrgeschwindigkeiten<br />

von mehr als<br />

3 m/s und einer hohen Anzahl<br />

an Verfahrzyklen. Einsetzbar<br />

ist das GO-Modul an Basicund<br />

Vario-Line-Energieführungsketten.<br />

Die Bandbreite<br />

des Sortiments umfasst<br />

Innenhöhen von 26 bis 87 mm<br />

bei Baubreiten von 25 bis<br />

800 mm.<br />

www.tsubaki-kabelschlepp.com<br />

Schleifl eitungen für<br />

Shuttle-Systeme<br />

Schleifl eitungssysteme für<br />

Elektrohängebahnen<br />

Foto: KNAPP AG<br />

Ladesysteme für AGV, mobile<br />

Robots und Shuttle<br />

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Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong> DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> 121


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

DIGITALISIERUNG FUNKTIONIERT<br />

NUR GEMEINSAM<br />

Die Prozessindustrie ist in Sachen digitale Transformation auf dem<br />

Vormarsch. Die Vorgaben sind klar: energie- und ressourceneffiziente<br />

Anlagen sind gefragt, die Produktion soll sich bei kurzfristigen Bedarfsveränderungen<br />

schnell umrüsten lassen, Betreuung und Instandhaltung<br />

müssen auf jeden Fall über Fernwartung möglich sein.<br />

Um <strong>Digital</strong>isierung, Big Data und künstliche Intelligenz optimal nutzen zu können,<br />

sind die Anlagenbetreiber auf spezialisierte Partner und deren Know-how<br />

angewiesen. Eine Auswahl dazu bieten wir auf den folgenden Seiten: Hier erfahren<br />

Sie, wie sich Pumpen unkompliziert und schnell ins Prozessleitsystem integrieren<br />

lassen und so Condition Monitoring und Predictive Maintenance vereinfacht<br />

werden. Außerdem berichten wir über den Einsatz eines neuen Datenmanagementsystems<br />

bei einem Chemieunternehmen, mit dem höhere Produktivität und<br />

Effizienz möglich sind. Und wir stellen einen IoT-Sensor vor, mit dem sich Prozesse<br />

auf intelligente Art automatisieren lassen.<br />

Bleiben Sie gesund und zuversichtlich.<br />

Eva Linder<br />

Chefredakteurin<br />

e.linder@vfmz.de<br />

HYGIENEGERECHTER DRUCKSENSOR<br />

Hygiene hat in vielen prozesstechnischen Anlagen, etwa in der<br />

Lebensmittel-, Getränke- oder Pharmaindustrie, oberste Priorität.<br />

Dies gilt auch für die Sensortechnik, die an verschiedensten<br />

Stellen zum Einsatz kommt. Der<br />

Drucksensor PM15 mit G-1/2-Anschluss,<br />

der die Anforderungen für<br />

sämtliche gängigen Hygienezulassungen<br />

erfüllt, soll für solche<br />

Anwendungen optimal geeignet sein.<br />

Vom Hersteller wurde ein neues<br />

frontbündiges Konzept für die<br />

Abdichtung umgesetzt. Dadurch<br />

kann der Sensor hygienegerecht auch<br />

in kleine Rohrleitungen integriert<br />

werden, wie sie zum Beispiel in<br />

Dosier- und Abfüllanlagen häufig vorkommen. Der Sensor hat ein<br />

G-1/2-Gewinde und kann daher ohne teure Adapter eingebaut<br />

werden. Gleichzeitig vermeidet dies, dass bei der Integration ein<br />

Totraum entsteht. Dadurch kann der Sensor auch bei pastösen<br />

Medien verwendet werden und gewährleistet dabei eine gute<br />

Reinigbarkeit bei CIP-Prozessen.<br />

www.ifm.com<br />

SCHNELLE ZUGRIFFSZEITEN UND HOHE<br />

SPEICHERKAPAZITÄTEN<br />

B&R erweitert die Massenspeicheroptionen für seine Industrie-<br />

PCs Automation PC 3100 und Panel PC 3100. Neben CFast-Karten<br />

können ab sofort auch kompakte M.2-Speichermodule eingesetzt<br />

werden. Dieser Speichertyp zeichnet sich durch schnelle Zugriffszeiten<br />

und Speicherkapazitäten bis zu 1 TB<br />

aus. Die Speichermodule sind sehr<br />

kompakt und basieren auf der bewährten<br />

MLC-Technologie. Aufgrund ihres hohen<br />

Datendurchsatzes sind sie besonders für<br />

Data Logging und andere datenintensive<br />

Anwendungen attraktiv. Zudem bieten sie<br />

deutlich mehr Speicherplatz als CFast-Karten,<br />

wodurch über die Laufzeit mehr<br />

Daten geschrieben werden können. Der<br />

M.2-Speicher belegt einen vorgegebenen Interface-Slot des<br />

Industrie-PCs. Der Speicher kann wahlweise ab Werk bestellt oder<br />

im Feld vom Anwender nachgerüstet werden. Zusammen mit den<br />

zwei CFast-Slots können nun bis zu drei Massenspeicher parallel in<br />

einem Automation PC verwendet werden.<br />

www.br-automation.com<br />

3-D-ANLAGENPLANUNG VON ANFANG AN<br />

In einer Raffinerie finden sich zahlreiche komplexe Produktionsprozesse,<br />

um Rohöl zu höherwertigen Produkten zu verarbeiten. Zur<br />

Effizienzsteigerung muss der Durchsatz optimiert und effizienter<br />

geregelt werden. Wie genau das im Detail abläuft, lässt sich bei<br />

einem Rundgang mit der neuen 3-D-Animation von Vega besichtigen.<br />

Besucher tauchen dabei mit wenigen Maus-Klicks so tief in die<br />

jeweiligen Anlagenbereiche ein, dass sie den Einsatz der optimalen<br />

Messtechnik im Detail erkennen können. Die einfache Schematisierung<br />

macht die Prozessstufen verständlich und entwickelt eine<br />

durchgängige Prozesskette. So vermag die virtuelle Konzeption einen<br />

Teil der realen Anlagenplanung in die Modellwelt vor zu verlegen.<br />

www.vega.com<br />

122 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

ZUSTANDSBASIERTE WARTUNG MIT<br />

FREQUENZUMRICHTER<br />

Für die PC-Software VLT Motion Control Tool MCT10 von Danfoss,<br />

die zur Konfiguration und Dokumentation der Einstellungen von<br />

VLT Frequenzumrichtern oder Softstartern dient, ist ein Update<br />

verfügbar. Mit der neuen Softwareversion 5.10 können Anwender,<br />

die Condition-based Monitoring (CBM) mit Frequenzumrichtern<br />

verwenden, die CBM-Funktionen über ihren Computer voll nutzen.<br />

Sie ermöglicht unter anderem die Konfiguration von zwei<br />

Vibra tionssensoren<br />

oder einen Zeitstempel<br />

in Echtzeit beim<br />

Baseline-Lauf. Mit der<br />

neuen Softwareversion<br />

wird laut Hersteller<br />

auch das Erstellen<br />

von Offline-Projekten<br />

einfacher, denn sie<br />

wählt automatisch<br />

die aktuelle Version<br />

der Standardsoftware eines Frequenzumrichters an. Außerdem ist<br />

für die Umrichterserien FC102, 103, 202, 301 und 302 ein Bedienpanel-Simulator<br />

integriert. Auf diese Weise kann der Anwender<br />

die Programmierung des Umrichters im Softwaretool einfach<br />

ausprobieren und die einzelnen Schritte nachvollziehen. Auch die<br />

Benutzerfreundlichkeit der Software wurde überarbeitet und an<br />

diejenige des LCP-Bedienpanels angepasst. Aktive Parameter<br />

können nun farblich markiert werden, um sie sichtbar von den<br />

inaktiven Parametern abzugrenzen.<br />

www.danfoss.com<br />

LAGERLOSER IO-LINK-DREHGEBER FÜR<br />

EX-BEREICHE<br />

Turck bietet den berührungslosen<br />

Drehgeber QR24 jetzt auch in einer<br />

Variante zum Einsatz in explosionsgeschützten<br />

Bereichen der Zonen 2<br />

und 22 bzw. 3GD an. Insbesondere in<br />

staubigen Umgebungen ist das<br />

berührungslose Messprinzip laut<br />

Hersteller lagergeführten optischen<br />

Encodern überlegen, da diese<br />

anfällig gegenüber eindringendem<br />

Staub sind. Beim QR24 sind Sensoreinheit<br />

und Positionseinheit als zwei komplett unabhängige,<br />

vollvergossene Einheiten konstruiert. Damit ist der Drehgeber<br />

gegen Stäube, Vibrationen, Schläge und Stöße geschützt.<br />

www.turck.de<br />

DURCHGÄNGIGE SPE-STECKVERBINDER<br />

Phoenix Contact bietet ein Steckverbindersystem für das Single<br />

Pair Ethernet (SPE), das sich durch ein durchgängiges Steckgesicht<br />

von Schutzart IP20 bis IP67 auszeichnet. Das bietet im Servicefall<br />

die Möglichkeit, ein Feldgerät mit<br />

M8-Anschluss ohne zusätzlichen<br />

Adapter mit einem IP20-Patchkabel<br />

anzuschließen. Die IP20-Steckverbinder<br />

verfügen laut Hersteller<br />

über das kompakteste Steckgesicht<br />

der Normreihe IEC 63171.<br />

Damit wird dem Anspruch an<br />

Miniaturisierung und Kostendruck<br />

Rechnung getragen. Gleichzeitig<br />

werden die Forderungen an einen<br />

Steckverbinder mit einer industrietauglichen<br />

Verrastung erfüllt. Sowohl die Gerätesteckverbinder<br />

in Schutzart IP20 (IEC 63171-2) als auch die M8-Varianten (IEC<br />

63171-5) sind für die automatisierte Bestückung ausgelegt.<br />

www.phoenixcontact.com<br />

SAW-DURCHFLUSSMESSER MIT EX-ZULASSUNG<br />

Für einen zuverlässigen Prozess müssen auch bei häufigen<br />

Produktwechseln Qualitäts- und Herstellungsrichtlinien eingehalten<br />

und Produktionsparameter dokumentiert werden. Dazu bietet<br />

Bürkert Fluid Control Systems für Produktionsprozesse in explosionsgefährdeten<br />

Umgebungen nun seinen Flowave-Durchflussmesser<br />

Typ 8098 auch als Atex-zertifizierte<br />

Version bis Ex-Zone 2 an. Das kompakte und<br />

leichte Gerät misst den Volumendurchfluss<br />

unabhängig von der Leitfähigkeit des<br />

Mediums und ist damit auch für die<br />

Messung von Reinstwasser und Alkoholen<br />

geeignet. Damit kann es beispielsweise in<br />

der Pharma- und Spirituosenherstellung<br />

sowie in der Lack- und Farbenproduktion<br />

eingesetzt werden. Der Durchflusssensor<br />

misst zusätzlich auch die Temperatur und<br />

den Dichtefaktor und kann z. B. bei Spülprozessen<br />

einen Medienwechsel schnell und sicher erkennen. Er<br />

unterstützt die Bürkert-eigene EDIP-Plattform (Efficent Device<br />

Integration Platform) für eine einfache digitale Integration in die<br />

Anlagensteuerung. Der Durchflussmesser arbeitet nach dem<br />

SAW-Verfahren (Surface Acoustic Waves). Bei diesem Messprinzip<br />

mit akustischen Oberflächenwellen gibt es keine Toträume oder<br />

Sensorelemente im Messrohr. Damit lassen sich die CIP-/SIP-fähigen<br />

Durchflussmesser genauso einfach reinigen wie normale<br />

Rohrleitungen, was die Betriebskosten senkt. Alle medienberührenden<br />

Teile sind aus Edelstahl gefertigt.<br />

www.buerkert.de<br />

IMPRESSUM<br />

Verlag<br />

Vereinigte Fachverlage GmbH<br />

Lise-Meitner-Straße 2, 55129 Mainz<br />

Geschäftsführer: Dr. Olaf Theisen, Matthias Niewiem<br />

Verlagsleiter: Dr. Michael Werner<br />

www.vereinigte-fachverlage.de<br />

Handelsregister-Nr.: HRB 2270, Amtsgericht Mainz<br />

Umsatzsteuer-ID: DE149063659<br />

Ein Unternehmen der Cahensly Medien<br />

Redaktion<br />

Koordination/Chefredaktion:<br />

Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke<br />

(verantwortlich für den redaktionellen Inhalt)<br />

Chefredakteure:<br />

Dipl.-Ing. (FH) Winfried Bauer, Dipl-Ing. (FH) Eva Linder,<br />

Dipl.-Ing. Reiner Wesselowski<br />

Redakteure:<br />

Dipl.-Chem. Katja Friedl, Ivo Greuloch (Vol.),<br />

Dipl.-Ing. (FH) Martina Klein,<br />

Dipl.-Geogr. Martina Laun,<br />

Miles Meier,<br />

Dipl.-Ing. Manfred Weber,<br />

Vanessa Weingärtner (Vol.)<br />

Redaktionsassistenz:<br />

Melanie Lerch, Petra Weidt, Ulla Winter<br />

Gestaltung<br />

Sonja Daniel, Anette Fröder, Mario Wüst<br />

Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong> DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> 123


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

DEN FÜLLSTAND<br />

IM BLICK<br />

Wie wird ein Futtersilo oder ein Altglascontainer<br />

zum smarten Asset? Mit einem batteriebetriebenen<br />

IoT-Sensor: Das autonome Gerät ist<br />

über das Long-Range Wide-Area Network mit<br />

dem Internet verbunden, erreicht extrem lange<br />

Batteriestandzeiten und gewährleistet höchste<br />

Datensicherheit. Prozesse können damit auf<br />

intelligente Art automatisiert werden.<br />

Autor: Michael Bozek, Business Development Manager Wireless Sensors,<br />

Pepperl+Fuchs SE, Mannheim<br />

Der IoT-Sensor Wilsen sonic level (Wilsen ist von „Wireless<br />

Sensor“ abgeleitet) besteht aus einem sehr robusten Ultraschall-Füllstandmessgerät,<br />

ein GPS-Empfänger bestimmt<br />

die genaue Position und erlaubt Geotracking, außerdem<br />

überwacht der Sensor die Umgebungstemperatur und seinen Batteriezustand.<br />

Letzteres ist wichtig, weil ein Austausch in der Regel<br />

erst nach mehreren Jahren nötig ist. Je nach Anwendung kann diese<br />

Zeitspanne stark divergieren. Für autonome, batteriebetriebene<br />

Geräte in der Industrie sind daher Low-Power-Funktechnologien<br />

die passende Alternative. Für die Übertragung von Zustandsdaten<br />

ins Internet werden keine hohen Datenraten benötigt, so kommen<br />

die Funksignale mit sehr wenig Energie aus. Da die Meldungen<br />

zudem periodisch getaktet sind, oft mit längeren Pausen zwischen<br />

den Funkpulsen, kann die Batterie in den meisten Anwendungen<br />

viele Jahre halten.<br />

Das Long-Range Wide-Area Network (LoRaWAN) nutzt das lizenzund<br />

kostenfreie ISM-Band im Sub-Gigahertz-Bereich. Funkwellen<br />

mit solchen Frequenzen durchdringen Gebäudewände und Kellerdecken.<br />

In der Praxis beträgt die Reichweite in bebauten Gebieten etwa<br />

zwei Kilometer und über 15 Kilometer auf freiem Feld. Das LoRa-<br />

WAN-Protokoll bietet eine zweistufige Ende-zu-Ende-Verschlüsselung<br />

der Daten. Die Technologie ist sowohl für kommunale Netze als<br />

auch für private, geschützte Campusnetze auf einem Werksgelände<br />

124 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


optimal geeignet. Wo kein Netz vorhanden ist, lässt sich die Anbindung<br />

mit einem – meist solarbetriebenen – Gateway leicht einrichten.<br />

Ein einziges Gateway genügt für hunderte, unter idealen Umständen<br />

sogar bis zu 2 500 Sensoren. Wenige Gateways reichen somit für die<br />

Funkabdeckung selbst großer Areale. Man kann das Funknetz leicht<br />

und ohne teuren Funkplan erweitern, da zusätzliche Einheiten<br />

nach dem Plug-and-play-Prinzip angeschlossen werden. Das Roaming<br />

zwischen verschiedenen Netzen ist ebenfalls möglich. Wenn<br />

mit dem Sensor bestückte Assets transportiert werden, erfolgt der<br />

Login in das Netz am Zielort automatisch.<br />

AUTONOME SENSOREN IN DER PRAXIS<br />

Der IoT-Füllstandsensor kann den Füllstand von Flüssigkeiten und<br />

von Feststoffen überwachen. Die Messreichweite des Ultraschallwandlers<br />

beträgt wahlweise 2,5 oder 4 m. Seine Parametrierung<br />

lässt sich physikalisch und elektronisch an die Bedingungen der<br />

jeweiligen Anwendung anpassen. Die flächige Abdeckung der<br />

Schallkeule erlaubt eine zuverlässige Erfassung auch von sehr unregelmäßigen<br />

Oberflächen; die Schallwellen erfassen praktisch alle<br />

Materialien ohne Beeinträchtigung durch deren optische Eigenschaften,<br />

Verschmutzung, Staub oder Nebel. Zudem kann der Sensor<br />

immanente Störgrößen wie Einbauten in den Behältern elektronisch<br />

kompensieren. So ist gewährleistet, dass immer ein realistischer<br />

Füllstandwert weitergegeben wird. Dank seiner autonomen Funktechnologie<br />

kann der Sensor von beliebigen Standorten aus mit<br />

dem zuständigen Steuerungssystem kommunizieren.<br />

Aufgrund der von ihm gelieferten Signale entfällt die bisher übliche<br />

Orientierung an Erwartungswerten oder der Sichtkontrolle. Entleerung<br />

und Nachschublieferung können zeitlich optimiert und automatisch<br />

ausgelöst werden. Der überwachte Tank oder Behälter lässt<br />

sich anhand der GPS-Daten nicht nur zuverlässig orten, diese<br />

können auch zur optimierten Routenplanung beim Anfahren von<br />

Behältern an unterschiedlichen Standorten genutzt werden. Die<br />

Werte des ergänzenden Temperatursensors können beim Umgang<br />

mit temperatursensiblen Stoffen in die Qualitätssicherung einfließen.<br />

01 Mit diesem Sensor kann der Anwender den Füllstand von<br />

Flüssigkeiten und Feststoffen überwachen sowie erste praktische<br />

IoT-Erfahrungen im eigenen Prozessumfeld sammeln<br />

Wir unterstützen Sie optimal in Ihrer<br />

Anwendung mit unseren Produkten,<br />

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<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

LoRa-Gateway Netzwerkserver Applikationsserver<br />

Sensorparametrierung<br />

02 Der batteriebetriebene IoT-Sensor ist über das<br />

Long-Range Wide-Area Network mit dem Internet verbunden<br />

Die Temperatur spielt beispielsweise bei der Verarbeitung von<br />

Dicht- und Klebstoffen eine wichtige Rolle.<br />

VON SMART CITY BIS IBC-MANAGEMENT<br />

Das Entsorgungsmanagement in einer Smart-City-Umgebung ist<br />

ein typisches Anwendungsbeispiel, bei dem die Funktionen des<br />

Füllstandsensors erheblichen Zusatznutzen schaffen können. Da die<br />

LoRaWAN-Funkwellen Wände, Pflaster und Erdschichten durchdringen,<br />

kann der Sensor auch in Behältern verwendet werden, die<br />

sich ganz oder teilweise unter der Erde befinden. Mit zuverlässigen<br />

Daten über den Füllstand von Altglas- oder Altkleidercontainern<br />

kann die Planung der punktgenauen Entleerung sowie von optimalen<br />

Routen für die Spezialfahrzeuge automatisiert werden. Die Abholanforderung<br />

wird durch einen definierten Grenzwert ausgelöst.<br />

Statt regelmäßig vorgegebene Routen abzufahren, steuern die Fahrzeuge<br />

die Container aufgrund des tatsächlichen Bedarfs an. Damit<br />

werden sowohl überflüssige Fahrten als auch überquellende Container<br />

vermieden. So kann man neben Lärm- und Abgasemissionen<br />

auch beträchtliche (Folge-)Kosten einsparen. Die Datenhistorie<br />

lässt sich für Detailanalyse und strategische Planung nutzen.<br />

Im Agrarbereich sowie in der Futtermittelindustrie kann man den<br />

Sensor für die Überwachung von isoliert stehenden Silos verwenden.<br />

Auch hier greifen die Vorteile der automatisiert-gezielten Nachschublogistik<br />

sowie der optimierten Routenplanung. Das gleiche<br />

gilt für Intermediate Bulk Container (IBC), in denen zahllose<br />

Flüssigkeiten transportiert und gelagert werden. Sie sind in den<br />

Bereichen Lebensmittel, Chemie und Pharma zwar allgegenwärtig,<br />

aber meist nicht in die automatisierten Abläufe der Verfahrenstechnik<br />

eingebunden.<br />

Im Bereich Umwelt lässt sich das Wilsen-Konzept für die kontinuierliche<br />

Überwachung von Pegelständen nutzen – bei Flüssen<br />

und Seen ebenso wie an Überlauf- oder Flutungsbecken. Die automatisch<br />

akkumulierten Verlaufsdaten ermöglichen eine tiefenscharfe<br />

Analyse und vorausschauende Planung. Definierte Grenzwerte<br />

können zum Auslösen von Alarmroutinen dienen. Damit ist<br />

das Gerät zum Beispiel für den aktiven Hochwasserschutz oder für<br />

das Anlagenmanagement in Klärwerken prädestiniert.<br />

IOT-ERFAHRUNGEN SAMMELN<br />

Der Ersteinsatz des autonomen Sensors ist mit geringem Aufwand<br />

verbunden, und schon ein einzelnes Gerät kann wertvolle Informationen<br />

für Regelung und Steuerung liefern. Der Sensor senkt die<br />

Schwelle für den Einstieg in die IoT-Welt, die Anwender können mit<br />

ihm erste praktische IoT-Erfahrung im eigenen Prozessumfeld sammeln.<br />

Die unkomplizierte Verwendung der vom Sensor gelieferten<br />

Daten erlaubt es, in kurzer Zeit einen umfassenden Überblick über<br />

die Handhabung und die Potenziale der Technologie zu gewinnen.<br />

Welchen konkreten Nutzen die IoT-Anbindung bringt, lässt sich in<br />

der Regel schon nach kurzer Zeit anhand realer Benchmarks ausweisen.<br />

Diese Erfahrung kann als Startpunkt für die Ausarbeitung<br />

umfassender IoT-Strategien dienen.<br />

Bilder: Pepperl+Fuchs<br />

www.pepperl-fuchs.com<br />

126 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

DIGITALER OPTISCHER SENSOR MISST<br />

GELÖST-SAUERSTOFF<br />

Durch die optische Technologie der Fluoreszenzlöschung und der<br />

digitalen Signalverarbeitung ermöglicht der Jumo DigiLine O-DO<br />

S10 langzeitstabile Messungen von Sauerstoff und Temperatur.<br />

Das Sensorgehäuse besteht aus widerstandsfähigem PVC,<br />

deshalb kann der Sensor<br />

sowohl in Süß- als auch in<br />

Salzwasser verwendet<br />

werden. Basierend auf<br />

dem benutzerfreundlichen<br />

Anschlusskonzept lässt er<br />

sich über Plug and Play<br />

einfach und schnell an den<br />

DigiLine-Master anbinden.<br />

Das System erlaubt zudem laut Hersteller eine effizientere und<br />

schnellere Verkabelung von Anlagen, in denen mehrere Parameter<br />

gleichzeitig an verschiedenen Stellen gemessen werden<br />

müssen.<br />

Über das integrierte Sensor Management werden relevante<br />

Betriebsdaten über den gesamten Sensorlebenszyklus erfasst und<br />

protokolliert, um Prozesse und Abläufe zu optimieren. Dazu<br />

zählen unter anderem die Erfassung der Betriebsstunden sowie<br />

Funktionen, die eine vorausschauende Wartung ermöglichen, wie<br />

das rechtzeitige Signalisieren einer erforderlichen Kalibrierung<br />

oder eines notwendigen Sensorkappenwechsels.<br />

www.jumo.net<br />

STANDARDS BEI INTERNET-SICHERHEIT<br />

Die Kryptografie-Arbeitsgruppe<br />

der Internet Standardisierungs-Organisation<br />

IETF<br />

(Internet Engineering Task<br />

Force) hat das von<br />

Endress+Hauser entwickelte<br />

CPace-Protokoll als empfohlenes<br />

Verfahren für den Einsatz<br />

in Internet-Standards ausgewählt.<br />

Das Protokoll CPace ging nach umfangreichen Sicherheitsanalysen<br />

als Sieger aus einem Wettbewerb mit Einreichungen von<br />

Mitarbeitenden namhafter Firmen hervor.<br />

Der sichere Zugriff auf Feldgeräte hat bei Betreibern in allen<br />

Zweigen der Prozessindustrie höchste Priorität. Moderne Anlagen<br />

enthalten Hunderte bis Tausende Mess-, Steuer- und Regelgeräte,<br />

auf die immer häufiger aus der Ferne zugegriffen werden muss.<br />

Für den Einsatz von Bluetooth-Kommunikation im Industrieumfeld<br />

identifizierten die Security-Experten von Endress+Hauser den<br />

Bedarf für einen zusätzlichen Schutz und entwarfen hierzu eine<br />

Lösung namens CPace. CPace gehört zur Klasse der Pake-Verfahren<br />

(Password-authenticated key exchange). CPace bietet dabei den<br />

Vorteil, dass die Leistung selbst kleinster Feldgeräte ausreicht, um<br />

die Geräte und damit die Industrieanlagen bestmöglich vor<br />

Cyber-Angriffen zu schützen. Gleichzeitig stößt die Lösung auf<br />

hohe Akzeptanz bei Anwendern, da das Sicherheitsniveau auch<br />

ohne lange Passwörter erreicht wird.<br />

www.endress.com<br />

KOMPAKTER 80-GHZ-RADARMESSUMFORMER<br />

Siemens präsentiert zwei neue Geräte als Erweiterung der 80-GHz-Radarmessumformer-Serie<br />

Sitrans LR100. Diese kompakten Hochfrequenz-Messumformer bieten laut Hersteller zuverlässige<br />

Messungen – selbst in rauen Umgebungen. Der Sitrans LR140 mit 4 – 20 mA wird einfach<br />

über Bluetooth-Technologie und die Sitrans-mobile-IQ-App konfiguriert. Sitrans LR150 bietet<br />

eine Bedienoberfläche mit vier Schaltflächen auf einer optionalen Mensch-Maschine-Schnittstelle<br />

(HMI) zum Konfigurieren oder Überwachen. Die Konfigurierung kann auch drahtlos über<br />

Bluetooth-Technologie und die Sitrans-mobile-IQ-App erfolgen oder aus der Entfernung mit<br />

4 – 20 mA/Hart über Simatic PDM (Process Device Manager).<br />

www.siemens.com<br />

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<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

AUFEINANDER<br />

ABGESTIMMT<br />

Mit einer standardisierten Integrationsschnittstelle<br />

lassen sich Komponenten wie<br />

Pumpen unkompliziert und schnell ins<br />

Prozessleitsystem integrieren. Auch Condition<br />

Monitoring und Predictive Maintenance werden<br />

so vereinfacht.<br />

Hochviskose Medien und abrasive Produkte: Die Exzenterschneckenpumpe<br />

ist ein Spezialist. Wenn sonst nichts anderes<br />

mehr geht, schlägt die Stunde der Pumpen von Seepex.<br />

Mit MTP – dem „Module Type Package“ von Wago –<br />

will Seepex seine Lösungen künftig direkt in das Leitsystem bzw. die<br />

Prozessführungsebene der Kunden bringen. Die Pumpe wird damit<br />

ohne zeitraubende Schnittstellenarbeit oder komplexe Scada-Programmierung<br />

zum intelligenten Teilnehmer der Gesamtautomation.<br />

Das spart Zeit und Kosten.<br />

Hinter der Abkürzung MTP steht das „Module Type Package“.<br />

Die standardisierte Integrationsschnittstelle wurde ursprünglich<br />

von Wago entwickelt und findet sich heute wieder in der von Namur,<br />

ZVEI und VDMA gemeinsam verabschiedeten Richtlinie<br />

2658. Sie trägt den Titel „Automatisierungstechnisches Engineering<br />

modularer Anlagen in der Prozessindustrie“. Vom Funktionsprinzip<br />

her lässt sich ein MTP mit dem Druckertreiber aus der IT-<br />

Welt vergleichen. Dieser macht den Weg frei, Computer x-beliebig<br />

Autorin: Lena Wilkening, Communication Manager, Wago Kontakttechnik<br />

GmbH & Co. KG, Minden<br />

mit unterschiedlichen Druckermodellen unabhängig vom Hersteller<br />

zu verbinden. Anschließen, anschalten, drucken: Ein ähnliches<br />

Ziel verfolgen die MTP-Protagonisten in den Arbeitskreisen der<br />

Verbände.<br />

ERWARTUNGSHALTUNG NIMMT ZU<br />

Seepex will seine Pumpenlösungen mit MTP künftig in übergeordnete<br />

verfahrenstechnische Produktionsprozesse integrieren. Hierzu<br />

zählt die Chemie genauso wie die Lebensmittelverarbeitung<br />

und Abwasserreinigung. „MTP macht das Leben einfacher und die<br />

Automation preiswerter“, fasst Dr. Christian Brehm knapp die Vorteile<br />

zusammen. Diese Aussage trifft der Global Product Manager<br />

<strong>Digital</strong> Solutions vor dem Hintergrund, dass die Prozesstechnik<br />

immer komplexer wird und die Unternehmen deswegen Anlagenmodule<br />

wünschen, die im Engineering wenig Arbeit machen, Zeit<br />

sparen und dazu auch noch jede Menge Zusatznutzen bieten. „Die<br />

Erwartungshaltung bei unseren Kunden ist groß.“ Als Beispiel<br />

nennt Christian Brehm neben der leichten Integrationsfähigkeit<br />

auch die Wünsche nach Condition Monitoring und vorausschauender<br />

Wartung.<br />

Exzenterschneckenpumpen unterliegen einem Prinzip bedingten<br />

Verschleiß. Dieser betrifft vor allem den aus einem Elastomer hergestellten<br />

Stator, in dem sich die Exzenterschnecke dreht. Zwischen Rotor<br />

und Stator bilden sich während des Betriebs Förderräume und eine<br />

Dichtlinie aus. An den Kontaktflächen entsteht Reibung und damit<br />

auf Dauer Verschleiß – sichtbar durch ein zunehmendes Spaltmaß<br />

und sinkende Förderleistung. Indikatoren für zunehmenden<br />

Verschleiß ist der absinkende Förderdruck sowie der höhere Leistungsbedarf<br />

des Antriebsmotors in volumenregelten Anwendungen.<br />

Das Verlassen der Ideallinie lässt sich in beiden Fällen gut messen. Mit<br />

MTP ist jetzt der Weg frei, die Daten ohne aufwändigen Integrationsaufwand<br />

im Leitsystem direkt für die Zustandsüberwachung zu verwenden<br />

– um damit die Betriebssicherheit zu gewährleisten.<br />

128 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

Nur Messwerte aus dem realen Betrieb lassen eine Aussage über<br />

den herrschenden Zustand der Pumpe im Rahmen der Anlagenüberwachung<br />

zu<br />

VERSCHLEISS SICHER ERKENNEN<br />

In der Praxis begegnet der Service dem Pumpenverschleiß im ersten<br />

Schritt mit einer Technologie zum Nachstellen des Stators, bei<br />

Seepex durch einen patentierten zweiteilig aufgebauten Stator –<br />

und schließt auf diese Weise wieder den undichten Spalt. Produziert<br />

aus einem flexiblen Elastomer, kann die Pumpe über einen höheren<br />

Klemmdruck nachjustiert werden. „Wie schnell und stark<br />

Verschleiß eintritt, hängt vom Fördermedium ab – fettige Substanzen<br />

sind immer besser als körniges Streusalz“, merkt Dr. Christian<br />

Brehm an. Und spätestens jetzt wird deutlich, dass Seepex keine<br />

Pauschalaussagen darüber treffen kann, wie lange Stator und Rotor<br />

letztlich durchhalten. Folglich sind es Messwerte aus dem realen<br />

Betrieb, die eine Aussage über den herrschenden Zustand der Pumpe<br />

im Rahmen der Anlagenüberwachung zulassen.<br />

Die Erhebung solcher Zustandsdaten und ihre Weiterverarbeitung<br />

ist über die Anlagensicherheit hinaus immer mehr eine Frage<br />

der Nachhaltigkeit und Ressourceneffizienz. Statt aus Gründen der<br />

Anlagenverfügbarkeit den vorsorglichen Austausch von Verschleißteilen<br />

allein über die Betriebszeiten vorzunehmen, muss die Beurteilung<br />

anhand von Kenngrößen erfolgen. Christian Brehm: „Prozessrelevante<br />

Sensoren sind dafür aber nicht ausreichend. Sie zeigen<br />

ein Bild des Prozesses und geben keinen Aufschluss über den<br />

Betriebszustand eines Moduls. Wir müssen hier klar unterscheiden<br />

zwischen der Qualität eines Prozesses und dem Betrieb der Prozesstechnik.“<br />

Dieser Aspekt macht das Wago-MTP wertvoll für den<br />

Anlagenbetrieb – indem es die Integration von Anlagenkennzahlen<br />

ganz unterschiedlicher Hersteller in die zentrale Prozessführungsebene<br />

spürbar vereinfacht. Zudem werden prozessrelevante Informationen<br />

von den Zustandsdaten einzelner Aggregate getrennt.<br />

BETRIEB SELBSTSTÄNDIG REGELN<br />

MTP macht ebenfalls den Weg frei, ein Anlagenmodul unterschiedlich<br />

zu betreiben. Wie dieses in der Praxis aussehen kann, zeigt Seepex<br />

mit der „Smart Dosing Pump“. Über MTP kann der Anwender<br />

festlegen, ob er kontinuierlich Dosieren oder Abfüllen will. „In beiden<br />

Fällen reicht die Übertragung weniger Sollwerte aus, da unser<br />

Modul den Dosierbetrieb selbstständig regelt“, erklärt der Produktmanager.<br />

Bezogen auf MTP sprechen Automatisierer von einem<br />

Dienst, der vom Modul abgerufen wird. Typische Dienste in der Prozesstechnik<br />

sind ebenfalls „Temperieren“, „Rühren“ oder „Mischen“.<br />

Weitergeführt sieht Seepex mit dem Einsatz von MTP auch die<br />

Chance, Pumpenmodule flexibel auf die geforderten Betriebsbedingungen<br />

und Förderleistungen abstimmen zu können. Vergleichbar<br />

ist diese Wahlmöglichkeit mit dem Sport- und Eco-Modus<br />

im Auto. „Ich habe dann die Wahl, den Betrieb in Richtung<br />

Förderleistung zu optimieren, auf den Energieverbrauch, die verschleißbedingte<br />

Standzeit oder auch den möglichst schonenden<br />

Umgang des zu pumpenden Mediums.“ Welche Einstellungen<br />

daraus dann für die Pumpe resultieren, regelt das Modul dank der<br />

eigenen Intelligenz selber. Die Aufgabe für den Anwender besteht<br />

lediglich darin, den gewünschten Dienst beziehungsweise<br />

Betriebsmodus über das Leitsystem zu wählen. Dafür muss niemand<br />

mehr tiefergehend in eine Modul-<strong>SPS</strong> eintauchen oder das<br />

Scada-System umprogrammieren.<br />

Seepex hat das Ziel, seine Kunden aus der Prozesstechnik mit<br />

vollautomatisierten Pumpenlösungen zu bedienen. Diese lassen<br />

sich dank MTP ohne zeitaufwändige Schnittstellenanpassungen direkt<br />

in die Prozessführungsebene bringen. Daraus folgt, dass es<br />

künftig noch mehr darum gehen wird, Anlagenmodule als Dienstleister<br />

innerhalb eines Produktionsverbundes zu betrachten. MTP<br />

übernimmt dafür die Rolle der standardisierten Integrationsschnittstelle<br />

und schließt damit eine wesentliche Lücke auf dem<br />

Weg zur herstellerunabhängigen, modularen Automation. Die neue<br />

Integrationstechnologie hilft dem Anwender, sich auf das Wesentliche<br />

zu fokussieren. Transparente, schnell und einfach zu integrierende<br />

Module helfen ihm dabei.<br />

Fotos: Thorsten Sienk<br />

www.wago.de<br />

BETRIEBSOPTIMIERUNG<br />

Mit MTP lässt sich der Betrieb in Richtung Förderleistung<br />

optimieren: auf den Energieverbrauch,<br />

die verschleißbedingte Standzeit oder den möglichst<br />

schonenden Umgang mit dem zu pumpenden<br />

Medium.<br />

DR. CHRISTIAN BREHM, Global Product Manager-<br />

<strong>Digital</strong> Solutions, Seepex GmbH<br />

Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong> DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> 129


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

TIEFER<br />

EINBLICK<br />

Ein global tätiger Chemieproduzent musste die<br />

Betriebskosten senken und die Datenanalyse<br />

verbessern, um im Wettbewerb mithalten zu<br />

können. Durch ein neues Datenmanagementsystem<br />

konnte das Unternehmen eine höhere<br />

Produktivität und Effizienz dank Echtzeitinformationen<br />

über Prozesse und Produktion<br />

erzielen.<br />

Wenn sich Produkte in perfektem Weiß präsentieren, ist<br />

oft ein winzig kleines Pigment verantwortlich: Titandioxid.<br />

Das Pigment, das nur in einigen Weltregionen<br />

natürlich vorkommt, wird über ein hochspezialisiertes<br />

Extraktions- und Produktionsverfahren gewonnen. Nur wenige Fertigungsunternehmen<br />

verfügen über das notwendige Know-how. Zu<br />

diesen Unternehmen gehört Precheza mit Sitz in Tschechien. Dieser<br />

wichtige Lieferant von anorganischen Pigmenten produziert seit<br />

über 50 Jahren Titandioxid. Etwa 90 Prozent der Erzeugnisse von<br />

Precheza sind für den Weltmarkt bestimmt. Es besteht eine große<br />

Nachfrage nach diesem Weißpigment, es gelten aber auch weltweite<br />

Standards in den Bereichen Arbeitsgesundheit, Sicherheitsmanagement,<br />

Qualität, Umweltschutz und Energiemanagement, die<br />

eingehalten werden müssen. Precheza verlässt sich bei der Compliance<br />

auf solide Datenmanagement- und -analyseprozesse, die für<br />

mehr betriebliche Effizienz und Anlagensicherheit sorgen.<br />

Prozessmanagement spielt bei der Produktion von Titandioxid<br />

eine wichtige Rolle. Bediener müssen kritische Daten wie Temperatur<br />

und Druck in der Produktionsanlage überwachen können. Diese<br />

Daten bilden die Grundlage für kritische Entscheidungen, von<br />

der Sicherheit der Arbeiter bis hin zur Rentabilität der Anlage. Daher<br />

ist ein schneller und umfangreicher Zugriff auf Daten von entscheidender<br />

Bedeutung. Mit der richtigen Software für ein effektives<br />

Anlagenmanagement können historische Daten in großem Umfang<br />

erfasst und analysiert werden, um damit fundierte Entscheidungen<br />

für die aktuelle Produktion treffen zu können.<br />

Das Unternehmen suchte nach einer neuen Lösung, um wettbewerbsfähig<br />

zu bleiben. Precheza vertraute bereits in anderen Unternehmensbereichen<br />

auf Steuerungssysteme und Visualisierungssoftware<br />

von Rockwell Automation. Einer der wichtigsten Vorteile<br />

dabei war die Vereinheitlichung verschiedener Softwarelösungen<br />

für die Automatisierung im gesamten Unternehmen auf einen einzigen<br />

Anbieter, um so die Systemintegration zu verbessern und die<br />

Betriebskosten zu senken.<br />

Auf diese Weise wurde das Unternehmen auf das System Factory-<br />

Talk (FT) Historian SE aufmerksam. Gesucht wurde darüber hinaus<br />

ein System, das Bedienern bessere Reporting-Tools mit erweiterten<br />

Analyse- und Visualisierungsfunktionen bietet. Mit FT Historian erhalten<br />

Benutzer Zugriff auf historische Daten für eine progressive<br />

Optimierung. In der Regel müssen hierfür die Daten mehrerer Jahre<br />

verarbeitet und analysiert werden. Das IT-Team von Precheza überprüfte<br />

mithilfe einer temporären Lizenz, ob die Lösung von Rockwell<br />

Automation den Anforderungen genügen würde. Die Prüfung<br />

fiel positiv aus und Precheza stieg in Zusammenarbeit mit Rockwell<br />

Automation von der veralteten Plattform auf FT Historian um.<br />

IM ZEITPLAN<br />

Die Implementierung selbst war un kompliziert. Nach einer einjährigen<br />

Phase der Vorbereitung, in der technische Anforderungen,<br />

deren Überprüfung an einem Teststandort und allgemeine Bedingungen<br />

geklärt wurden, stand ein Arbeitsplan mit Deadlines fest.<br />

Der Installations- und Konfigurationsprozess begann im August<br />

2018, wobei genügend Zeit für die Installation von Kundenanwendungen,<br />

Bedienerschulungen und die Übertragung der ursprünglichen<br />

historischen Daten in das neue System eingeplant<br />

wurde. So konnte FT Historian SE im Januar 2019 produktionsfertig<br />

Autor: Tomas Knobloch, Solution Consultant, Rockwell Automation, Düsseldorf<br />

130 DIGITAL SCOUT <strong>2020</strong> Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> Connect <strong>2020</strong>


<strong>SPS</strong> CONNECT <strong>2020</strong><br />

implementiert werden. Über drei Monate hinweg wurden beide<br />

Systeme parallel ausgeführt, bis das alte System im März 2019 abgeschaltet<br />

werden konnte. Die Installation wurde im April 2019 abgeschlossen,<br />

und das ohne Ausfallzeit in der Produktionsanlage.<br />

Die größte Herausforderung bestand darin, die Daten von fünf<br />

Jahren aus dem alten System nach FT Historian zu übertragen. Aufgrund<br />

der Inkompatibilität der Software der beiden Systeme war es<br />

besonders wichtig, ein geeignetes Verfahren für die Konvertierung<br />

dieser Daten zu finden. Der Systemintegrator, das slowakische Unternehmen<br />

M.D.J s.r.o., und das IT-Team von Precheza spielten bei<br />

der Konvertierung der Daten eine wichtige Rolle. M.D.J, mit seiner<br />

umfangreichen Erfahrung bei der Implementierung von FT-Historian-Lösungen,<br />

führte das Projekt erfolgreich zu Ende. Das Unternehmen<br />

brachte nicht nur sein Know-how über FT Historian ein,<br />

sondern reagierte während der Implementierung auch flexibel auf<br />

andere Anforderungen. Der Distributor ControlTech Ltd. stellte die<br />

problemlose Bereitstellung von Lieferleistungen sicher und koordinierte<br />

die geschäftliche Seite des Projekts.<br />

NEUE FUNKTIONEN<br />

Precheza verfügt nun über eine Umgebung, die hauptsächlich mit<br />

Steuerungs- und Visualisierungssystemen von Rockwell Automation<br />

ausgestattet ist. Das System ist aufgrund seiner Offenheit äußerst<br />

bedienerfreundlich und Daten aus verschiedenen Quellen können<br />

unkompliziert integriert werden. Die Anwendung wird intern verwaltet<br />

und der Support von Rockwell Automation muss nur sporadisch<br />

zu Hilfe gezogen werden.<br />

Aufgrund seiner guten Performance ist die Instandhaltung des gesamten<br />

Systems heute erheblich einfacher. Mit FT Historian SE ist die<br />

Verfügbarkeit von Produktionsdaten für Benutzer selbst bei einem<br />

Serverausfall gewährleistet. Die Wartung ist während des Betriebs<br />

möglich, ohne dass Daten verloren gehen. Dies bringt auch den Nutzen<br />

mit sich, dass weniger Personal erforderlich ist. Der Hauptvorteil<br />

für Precheza ist jedoch, dass das Unternehmen seine Daten neu<br />

auswerten und verwenden kann. Bediener haben nun Zugriff auf<br />

zahlreiche Funktionen, die bei der Orchestrierung der Analyse und<br />

Visualisierung der Produktionsprozesse helfen. Sie erhalten tiefere<br />

Einblicke in den Zustand der Produktion und können ausgereifte<br />

DIE WARTUNG IST WÄHREND DES<br />

BETRIEBS MÖGLICH, OHNE DASS<br />

DATEN VERLOREN GEHEN<br />

Berichtsfunktionen nutzen. Die Mitarbeiter haben bereits festgestellt,<br />

dass eine bessere Entscheidungsfindung möglich ist und Aufgaben<br />

optimiert werden können.<br />

Die Implementierung hat die Erwartungen von Precheza übertroffen.<br />

Es wird zwar einige Jahre dauern, bis die Gesamtbetriebskosten<br />

für das neue System ausgeglichen sind, aber die Vorteile gegenüber<br />

dem alten System werden bereits sehr deutlich. Precheza<br />

möchte die Vorteile der neuen Datenanalysefunktionen nun voll<br />

ausschöpfen und konzentriert sich auf Personalschulungen in der<br />

erweiterten Analyse von Fertigungsdaten, sodass die Bediener alle<br />

neuen Funktionen von FT Historian SE nutzen können.<br />

Fotos: Rockwell Automation<br />

www.rockwellautomation.com<br />

Was hat eine aufregende Haarfarbe<br />

mit Blutanalysen im Labor zu tun?<br />

Bei beiden macht Fluid Control Technik von Bürkert den entscheidenden<br />

Unterschied. Unsere Lösungen halten bei der Herstellung von Haarpfl egemitteln<br />

die Inhaltsstoff e penibel auseinander. So wird es einfach, mit<br />

schönem Haar zu glänzen. Und im Labor trennen Bürkert-Systeme mit<br />

kompromissloser Präzision die Analyse-Medien. Das sichert verlässliche<br />

Diagnosen. Wo immer Gase und Flüssigkeiten ins Spiel kommen,<br />

vertrauen Spezialisten aller Branchen auf Lösungen von Bürkert.<br />

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BIHL-WIEDEMANN.DE n JAHRGANG 06 14 n AUSGABE 01.2012 02.<strong>2020</strong><br />

INTERVIEW<br />

Bihl+Wiedemann:<br />

Mit ASi-5 auf der<br />

Überholspur<br />

TECHNOLOGIE<br />

ASi-5<br />

+ IO-Link<br />

+ ASi Profilkabel<br />

= Smarte Vernetzung<br />

Effiziente Steuerungsintegration<br />

Antriebslösungen mit System


AS-INTERFACE<br />

ANWENDUNG<br />

Effiziente Steuerungsintegration<br />

ANTRIEBSLÖSUNGEN<br />

MIT SYSTEM<br />

Unterschiedliche Technologie- und Kommunikationsplattformen<br />

bedienen, kunden- und applikationsspezifische Anforderungen<br />

funktional umsetzen, Komplexität und Fehlerrisiken<br />

reduzieren, Integration vereinfachen und durchgängig gestalten<br />

– all dies bietet Bihl+Wiedemann für die Antriebstechnik<br />

auf Basis von ASi-5.<br />

Unzählige Sensoren, Schalter, Messgeräte,<br />

Scanner, Antriebe und Bedienpanels<br />

– verbaut in komplexen Anlagen<br />

oder verteilt in zum Teil kilometerlangen<br />

Materialflussstrecken großer Lager und<br />

Distributionszentren. Antriebslösungen<br />

sind ein anwendungstechnisches „Eldorado“<br />

für ASi-5, die neue Generation von<br />

AS-Interface. Keine andere Verdrahtungstechnologie<br />

ermöglicht eine so schnelle,<br />

verkabelungseffiziente, flexible und Topologie<br />

unabhängige Anbindung von Feldgeräten<br />

– und damit eine so kostengünstige<br />

Vernetzung, IT-Integration und Automatisierung.<br />

ASi-5: Intelligente Integration von Antrieben und smarten Feldgeräten<br />

<strong>SPS</strong><br />

02<br />

Gleichzeitig hat Bihl+Wiedemann<br />

ein umfangreiches ASI Portfolio, das<br />

gerade für die Antriebstechnik viele<br />

Freiheitsgrade bietet. So stehen zum<br />

einen für führende Hersteller von Rollenantrieben<br />

wie Interroll, Itoh Denki oder<br />

RULMECA spezielle ASi-5 Motormodule<br />

zur Verfügung. Sie ermöglichen es,<br />

24 VDC- und 48 VDC-Motoren ohne<br />

zusätzliches Steuergerät direkt über ASi<br />

anzusteuern. Zum anderen bietet das<br />

Mannheimer Unternehmen auch Motormodule<br />

für die dezentrale Ansteuerung<br />

von Drehstromantrieben mit und ohne<br />

Frequenzumrichter, beispielsweise von<br />

Lenze oder SEW-EURODRIVE. Weitere<br />

Hersteller und Antriebe können auf Anfrage<br />

ebenfalls mit entsprechenden ASi<br />

Lösungen von Bihl+Wiedemann bedient<br />

werden. Dabei ist es unerheblich, ob das<br />

Interface eine analoge Schnittstelle oder<br />

ein serielles Protokoll ist.


AS-INTERFACE<br />

ANWENDUNG<br />

Applikationsbeispiel: Passive Sicherheit<br />

Gateway<br />

24 V AUX (ungeschaltet)<br />

Steuersignal<br />

vom sicheren<br />

Ausgang<br />

Sichere<br />

Kontakterweiterung<br />

NOT-HALT<br />

Initiatoren<br />

· versorgt aus ASi<br />

· Signale bleiben erhalten<br />

24 V AUX (sicher geschaltet)<br />

Antriebe<br />

· versorgt aus 24 V AUX<br />

· werden sicher abgeschaltet<br />

24 V AUX (ungeschaltet)<br />

NOT-HALT<br />

ASi Safety<br />

Ausgangsmodul<br />

24 V AUX (sicher geschaltet)<br />

Frequenzumrichter<br />

Passiv sichere Abschaltung<br />

Mit den neuen ASi-5/ASi-3 Gateways für<br />

Feldbusse wie PROFINET, EtherNet/IP,<br />

Sercos oder EtherCAT ist auch eine Integration<br />

in „Logistik 4.0“ umsetzbar. Hierzu<br />

ist zum einen eine OPC UA Schnittstelle in<br />

die Gateways integriert – zum anderen können<br />

mit den ASi-5 Modulen mit integriertem<br />

IO-Link Master von Bihl+Wiedemann<br />

intelligente IO-Link Sensoren und<br />

Aktuatoren – also auch smarte Antriebe<br />

– jetzt einfach in ASi-5 eingebunden<br />

werden. Die feingranulare Skalierbarkeit<br />

der Anschlussmodule, die bereits mit<br />

einem 1-Port IO-Link Master beginnt, hilft<br />

zudem, Kosten zu sparen – der Anwender<br />

investiert nur in die IO-Link Ports,<br />

die er auch wirklich benötigt. Selbst ASi<br />

Safety at Work ist an Bord – sodass auch<br />

die funktionale Sicherheit fördertechnischer<br />

Anlagen in vollem Umfang realisiert<br />

werden kann.<br />

Smarte Diagnose- und Steuerungsmöglichkeiten<br />

für die Antriebstechnik<br />

Die ASi-5 Motormodule von<br />

Bihl+Wiedemann verfügen neben der<br />

komfortablen und flexiblen Ansteuerung<br />

der Antriebe alle über zusätzliche digitale<br />

Eingänge zum Anschluss der notwendigen<br />

Sensoren. Das Besondere dabei: Während<br />

die Antriebe über ein separates AUX Kabel<br />

versorgt werden, erfolgt die Spannungsversorgung<br />

der Sensoren über das gelbe<br />

ASi Profilkabel, das zusätzlich auch für die<br />

Datenübertragung genutzt wird. Dadurch<br />

wird es möglich, die Antriebe nur durch<br />

die sichere Abschaltung der AUX Versorgung<br />

sehr einfach und kostengünstig<br />

sicherheitsgerichtet abzuschalten – Stichwort:<br />

Passive Sicherheit –, während die<br />

Sensoren weiterhin über ASi versorgt und<br />

ausgelesen werden können.<br />

Für die Funktionalität und Prozessoptimierung<br />

von Antriebslösungen, sowohl in der<br />

Fördertechnik wie in komplexen Maschinen,<br />

ist es entscheidend, Brems- und Beschleunigungsvorgänge<br />

sowohl streckenals<br />

auch objektbezogen steuern zu können.<br />

Die Motormodule von Bihl+Wiedemann<br />

bieten hier die Möglichkeit, Geschwindigkeiten<br />

und Rampen zyklisch zu schreiben<br />

– und das mit einer Auflösung von 16 Bit.<br />

Anwender können also Beschleunigungsund<br />

Bremsvorgänge objektindividuell einstellen<br />

und dabei – im Fall von fördertechnischen<br />

Applikationen – etwa Parameter<br />

wie Gewicht, Größe, Lage oder Kippgefahr<br />

einzelner Fördergüter in der Materialflusssteuerung<br />

berücksichtigen. Die<br />

Fördergüter selbst können dabei entweder<br />

zentral durch die Steuerung verfolgt oder<br />

dezentral in der Fördertechnik beispielsweise<br />

per RFID identifiziert werden.<br />

03


AS-INTERFACE<br />

ANWENDUNG<br />

Dynamische Beschleunigungsparameter<br />

v<br />

Niedriger Schwerpunkt,<br />

hohe Beschleunigung:<br />

Fördergut bleibt stehen<br />

Neben der getrennten Energieversorgung<br />

von Sensorik und Antrieben und<br />

der komfortablen und flexiblen Steuerung<br />

der Motoren über zyklisch änderbare<br />

Geschwindigkeiten und Rampen liefern<br />

die Motormodule auch die für ASi-5<br />

Module typischen detaillierten Diagnosen.<br />

So können neben Kurzschlüssen in der<br />

Sensorversorgung auch Fehler in den<br />

Antrieben überwacht werden. Je nach<br />

Antrieb stehen dabei neben einer Diagnose<br />

von Überlast oder Kommunikationsfehlern<br />

zwischen ASi-5 Modul und Antrieb<br />

auch detaillierte Informationen über den<br />

aktuellen Zustand zur Verfügung: darunter<br />

so wichtige Kenngrößen wie die aktuelle<br />

Ist-Drehzahl, der Motorstrom, die Motortemperatur<br />

oder auch Informationen zu<br />

den Betriebsstunden. All diese Diagnosen<br />

helfen, die Verfügbarkeit und Produktivität<br />

fördertechnischer Anlagen weiter zu<br />

optimieren – vor allem dann, wenn die<br />

Diagnosedaten per OPC UA direkt Applikationen<br />

der Predictive Maintenance zur<br />

Verfügung gestellt werden.<br />

Integration vereinfachen und<br />

vereinheitlichen<br />

v<br />

Hoher Schwerpunkt,<br />

hohe Beschleunigung:<br />

Fördergut kippt<br />

v<br />

Hoher Schwerpunkt,<br />

angepasste Beschleunigung:<br />

Fördergut bleibt stehen<br />

Einfache Installation, hohe Funktionalität<br />

und Flexibilität, geringe Kosten – ASi hat<br />

sich als international standardisiertes<br />

Verdrahtungssystem in der Antriebstechnik<br />

durchgesetzt. Die Motormodule von<br />

Bihl+Wiedemann integrieren zumeist<br />

mehrere Antriebe oder Motorrollen, sie<br />

bieten zusätzliche Sensoreingänge, sie ermöglichen<br />

die Steuerung von Start-Stopp-<br />

Funktion, Drehrichtung und Geschwindigkeit,<br />

sie erlauben die einfache Einstellung<br />

von Beschleunigungs- und Bremsrampen<br />

– und sie sind über die Software-Suites<br />

von Bihl+Wiedemann ganz einfach einzubinden<br />

und in Betrieb zu nehmen. Dieser<br />

Vorteil gegenüber anderen Mehrzonen-<br />

Steuerungen für die Fördertechnik wird<br />

dabei umso größer, je mehr Antriebe in<br />

der Anlage parametriert werden müssen<br />

– je nach Anbieter können dies bis zu 200<br />

Parameter sein. Müssen beispielsweise<br />

in einer Förderanlage 400 Rollenantriebe<br />

über bestimmte Vier-Zonen-Motorsteuerungen<br />

eingebunden werden, so muss<br />

Durchgängig einheitliche Betriebsmittelkennzeichnung<br />

für die Einstellung jedem der 100<br />

Module eine eigene IP-Adresse zugeordnet<br />

werden. Jedes einzelne Modul muss<br />

mit einem Webserver verbunden und 100<br />

Mal die gleiche Parametrierung ausgeführt<br />

werden, um das System in Betrieb<br />

zu nehmen. Mit den Motormodulen von<br />

Bihl+Wiedemann und den Software-<br />

Suites für die einfache und intuitive<br />

Hardwarekonfiguration, Adressierung,<br />

Projektierung und Inbetriebnahme von<br />

ASi Netzwerken reduziert sich dieser<br />

Aufwand ganz entscheidend. Es werden<br />

nur für das erste Motormodul Einstellungen<br />

und Parametrierungen vorgenommen.<br />

Diese können dann für alle weiteren<br />

Module einfach kopiert werden. Das<br />

gesamte System benötigt nur eine<br />

IP-Adresse und nur einen Webserver –<br />

entsprechend schnell und einfach lässt es<br />

sich in Betrieb nehmen.<br />

Hinzu kommt, dass die Software-Suites<br />

von Bihl+Wiedemann die durchgängig<br />

vereinheitlichte Kennzeichnung und<br />

Identifikation der Betriebsmittel innerhalb<br />

von Antriebssystemen vom eCAD-<br />

System des Elektrokonstrukteurs bis in<br />

<strong>SPS</strong>-Programmier-Portale wie beispielsweise<br />

TIA (Totally Integrated Automation)<br />

von Siemens unterstützen. Hierzu kann<br />

sich der Elektroplaner über die Webseite<br />

von Bihl+Wiedemann ein EPLAN-Makro<br />

BMK3013<br />

Gleiche Betriebsmittelkennzeichnung<br />

04<br />

Elektroplanung<br />

Export


AS-INTERFACE<br />

ANWENDUNG<br />

Vergleich: Parametrierung über ASi vs. über Fremdsysteme<br />

Separater Webserver pro Modul: Viele IP-Adressen, für jedes Modul individuelle Parametrierung notwendig<br />

192.168.0.1<br />

downloaden, die gewünschten Bausteine<br />

einfügen und die Verdrahtung für ASi,<br />

Hilfsenergie, E/A Signale und Parameter<br />

ausführen. Dabei werden die Komponenten<br />

von Bihl+Wiedemann in der Regel neu<br />

benannt – in einer kundenspezifischen<br />

Syntax mit „sprechenden Namen“. Diese<br />

Daten werden dann z.B. nach ASIMON360<br />

exportiert, so dass alle Hardware- und<br />

...<br />

B+W Software-Suites: Eine IP-Adresse, ein Modul parametrieren, danach Einstellungen beliebig kopieren<br />

192.168.0.1<br />

192.168.0.2<br />

1 Parametrieren<br />

2<br />

192.168.0.3<br />

Kopieren<br />

3<br />

Einfügen<br />

192.168.0.99<br />

...<br />

Kennzeichnungs-Vorarbeiten des Elektroplaners<br />

in der Software ohne Doppelarbeit<br />

genutzt werden können. Das TIA-Portal<br />

übernimmt die fertige Gerätekonfiguration<br />

einschließlich aller Benennungen und<br />

Adressen für eine moderne symbolische<br />

<strong>SPS</strong>-Programmierung. Damit wird eine<br />

durchgängig einheitliche Betriebsmittelkennzeichnung<br />

erreicht – eben weil sie nur<br />

einmal stattfindet. Sie spart erheblichen<br />

Aufwand für Mehrarbeit in ASIMON360<br />

wie auch im TIA-Portal, minimiert die Gefahr<br />

von Benennungsfehlern und ermöglicht<br />

optional eine automatische Konfiguration<br />

der Komponenten im ASi Kreis – was<br />

bei vielen gleichen E/A Modulen – etwa<br />

ASi-5 Modulen mit integriertem IO-Link<br />

Master für die gleichen IO-Link Devices<br />

oder ASi Motormodulen für die gleichen<br />

Antriebe – aus Gründen der Einfachheit<br />

und Zeitersparnis extrem attraktiv ist.<br />

ASi-5 – damit in der Antriebstechnik<br />

alles im Fluss bleibt<br />

ASi-5 kann als Verdrahtungstechnologie in<br />

der Antriebstechnik all seine Stärken voll<br />

ausspielen – auch im Hinblick auf die Konnektivitätsanforderungen<br />

einer Logistik<br />

4.0. Das umfangreiche Produktportfolio<br />

von Bihl+Wiedemann für diesen Bereich<br />

bietet darauf aufbauend viele weitere<br />

Möglichkeiten – zumal es jederzeit beispielsweise<br />

um Motormodule weiterer Antriebshersteller<br />

ergänzt werden kann. Mit<br />

der Brückenfunktion der Software-Suites<br />

des Mannheimer Unternehmens zwischen<br />

der eCAD- und der TIA-Welt wird eine<br />

Integration von Antriebstechnik in ASi<br />

Umgebungen zudem sehr effizient möglich.<br />

Wenn das nicht Argumente genug sind ...<br />

BMK3013<br />

Gleiche Betriebsmittelkennzeichnung<br />

BMK3013<br />

Import<br />

Export<br />

Import<br />

Geräte konfigurieren<br />

<strong>SPS</strong> programmieren<br />

05


AS-INTERFACE<br />

ANWENDUNG<br />

Smarte Kommunikation und Energieverteilung für 48 V Antriebstechnik<br />

Motormodul BWU4212<br />

für zwei 48 V Motorrollen<br />

Mit ASi-5 lassen sich nicht nur Applikationen<br />

mit 24 V Motorrollen realisieren.<br />

Bihl+Wiedemann bietet nun auch eine<br />

Lösung für die 48 V Antriebstechnik. So<br />

lassen sich zum einen mit dem ASi-5 Motormodul<br />

BWU4212 jetzt auch zwei 48 V<br />

Motorrollen vom Typ Interroll EC5000 AI<br />

(50 W) ansteuern. Die Versorgung der<br />

Antriebe erfolgt dabei über das neue graue<br />

48 V ASi Profilkabel, die Versorgung der vier<br />

digitalen Eingänge für den Anschluss von<br />

Sensoren aus ASi. Zum anderen können<br />

in einer 48 V Antriebslösung jetzt auch<br />

einzelne 24 V Sensoren – beispielsweise<br />

für die Anbindung von Signalleuchten oder<br />

Weichen in Fördertechnikapplikationen – integriert<br />

werden, ohne dass dafür extra ein<br />

zusätzliches AUX Kabel mit 24 V durch die<br />

komplette Anlage verlegt werden muss. Bihl+Wiedemann bietet hierfür 48 V / 24 V Konverter im nur 35 mm kleinen<br />

Gehäuse der aktiven Verteiler und Passivverteiler. Diese in verschiedenen Ausführungen verfügbaren Spannungswandler<br />

werden genau dort, wo sie gebraucht werden, per Durchdringungstechnik an das graue Profilkabel geklemmt und mit<br />

dem entsprechenden Sensor verbunden.<br />

ASi und 24 V AUX<br />

über M12<br />

24 V AUX<br />

über M12<br />

ASi und 24 V AUX<br />

über Profilkabel<br />

ASi<br />

ASi<br />

48 V<br />

Strom aus ASi<br />

48 V BWU4249<br />

24 V<br />

BWU4250<br />

BWU4248<br />

24 V 24 V 24 V<br />

48 V 48 V<br />

Integration von 24 V Sensoren in 48 V Antriebslösungen<br />

24 V<br />

24 V<br />

06


AS-INTERFACE<br />

TECHNOLOGIE<br />

ASi-5<br />

+ IO-LINK + ASi PROFILKABEL<br />

= SMARTE VERNETZUNG<br />

Einlesen der IODD<br />

ASi Safety IP67<br />

NOT-HALT<br />

ASi IP20<br />

ASi IP67<br />

Tastermodul<br />

ASi-5<br />

<strong>Digital</strong>module<br />

Passivverteiler<br />

Intelligente Vernetzung von<br />

Sensoren, Aktuatoren und<br />

Steuerungssystemen<br />

Die digitale Zukunft hat auch im Maschinen- und Anlagenbau längst begonnen. ASi-5 als weltweit standardisierter<br />

Feldbus für die erste Ebene der Automation und IO-Link als feldbusunabhängige Schnittstelle für<br />

die lückenlose Kommunikation in die Feldebene sind die Technologien, mit denen sich die Vernetzung von<br />

Sensoren, Aktuatoren und Steuerungssystemen intelligent und effizient gestalten lässt. Und kosteneffizient<br />

dazu – lassen sich mit dem ASi Profilkabel zudem auch die Verdrahtungskosten mehr als halbieren.<br />

Bihl+Wiedemann bietet alle erforderlichen<br />

Bausteine für eine smarte Vernetzung von<br />

Sensoren, Aktuatoren und Steuerungssystemen<br />

in der Automatisierungstechnik<br />

aus einer Hand an. Sie sind technologisch<br />

aufeinander abgestimmt, ermöglichen<br />

zugleich die flexible Lösung unterschiedlichster<br />

Anforderungen und zeichnen sich<br />

durch eine hohe Wirtschaftlichkeit aus.<br />

ASi-5: Perfekte Kommunikation mit<br />

kalkulierbarer Wirtschaftlichkeit<br />

Technologische Innovationen sind dann erfolgreich,<br />

wenn es ihnen gelingt, bisherige<br />

Beschränkungen aufzuheben und neue<br />

Möglichkeiten zu eröffnen, ohne dass eine<br />

mangelnde Wirtschaftlichkeit den Markteintritt<br />

be- oder gar verhindert. Auf ASi-5<br />

trifft all dies zu. Der innovative Feldbusstandard<br />

für die erste Ebene der Automation<br />

überzeugt durch kurze Zykluszeiten<br />

und eine hohe Datenbreite. Mit ASi-5 kann<br />

also „Big Data“ mit hoher Geschwindigkeit<br />

übertragen werden – kommunikationsoder<br />

steuerungstechnische „Gedenkminuten“<br />

gehören damit der Vergangenheit<br />

an. Dadurch lassen sich jetzt zum einen<br />

Applikationen mit sehr hoher Dynamik<br />

lösen. Zum anderen bewährt sich ASi-5<br />

als perfekte Verdrahtungstechnologie<br />

für smarte Feldgeräte, beispielsweise intelligente<br />

Sensoren und Aktuatoren mit<br />

IO-Link Anbindung. Zudem ist auch das<br />

Thema Safety ein integraler Bestandteil<br />

von ASi-5 – sicherheitsgerichtete, smarte<br />

Feldgeräte nutzen die gleiche Infrastruktur<br />

wie nicht-sichere Sensoren und Aktuatoren.<br />

Und schließlich ist ASi-5 – für viele<br />

Maschinen- und Anlagenbauer ein wichtiger<br />

Aspekt – auch kompatibel zu ASi-3.<br />

Lösungen mit ASi-3 sind somit nicht plötzlich<br />

„wertlos“ geworden, sondern können<br />

bei Bedarf kostengünstig durch ASi-5<br />

erweitert und damit aufgewertet werden.<br />

07


AS-INTERFACE<br />

TECHNOLOGIE<br />

Ob durchgängig ASi-5 oder als Add-on<br />

– das Portfolio von Bihl+Wiedemann gewährleistet<br />

in jedem Fall ein Höchstmaß<br />

an kalkulierbarer Wirtschaftlichkeit. Ein<br />

Grund hierfür sind einmal die vergleichsweise<br />

kostengünstigen Komponenten.<br />

ASi-5 Geräte wie z.B. die ASi-5 Module<br />

mit integriertem IO-Link Master für die<br />

Anbindung von IO-Link Devices oder<br />

das selbstkonfigurierende 16 E/A Modul<br />

BWU4230 in IP67 von Bihl+Wiedemann<br />

sind in der Regel deutlich preiswerter als<br />

Ethernet-Feldbusmodule oder IO-Link<br />

Hubs, die bei anderen Lösungen eingesetzt<br />

werden müssen. Außerdem bietet<br />

Bihl+Wiedemann ein fein abgestuftes Sortiment<br />

an Produkten, das etwa bei IO-Link<br />

mit einem 1-Port IO-Link Master beginnt.<br />

Der Anwender bekommt und bezahlt so genau<br />

das Anschlussmodul mit der Ausstattung,<br />

das er auch wirklich braucht. ASi-5<br />

ist somit nicht nur kommunikations-, sondern<br />

auch kostentechnisch für jeden Einund<br />

Ausgang durchgängig transparent.<br />

IO-Link: Traum-Partner für ASi-5<br />

bei der <strong>Digital</strong>isierung von Maschinen<br />

IO-Link ist eine feldbusunabhängige<br />

Schnittstelle für die effiziente Punktzu-Punkt-Integration<br />

intelligenter und<br />

Security: Bei ASi-5 nur eine einzige Schnittstelle zu TCP/IP<br />

Herkömmliche Kommunikationshierarchie<br />

TCP/IP<br />

<strong>SPS</strong><br />

IO-Link<br />

IO-Link Master<br />

Dank ASi-5 wird ein Durchgriff von TCP/IP auf IO-Link verhindert<br />

TCP/IP<br />

<strong>SPS</strong><br />

ASi-5<br />

Gateway<br />

IO-Link<br />

kommunikationsfähiger Sensoren und<br />

Aktuatoren. Erzeugt die Einbindung solcher<br />

smarter Feldgeräte vielerorts (noch)<br />

„traumatische“ Gedanken – beispielsweise<br />

wegen Leitungslängen von nur maximal<br />

20 Metern oder wegen der teuren Anbindung<br />

eines einzelnen Gerätes über<br />

IO-Link Devices<br />

ASi-5 Modul mit<br />

IO-Link Master<br />

IO-Link Master<br />

ASi-5 Modul mit<br />

IO-Link Master<br />

IO-Link Devices<br />

IO-Link Master<br />

ASi-5 Modul mit<br />

IO-Link Master<br />

ethernetbasierte Feldbusmodule mit vier<br />

bzw. acht IO-Link Master Ports – so wird<br />

die Kombination aus IO-Link und ASI-5<br />

durch das fein abgestufte Produktportfolio<br />

von Bihl+Wiedemann zum Traumpaar für<br />

das Einsammeln von IO-Link Signalen<br />

im Feld. Ein Zufall ist das nicht, denn die<br />

Kostenvergleich: Verdrahtung mit ASi Profilkabel vs. andere Feldbussysteme<br />

System von Bihl+Wiedemann<br />

<strong>SPS</strong><br />

Topologie<br />

Gateway<br />

10 m 10 m 10 m<br />

Alternatives System von<br />

vergleichbaren Anbietern<br />

E/A Module<br />

Feldbusanschluss<br />

ASi<br />

Profilkabel<br />

AUX<br />

Profilkabel<br />

≈ 4 € + 57 € + 57 € =<br />

Verdrahtungskosten<br />

118 €<br />

bis zu<br />

68 %<br />

<strong>SPS</strong><br />

10 m 10 m 10 m<br />

Topologie<br />

65 €<br />

Feldbusanschluss<br />

Feldbusanschluss<br />

+<br />

122 €<br />

Energieversorgung<br />

+<br />

177 €<br />

=<br />

Verdrahtungskosten<br />

364 €<br />

Ersparnis mit<br />

Bihl+Wiedemann<br />

E/A Module<br />

08


AS-INTERFACE<br />

TECHNOLOGIE<br />

Möglichkeit, die Daten intelligenter<br />

Geräte mit IO-Link noch effizienter im Feld<br />

abzuholen und auch bei großer Datenbreite<br />

in High Speed zu übertragen, spielte<br />

schon bei der Konzeption von ASi-5 eine<br />

entscheidende Rolle. ASi-5 und IO-Link<br />

passen daher ideal zusammen – sie konkurrieren<br />

nicht, sondern ergänzen sich<br />

perfekt. Die Notwendigkeit, Ethernet aufwändig<br />

bis in die Maschine verlegen zu<br />

müssen, entfällt. Die einzige Schnittstelle<br />

der ASi Applikation zu TCP/IP ist das<br />

ASi-5/ASi-3 Feldbus Gateway – ein auch<br />

unter Security-Aspekten nicht zu unterschätzender<br />

Vorteil. Und neben einem<br />

Webserver ist auch OPC UA als Diagnosekanal<br />

standardmäßig mit an Bord – für die<br />

direkte Kommunikation von Sensordaten,<br />

Messwerten oder Regelgrößen bis in die<br />

Cloud.<br />

Einbindung des IO-Link Masters über die Software-Suites<br />

Abgesehen davon – was macht die IO-Link<br />

Integration bei Bihl+Wiedemann so besonders?<br />

Zum einen die einzigartige Nutzererfahrung.<br />

IO-Link Geräte können da eingebunden<br />

werden, wo man sie braucht. An<br />

die ASi-5 Module mit integriertem IO-Link<br />

Master von Bihl+Wiedemann können<br />

IO-Link Devices aller Hersteller angeschlossen<br />

werden, so sie die Spezifikationen<br />

der Norm IEC 61131-9 erfüllen. Die<br />

Software-Suites von Bihl+Wiedemann machen<br />

die Einbindung dabei besonders einfach<br />

– unter anderem durch das schnelle<br />

Aufrufen der IO Device Description (IODD)<br />

der IO-Link Geräte, durch die grafische<br />

Unterstützung bei der Sensor-Parametrierung<br />

oder durch die Live-Ansicht der vorhandenen<br />

Geräte: mit ihr lassen sich ASi<br />

Module und IO-Link Devices ganz einfach<br />

adressieren sowie Ein- und Ausgänge live<br />

parametrieren und überwachen.<br />

Die komfortable Integration ist der eine<br />

Aspekt, die Kostenseite der andere. Und<br />

auch hier punktet die IO-Link Integration<br />

bei Bihl+Wiedemann. So können pro<br />

Ethernetknoten wesentlich mehr IO-Link<br />

Master eingebunden werden – bei deutlich<br />

mehr IO-Link Devices sinken somit pro<br />

Gerät die Kosten der Integration. Zudem<br />

entfallen Switches und vorkonfektionierte<br />

Kabel. Und durch den im Gateway integrierten<br />

OPC UA Server entstehen auch für<br />

die Cloud-Anbindung keine zusätzlichen<br />

Kosten. Der Anwender investiert nur in die<br />

IO-Link Ports, die er auch wirklich benötigt<br />

– bis hin zu „Losgröße 1“. Ungenutzte<br />

Ports, die trotzdem Geld kosten – bei<br />

Bihl+Wiedemann Fehlanzeige. Schließlich<br />

der Verkabelungsaufwand: auch hier<br />

herrscht höchste Kosteneffizienz – dank<br />

… ASi Profilkabel und integrationsfreundlicher<br />

Durchdringungstechnik<br />

…<br />

für alle Teilnehmer. Beispielhafte Kostenvergleiche<br />

zeigen, dass eine Verdrahtung<br />

mit ASi Profilkabeln im Vergleich zu einer<br />

feldbustypischen Rundkabelinstallation bis<br />

zu etwa 70 Prozent günstiger sein und<br />

dabei typischerweise auch noch deutlich<br />

mehr Energie zur Verfügung stellen kann.<br />

Eine überlegene Technologie mit deutlichen<br />

Kostenvorteilen – das ist natürlich<br />

„Wasser auf die Mühlen“ einer per ASi-5<br />

und IO-Link smart vernetzten Automatisierungstechnik.<br />

Die Spareffekte, die sich<br />

durch die ASi Profilkabel ergeben, haben<br />

verschiedene Ursachen. Teilnehmer<br />

können nahezu ohne Montageaufwand<br />

verpolungssicher überall dort an die ungeschirmte,<br />

zweiadrige Leitung angeschlossen<br />

werden, wo sie benötigt werden. Der<br />

Anschluss erfolgt per Durchdringungstechnik<br />

– ohne unterschiedlich vorkonfektionierte<br />

Verbindungskabel, ohne Stecker,<br />

ohne T-Stücke. Dabei wird jede der beiden<br />

Leitungsadern mindestens doppelt und<br />

damit zugleich maximal sicher kontaktiert.<br />

Die Topologie – Baum, Ring, Stern oder<br />

Linie – kann jederzeit frei gewählt und<br />

angepasst werden. Und für Applikationen,<br />

in denen leistungsstarke IO-Link Devices<br />

oder energieintensive Antriebslösungen<br />

versorgt oder die Steuersignale von der<br />

Hilfsenergie getrennt werden sollen, stehen<br />

spezielle Profilkabel für die Energieversorgung<br />

mit 24 V oder 48 V zur Verfügung,<br />

die die gleichen Montage- und<br />

Kostenvorteile bieten. ASi-5 als Datenkanal<br />

für die Integration von IO-Link lässt<br />

sich so spielend leicht und nahezu unerreichbar<br />

preiswert im Feld verlegen – und<br />

bietet somit die perfekte Infrastruktur für<br />

digitalisierte Maschinen.<br />

Bihl+Wiedemann – Lösungsanbieter<br />

für die smarte Vernetzung<br />

Ob ASi-5, IO-Link oder ASi Profilkabel,<br />

ob Know-how, Entwicklungskompetenz<br />

oder Referenzen – Bihl+Wiedemann<br />

09


AS-INTERFACE<br />

TECHNOLOGIE<br />

bietet Maschinen- und Anlagenbauern<br />

alles für den erfolgreichen Start in die<br />

digitale Zukunft. Ohne technologische<br />

Funktions- oder Schnittstellenrisiken –<br />

dafür aber mit dem Versprechen, auch<br />

bei individuellen Anforderungen ein<br />

verlässlicher Innovationspartner für die<br />

Kunden zu sein.<br />

Ventilinseln einfach verdrahten mit ASi-5<br />

In der Pneumatik versteht man unter einer Ventilinsel den Verbund<br />

mehrerer Einzelventile mit zentraler Energie- und Luftversorgung.<br />

Die Anbindung an ein Automatisierungssystem erfolgt vielerorts<br />

noch aufwendig und teuer über Ethernetknoten. Wesentlich praktischer,<br />

kostengünstiger und effizienter ist es, die Vielzahl von Prozess-<br />

und Regelventilen oder Stellungsreglern mit ASi-5 einzubinden.<br />

Unabhängig von der jeweiligen Dimensionierung kann ASi-5<br />

perfekt skaliert und die Ventilinsel in ihrer Gesamtheit über nur eine<br />

IP-Adresse konfiguriert werden. Dies reduziert Inbetriebnahmezeiten<br />

auf ein Minimum.<br />

Ob binär, analog oder per IO-Link – Bihl+Wiedemann hat das passende Integrationsmodul. Die Lösung mit ASi-5/ASi-3<br />

Gateways mit OPC UA Server sowie ASi-5 Modulen mit integriertem IO-Link Master kommt der zunehmenden <strong>Digital</strong>isierung<br />

in der Fabrik- und Prozessautomation besonders entgegen. So werden auch für Ventilinseln immer öfter<br />

smarte Diagnosefunktionen gefordert – vor allem dann, wenn die Automatisierung sich komplex gestaltet oder eine<br />

höchstmögliche Betriebssicherheit der Gesamtanlage gewährleistet werden muss.<br />

Fingerspitzengefühl und Griffsicherheit mit ASi-5<br />

Damit Roboter auch kleine oder in Form und Größe<br />

wechselnde Objekte sicher handhaben können, werden<br />

ihre Greifer und Hände immer feinfühliger, vielgliedriger<br />

und beweglicher. Dies bedeutet, dass immer mehr miniaturisierte<br />

Sensoren und Aktuatoren in pneumatische<br />

oder bionische Greiflösungen integriert werden müssen.<br />

Bihl+Wiedemann bietet mit ASi-5 und dem 1-Port IO-Link<br />

Master im kompakten Format der aktiven Verteiler die<br />

perfekte Verdrahtungstechnologie, um die „Sinnesorgane“<br />

und „Muskeln“ von mechanischen Greifern und<br />

Roboterhänden zu vernetzen und mit einem Automatisierungssystem<br />

zu verbinden und anzusteuern. Die Signale<br />

der Sensoren und Aktuatoren der Greifsysteme werden platzsparend und effizient eingesammelt und ausgewertet.<br />

Gleichzeitig dient das flache ASi Kabel als „Nervenbahn“ bis in die „Fingerspitzen“ – für das perfekte Zusammenspiel<br />

der Signalgeber und Stellglieder beim Greifen. Kommen intelligente Sensoren und Aktuatoren zum Einsatz, können diese<br />

wertvolle Informationen für das Condition Monitoring der Greifsysteme liefern.<br />

10


AS-INTERFACE<br />

INTERVIEW<br />

Interview mit Sven Meister, Key Account Manager Automotive bei Bihl+Wiedemann<br />

Bihl+Wiedemann: Mit<br />

ASi-5 auf der Überholspur<br />

Sven Meister, Key Account Manager Automotive<br />

bei Bihl+Wiedemann.<br />

Geräte-Verkaufszahlen im fünfstelligen Bereich, eingesetzt vor allem<br />

in der Automobilindustrie, aber auch in der Lager- und Fördertechnik<br />

und in Verpackungsanlagen, zwei Jahre Systemerfahrung und ein breites,<br />

fein abgestuftes Produktportfolio – ASi-5 ist bei Bihl+Wiedemann<br />

schon heute eine technologische Erfolgsgeschichte. Sie findet im Markt<br />

– auch für die Anbindung von IO-Link Devices – immer mehr Anhänger.<br />

Im Interview mit den AS-Interface Master News: Sven Meister,<br />

Key Account Manager Automotive bei Bihl+Wiedemann.<br />

ASi MASTER NEWS: Mit dem neuen Standard<br />

ASi-5 beendet der Feldbus für die erste<br />

Automatisierungsebene vielerorts sein Nischendasein<br />

und etabliert sich als Technologie<br />

für breite Anwendungsgebiete. Was sind<br />

die wesentlichen Gründe für diese positive<br />

Entwicklung?<br />

Sven Meister: ASi-5 schafft die Voraussetzungen<br />

für eine zukunftssichere Automatisierung,<br />

weil es große Datenmengen mit hoher<br />

Geschwindigkeit übertragen kann. Anwender<br />

haben sich so eine deutliche Leistungs- und<br />

Funktionssteigerung schon lange gewünscht,<br />

aber es war mindestens ebenso lange technisch<br />

schwer zu realisieren. Zudem bietet<br />

ASi-5 alle Optionen für eine effiziente Integration<br />

intelligenter Sensoren, wie sie immer<br />

mehr gerade in hochperformanten Maschinen<br />

verbaut werden. Am besten kann man<br />

das vielleicht an einem Beispiel aus der Telekommunikation<br />

erläutern. Früher gab es die<br />

analoge Telefonie, die Sprache im Originalfrequenzband<br />

übertragen hat. Dann kam – über<br />

dieselbe Leitung, parallel nutzbar und ohne<br />

sich gegenseitig zu stören – DSL dazu. In<br />

unserem Fall ist die analoge Telefonie ASi-3,<br />

das auf einer Frequenz von 167 kHz kommuniziert.<br />

ASi-5, unser DSL, nutzt dagegen den<br />

Frequenzbereich zwischen 1 und 10 MHz.<br />

Hier steht für die Übertragung von bis zu 384<br />

Ein- und 384 Ausgangsbits in 1,27 ms über<br />

das sogenannte orthogonale Frequenzmultiplexing<br />

mit Dreifach-Redundanz eine Vielzahl<br />

von Trägerfrequenzen zur Verfügung, wovon<br />

sich der Master in Abstimmung mit den einzelnen<br />

Modulen jeweils die am besten funktionierenden<br />

heraussucht. Durch diese Lösung<br />

ist nicht nur sichergestellt, dass man ASi-3<br />

und ASi-5 – auch parallel – auf ein und derselben<br />

Infrastruktur verwenden kann. Mit unseren<br />

Produkten, das muss man in aller Bescheidenheit<br />

auch sagen, wird ASi-5 zu einer<br />

Art Gesamtkunstwerk, das dem Anwender<br />

über die einfache Verdrahtungstechnologie<br />

hinaus vielfältige automatisierungstechnische<br />

Vorteile bietet.<br />

ASi MASTER NEWS: Wie sehen diese Vorteile<br />

aus und welchen Nutzen stiften sie in der<br />

Praxis?<br />

Sven Meister: Für viele Applikationen entscheidend<br />

sind die bereits erwähnten Merkmale<br />

hohe Geschwindigkeit und große Datenbreite.<br />

Pro Teilnehmer können bis zu 32<br />

Byte Prozessdaten zyklisch übertragen werden.<br />

Damit lassen sich mit ASi-5 dann auch<br />

Daten beispielsweise von RFID-Readern und<br />

Barcodescannern transportieren. Und auch<br />

die Übertragung von farbigen Bildern ist jetzt<br />

über ASi-5 möglich, zum Beispiel für Inhalte<br />

von Anzeigendisplays oder für elektronische<br />

Schilder im Rahmen einer papierlosen Lagerhaltung<br />

oder Kommissionierung. Für Planer,<br />

Konstrukteure, Monteure und Servicemitarbeiter<br />

hingegen sind andere praktische Vorteile<br />

entscheidend. Durchdringungstechnik<br />

und Topologiefreiheit ermöglichen es, auch<br />

komplexe Projekte kostengünstig umzusetzen.<br />

So sind für den Anschluss von Geräten<br />

keine großen Steckverbinder notwendig, und<br />

der Monteur vor Ort muss auch nicht mit Litzen<br />

im Feld hantieren. Anschaltmöglichkeiten<br />

können also platzsparend und kostengünstig<br />

umgesetzt werden – schneller und einfacher<br />

geht es wohl kaum. Gleiches gilt für die<br />

Adressierung von Modulen, zumindest bei<br />

Bihl+Wiedemann. Alle Teilnehmer werden<br />

jetzt einfach durchnummeriert. Das kann<br />

man entweder mit einem Handadressiergerät<br />

machen oder unsere Konfigurationssoftware<br />

ASIMON360 dafür verwenden. Mit<br />

der PC Software lassen sich aber nicht nur<br />

alle Einstellungen für die an den jeweiligen<br />

ASi Kreisen angeschlossenen Module vornehmen.<br />

Sie hat darüber hinaus zum einen<br />

auch eine Schnittstelle zu Schaltplanprogrammen<br />

wie EPLAN, wodurch alle bereits<br />

geleisteten Vorarbeiten des Elektroplaners in<br />

11


AS-INTERFACE<br />

INTERVIEW<br />

Bezug auf Hardware und Kennzeichnung in<br />

der Software weiter genutzt werden können.<br />

Zum anderen liefert ASIMON360 auch die<br />

notwendigen Datentypen für das Datenabbild<br />

in der übergeordneten Steuerung. Und im<br />

Störungsfall wird eine defekte Komponente<br />

ebenso automatisch über die Steuerung<br />

identifiziert. Sie kann dann einfach per Plugand-Play<br />

ausgetauscht werden und übernimmt<br />

dank ASi-5 die Parametrierung des<br />

ausgetauschten Geräts.<br />

ASi MASTER NEWS: Da scheinen die Kosten<br />

für Gateways, Module oder sonstige Komponenten<br />

ja fast zur Nebensache zu werden …<br />

Sven Meister: Nein, so ist das nicht. Natürlich<br />

muss auch die Hardware für ASi-5<br />

wirtschaftlichen Betrachtungen standhalten.<br />

Aber es ist eben nur einer von vielen Kostenaspekten,<br />

die zur Wirtschaftlichkeit von<br />

ASi-5 beitragen. Nehmen wir mal die Automobilindustrie<br />

als Beispiel, die bei Anlageninvestitionen<br />

ja nun wahrlich mit dem spitzen<br />

Bleistift rechnet. Allein in Deutschland sind<br />

in diesem Bereich mehrere tausend ASi-5<br />

Module von Bihl+Wiedemann im Einsatz. Die<br />

Verantwortlichen haben erkannt, dass wir mit<br />

ASi-5 kein aufwendig zu unterhaltendes System<br />

bereitstellen, sondern eine ausfallsichere<br />

Verdrahtungs- und Automatisierungslösung,<br />

die das Handling und die Instandhaltung gegenüber<br />

dem heutigen Standard in der Branche<br />

wesentlich vereinfacht. Entscheidend ist<br />

vor allem die Einfachheit und Geschwindigkeit,<br />

mit der sich etwaige Fehler erkennen<br />

und beheben lassen. Dies hilft, Produktionsausfall<br />

und Stillstandkosten zu vermeiden. Vor<br />

diesem Hintergrund kann man die Entscheidung<br />

für ASi-5 jetzt durchaus als einem Ritterschlag<br />

durch die Automobilindustrie sehen.<br />

Die jetzt auch sehr viel diagnosefähigere Verdrahtungstechnologie<br />

AS-Interface hat ihre<br />

zweite Chance damit eindrucksvoll genutzt.<br />

Selbstverständlich sind wir auch daran interessiert,<br />

nicht nur der Automobilindustrie,<br />

sondern bestehenden und potentiellen Kunden<br />

ASi-5 Komponenten mit einem fairen<br />

Preis-Leistungs-Verhältnis anzubieten. Wir<br />

haben beispielsweise ASi-5 Module mit<br />

1-Port, 2-Port und 4-Port IO-Link Master<br />

im Programm, die individuell skalierbare Lösungen<br />

ermöglichen nach dem Motto „Port<br />

für Port nur kaufen und bezahlen, was auch<br />

12<br />

wirklich benötigt wird“. Wir sind hier aufgrund<br />

der Leistungsfähigkeit des Systems in der<br />

Liga von ethernetbasierten Feldbussystemen<br />

angekommen und können durch die weniger<br />

komplizierte Technologie neben Kostenvorteilen<br />

auch den Handhabungsaufwand verringern.<br />

ASi MASTER NEWS: Dafür, dass ASi-5 ja<br />

noch relativ neu ist, ist Bihl+Wiedeman produkttechnisch<br />

schon sehr breit und vielseitig<br />

aufgestellt. Oder täuscht der Eindruck?<br />

Sven Meister: Das ist völlig richtig beobachtet.<br />

Hierfür gibt es vor allem zwei Gründe.<br />

Erstens haben wir uns von Anfang an mit hohem<br />

Aufwand in der Entwicklungsgruppe von<br />

AS-International engagiert und so auch die<br />

Entwicklung von ASi-5 hin zu einem neuen<br />

Feldbusstandard für die erste Ebene der Automation<br />

maßgeblich beeinflusst. Dabei haben<br />

wir viel gelernt. Zweitens ist AS-Interface<br />

quasi die DNA unseres Unternehmens. Wir<br />

kommen nicht aus der Sensor- oder der Steuerungswelt,<br />

sondern entwickeln, fertigen und<br />

verkaufen von Anfang an Verdrahtungstechnik<br />

– allerdings eine besondere. Mit dem Ziel<br />

eines frühestmöglichen Markteintritts haben<br />

wir bereits parallel zu den sich abzeichnenden<br />

technischen Spezifikationen von ASi-5<br />

mit der Entwicklung erster Geräte begonnen.<br />

Wir haben diese schon früh im Feld getestet<br />

und Praxiserfahrung mit unterschiedlichen<br />

Antriebs- und Automatisierungssystemen gesammelt.<br />

Dabei haben wir viel über stabile Datenkommunikation,<br />

mögliche Fehlerursachen<br />

und Diagnoseansätze gelernt – und dadurch<br />

beispielsweise Übertragungseigenschaften<br />

und Übertragungsmethoden im Hintergrund,<br />

also in unseren Geräten, optimiert. Mit unseren<br />

Produkten ist es möglich, die große<br />

Bandbreite von ASi-5 individuell zu nutzen –<br />

zum Beispiel, um bestimmte Daten schneller<br />

zu übertragen, dafür andere langsamer oder<br />

weniger häufig. Übertragungskonfigurationen<br />

wie diese sind als Profile in unseren ASi-<br />

5 Modulen hinterlegt. Wir haben uns auch<br />

angeschaut, welche Hardware die Anwender<br />

benötigen. Neben dem Einsammeln von<br />

IO-Link Teilnehmern wird auch die Flexibilität<br />

bei der Verwendung von Ein- und Ausgängen<br />

immer wichtiger. Deshalb haben wir mit dem<br />

BWU4230 jetzt auch ein selbstkonfigurierendes<br />

Modul im Sortiment, das je nach Bedarf<br />

über bis zu 16 Ein- oder Ausgänge verfügt.<br />

ASi MASTER NEWS: Wo hört die Standardisierung<br />

auf, wo fangen Flexibilität und Individualisierung<br />

an? Und wo bleibt die Kompatibilität?<br />

Etwa auf der Strecke?<br />

Sven Meister: Durchaus berechtigte Fragen.<br />

Aufgrund der Verwendung von ASICs,<br />

die die spezifizierten Übertragungsmechanismen<br />

abbilden, ist das ASi-5 System in Bezug<br />

auf die Kompatibilität verschiedener Devices<br />

unterschiedlicher Hersteller perfekt aufgebaut<br />

– jeder kocht sozusagen mit demselben<br />

Wasser. Gleichzeitig kann man als Hersteller<br />

wie Bihl+Wiedemann aber beispielsweise<br />

durch intelligentes Nutzen von Methoden<br />

zur Einstellung der Übertragungsparameter<br />

– optimiert auf die jeweiligen Topologieeigenschaften<br />

im Hintergrund – oder durch intelligent<br />

parametrierbare Hardware quasi im Vordergrund<br />

positiven Einfluss auf kunden- oder<br />

anwendungsspezifische Systemperformance<br />

nehmen. Mit unseren Produkten haben wir<br />

also die ASi-5 Technologie als Trägerschicht<br />

genommen und elegante, anwendungsorientierte,<br />

teilweise individualisierte Hardware-<br />

Lösungen und User Interfaces aufgesetzt.<br />

ASi-5 ist nach wie vor ASi-5 und bleibt selbstverständlich<br />

maximal kompatibel – leistet bei<br />

Bihl+Wiedemann aber schon viel mehr.<br />

ASi MASTER NEWS: Sie sprechen von Anwendungsorientierung<br />

und nennen die Automobilindustrie.<br />

Welche anderen Branchen<br />

sollten sich aus Ihrer Sicht mit ASi-5 befassen?<br />

Sven Meister: Im Grundsatz ist ASi-5 für<br />

jeden Maschinen- oder Anlagenbauer interessant,<br />

der im Feld viele Signale einsammeln<br />

muss, dies technisch und wirtschaftlich sinnvoll<br />

lösen möchte und gleichzeitig auch offen<br />

ist für smarte Automatisierung mit intelligenten<br />

Sensoren und Aktuatoren. Aber nicht nur<br />

direkt im Feld, sondern auch in Schaltschränken<br />

oder Schaltkästen können die Teilnehmer<br />

flexibel eingesetzt werden. Damit bleibt der<br />

Verdrahtungsvorteil von AS-Interface selbstverständlich<br />

auch in der ASi-5 Generation<br />

erhalten.<br />

ASi MASTER NEWS: Herr Meister, vielen<br />

Dank für das Gespräch.


AS-INTERFACE<br />

ENTWICKLUNG<br />

Produktfamilie<br />

„ASi-5 selbstkonfigurierende E/A Module“:<br />

3 ASi-5 <strong>Digital</strong>es E/A Modul mit selbstkonfigurierenden Anschlüssen<br />

3 16 digitale Signale können beliebig verteilt als Ein- oder Ausgänge<br />

eingesetzt werden, d.h., bis zu 16 digitale Ein- bzw. Ausgänge möglich<br />

3 Kanalspezifische Diagnose<br />

3 Versorgung der Ein- und Ausgänge aus AUX<br />

3 Peripherieanschluss über 8 x M12-Buchsen, 5-polig<br />

3 ASi Anschluss:<br />

- über Profilkabel und Durchdringungstechnik (BWU4230)<br />

- über M12-Stecker (BWU4231)<br />

3 1 ASi-5 Adresse<br />

3 Schutzart IP67<br />

Spannungswandler 48 V / 24 V:<br />

3 Flache Bauform, Montage in Kabelkanal möglich (Einbautiefe > 35 mm)<br />

3 Schutzart IP67<br />

3 Ausgangsstrom 1 A<br />

3 LED Statusanzeige<br />

Weitere Ergänzung der<br />

Produktfamilie - demnächst<br />

bei uns erhältlich:<br />

ASi-5<br />

selbstkonfigurierendes<br />

E/A Modul, IP67, M12,<br />

8E/A (BWU4232)<br />

BWU4248:<br />

- Anschlüsse für 1 x AUX: 48 V Profilkabel auf 1 x AUX 24 V Profilkabel<br />

- Eingangsspannung AUX: 48 VDC<br />

- Ausgangsspannung AUX: 24 VDC<br />

BWU4249:<br />

- Anschlüsse für 1 x ASi und 1 x AUX: 48 V Profilkabel auf 1 x M12-Kabelbuchse,<br />

gewinkelt, 5-polig für ASi und AUX 24 V<br />

- Kabellänge 1 m<br />

- Eingangsspannung ASi: 30 VDC, Eingangsspannung AUX: 48 VDC<br />

- Ausgangsspannung ASi: 30 VDC, Ausgangsspannung AUX: 24 VDC<br />

BWU4250:<br />

- Anschlüsse für 1 x AUX: 48 V Profilkabelauf 1 x M12-Kabelbuchse,<br />

gewinkelt, 5-polig, für AUX: 24 V<br />

- Eingangsspannung AUX: 48 VDC<br />

- Ausgangsspannung AUX: 24 VDC<br />

Zubehör<br />

ASi Profilkabel 48 V (BWU4243):<br />

- ASi Profilkabel für zusätzliche Hilfsenergie 48 V<br />

- Aderquerschnitt 2,5 mm²<br />

- verzinnte Kupferlitzen<br />

- Aderisolierung PP<br />

- Mantelmaterial PUR (grau)<br />

13


AS-INTERFACE<br />

ENTWICKLUNG<br />

ASi-5/ASi-3 Feldbus Gateways<br />

3 ASi-5 Master und (leistungsstärkste) ASi-3 Master in einem Gerät<br />

3 Feldupdatefähigkeit für manipulationssichere Firmware- und Sicherheitsupdates<br />

3 OPC UA Server für Industrie 4.0 Anwendungen<br />

3 Integrierter Webserver für schnelle Systemdiagnosen<br />

3 Cybersicherheit durch strenge Belastungstests und End-to-End Verschlüsselung<br />

ASi-5/ASi-3 Feldbus Gateways ohne Sicherheitstechnik<br />

Art.-Nr.<br />

Feldbus<br />

Anzahl<br />

ASi Kreise<br />

ASi-5/ASi-3 Feldbus Gateways mit integriertem Sicherheitsmonitor<br />

1 Netzteil, 1 Gateway<br />

für 2 ASi Kreise,<br />

günstige Netzteile<br />

BWU3847 PROFINET 1 ja, 4A/ASi Kreis<br />

BWU3852 PROFINET 2 ja, 4A/ASi Kreis<br />

BWU3848 PROFINET 1 ja, 8A/ASi Kreis<br />

BWU3849 EtherNet/IP+Modbus TCP 1 ja, 4A/ASi Kreis<br />

BWU3851 EtherNet/IP+Modbus TCP 2 ja, 4A/ASi Kreis<br />

BWU4019 EtherNet/IP+Modbus TCP 1 ja, 8A/ASi Kreis<br />

BWU3854 EtherCAT 1 ja, 4A/ASi Kreis<br />

BWU4016 POWERLINK 1 ja, 4A/ASi Kreis<br />

Sicherer Feldbus<br />

Lokale E/As 1<br />

BWU3674 PROFINET 2 ja, 4A/ASi Kreis PROFIsafe 3<br />

BWU3862 PROFINET 1 ja, 4A/ASi Kreis PROFIsafe 3<br />

BWU4000 PROFINET 2 ja, 4A/ASi Kreis – 3<br />

BWU3863 PROFINET 1 ja, 4A/ASi Kreis – 3<br />

BWU3998 PROFINET 1 ja, 4A/ASi Kreis – –<br />

BWU3857 EtherNet/IP+Modbus TCP 2 ja, 4A/ASi Kreis CIP Safety 3<br />

BWU3825 EtherNet/IP+Modbus TCP 2 ja, 4A/ASi Kreis – 3<br />

BWU3866 EtherNet/IP+Modbus TCP 1 ja, 4A/ASi Kreis – 3<br />

BWU3861 SERCOS 2 ja, 4A/ASi Kreis Safety für Schneider Antriebe 3<br />

BWU3860 SERCOS 2 ja, 4A/ASi Kreis CIP Safety 3<br />

BWU3845 SERCOS 2 ja, 4A/ASi Kreis CIP Safety –<br />

BWU3858 EtherCAT 2 ja, 4A/ASi Kreis FSoE 3<br />

BWU3991 EtherCAT 1 ja, 4A/ASi Kreis – –<br />

1<br />

Alle Gateways mit lokalen E/As sind flexibel einstellbar: es können z.B. bis zu 6 Standardeingänge bzw. bis zu 3 x 2-kanalige sichere Eingänge<br />

und bis zu 6 sichere Ausgänge konfiguriert werden. Sie können zur sicheren Drehzahl-/Stillstandsüberwachung eingesetzt werden.<br />

14


AS-INTERFACE<br />

ENTWICKLUNG<br />

Artikel<br />

Bauform<br />

Anzahl IO-Link Ports<br />

IO-Link Port<br />

Class A<br />

IO-Link Port<br />

Class B<br />

ASi-5 Module mit integriertem IO-Link Master<br />

3 Komfortable Parametrierung über Bihl+Wiedemann Software-Suites<br />

3 In 1,27 ms bis zu 4 x 16 Bit Nutzdaten verfügbar<br />

3 Bis zu 32 Bytes zyklische Prozessdaten<br />

3 Versorgung der IO-Link Ports aus AUX<br />

ASi Anschluss<br />

Peripherieanschluss<br />

BWU4067 Feldmodul 4 2 x 2 x Profilkabel 4 x M12-Buchse (5-polig) IP67<br />

BWU3897 Feldmodul 4 2 x 2 x M12 4 x M12-Buchse (5-polig) IP67<br />

BWU3819 Feldmodul 4 4 x – Profilkabel 4 x M12-Buchse (5-polig) IP67<br />

BWU3899 Feldmodul 4 4 x – M12 4 x M12-Buchse (5-polig) IP67<br />

BWU4077 Aktiver Verteiler 2 1 x 1 x Profilkabel 2 x M12-Kabelbuchse (gerade, 5-polig) IP67<br />

BWU4088 Aktiver Verteiler 1 – 1 x Profilkabel 2 x M12-Kabelbuchse (gerade, 5-polig) IP67<br />

Schutzart<br />

BWU3843 Schaltschrankmodul 4<br />

Konfigurierbare<br />

Klemmen<br />

6 x COMBICON-<br />

Stecker<br />

6 x COMBICON-Stecker IP20<br />

BWU4211: Kleines Startset ASi-5 / IO-Link mit ASi-5 PROFINET Gateway BWU3847, ASi-5 Modul mit integriertem IO-Link Master BWU4067 und B+W Suite BW2902<br />

BWU4229: Kleines Startset ASi-5 / IO-Link mit ASi-5 EtherNet/IP+Modbus TCP Gateway BWU3849, ASi-5 Modul mit integriertem IO-Link Master BWU4067 und B+W Suite BW2902<br />

ASi Safety E/A Modul, IP20,<br />

6SE/2SA/2EDM (BWU3883)<br />

n 6 x 2-kanalige sichere Eingänge<br />

(SIL 3, Kat. 4) für 3 potentialfreie<br />

Kontakte 3 optoelektronische<br />

Schutzeinrichtungen 3<br />

antivalente Schalter 3 einstellbare<br />

Testpulsbreite n 2 Freigabekreise<br />

(2 x schnelle elektronische sichere<br />

Ausgänge) n 2 x EDM (Rückführkreis zur<br />

Schützkontrolle) n 6 x COMBICON-Anschlüsse<br />

n Versorgung der Ein- und Ausgänge aus AUX<br />

n Peripherieanschluss über Klemmen, ohne<br />

Längenbegrenzung für das Anschlusskabel<br />

(Schleifenwiderstand 150Ω) n ASi Anschluss<br />

über Klemmen n ASi Adressen abhängig von<br />

der Konfiguration, optimiert für ASIMON360<br />

n Schutzart IP20<br />

Aktiver Verteiler ASi Safety, IP67, 1SE<br />

(BWU4701):<br />

n 1 x 2-kanaliger<br />

sicherer<br />

Eingang (SIL 3,<br />

Kat. 4) für<br />

potentialfreie Kontakte n Versorgung der Eingänge<br />

aus ASi n Peripherieanschluss über<br />

1 x M12-Kabelbuchse, gerade, 5-polig n Kabellänge<br />

2 m n Besonders flache Bauform,<br />

Montage in Kabelkanal möglich n Anschluss<br />

für 1 x ASi Profilkabel n ASi Anschluss über<br />

Profilkabel n 1 Single Adresse n Schutzart IP67<br />

Aktiver Verteiler ASi,<br />

Motormodul für Lenze Smart Motor,<br />

IP67, 4E/3A (BWU3787):<br />

n Aktiver<br />

Verteiler ASi,<br />

Motormodul<br />

für 1 x Lenze<br />

Smart Motor<br />

n 4 digitale<br />

Eingänge n 3 digitale Ausgänge n Versorgung<br />

der Ein- und Ausgänge aus AUX<br />

n Peripherieanschluss über 4 x M12-Kabelbuchsen,<br />

gerade, 5-polig n Kabellänge<br />

2 m n Besonders flache Bauform, Montage<br />

in Kabelkanal möglich n LED Statusanzeige<br />

n ASi Anschluss über Profilkabel n 1 AB<br />

Adresse n Schutzart IP67<br />

IMPRESSUM<br />

Herausgeber:<br />

Bihl+Wiedemann GmbH<br />

Floßwörthstraße 41<br />

D-68199 Mannheim<br />

Telefon: +49 (621) 339960<br />

Telefax: +49 (621) 3392239<br />

info@bihl-wiedemann.de<br />

www.bihl-wiedemann.de<br />

Herstellung:<br />

MILANO medien GmbH<br />

Hanauer Landstraße 196A<br />

D-60314 Frankfurt am Main<br />

Telefon: +49 (69) 48000540<br />

Telefax: +49 (69) 48000549<br />

info@milanomedien.com<br />

www.milanomedien.com<br />

Redaktion:<br />

Dirk Heyden,<br />

Thomas Rönitzsch<br />

15


ASi-5<br />

AUTOMATISIERUNG<br />

NEU GEDACHT.<br />

IHR WEG IN<br />

DIE DIGITALE<br />

ZUKUNFT.<br />

www.bihl-wiedemann.de

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