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Digital Scout SPS 2022

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DER KOMPASS ZU IHREM MESSEEVENT <strong>2022</strong> – POWERED BY WORLD OF INDUSTRIES<br />

www.vereinigte-fachverlage.de<br />

ASI-5 SAFETY<br />

08. bis 10. 11 <strong>2022</strong><br />

täglich von 9.00 bis 18.00 Uhr<br />

SICHERE UND<br />

NICHT- SICHERE<br />

SIGNALE ERFASSEN<br />

FÖRDERTECHNIK<br />

MATERIALFLUSS<br />

LOGISTIK<br />

FLUIDTECHNIK


Industrial-IoT-Lösungen<br />

Der einfache Weg ins Industrial IoT<br />

From data to value<br />

• Umfassendes Portfolio von der Datenerfassung, -vorverarbeitung, -kommunikation und -analyse<br />

• Beispielhafte Anwendungsfälle: Webbased Engineering, Fernzugriff, Machine Learning<br />

• Einfach, End-2-End & zukunftssicher<br />

www.weidmueller.de/iiot


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

WILLKOMMEN ZURÜCK<br />

Liebe Leserinnen, liebe Leser,<br />

vom 8. bis 10.11.<strong>2022</strong> findet die <strong>SPS</strong> zum ersten Mal seit fast drei<br />

Jahren wieder in Nürnberg statt. Und viele unserer Aussteller haben<br />

mir berichtet, wie sehr sie sich darauf freuen, in diesem Rahmen<br />

endlich wieder Kunden und Geschäftspartner „live“ zu treffen. Den<br />

persönlichen Austausch haben wir wohl alle vermisst, und wir haben<br />

auch gelernt, dass Telefonate und virtuelle Begegnungen kein Ersatz<br />

dafür sind. Insofern ist die Rückkehr nach Nürnberg also für die<br />

gesamte Branche eine Art Nach-Hause-Kommen.<br />

Seit der letzten Fachmesse gab es zahlreiche Innovationen in allen<br />

Bereichen der Automation, die Sie im Rahmen der diesjährigen <strong>SPS</strong><br />

erstmals hautnah erleben können – sei es in der Anwendung an den<br />

Ständen der Aussteller oder in Form von Präsentationen und Vorträgen<br />

auf den beiden<br />

DIE AUTOMATIONSBRANCHE<br />

KEHRT ZURÜCK<br />

NACH NÜRNBERG<br />

Messeforen.<br />

Sollten Sie nicht<br />

in Nürnberg vor<br />

Ort sein, können<br />

Sie sich über die<br />

digitale Plattform „<strong>SPS</strong> on air“ online über aktuelle Branchenthemen<br />

informieren, Anbieter relevanter Lösungen direkt kontaktieren und<br />

sich mit anderen Teilnehmenden vernetzen. Darüber hinaus wird das<br />

gesamte Vortragsprogramm des VDMA/ZVEI-Forums live gestreamt und<br />

ist nach Veranstaltungsende eine weitere Woche on demand verfügbar.<br />

Mit diesem Angebot möchten wir allen Interessierten eine Plattform<br />

rund um die smarte und digitale Automation geben. Und ich spreche<br />

sicherlich ebenso für die ausstellenden Unternehmen wie für das<br />

gesamte Organisationsteam, wenn ich sage, dass wir Ihren Besuch<br />

in diesem Jahr mit ganz besonderer Vorfreunde erwarten.<br />

Ich wünsche Ihnen von Herzen eine erfolgreiche <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong> mit vielen<br />

interessanten Begegnungen.<br />

WIR MACHEN<br />

IHRE MASCHINE<br />

SICHER<br />

Sicherheitslösungen für die<br />

Intralogistik<br />

■ Sicherheitskomponenten und<br />

-systeme für Lagerhaltung und<br />

Materialfluss<br />

■ Breites Produktangebot für<br />

Flurförderzeuge<br />

■ Safety-Lösungen für Predictive<br />

Maintenance und Industrie 4.0<br />

■ Umfassendes Beratungs- und<br />

Dienstleistungsprogramm<br />

www.schmersal.com<br />

Ihre Sylke Schulz-Metzner<br />

Vice President <strong>SPS</strong><br />

Sylke Schulz-Metzner,<br />

Vice President bei Mesago<br />

Messe Frankfurt GmbH


16<br />

DIGITAL SCOUT<br />

03 Grußwort: Willkommen zurück<br />

INDUSTRIELLE AUTOMATION<br />

48<br />

06 Das Messe-Event: Smart Production Solutions<br />

08 TITELSTORY Sichere und nicht-sichere Signale<br />

unter nur einer Adresse nutzen<br />

12 Von der teilbaren Kabeleinführung zum<br />

Hybridsystem<br />

16 Bewegliche Energieführungen<br />

20 TMR-Winkelsensoren für moderne<br />

Motor-Feedback-Systeme<br />

24 Geben Sie Hackern keine Chance<br />

26 Industrialisierung und <strong>Digital</strong>isierung<br />

von grünem Wasserstoff<br />

28 Smarte Gehäuse und Bedienelemente<br />

30 Datenbasierte Smart Services<br />

34 Smarte Laser-Sensoren für die präzise<br />

Automatisierung<br />

38 Energy Harvesting<br />

33 Produkte und Neuheiten<br />

ANTRIEBSTECHNIK<br />

102<br />

48 Linearachsen mit Zahnriemenantrieb<br />

52 Planetengetriebe: Ohne Zähne kommt keiner rein<br />

56 Frequenzumrichter für mehr Energieeffizienz<br />

60 Safety HMI mit Tablet und Smartphone<br />

64 INTERVIEW <strong>Digital</strong>er Maschinenbau –<br />

Mayr Antriebstechnik<br />

68 50 Jahre RK Rose und Krieger<br />

70 Automatisierungsbaukasten aus Hard- und Software<br />

72 Smarter Transport in der Mikromontage<br />

74 Cybersicherheit: Sorgenfrei vernetzt<br />

76 Lean-Getriebemotoren im Zwei-Achs-Schwenksystem<br />

80 Energy Harvesting in Kleinservoantrieben<br />

4 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

84 Federdruckbremsen:<br />

Verzahnungsgeräusche reduzieren<br />

86 Neue Anforderungen an Bremsen<br />

55 Produkte und Neuheiten<br />

DER KONSTRUKTEUR<br />

94 Messen mit mehr Präzision<br />

98 Antriebe für hohe Anforderungen<br />

102 Zugang nach Maß<br />

106 Materialerkennung in Echtzeit<br />

108 Neue Wege in die vernetzte IoT-Welt<br />

116 Platinen einem Presswerkzeug präzise zuführen<br />

128 Who is Who der Automatisierungsbranche<br />

130 Engineering: automatisiert und effizient<br />

101 Produkte und Neuheiten<br />

MY FACTORY.<br />

132 Agile, autonome Systeme sicher betreiben<br />

136 Stromversorgung: smart und verlässlich<br />

O+P FLUIDTECHNIK<br />

138 <strong>Digital</strong>e Sichtlösungen für mobile Arbeitsmaschinen<br />

142 Energiemanagement für elektrohydrastatisch<br />

angetriebene Maschinen<br />

146<br />

ANZEIGE<br />

132<br />

VERFAHRENSTECHNIK<br />

146 Mehr Sicherheit in prozesstechnischen Anlagen<br />

148 IIoT-Plattform vernetzt verteilte Systeme<br />

150 Produkte und Neuheiten<br />

TITELBILD<br />

Bihl+Wiedemann GmbH,<br />

Mannheim<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 />

Chefredakteure:<br />

Dipl.-Ing. (FH) Winfried Bauer, Miles Meier,<br />

Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke (verantwortlich für den<br />

redaktionellen Inhalt)<br />

Redakteure:<br />

Dipl.-Chem. Katja Friedl, Dipl.-Geogr. Martina Laun,<br />

Dipl.-Ing. Guido Matthes, Dipl.-Ing. (FH) Inga Ronsdorf,<br />

Dipl.-Ing. Manfred Weber, Vanessa Weingärtner<br />

Redaktionsassistenz:<br />

Vivien Backof, Melanie Lerch, Petra Weidt<br />

Koordination:<br />

Dipl.-Chem. Katja Friedl<br />

Gestaltung<br />

Sonja Daniel, Anette Fröder, Conny Grothe<br />

Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong> DIGITAL SCOUT 5


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

DAS MESSE-EVENT:<br />

HIER TRIFFT SICH DAS WHO’S WHO<br />

DER AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

Bei der 31. Ausgabe der <strong>SPS</strong> werden rund 1.100 Aussteller aus<br />

aller Welt auf der Fachmesse für smarte und digitale Automatisierung<br />

erwartet. Vom 08. bis 10.11.<strong>2022</strong> werden in Nürnberg<br />

die neuesten Produkte und Lösungen sowie richtungsweisende<br />

Technologien der Zukunft für die industrielle Automation vorgestellt.<br />

Der Erfolg der diesjährigen <strong>SPS</strong> Italia im Mai hat gezeigt, wie<br />

wichtig es ist, eine Plattform für den persönlichen Austausch<br />

über die neuesten Produkte und Lösungen in der<br />

Automatisierung zu bieten. Das Interesse der <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong> in<br />

Deutschland knüpft daran an und beflügelt nicht nur Aussteller,<br />

sondern auch Besucher. Denn sie profitieren in diesem Jahr von<br />

einem breit aufgestellten Angebot der nationalen und internationalen<br />

Automatisierungs- und <strong>Digital</strong>isierungsanbieter. Außerdem<br />

haben sie die Möglichkeit, innerhalb der drei Messetage in Nürnberg<br />

und darüber hinaus auf der ergänzenden digitalen Eventplattform<br />

„<strong>SPS</strong> on air“ einen kompletten Marktüberblick zu erhalten. Mit dabei<br />

sind unter anderem Siemens, Phoenix Contact, Beckhoff, B&R,<br />

Endress+Hauser, Hans Turck, OPC Foundation, Pilz, Profibus Nutzerorganisation<br />

und Eplan, um nur einige wenige Namen zu nennen.<br />

6 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

SICHERE UND NICHT-SICHERE SIGNALE<br />

UNTER NUR EINER ADRESSE NUTZEN<br />

MIT ASi-5 SAFETY FÜR<br />

DIE ZUKUNFT GERÜSTET<br />

Sie möchten unkompliziert sichere und nicht-sichere Signale im Feld<br />

erfassen und für Automatisierungslösungen bereitstellen? Zertifiziert und<br />

einsatzbereit gelingt Ihnen das mit ASi-5 Safety wohl so komfortabel und<br />

wirtschaftlich wie noch nie. Weiterer Vorteil: Bedien- und Arbeitsabläufe<br />

sind trotz komplexerer Technik noch einfacher geworden. Und hinsichtlich<br />

der Busauslastung eröffnet ASi-5 Safety als optimale Ergänzung von<br />

ASi Safety at Work auch noch neue Möglichkeiten für die Zukunft.<br />

8 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

Perspektivisch bietet auch ASi-5 Safety all die Vorteile, die<br />

bereits ASi-5 im Standardbereich zum idealen Partner für<br />

ASi-3 gemacht haben. Hervorzuheben sind hier vor allem<br />

die große Datenbandbreite und die höhere Übertragungsgeschwindigkeit<br />

– Voraussetzungen für die Integration intelligenter<br />

Sensoren und Aktuatoren wie IO-Link Devices und zukünftig<br />

auch IO-Link Safety Devices oder die Umsetzung komplexerer<br />

Applikationen und Projekte.<br />

VERBESSERTE BUSAUSLASTUNG<br />

LEITET UMSTIEG EIN<br />

Bei der Entwicklung von ASi-5 war das Thema Sicherheitstechnik –<br />

im Gegensatz zu ASi-3, für das seinerzeit die technologischen<br />

Rahmenbedingungen noch nicht gegeben waren – von Beginn an<br />

ein integraler Bestandteil. Aus diesem Grund waren die Arbeiten<br />

am ASi-5 Safety Stack, z. B. den Übertragungsmechanismen und<br />

Protokollen, bereits mit der Präsentation der ASi-5 Spezifikation<br />

Ende 2018 abgeschlossen. Die Zertifizierung der ASi-5 Safety<br />

Monitor Reference Firmware für die Anwendung in ASi-5 Sicherheitsmonitoren<br />

und ASi-5 Safety Teilnehmern durch den TÜV<br />

Nord erfolgte im Januar 2019. Damit waren die Voraussetzungen<br />

geschaffen für die Entwicklung erster E/A Module und Sicherheitsmonitore,<br />

mit denen auch sichere und nicht-sichere ASi-5<br />

Signale kosteneffizient im Feld eingesammelt und in Feldbusumgebungen<br />

eingebunden werden können.<br />

Insbesondere ASi-3 Experten haben bei der neuen, sicheren<br />

ASi Generation schnell eine für sie besonders wichtige Eigenschaft<br />

identifiziert: die verbesserte Busauslastung. Wird bei ASi<br />

Safety at Work für jeden sicheren Eingang und jeden sicheren<br />

Ausgang jeweils eine separate Adresse benötigt, ist es mit der<br />

Safety Technologie von ASi-5 jetzt möglich, in beiden Richtungen<br />

nur eine Adresse für bis zu 16 sichere Bits und weitere nichtsichere<br />

Signale zu nutzen. In der Praxis lässt sich durch den gezielten<br />

Austausch vorhandener, sicherer ASi-3 E/As gegen entsprechende<br />

ASi-5 Safety Module jede Menge Adressierkapazität für<br />

neue Safety Devices „freischaufeln“. In bestehende Applikationen,<br />

ASi-5 SAFETY LÄSST SICH<br />

BEQUEM IN BESTEHENDE<br />

LÖSUNGEN INTEGRIEREN<br />

vor allem in solche, die bisher voll ausgelastet waren, können so<br />

noch zusätzliche sichere und nicht-sichere Signale eingebunden<br />

werden. Und in komplett neuen Projekten spart diese effiziente<br />

Busauslastung in der Projektierung viele E/A Module ein – und<br />

damit Platz und Kosten.<br />

KOMPLEXITÄT IM HINTERGRUND BEI<br />

GEWOHNT EINFACHER BEDIENUNG<br />

Hohe Übertragungsgeschwindigkeiten und Busauslastung, große<br />

Datenbandbreite, vielfältige Diagnosefunktionen, Zukunftssicherheit<br />

– alles, was für ASi-5 im Standardbereich gilt, trifft auch<br />

auf ASi-5 Safety zu. Und damit auch die Einfachheit und Klarheit<br />

in der Bedienung – auch wenn die technologische Komplexität<br />

im Hintergrund deutlich größer geworden ist. Getreu dem<br />

Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong> DIGITAL SCOUT 9


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

01 Sichere und nicht-sichere<br />

Module aller ASi Generationen<br />

können parallel im gleichen ASi<br />

Netzwerk verwendet werden<br />

Motto „gute Technik wird dann noch besser, wenn sie einfach<br />

zu bedienen ist“ denkt man bei Bihl+Wiedemann immer auch<br />

an die Anwender und ihre Arbeitsweisen, die sie sich im Umgang<br />

mit ASi-3 angeeignet haben. So ist z. B. bei der Konfiguration<br />

von ASi-5 Safety in der Sicherheitssoftware ASIMON360<br />

kaum ein Unterschied hinsichtlich der User Experience zu erkennen.<br />

Ob Hardwarekonfiguration, Adressierung, Projektierung<br />

oder Inbetriebnahme sicherer ASi Netze – alles folgt bekannten<br />

Routinen.<br />

NEUE SICHERE E/A MODULE FÜR<br />

GEMISCHTE INFRASTRUKTUREN<br />

Das Mannheimer Unternehmen hat mittlerweile mehr als drei<br />

Jahre Erfahrung mit ASi-5 am Markt. Viele der in dieser Zeit erfolgreich<br />

umgesetzten Projekte haben gezeigt, dass Anwender<br />

häufig sichere und nicht-sichere Signale gemeinsam im Feld einsammeln<br />

wollen – und das möglichst kosteneffizient. Deshalb<br />

startet Bihl+Wiedemann auf der Basis der ASi-5 Safety Technologie<br />

jetzt mit einer Baureihe neuer, sicherer E/A Module in den Markt,<br />

die diese gemischten Infrastrukturen berücksichtigt. Die Module<br />

wird es in unterschiedlichen Konfigurationen hinsichtlich der<br />

Bauform, der Ausführung und der Kombination sicherer E/As sowie<br />

der Anzahl nicht-sicherer Ein- und Ausgänge geben. Bereits<br />

verfügbar sind zwei ASi-5 Safety Eingangsmodule: eines mit zwei<br />

sicheren potentialfreien Kontakten (BWU4209) und eines mit<br />

zwei OSSDs (BWU4210) für optoelektronische Schutzeinrichtungen<br />

– beide im IP67-Gehäuse und mit 12 Standard E/As. Zeitnah<br />

soll das Sortiment ausgebaut werden, sodass dann für zwei potentialfreie<br />

Kontakte, für zwei optoelektronische Schutzeinrichtungen<br />

und für die Kombination potentialfreier Kontakt/OSSD<br />

jeweils ein Modul in folgenden Ausprägungen zur Verfügung<br />

steht: als IP67 Feldmodul mit zusätzlich vier Standard Ein- und<br />

Ausgängen sowie als IP20 Schaltschrankmodul, IP67 Feldmodul<br />

und Leiterplattenmodul mit zusätzlich je 12 Standard Ein- und<br />

Ausgängen. Letztere wurden z. B. für den Einbau in feste oder<br />

schwenkbare Bedienpanels konzipiert und bieten so die platzsparende<br />

Integrationsmöglichkeit von ASi-5 Safety.<br />

AS-INTERFACE – EINE ZUKUNFTSSICHERE LÖSUNG<br />

AS-Interface verbindet Sensoren und Aktuatoren über ein einziges zweiadriges Profilkabel mit einer<br />

Steuerung. Auf dem gelben ASi Kabel werden Energie und Daten gleichzeitig übertragen. Für ASi<br />

sprechen u. a. ein drastisch reduzierter Verdrahtungsaufwand, die freie Wahl der Topologie und die<br />

wirtschaftliche Integration von Safety auf derselben Infrastruktur. Darüber hinaus benötigt ASi, anders als andere Feldbussysteme,<br />

keine Steckverbinder zur Daten- und Energieanbindung. ASi-5, die neueste ASi Generation, und ASi-5 Safety<br />

überzeugen durch eine hohe Datenbreite und kurze, mit Ethernet-Systemen vergleichbare Zykluszeiten. Intelligente<br />

Sensoren – z. B. IO-Link Devices – und zukünftig auch IO-Link Safety Devices – können jetzt einfach integriert und große<br />

Datenmengen ohne Einschränkung dorthin transportiert werden, wo aus ihnen wertvolle Informationen gewonnen werden<br />

können – Stichwort Industrie 4.0. Der integrierte OPC-UA-Server in den ASi-5/ASi-3 Gateways erlaubt dies ohne Umwege<br />

parallel zum Feldbus. ASi-5 ist kompatibel mit sämtlichen bisherigen ASi Geräten und Komponenten und kann leicht in<br />

bestehende Lösungen integriert werden. Um die Daten von vielen Ein- und Ausgängen im Feld schnell, bedarfsorientiert<br />

und kosteneffizient einzusammeln, steht ein umfangreiches Portfolio an ASi-5 (Safety) Modulen zur Verfügung.<br />

10 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

02<br />

02 Mit ASi-5 Safety lassen sich viele sichere und nicht-sichere Signale<br />

unter nur einer Teilnehmernummer (ASi Adresse) nutzen<br />

03 Neues ASi-5/ASi-3 Gateway mit integriertem ASi-5/ASi-3<br />

Sicherheitsmonitor<br />

03<br />

GENERATIONENWECHSEL BEI<br />

ASi-5/ASi-3 SAFETY GATEWAYS<br />

Ebenfalls auf der Agenda von Bihl+Wiedemann steht die Markteinführung<br />

einer neuen Gateway-Familie. Zu den neuen Möglichkeiten,<br />

die diese Geräte bieten, gehört unter anderem die vollständig<br />

digitale Dokumentation eines kompletten, mit ASIMON360<br />

konfigurierten und parametrierten ASi-5 Safety Projektes im Gateway.<br />

Damit stehen zukünftig Hardwarekonfigurationen und<br />

Geräteparametrierungen – quasi als digitaler Zwilling der Version<br />

auf einem Server – direkt vor Ort im Feld zur Verfügung und müssen<br />

im Bedarfsfall nicht mehr aufwändig im IT-System gesucht werden.<br />

Hilfreich ist dies z. B., wenn nach mehreren Jahren ein – eventuell<br />

externer – Servicetechniker an der Anlage arbeiten muss und<br />

dann direkt vor Ort ohne Zeitverlust auf alle relevanten Projektdaten<br />

zugreifen kann. Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten<br />

werden so deutlich beschleunigt und automatisch in der Dokumentation<br />

hinterlegt. Auch das Arbeiten von Konstrukteuren an<br />

einem gemeinsamen Projekt lässt sich vereinfachen, wenn alle<br />

auf gleiche und konsistente Daten im Gateway zugreifen können.<br />

Und auch das Klonen und Kopieren von Projekten auf andere<br />

Gateways wird perspektivisch möglich.<br />

DIE PASSENDE ERGÄNZUNG FÜR ASi-5 SAFETY<br />

Geschätzte vier von fünf sicherheitstechnischen Anwendungen<br />

sind auch heute noch eher weniger komplex. Häufig muss nur ein<br />

zweikanalig-sicheres Einzelsignal eingesammelt und übertragen<br />

werden – etwa von einem Not-Halt-Taster. Und dafür reicht ASi<br />

Safety at Work völlig aus. ASi-5 Safety bietet hier keine besondere<br />

Überlegenheit, es ist weder besser noch billiger. Anders sieht es<br />

aus, wenn mehrere sichere Signale oder eine Kombination aus<br />

sicheren und nicht-sicheren Signalen übertragen werden soll.<br />

Die neuen ASi-5 Safety Module stellen hier, wie beschrieben,<br />

sowohl sichere als auch nicht-sichere E/As zur Verfügung und<br />

tragen dadurch zur Kostenreduktion bei – zumal diese Module<br />

von Bihl+Wiedemann nicht viel teurer sind als reine ASi-5 E/A<br />

Module ohne Sicherheitstechnik. Zum anderen zeigt sich der<br />

ergänzende Charakter von ASi-5 Safety, wenn die Signale komplexer<br />

Produkte eingesammelt werden sollen. Damit können<br />

zukünftig auch IO-Link Safety Devices, wenn sie verfügbar sind,<br />

mit ASi-5 Safety ohne Einschränkungen in ASi Netzwerke integriert<br />

werden. Über Gateways lassen sie sich dann in höhere Automatisierungsebenen<br />

einbinden, in denen auch Sicherheitsfunktionalitäten<br />

umgesetzt werden. In beiden Szenarien passt ASi-5 Safety<br />

mit seiner hohen Geschwindigkeit und großen Datenbandbreite<br />

sowie seinen erweiterten Diagnosen damit optimal zu ASi Safety<br />

at Work – so, wie ASi-5 im Standardbereich zu ASi-3.<br />

Zusammenfassend lässt sich also sagen: Für den überwiegenden<br />

Teil der Safety Applikationen bleibt ASi Safety at Work<br />

heute und auch mittelfristig weiterhin die effizientere Lösung.<br />

Dort, wo es aber nicht mehr um sicherheitstechnische Standardanwendungen<br />

geht, sondern um die Realisierung von komplexeren<br />

Applikationen oder um das Einsammeln von mehreren<br />

sicheren und nicht-sicheren Signalen an einem Ort, steht mit<br />

ASi-5 Safety jetzt eine passende Ergänzung zur Verfügung.<br />

Bilder: Bihl+Wiedemann<br />

www.bihl-wiedemann.de<br />

UNTERNEHMEN<br />

Bihl+Wiedemann GmbH<br />

Floßwörthstraße 41, 68199 Mannheim<br />

Tel.: 0621 33996-0<br />

E-Mail: mail@bihl-wiedemann.de<br />

AUTOR<br />

Thomas Rönitzsch, Leiter Unternehmenskommunnikation,<br />

Bihl+Wiedemann GmbH,<br />

Mannheim<br />

Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong> DIGITAL SCOUT 11


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

MODULARES ADAPTERTÜLLENSYSTEM<br />

VON DER TEILBAREN KABEL-<br />

EINFÜHRUNG ZUM HYBRIDSYSTEM<br />

Möchte man einen Rundsteckverbinder, ein Keystone-Modul oder<br />

eine Schlauchverschraubung an einer Gehäusewand oder an<br />

einem Schaltschrank montieren, so sind oft zusätzliche Ausbrüche<br />

notwendig. Das ist aufwändig. Wir stellen Ihnen ein System vor,<br />

in das sich Leitungen und Schläuche komfortabel einführen lassen<br />

– Schnittstelle für Steckverbinder inklusive.<br />

12 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


Die Vernetzung und Verkabelung von Steuergeräten unterschiedlichster<br />

Art mit zunehmend komplexeren maschinellen<br />

und elektrotechnischen Applikationen, steigt stetig<br />

an und stellt entsprechend hohe und vor allem vielfältige<br />

Ansprüche. Mit den von Icotek patentierten teilbaren Kabeleinführungssystemen<br />

(erhältlich bspw. für Standardausbrüche in den<br />

Größen 10, 16 und 24-polig und weiteren Größen) können vorkonfektionierte<br />

Leitungen als auch nicht konfektionierte Leitungen<br />

ohne Stecker in Schaltschränke, Klemmenkästen sowie Maschinen<br />

und Anlagen eingeführt, abgedichtet und zeitgleich zugentlastet<br />

werden. Gesichert und geschützt gegen Staub, Schmutz und Wasser,<br />

abgeschirmt gegenüber EMV-Störungen.<br />

Gefühlt lässt sich jedes Kabel in vielfältiger Art und Weise durch<br />

einen (passenden) Kabeleinführungsrahmen führen. Scheinbar gibt<br />

es nichts, was es nicht gibt. Wofür es bislang allerdings keine Möglichkeit<br />

gab, sind Schnittstellen für Hybridstecker/Rundsteckverbinder<br />

im Kabeleinführungsrahmen bzw. in der Kabeleinführungsleiste.<br />

Hier war es bis dato erforderlich, zusätzliche Ausbrüche am<br />

Gehäuse vorzunehmen. Diese zusätzlichen Ausschnitte gehören nun<br />

mit dem Imas-Connect System von Icotek der Vergangenheit an.<br />

INTEGRATION VON SCHNITTSTELLEN<br />

Was fehlte war die Möglichkeit, Schnittstellen in ein Kabeleinführungssystem<br />

zu integrieren. Flexibilität, ein hohes Maß an individueller<br />

Verwendbarkeit, hochwertige verträgliche Materialien und eine entsprechend<br />

praxistaugliche verlässliche IP-Schutzart. Eine Kabeltülle<br />

mit Innengewinde oder einer Serviceschnittstelle, die sich in die<br />

ZUSÄTZLICHE BORHUNGEN IN<br />

DER GEHÄUSEWAND SIND NICHT<br />

MEHR ERFORDERLICH<br />

Kabeleinführungsleiste integrieren lässt, war auf dem heutigen<br />

Markt noch nicht präsent.<br />

Die Ausgangslage war gegeben: die Integration von Druckausgleichselementen,<br />

Hybridsteckverbinder, Schlauchverschraubungen,<br />

Rundsteckverbinder, Pneumatik-Schottverschraubungen oder Einbaukupplungen<br />

in teilbare Kabeleinführungsleisten zu ermöglichen.<br />

Flexibilität und die Zuverlässigkeit der einzelnen Bauelemente<br />

müssen erhalten bleiben.<br />

Die Vorteile einer derartigen Lösung für den Anwender: zusätzliche<br />

Bohrungen in der Gehäusewand sind nicht mehr erforderlich<br />

und erübrigt mehrere Arbeitsschritte. Der Anwender benötigt auch<br />

keine zusätzlichen weiteren Kabeleinführungssysteme. Icotek entwickelte<br />

hier auf Kundenwunsch eine serien reife Lösung für die<br />

Integration dieser Schnittstellen. „Durch die Interaktion mit unseren<br />

Kunden entstehen neue beziehungsweise neuartige Produktkonzepte.<br />

Das Imas-Connect-System ist ein gutes Beispiel, da es ein<br />

solches Produkt bisher nicht gab“, so Hubert Jahnke, Produktma nager<br />

bei Icotek.<br />

Die AT-M ist auf Basis der Kabeltülle der vorhandenen „KT groß“<br />

aufgebaut.<br />

IN FÜNF SCHRITTEN ZUM MODULAREN<br />

HYBRIDSYSTEM:<br />

1. Bei der Bestückung des Kabeleinführungsrahmens fügt der Anwender<br />

die AT-M, mit dem passenden Gewinde, in den Rahmen<br />

der Kabeleinführung.<br />

2. Der Kabeleinführungsrahmen wird nun durch Verschrauben geschlossen.<br />

3. Anschließend wird der Rahmen an das Gehäuse geschraubt.<br />

NEU<br />

optoCONTROL 2520-95<br />

Mehr Präzision.<br />

Inline-Messung von<br />

Durchmesser, Kante<br />

und Spalt<br />

• Kompaktes Laser-Mikrometer mit<br />

integriertem Controller<br />

• Messbereich bis 95 mm<br />

• Große Messabstände bis 2 m<br />

• Hohe Genauigkeit und Messrate<br />

• Schnittstellen: Ethernet, EtherCAT,<br />

RS422, Analog, EtherNet/IP, PROFINET<br />

Spalt<br />

Parallelität<br />

Durchmesser<br />

Besuchen Sie uns<br />

<strong>SPS</strong> | Nürnberg | Halle 7A | Stand 130<br />

Kontaktieren Sie unsere<br />

Applikationsingenieure:<br />

Tel. +49 7161 9887 2300<br />

micro-epsilon.de/odc


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

01 02 03<br />

01 In die Adaptertülle AT-M können z. B. Pneumatik-Schott-<br />

Steckverbindungen, Rundsteckverbinder und Druckausgleichselemente<br />

direkt mit in die Kabeleinführung integiert werden<br />

02 Die Kabelverschraubung KVT-ER mit der AT-K-M Adaptertülle und<br />

integriertem Druckausgleichselement PCE<br />

03 Der integrierte Polyamidkorpus der Adaptertülle AT-KS ermöglicht<br />

das Einrasten aller Module, die auf dem Keystone-System basieren<br />

04 Alle Module der Kategorie „compact“, die auf dem PushPull<br />

System basieren, lassen sich in die Tülle AT-PP einsetzen<br />

05 Die Adaptertülle AT-FL dient als Schnittstelle für M23<br />

Vierkantflansch Steckverbinder<br />

4. In das Gewinde der AT-M ist das entsprechende Gegenstück<br />

(z. B. Steckverbinder) zu integrieren.<br />

5. Abschließend den Stecker an das Gegenstück andocken.<br />

Durch den Einsatz des Imas-Connect Adaptersystems werden<br />

Einbaustecker, Einbaubuchsen direkt mit in die Kabeleinführungsleisten<br />

KEL, KEL-U oder KEL-ER integriert. Verfügbar<br />

ist die AT-M mit Innengewinde M12 × 1,0, M16 × 1,5, M20 × 1,5<br />

und M25 × 1,5.<br />

Alternativ ist eine AT-M blind erhältlich. Der darin integrierte<br />

Polyamidkorpus ist einseitig vollständig geschlossen. Die Nutzfläche<br />

beträgt 24 × 24 mm, die Wandstärke 6 mm. Hier können<br />

individuelle Sonderbohrungen vorgenommen und auch kleinere<br />

Flanschbuchsen (z. B. für Hybrid-Gerätesteckverbinder) angebracht<br />

werden. Unter Berücksichtigung der Nutzfläche, können<br />

vielerlei individuelle Varianten realisiert werden. Den Bedürfnissen<br />

des Anwenders sind keine Grenzen gesetzt – lediglich die Nutzfläche<br />

von 24 × 24 mm. Die Schutzklasse beträgt – abhängig von<br />

der Konfiguration – bis zu IP66.<br />

Die AT-M schafft Schnittstellen für Signal-, Daten-, Leistungsoder<br />

Hybridsteckverbinder, diese werden je nach Anforderung<br />

einfach in das Gewinde der AT-M eingeschraubt. An der AT-M<br />

können auch Druckausgleichselemente oder Schlauchverschraubungen<br />

bis M25 × 1,5 eingeschraubt werden.<br />

WAS KONKRET LÄSST SICH AN DIE<br />

AT-M MONTIEREN?<br />

n Einbausteckverbinder z. B. für den Geräteanschluss<br />

n Schlauchverschraubungen für die Größen M16/20/25; aus<br />

Polyamid, Polypropylen, Messing, Edelstahl etc.<br />

n Einbaustecker für Frontmontage<br />

n Einbaukupplungen M12 × 1,0, M16 × 1,5, M20 × 1,5, M25 × 1,5<br />

n Einbaubuchsen M12 × 1,0, M16 × 1,5, M20 × 1,5, M25 × 1,5<br />

n Druckausgleichselemente M12 × 1,0, M16, M20, M25<br />

n Hybridsteckverbinder dienen der Signal-, Daten- und Leistungsübertragung.<br />

Der Verkabelungsaufwand wird bei Hybridsteckverbindern<br />

reduziert.<br />

n Temperaturbeständigkeit reicht von -40 bis +100 °C. Die Brandklasse<br />

ist UL94-VO.<br />

FÜR METRISCHE GEWINDEGRÖSSEN<br />

Durch den Einsatz der AT-B (Blindtülle) können runde Steckverbinder,<br />

Pneumatik-Schottverschraubungen, Druckausgleichselemente<br />

in die Kabeleinführung integriert werden. Die AT-K-M<br />

HEUTIGE SERIEN ERMÖGLICHEN<br />

DIE INTEGRATION VON<br />

SCHNITTSTELLEN IN DAS<br />

KABELEINFÜHRUNGSSYSTEM<br />

ist für kleinere Gewindegrößen von M5 bis M12 erhältlich. Beispielsweise<br />

wird das Druckausgleichselement PCE M12 × 1,5 zum<br />

Druckausgleich und zur Vermeidung von Unterdruck, durch<br />

Temperaturschwankungen, eingesetzt. Das Eindringen von<br />

Feuchtigkeit/Wasser an sehr dichten Gehäusen wird verhindert.<br />

Der IP-Schutz ist weiterhin gewährleistet. Mittels Adaptertülle<br />

AT-K-M 12 × 1,5 erfolgt die Montage und wird in Verbindung mit<br />

den teilbaren Kabeleinführungsrahmen verbaut. Auch ein direktes<br />

Verschrauben in der Gehäusewand ist möglich.<br />

14 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

04 05<br />

ADAPTERTÜLLE FÜR KEYSTONE-MODULE<br />

Eine Adaptertülle für Keystone-Module ist ebenfalls erhältlich. Die<br />

Tülle AT-KS ist wie die AT-M auf Basis einer Kabeltülle groß aufgebaut.<br />

Hier werden die aus der IT stammenden, die auf dem Keystone-System<br />

basieren, per Snap-in-Montage eingerastet. Durch den<br />

Einsatz der Tülle AT-KS dient die teilbare Kabel einführung zum<br />

Durchführen vorkonfektionierter Leitungen und gleichzeitig auch<br />

als Schnittstelle für Steckverbinder. Diese Tülle ist geeignet für alle<br />

gängigen Keystone-Module. So lassen sich USB, RJ45 oder zum<br />

Beispiel HDMI-Stecker von vorne und hinten stecken und bieten<br />

noch mehr Flexibilität und Nutzerfreundlichkeit.<br />

PUSHPULL-ADAPTERTÜLLE<br />

Durch die anschraubbaren Anbaugehäuse können alle Module der<br />

Kategorie „compact“, die auf dem PushPull System basieren, in die<br />

Tülle eingesetzt werden. Durch den Einsatz der Tülle AT-PP kann<br />

die teilbare Kabeleinführung zum Durchführen vorkonfektionierter<br />

Leitungen und gleichzeitig auch als Schnittstelle dienen.<br />

So kann auf zusätzliche Ausbrüche verzichtet und die Arbeitskosten<br />

gesenkt werden. Die AT-PP verfügt über die Schutzklasse<br />

IP65 (in Abhängigkeit eines angeschlossenen Steckverbinders).<br />

SCHNITTSTELLE FÜR M23 VIERKANTFLANSCH<br />

STECKVERBINDER<br />

Die neueste Adaptertülle ist die AT-FL. Die Adaptertülle dient als<br />

Schnittstelle für M23 Vierkantflansch Steckverbinder. Sie ist auf<br />

Basis der Kabeltülle aufgebaut und ist einsetzbar in den Icotek<br />

KEL-Systemen (KEL-U, KEL-ER, KEL 183 und KEL-FG).<br />

Die Adaptertüllen werden in die teilbare Kabeleinführung eingesetzt.<br />

Einbaustecker bzw. Einbaubuchsen integrieren sich<br />

durch den Einsatz der AT-FL Tülle direkt in die Kabeleinführung.<br />

Alle Vierkantflansche mit dem Bohrungsabstand 19,8 × 19,8 mm<br />

(M23) sind passend. Da keine separate Lochung in der Gehäusewand<br />

notwendig ist, werden die Montagekosten gesenkt und auch<br />

der Zeitaufwand ist ein geringerer. Zudem erreicht die Adaptertülle<br />

AT-FL Schutzarten bis IP65 (in Abhängigkeit des angeschraubten<br />

Flansches und angeschlossenen Steckverbinders).<br />

FAZIT<br />

Durch den Einsatz des modularen Adapter-Systems wird die<br />

Kabel einführung zum Hybridsystem. Konfektionierte sowie nicht<br />

konfektionierte Leitungen bzw. Schläuche können eingeführt werden<br />

und zeitgleich dient das System als Schnittstelle für Steckverbinder.<br />

Die aus Elastomer gefertigten Tüllen des Adapter-Systems<br />

mit einem Korpus aus Polyamid fügen sich in bestehende Kabeleinführungsleisten<br />

von Icotek ein und erfüllen je nach Tülle die<br />

Schutzklasse IP54 bzw. IP65 / IP66. Wie fast alle Artikel von Icotek<br />

ist auch das Imas-Tüllen system halogen- und silikonfrei.<br />

Bilder: Icotek<br />

www.icotek.com<br />

UNTERNEHMEN<br />

Icotek GmbH<br />

Bischof-von-Lipp-Str. 1, 73569 Eschach<br />

Tel.: 07175 923 80 - 0<br />

Fax: 07175 923 80 - 50<br />

E-Mail: info@icotek.com<br />

AUTOR<br />

Stephan Buchner, Marketing Manager,<br />

icotek, Eschach<br />

ZUSATZINHALTE IM NETZ<br />

bit.ly/modularesAdaptersystem<br />

Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong> DIGITAL SCOUT 15


<strong>SPS</strong> KOMPONENTEN <strong>2022</strong> UND SOFTWARE<br />

BEWEGLICHE ENERGIEFÜHRUNGEN IN<br />

FEEDER-SYSTEMEN FÜR PRESSENSTRASSEN<br />

STETS IN BEWEGUNG<br />

Im schnellen Gleichtakt und voll automatisiert arbeiten die Pressenstationen<br />

im Presswerk der Automobilhersteller. Den Takt geben dabei häufig Feeder-<br />

Systeme von Strothmann an. Das neueste System des Herstellers ist dank<br />

seiner Kinematik besonders leistungsstark und kompakt. Für die Energie- und<br />

Signalführung an insgesamt fünf beweglichen Achsen sorgen Energieketten<br />

und Rotationsmodule von Igus.<br />

16 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

01 Sowohl die Energieketten als auch die Rotationsmodule werden<br />

als fertig konfektionierte „readychain“ gefertigt<br />

wie die hohe Flexibilität und der Verzicht auf zusätzliche Handhabungskomponenten<br />

am Anfang und Ende der Pressenstraße.<br />

SCHLANK, SCHNELL, PRÄZISE<br />

Das verdankt sich der einzigartigen Kinematik, bei der Linear-,<br />

Dreh- und auch Teleskopierbewegungen überlagert und präzise<br />

koordiniert werden. Dadurch kann die Transfereinheit die Formteile<br />

zusätzlich in verschiedene Richtungen orientieren. Und sie<br />

kann wegen der dank des Teleskops fast doppelt so schnellen<br />

Linearbewegung innerhalb von wenigen Sekunden sehr weit in<br />

die einzelnen Pressenstufen hineinreichen. An jeder Station werden<br />

insgesamt fünf Achsen – drei linear, eine rotierend und eine<br />

teleskopierend – elektronisch synchronisiert, greifen die Platine<br />

und „fädeln“ sie in die nächste Station ein, während an den anderen<br />

vier Stationen sowie am Beginn und am Ende der Linie mit<br />

DIE LEITUNGEN UND ENERGIE­<br />

KETTEN MÜSSEN BIS ZU<br />

24 MILLIONEN DOPPELHÜBE<br />

ERREICHEN<br />

16 Hübe pro Minute: Das ist der Takt, der für den FeederPlus6 neo<br />

von Strothmann maßgeblich ist. Mit diesem Feeder-System lassen<br />

sich die Pressenstraßen des automobilen Karosseriebaus automatisieren.<br />

In der Regel erfolgt der Umformprozess von der Blechplatine<br />

zur Motorhaube, zum Türblech oder zur kompletten Seitenwand<br />

in fünf Stufen. Aufgabe der Feeder ist es, die Bleche von<br />

einer Station zur nächsten weiterzureichen. Im Gleichtakt mit der<br />

Presse entsteht so im Vier-Sekunden-Rhythmus ein vollständiger<br />

und komplexer Bewegungsablauf – und ein komplex geformtes<br />

Karosserieteil. Seit vielen Jahren gilt Strothmann weltweit als Spezialist<br />

für diesen Prozess – sowohl beim Retrofit an vorhandenen<br />

Pressenlinien als auch bei Neuanlagen. Die neueste Entwicklung,<br />

der FeederPlus6 neo, bietet im Vergleich zu den bisherigen Lösungen<br />

einige Vorteile. Dazu gehören die längere Lebensdauer ebenso<br />

geringem Zeitversatz dasselbe geschieht. Dabei ist hohe Zuverlässigkeit<br />

gefordert und auch eine robuste Konstruktion, denn<br />

die Pressen arbeiten im 24/7-Betrieb und nach einem Tag sind<br />

schon 23.040 fein synchronisierte Hübe absolviert. Innerhalb<br />

eines Jahres sind es mehr als 8,4 Millionen Hübe und entsprechend<br />

viele Blechplatinen.<br />

KOMPONENTEN SIND STARKEN BEANSPRU­<br />

CHUNGEN AUSGESETZT<br />

Zu den Komponenten, die dabei stark beansprucht werden, gehören<br />

die Energieketten für die Strom- und Signalzuführung bis<br />

zum Werkzeug. Dabei wurden die Experten von Igus einbezogen.<br />

„Wir binden die Kernlieferanten für die Antriebe, Führungen und<br />

auch Energieketten grundsätzlich frühzeitig in unsere Entwicklungsarbeit<br />

ein. Das bewährt sich“, so Dr.-Ing. Stefan Rehling,<br />

Geschäftsführer Strothmann Machines & Handling GmbH und<br />

verantwortlich für die Technik. Diese Vorgehensweise führte früh-<br />

Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong> DIGITAL SCOUT 17


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

02 Von links nach rechts: Dr.-Ing. Stefan Rehling, Geschäftsführer Technik von Strothmann, Igus-Verkaufsberater<br />

Maik Lipsmeier, Yve Kirsch, Igus-Vertriebsleiter Norddeutschland für E-Kettensysteme und Dipl.-Kfm. Henning<br />

Seffers, Sprecher der Geschäftsführung von Strothmann<br />

zeitig zu einer Planänderung. Die Ursprungsidee, eine Servoleitung<br />

mit großen Querschnitten und einem großen Mindestbiegeradius<br />

bis zum Werkzeug zu führen, erwies sich als nicht<br />

realisierbar. Yve Kirsch, Igus-Vertriebsleiter Norddeutschland<br />

für E-Kettensysteme: „Weil der Feeder auch für Retrofit-Projekte<br />

genutzt werden soll, ist der zur Verfügung stehende Bauraum<br />

begrenzt. Bei einer großen Servoleitung wären die RBR-Rotationsmodule<br />

für die Drehbewegungen aufgrund der Biegeradien zu<br />

groß gewesen. Deshalb kommen jetzt mehrere kleinere Einzeladern<br />

mit einem Querschnitt von 35 mm 2 zum Einsatz – das bietet<br />

auch den Zusatzvorteil einer ausgewogenen Verteilung der<br />

Leitungen in der Kette.“<br />

HERAUSFORDERUNG: LEITUNGSFÜHRUNG<br />

AN GEGENLÄUFIGEN DREHACHSEN<br />

Die Bezeichnung „FeederPlus6“ deutet schon darauf hin, dass<br />

das Transfersystem sechs Linearachsen hat und somit sechs<br />

Energieketten benötigt. Hier kommen Standardketten aus dem<br />

universell einsetzbaren E4-Programm von Igus zum Einsatz, teilweise<br />

in der Variante „E4 light“, die weniger Bauraum beansprucht.<br />

Eine besondere Herausforderung war die Leitungsführung an<br />

den zwei gegenläufigen Hauptdrehachsen. Die Igus-Ingenieure<br />

haben hier RBR-Module empfohlen und diese Lösung bewährt<br />

sich – ebenso wie Energieketten – in der Praxis. Dipl.-Kfm.<br />

Henning Seffers, Sprecher der Geschäftsführung Strothmann<br />

Machines & Handling GmbH: „Wir haben bereits zwei Transfersysteme<br />

ausgeliefert und eines davon in Betrieb genommen,<br />

weitere Projekte sind in Planung.“<br />

LEITUNGEN AUCH FÜR ANSPRUCHSVOLLE<br />

ANWENDUNGEN<br />

Dabei bewähren sich nicht nur die Energieketten von Igus und<br />

RBR-Module, sondern auch die Chainflex-Leitungen, die ebenso<br />

von Igus stammen und von Grund auf für bewegliche Anwendungen<br />

entwickelt wurden. Strothmann bevorzugt die Hybridtechnik,<br />

bei der die Energie für den Motor und die Sensorsignale in einer<br />

Leitung geführt – ein Prinzip, mit dem Igus sich seit mehr als sieben<br />

Jahren beschäftigt und entsprechend getestete und geprüfte<br />

Leitungen im Programm hat. Beim Feeder-Plus6 neo kommen<br />

unterschiedliche Leitungstypen (Servo-, Bus-, Steuer-, Messsystem-<br />

und Erdungsleitungen) der CF-Serie mit TPE-Ummantelung<br />

sowie die Hybrid-Servoleitungen vom Typ CF280 zum Einsatz.<br />

Alle Leitungen bewähren sich dauerhaft auch unter widrigen<br />

Bedingungen, die hier vorliegen, weil die Platinen beölt werden.<br />

Alle Leitungen zeichnen sich außerdem durch geringe Biegeradien<br />

aus, die hier wegen des „schlanken“ Feeder-Systems zwingend<br />

erforderlich sind. Insgesamt decken die beweglichen Leitungen<br />

eine Länge von 13 m ab – aufgeteilt auf fünf Einzelleitungen,<br />

die jeweils als konfektionierte readychain geliefert werden.<br />

Diesen Service nutzt Strothmann hauptsächlich aus Gründen der<br />

Prozesssicherheit. Rehling: „Bei Igus läuft die Konfektionierung<br />

professionell und, wo möglich, automatisiert ab. Es wird werk-<br />

18 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

zeuglos gecrimpt und verschraubt, mit definiertem Drehmoment.<br />

Bei der hohen Beanspruchung, denen die Ketten und die Leitungen<br />

hier ausgesetzt sind, ist das ein klares Argument.“<br />

LANGE LEBENSDAUER – BIS ZU 24 MILLIONEN<br />

DOPPELHÜBE<br />

Die hohen Anforderungen an die Lebensdauer lassen sich, wie<br />

eingangs schon erwähnt, in Zahlen fassen. Bei einer Taktrate von<br />

16 Hüben sind schon nach 24 Stunden 23.040 Hübe erreicht, nach<br />

einem Jahr sind es exakt 8.409.600 Hübe. Weil Igus mit Strothmann<br />

eine Lebensdauer von drei Jahren vereinbart hat, müssen Ketten<br />

und Leitungen somit bis zu 24 Millionen Hübe erreichen. Damit<br />

geht Igus deutlich über die Standard-Garantie hinaus. Maik<br />

Lipsmeier, Verkaufsberater von Igus: „Wir können das aber guten<br />

Gewissens garantieren, weil wir die Betriebsparameter mit Datensätzen<br />

aus unserem Testlabor abgeglichen haben.“ Allerdings<br />

muss dann auch alles passen und bestens vorbereitet sein. Das<br />

wurde ebenfalls schon in der Konstruktions- und Testphase sichergestellt.<br />

Kirsch: „Wir haben die CAD-Daten übernommen und die<br />

Ketten ‚hineinkonstruiert‘. So konnten wir zum Beispiel die Biegeradien<br />

prüfen.“ Die Unterstützung von Igus ging aber – weil die Anforderungen<br />

so hoch sind – noch darüber hinaus: „Die readychain<br />

Systeme wurden für den Prototyp nur einseitig mit Steckern<br />

konfektio niert. Nach der Montage der Energieketten haben die<br />

Kollegen aus Köln die genaue Leitungslänge ausgemessen und die<br />

Leitungen abschließend passgenau konfektioniert.“ Diesen Prototypen<br />

hat Strothmann zunächst über mehrere 100.000 Zyklen getestet.<br />

Erst dann wurde der FeederPlus6 neo für den Vertrieb freigegeben.<br />

DURCHDACHTE KONSTRUKTION<br />

Auch für Automatisierungs-Experten, die schon viel gesehen<br />

haben, ist es spannend, das Feeder-System in Aktion zu erleben.<br />

Kaum öffnet eine Pressenstation, reicht der schlanke Feeder<br />

hinein und entnimmt die frisch umgeformte Platine. In die leere<br />

Sta tion wird sofort das nächste Blech eingelegt. Jeder Wechselvorgang<br />

dauert weniger als vier Sekunden, und es wird auch<br />

Strecke zurückgelegt, weil die Stationen bis zu 5,20 m voneinander<br />

entfernt sind – alles fein synchronisiert in allen fünf Stationen.<br />

Entsprechend hoch sind die Geschwindigkeiten. Rehling: „In der<br />

x-Achse erreichen wir 4 m/s, in der y-Achse 3,5 m/s bei Beschleunigungswerten<br />

bis 20 m/s 2 . Die Maximalbeschleunigungen sind<br />

mithilfe der besonderen Kinematik und der teleskopierbaren<br />

y-Achse aber eher gering trotz der hohen Ausbringungsleistung.<br />

Dadurch werden alle mechanischen Komponenten einschließlich<br />

der Energieketten und Leitungen weniger beansprucht.“ Wenn<br />

man genau hinschaut, sieht man, dass der Feeder in der Mitte der<br />

Strecke kurz abbremst, um sich mit der der zugehörigen Presse zu<br />

synchronisieren – 24.000-mal am Tag. Die Energieführungen von<br />

Igus sorgen dabei für die geordnete Leitungsführung – mindestens<br />

drei Jahre lang, „tried and tested“ und garantiert.<br />

Bilder: Igus und Strothmann<br />

www.igus.de<br />

UNTERNEHMEN<br />

Igus GmbH<br />

Spicher Str. 1a, 51147 Köln<br />

Tel.: 02203 9649 0<br />

E-Mail: info@igus.de<br />

AUTOR<br />

Yve Kirsch, Vertriebsleiter Norddeutschland<br />

für e-kettensysteme, Igus<br />

ZUSATZINHALTE IM NETZ<br />

https://bit.ly/FeederPlus6neo<br />

Halle 7, Stand 250<br />

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www.turck.de/tat


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

TMR-WINKELSENSOREN FÜR<br />

MODERNE MOTOR-FEEDBACK-SYSTEME<br />

EIN QUANTENSPRUNG<br />

Magnetische Positionssensoren messen absolut, berührungslos und<br />

verschleißfrei. Sie bestechen durch ihre Unempfindlichkeit gegenüber<br />

Verschmutzung oder Feuchtigkeit und erlauben ein unkompliziertes<br />

Geber-Design. In punkto Auflösung und Genauigkeit bringt die<br />

TMR-Technologie einen entscheidenden Quantensprung für moderne<br />

Motor-Feedback-Systeme – bei gleichzeitigen Kostenvorteilen. Wir stellen<br />

Ihnen einen neuen TMR-Winkelsensor vor, der durch seine Performance<br />

das Niveau optischer Encoder erreicht.<br />

Quanteneffekt trifft Sensorik: Der iC-TW39 Winkelsensor<br />

des Mikroelektronik-Spezialisten iC-Haus, ist ein universeller<br />

Sensor auf TMR-Basis für inkrementelle und<br />

absolute Messsysteme, auch mit Multiturn-Schnittstelle.<br />

Ins Auge fällt zunächst der 2 mm große Abstand zum Magnet,<br />

wodurch die Handhabung deutlich vereinfacht wird – ähnlich<br />

wie bei optisch reflexiven Systemen.<br />

Vom Prinzip her sind TMR-Winkelsensoren magnetische<br />

Sensoren, die die magnetische Feldrichtung eines Magneten erkennen<br />

können (TMR = Tunneling Magneto Resistance). Sie erlauben<br />

es, magnetische Informationen in elektrische Signale umzuwandeln.<br />

Sie sind äußerst präzise und zuverlässig, besitzen gute<br />

Temperatureigenschaften und eine extrem niedrige Leistungsaufnahme.<br />

Als Ergebnis lassen sie sich vielfältig industriell nutzen,<br />

unter anderem für Strom-, Weg-, Längen- und Drehwinkelmessungen.<br />

Zum Einsatz kommen sie daher in zahlreichen Anwendungen,<br />

unter anderem in der Automobilindustrie, in der Robotik<br />

sowie in Consumer-Produkten wie mobile Endgeräte.<br />

EINMESSEN AUF KNOPFDRUCK<br />

Damit eine optimale Winkelgenauigkeit innerhalb praktikabler<br />

Anbautoleranzen erreicht wird, kann der Winkelsensor die TMR-<br />

Sensorsignale automatisch einmessen und primäre Signalfehler<br />

ausgleichen. Ergänzend zum Einmessen auf Knopfdruck stehen<br />

permanente Autokorrekturen optional zur Verfügung, um beispielsweise<br />

eine Offsetdrift über Temperatur zu kompensieren<br />

und die Messgenauigkeit aufrecht zu erhalten. Eine einstellbare<br />

digitale Überwachung der nichtkorrigierten Restfehler erlaubt es<br />

dabei, unzulässige – oder nicht plausible – Abweichungen der<br />

Steuerung zu melden.<br />

PREDICTIVE MAINTAINANCE<br />

Parallel zur seriellen Datenausgabe über BiSS mit bis zu 10 MHz<br />

kann ein Mikrocontroller über SPI angeschlossen werden, um<br />

Zusatzfunktionen zu realisieren (Bild 1). Beispielsweise könnten<br />

20 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

cing iC-TW39<br />

Hall vs. XMR Technology – What to Know<br />

01 02<br />

3.3 V, 100 mW<br />

-40…125 °C<br />

0 Hz… 6 kHz<br />

360,000 rpm<br />

ABZ / UVW<br />

ADI<br />

H – Integrated Circuits<br />

01 Der TMR-Winkelsensor und seine Schnittstellen: zur<br />

BiSS-Datenausgabe wird eine genaue und fein aufgelöste Singleturn-<br />

Position mit bis zu 24 Bit erzeugt; zusätzlich verfügbar ist ein 24-Bit<br />

Umdrehungszähler sowie Kommutierungs- oder Inkremental-Signale<br />

in beliebiger Auflösung<br />

02 Das Hall-Array (links) wertet die gekrümmten Magnetfeldlinien<br />

differenziell in der vertikalen Z-Richtung aus; der TMR Sensor (rechts)<br />

hingegen erfasst den Feldvektor in der X/Y-Chip-Ebene<br />

die Restfehlerwerte des Chips den Motorlauf analysieren, um<br />

Achslager im Hintergrund zu überwachen. Dies ist eine sehr<br />

gefragte Erweiterung für Industrie-4.0 Leitsysteme mit Predictive<br />

Maintainance.<br />

FLEXIBEL EINSETZBAR FÜR ABSOLUT-<br />

UND INKREMENTALGEBER<br />

Magnetische Hall-Encoder wurden auf unterschiedlichste Anwendungen<br />

optimiert, sodass ein relativ breites IC-Portfolio für<br />

den Geber- und Motoreinbau verfügbar ist. iC-TW39 erweitert<br />

die möglichen Anwendungen auf hochauflösende Absolutwertgeber<br />

mit Multiturn-Schnittstelle, über die beispielweise eine<br />

Getriebeauswertung oder eine batteriegestützte Umdrehungszahl<br />

von iC-PVL eingelesen werden kann. Der TMR-Winkelsensor<br />

eignet sich ebenfalls als programmierbarer Inkrementalgeber,<br />

der ABZ-Signale mit einer beliebig einstellbaren Impulszahl,<br />

von 1 bis 65536, ausgeben kann. Die AB-Jitterqualität liegt<br />

hierbei auf dem hohen Niveau optischer Geber, selbst bei<br />

2500 Impulsen.<br />

TMR-SENSOREN VERSUS HALL-SENSOREN –<br />

WAS MAN WISSEN MUSS<br />

Übliche Hall-Encoder bewerten das zum Chip vertikal verlaufende<br />

Feld in seiner Krümmung, sodass der Magnet relativ nahe sein<br />

muss. TMR-Sensoren können dem Feldvektor hingegen in einem<br />

viel größeren Abstand folgen, wodurch ein größeres axiales Spiel<br />

der Motorachse zugelassen werden kann (Bild 2). Jedoch sollte<br />

das Eindringen eines externen Störfeldes unterbunden werden,<br />

damit der TMR-Sensor keine überlagerten Felder auswertet und<br />

eine Winkelabweichung liefert. Ein ferromagnetisches Blech<br />

kann als Abschirmung genügen. In diesem Vergleich punktet der<br />

Hall-Sensor mit seiner Störsicherheit und kann dank monolithischer<br />

Integration auch kostengünstig sein. Nur ist es eine Frage<br />

15<br />

© iC-Haus GmbH – Integrated Circuits<br />

des Rauschens, der Bandbreite beziehungsweise der zulässigen<br />

Messzeiten, um wieviel früher die erreichbare Auflösung begrenzt<br />

wird.<br />

TMR-TECHNOLOGIE IM LEISTUNGSVERGLEICH<br />

Zum Vergleich der prinzipiellen Sensor Performance erhebt die<br />

Tabelle jeweils ein System zur Referenz, stellvertretend für die<br />

Hall-, AMR- und TMR-Technologie:<br />

■ den Hall-Sensor iC-MA3, der über diverse Filtereinstellungen<br />

und eine Verstärkungsregelung verfügt um Sinus und Cosinus<br />

über 360 Grad mit 500 mV auszugeben,<br />

■ das PVL3M-Evaluierungsboard mit AMR-Winkelsensor<br />

(AA746C von Sensitec)<br />

■ sowie den neuen TMR-basierten iC-TW39 Winkelsensor.<br />

Die Sensoren wurden mit 3.3 V versorgt und vom iC-TW29 Encoder-Prozessor<br />

ausgewertet, der eine Kalibrierung auf Knopfdruck<br />

ermöglicht. Beim Vergleich der Empfindlichkeiten liefert<br />

Type of Sensor Hall AMR (+ Hall) TMR<br />

System Components<br />

Typ. Sensitivity<br />

@ 50 mT<br />

Typ. Signal TC<br />

@ +100 K<br />

Resolution<br />

(Cycles / Rev)<br />

iC-MA3 &<br />

iC-TW29<br />

AA746C &<br />

iC-TW29<br />

(iC-PVL)<br />

iC-TW39<br />

5 mV 40 mV 500 mV<br />

-60 % -40 % -15 %<br />

360 °<br />

(1 cpr)<br />

180 °<br />

(2 cpr)<br />

360 °<br />

(1 cpr)<br />

System Hysteresis ± 0.2 ° ± 0.2 ° ± 0.04 °<br />

Alignment Tolerances Tough Small Relaxed<br />

Stray Field<br />

Robustness<br />

Immune Sensitive Sensitive<br />

Accuracy (INL) ± 0.2 ° ± 0.1 ° ± 0.1 °<br />

Noise Free Resol.<br />

(3.3 σ)<br />

380" 380" 140"<br />

Position Lag 33.5 μs 1.5 μs 1.5 μs<br />

Tabelle: ausgewählte Hall-, AMR- und TMR-Sensoren im Leistungsvergleich<br />

– jeweils ein System zur Referenz<br />

Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong> DIGITAL SCOUT 21


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

Performance Measurements<br />

Benchmarking by Resolution<br />

ANGLE NOISE<br />

@ STANDSTILL W/O ELEC.HYS.<br />

[takes]<br />

14000<br />

12000<br />

3.3 Sigma<br />

TMR (iC‐TW39)<br />

AMR (AA746C)<br />

Hall (iC‐MA3)<br />

Resolution<br />

24 bit<br />

On-Axis<br />

iC-TW39<br />

Off-Axis<br />

iC-MU<br />

Series<br />

iC-SM2<br />

& iC-TW8<br />

10000<br />

8000<br />

6000<br />

4000<br />

2000<br />

03<br />

20 bit<br />

16 bit<br />

12 bit<br />

8 bit<br />

TMR<br />

Hall<br />

Nonius<br />

Absolute<br />

Hall<br />

XMR<br />

Incremental<br />

0<br />

[arc sec]<br />

‐240 ‐200 ‐160 ‐120 ‐80 ‐40 0 40 80 120 160 200 240<br />

04<br />

1<br />

32 64<br />

128<br />

Cycles/Rev<br />

© iC‐Haus GmbH – Integrated Circuits<br />

© iC-Haus GmbH – Integrated Circuits<br />

4<br />

DER TMR-SENSOR IC-TW39<br />

BIETET EINE PERFORMANCE,<br />

DIE IN DIE DOMÄNE OPTISCHER<br />

ENCODER HINEINREICHT<br />

der Hall-Sensor bei einer typischen Feldstärke nur wenige Millivolt,<br />

die On-Chip hoch verstärkt werden, während das TMR-Ausgangssignal<br />

mindestens 50-mal größer ist und mehrere Hundert<br />

Millivolt erreicht. Zum Vergleich: Das AMR-Ausgangssignal erreicht<br />

nur 1/12 des TMR und muss ebenfalls nachverstärkt<br />

werden. Dies kann zu Lasten des Signal-Rausch-Verhältnisses,<br />

des Bauraums und der Kosten gehen.<br />

Nennenswerte Unterschiede bestehen in der Empfindlichkeit<br />

über der Temperatur. So ist der Temperaturkoeffizient der Ausgangsamplitude<br />

beim TMR-Sensor nur etwa ein Viertel so groß<br />

wie beim Hall-Sensor (ohne Automatic Gain Control betrachtet),<br />

und mindestens doppelt so gut wie beim AMR-Sensor.<br />

In diesem Zusammenhang muss das Hauptproblem vieler<br />

Messungen bewertet werden – und zwar Signaloffset. Zwar unterscheiden<br />

sich AMR und TMR hierin nur wenig, aber die Fehlerwirkung<br />

ist beim TMR geringer, weil die Signalamplitude bei steigender<br />

Temperatur viel weniger abnimmt als beim AMR-Sensor.<br />

Und beim Hall-Sensor wird eine näherungsweise offsetfreie Ausgabe<br />

überhaupt erst möglich, weil spezielle Schaltungstechniken<br />

zur Kompensation angewendet werden – ansonsten wäre der<br />

Ausgangsoffset so groß oder größer als die Signalamplitude.<br />

Bezüglich der Justage kann grob zusammengefasst werden,<br />

dass der Hall-Sensor nahe am Magneten und gut ausgerichtet<br />

sein muss, um klirrarme Sinus/Cosinus-Signale in „HiFi“-Qualität<br />

zu liefern. Der fortschrittliche AMR-Sensor AA746C entspannt<br />

hauptsächlich den Luftspalt, weil hier bereits kleine Feldstärken<br />

ab 5 kA/m zum Betrieb in magnetischer Sättigung genügen. Der<br />

TMR ist ebenfalls leicht einzurichten und verzeiht Ausrichtungsfehler<br />

tendenziell etwas besser.<br />

VERZÖGERUNG, LINEARITÄT UND HYSTERESE<br />

Während XMR-Sensoren verzögerungsfrei reagieren, weisen<br />

Hall-Systeme aufgrund der Schaltungstechnik und tiefen Signalfilterung<br />

i. d. R. die größere Verzögerungszeit auf.<br />

03 Aufgrund der hohen Empfindlichkeit liefert der TMR-Sensor das<br />

geringste Winkelrauschen in Relation zu AMR- und Hall-Systemen;<br />

dadurch wird eine Position bestmöglich reproduzierbar, beispielsweise<br />

das Nullsignal bei einer Ausgabe von 2000 AB-Impulsen<br />

04 Magnetische Encoder-Lösungen im Vergleich: der rauscharme<br />

TMR-Winkelsensor erreicht hohe Winkelauflösungen, die bisher<br />

Off-Axis Systemen vorbehalten waren<br />

Bezüglich der Linearität (INL) schneiden AMR und TMR doppelt<br />

so gut ab wie Hall – bei Nutzung der von der Auswerteschaltung<br />

angebotenen Fehlerkorrektur. Die Systeme wurden mit dem<br />

gleichen Qualitäts-Magneten angesteuert und auf die Achse<br />

zentriert. Dank INL-Korrektur gleicht auch der iC-TW39 den<br />

langwelligen Messfehler aus und minimiert den Winkelfehler auf<br />

die restlichen Signalverzerrungen.<br />

Auch Hysterese ist eine Eigenschaft der Technologie. Nur ist eine<br />

intrinsisch Hysterese-freie Hall-Zelle nutzlos, bedenkt man das<br />

die Hall-Signale schwach sind und ein Verstärker Rauschen hinzufügt.<br />

So wird im System eine elektrische Hysterese nötig sein,<br />

beispielsweise um die AB-Ausgabe zu beruhigen. Ähnliches gilt<br />

für die Auswertung des AMR-Sensors, wobei dieser bereits eine<br />

Sensorhysterese um 0.2 ° mitbringt. Der TMR-Sensor ist hier doppelt<br />

im Vorteil, die eigene Hysterese ist gering, der Signalpegel<br />

hoch – dem iC-TW39 genügt eine minimale elektrische Hysterese<br />

von 0.04 ° zur Stabilisierung.<br />

AMR-SENSOR UND TMR-SENSOR SCHNEIDEN<br />

DOPPELT SO GUT AB WIE HALL-ENCODER<br />

Die Tabelle beinhaltet die INL-Ergebnisse für den Systemvergleich:<br />

AMR und TMR schneiden doppelt so gut ab wie Hall – mit Nutzung<br />

der vom iC-TW29 Encoder Prozessor angebotenen Fehlerkorrektur.<br />

Dabei kommt der Auswahl des Magneten eine wichtige Rolle zu,<br />

Größe und Feldqualität müssen stimmen und zum Sensor passen,<br />

strebt man hochpräzise Winkelmessungen an. Ebenfalls relevant<br />

sind die Zentrierung des Magneten und die Ausrichtung des Sensors<br />

zur Achsenmitte. Dank INL-Korrektur kann iC-TW39 den<br />

langwelligen Messfehler ausgleichen, so dass der Winkelfehler<br />

auf die restlichen Verzerrungen minimiert werden kann.<br />

Angaben zur Wiederholbarkeit lassen sich aus der rauschfreien<br />

Auflösung ableiten, messbar im Stillstand ohne elektrische<br />

Wandler-Hysterese. Die rauschfreie Auflösung ist sozusagen die<br />

Schärfe des Winkels, der reproduziert werden kann, und sie gibt<br />

eine minimale Hysterese vor, die für eine stabile Winkelanzeige<br />

22 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


eingestellt werden müsste. In dieser Hinsicht ist der TMR unübertroffen und<br />

liefert im Histogramm (Bild 3) eine mehr als 2-fach schmälere Verteilung,<br />

durch ein Winkelrauschen von nur 140". Eine bessere Filterung der Halloder<br />

AMR-Systeme wäre denkbar, wenn man größere Latenzzeiten in Kauf<br />

nimmt, nur sind diese in der Anwendung oft nicht gewünscht.<br />

BENCHMARKING VON AUFLÖSUNG UND GENAUIGKEIT<br />

Der rauscharme iC-TW39 TMR-Winkelsensor übertrifft nicht nur die Winkelauflösung<br />

aller bisher bekannten On-Axis Hall Encoder, sondern konkurriert<br />

ebenfalls mit klassischen Polradgebern (Bild 4). Im Off-Axis Anbau<br />

mag die durchgehende Hohlwelle von Vorteil sein, und höhere Polzahlen<br />

pushen die Auflösung – allerdings ist die Maßverkörperung aufwändiger<br />

und kostentreibend, spätestens wenn eine zweite Spur für den Index oder zur<br />

Positionsberechnung (iC-MU Nonius-Systeme) nötigt ist. Egal in welchem<br />

System, Korrekturfunktionen helfen die Winkelgenauigkeit zu verbessern<br />

und „Teilungsfehler“ auszugleichen, wobei das Signalrauschen die Reproduzierbarkeit<br />

final begrenzt. Hier bietet iC-TW39 dank TMR eine hohe<br />

Bandbreite und geringe Latenz ähnlich zu optischen Gebern.<br />

Mobile Safety HMI – ein<br />

Gerät für den kompletten<br />

Maschinenpark<br />

EINE PERFORMANCE DER SONDERKLASSE<br />

Dank TMR-Sensorintegration bietet der iC-TW39 eine Performance, die<br />

weit über bekannte Hall-Encoder hinaus in die Domäne optischer Encoder<br />

hineinreicht. Hohe Anbautoleranzen, das zulässige Axialspiel der Motorachse,<br />

Kalibrierung auf Knopfdruck, oder ein geringer Platzbedarf sind<br />

nennenswerte Vorteile, die, bei Berücksichtigung der sensorspezifischen<br />

Konstruktionsanforderungen, durch eine höhere Messgenauigkeit und extreme<br />

Auflösungen belohnt werden. Und dank Temperatursensor und diversen<br />

Betriebsüberwachungen wird eine smartere Antriebsüberwachung<br />

möglich.<br />

Bilder: iC-Haus<br />

www.ichaus.de<br />

UNTERNEHMEN<br />

iC-Haus GmbH<br />

Am Kuemmerling 18, 55294 Bodenheim<br />

Tel.: 06135 - 9292-300<br />

E-Mail: info@ichaus.de<br />

AUTOREN<br />

Dipl.-Ing. Joachim Quasdorf, Applikationsspezialist<br />

für optische Encoder-Sensoren<br />

und Interpolationsbausteine,<br />

Dipl.-Ing. (FH) Patrick Stahl, Vertrieb und<br />

die Applikation von Encoder ICs und<br />

Mikrosystemen, beide iC-Haus, Bodenheim<br />

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mobil und sicher bedienen (kabellos)<br />

individuell und kostengünstig<br />

(Standard-Mediengerät,<br />

Betriebssystem nach Wunsch)<br />

induktives Laden<br />

Not-Halt, dreistufiger Zustimmtaster<br />

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Wireless Safetyfunktionen SIL 3, PL e<br />

flexible Gehäuselösungen<br />

(Farbe, Form, Design etc.)<br />

Safety-<strong>SPS</strong> mit Zugang direkt<br />

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Safety Drives, Safety I/O Module)<br />

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Engelberg 2 | 88480 Achstetten<br />

Der direkte Link zu<br />

Mobile Safety HMI<br />

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+49 7392 708-500<br />

info@acd-antriebstechnik.de<br />

www.acd-gruppe.de/antriebstechnik<br />

Nürnberg 08. bis 10.11.<strong>2022</strong><br />

Halle 4 | Stand 531


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

CYBERSECURITY FÜR INDUSTRIELLE NETZWERKE<br />

GEBEN SIE HACKERN<br />

KEINE CHANCE<br />

Wenn die Produktionsanlage durch Hackerangriffe stillsteht, kann es teuer werden.<br />

Deshalb müssen sich Betriebe dagegen schützen. Ein ganzheitliches Sicherheitskonzept,<br />

bestehend aus den Bausteinen Anlagensicherheit, Netzwerksicherheit und<br />

Systemintegrität, soll Cyber-Angreifern das Leben schwer machen.<br />

2021 war ein erfolgreiches Jahr – zumindest für Hacker. Ihnen<br />

sind einige spektakuläre Attacken gelungen, darunter auf kritische<br />

Infrastrukturen wie Ölpipelines und Wasserwerke. Auch<br />

die Industrie leidet unter fast täglichen Angriffsversuchen: Die<br />

Vorfälle nehmen laut der europäischen Agentur für Netzwerksicherheit<br />

(ENISA) jährlich um über 30 Prozent zu. Die Angriffsstrategien<br />

haben sich verändert. Während früher Malware, landläufig<br />

als Viren bekannt, bei Hackern besonders beliebt war, sind es<br />

heute Phishing und vor allem Ransomware. Dort verschlüsseln<br />

die Kriminellen sämtliche Daten ihrer Opfer und erpressen<br />

dann Lösegeld fürs Entschlüsseln. Häufig wohl mit Erfolg, wobei<br />

nur wenige Betriebe zugeben, dass sie Opfer wurden. Von<br />

den kleinen und mittelständischen Unternehmen in Deutschland<br />

waren laut ENISA schon 61 % von Cybercrime betroffen<br />

und die übrigen wird es früher oder später treffen, darin sind sich<br />

Experten einig.<br />

Ein guter Schutz bietet das Defence-In-Depth Konzept. Ein<br />

wichtiger Baustein dabei sind Netzwerkkomponenten, die bereits<br />

ab Werk so gesichert sind, dass Angreifer nicht eindringen<br />

können. Die Schlüsselrolle spielen Switches für industrielles<br />

Ethernet und Profinet. Lapp, Hersteller von integrierten Kabelund<br />

Verbindungssystemen, hat ein breites Portfolio an Routern<br />

und Switches, die nach dem aktuellen Stand der Technik gesichert<br />

sind. Für hohen Schutz empfehlen sich vor allem die Managed<br />

Switches und NAT-Router mit Firewall. Sie lassen sich einfach<br />

konfigurieren und sind sofort einsatzbereit.<br />

ES KANN JEDEN TREFFEN<br />

Allerdings ist Technik allein nicht die Lösung. Betriebe brauchen<br />

ein ganzheitliches Cybersecurity-Konzept. Trotz der Gefahren<br />

haben das nach Angaben der ENISA nur 30 % der kleinen und<br />

mittelständischen Unternehmen. Das ist ein Spiel mit dem Feuer.<br />

Unternehmen droht somit der Verlust von geistigem Eigentum<br />

sowie Geschäftsgeheimnissen oder die Sabotage der Produktion.<br />

Es kann auch Unternehmen treffen, die sich eigentlich mit IT<br />

auskennen, wie Citrix. Dort waren Hacker fünf Monate lang unentdeckt<br />

im Firmennetzwerk unterwegs. Sogar Fireeye, eine<br />

Sicherheitsfirma für IT-Software, wurde gehackt, geplündert und<br />

die Sicherheits-Software entwendet.<br />

24 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

Anlagen. Sie befasst sich neben einem allgemeinen Teil mit<br />

Prozessen, dem System und auch einzelnen Komponenten. Angelehnt<br />

an die Norm ist das Konzept Defence-In-Depth. Das ist<br />

ein mehrschichtiges Sicherheitskonzept aus drei Teilen: Anlagensicherheit,<br />

Netzwerksicherheit und Systemintegrität.<br />

Nur 30 Prozent der kleinen und mittelständischen<br />

Unternehmen haben ein<br />

ganzheitliches Cybersecurity-Konzept. Das<br />

ist ein Spiel mit dem Feuer. Unternehmen<br />

droht somit der Verlust von geistigem<br />

Eigentum sowie Geschäftsgeheimnissen<br />

oder die Sabotage der Produktion.<br />

Jürgen Greger, Produktmanager<br />

Industrial Communication, Lapp<br />

Wenn sich schon IT-Firmen nicht schützen können, wie soll es<br />

dann einem mittelständischen Maschinenbauer gelingen? Resignieren<br />

ist keine Option, denn man kann sich schützen. Zwar<br />

nicht zu 100 %, aber dennoch sollte der Aufwand für die Hacker<br />

so groß wie möglich sein, damit es sich für sie nicht lohnt. Unterstützung<br />

bietet auf europäischer Ebene die ENISA, die europäische<br />

Agentur für Cybersecurity oder in Deutschland das Bundesamt<br />

für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI). Große Unternehmen<br />

unterhalten Computer Emergency Response Teams,<br />

kurz CERT. In Deutschland gibt es derzeit 48 CERT, darunter das<br />

CERT-Bund vom BSI oder das VDE-CERT für die Elektrotechnik-<br />

Industrie. Auch die Deutsche Telekom unterhält ein eigenes<br />

CERT-Team, ebenso Siemens und einige mehr.<br />

SCHWERPUNKT AUF VERFÜGBARKEIT<br />

Die meisten Industriebetriebe können sich das nicht leisten und<br />

sind auf externe Hilfe angewiesen. IT-Experten wittern da einen<br />

lukrativen Markt. Fragt man diese, was sie unter Security verstehen,<br />

wird ihr Hauptaugenmerk vor allem auf der Vertraulichkeit liegen.<br />

Doch das ist den Betrieben gar nicht so wichtig. Bei der Industrial<br />

Security, auch OT-Security genannt, liegt der Fokus auf der Verfügbarkeit.<br />

In der OT geht es um Maschinen und Produktionsanlagen;<br />

da können 300 Millisekunden Ausfall schon zu viel sein, eine nahezu<br />

100-prozentige Verfügbarkeit von 24/7 ist dort das A und O.<br />

Viele dieser Aspekte werden in der IEC 62443 abgedeckt. Sie ist<br />

ein umfassender und international anerkannter Standard für Industrial<br />

Security und beschreibt im Detail die Verfügbarkeit von<br />

SO FUNKTIONIERT DAS SICHERHEITSKONZEPT<br />

Die drei Bausteine des Defence-In-Depth-Konzepts sind nachfolgend<br />

erläutert:<br />

Anlagensicherheit: Dort geht es hauptsächlich darum, Anlagen<br />

abzuschließen, z. B. mit speziellen Schaltschränken. Nicht jede<br />

Person soll Zugang zum Netzwerk haben. Dazu gehört, den Mitarbeitern<br />

Arbeitsanweisungen und Richtlinien in entsprechenden<br />

Schulungen bekanntzumachen.<br />

Netzwerksicherheit: Empfehlenswert ist die Netzwerksegmentierung,<br />

etwa mit NAT. Hier empfiehlt sich der Einsatz von IP<br />

und MAC Filtern, das Deaktivieren ungenutzter Ports und außerdem<br />

sollte verhindert werden, dass offene Ports frei verfügbar im<br />

Internet stehen. Weiterhin ist der Einsatz einer Firewall für die<br />

sichere Kommunikation mit der Außenwelt obligatorisch. Es gibt<br />

smarte Lösungen, die auch einzelne Maschinen oder kleine Fertigungszellen<br />

vom restlichen Unternehmensnetzwerk abschotten.<br />

Dann sollte man sichere Protokolle verwenden, etwa beim Aufruf<br />

einer Webseite.<br />

Systemintegrität: Dort geht es um die Systemhärtung. Default-<br />

Passwörter wie 0000, die im Auslieferungszustand vom Gerätehersteller<br />

hinterlegt sind, sollten sofort durch ein sicheres Passwort<br />

ersetzt werden. Damit macht man es Hackern so schwer wie<br />

möglich, ein Netzwerk zu attackieren. Weitere Maßnahmen sind<br />

Whitelisting und Virenschutz. Whitelisting deshalb, weil Betriebe<br />

wissen, welche Komponenten miteinander kommunizieren dürfen,<br />

zumindest in der Fertigungsebene. Die IT setzt dagegen<br />

hauptsächlich auf Blacklisting, weil man dort nicht wissen kann,<br />

wer auf die eigene Website zugreifen will, es gibt also spezifisch<br />

verbotene Bereiche. Die Authentifizierung befasst sich mit der<br />

Klassifizierung der Benutzer und mit dem Passwortmanagement.<br />

Folgt man diesen Empfehlungen, führt in der Fabrikvernetzung<br />

kein Weg an gemanagten Geräten vorbei. Lapp hat ein<br />

umfangreiches Portfolio an Switches für die Vernetzung in Fabriken,<br />

die mit hohen Sicherheitsstandards ausgerüstet sind –<br />

und es Hacker angriffen damit schwer machen. Als Anbieter<br />

von zuverlässigen Verbindungslösungen sieht es das Unternehmen<br />

als seine Auf gabe, sich der Thematik anzunehmen und<br />

seine Kunden davor zu schützen.<br />

Bilder: oz – stock.adobe.com; sonst Lapp<br />

www.lappkabel.de<br />

UNTERNEHMEN<br />

Lapp GmbH<br />

Schulze-Delitzsch-Straße 25<br />

70565 Stuttgart<br />

Tel.: 0711/7838-01<br />

E-Mail: info@lappkabel.de<br />

AUTOR<br />

Jürgen Greger, Produktmanager Industrial<br />

Communication, U.I. Lapp GmbH, Stuttgart<br />

Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong> DIGITAL SCOUT 25


INDUSTRIALISIERUNG UND DIGITALISIERUNG VON GRÜNEM WASSERSTOFF<br />

FÜR EINE NACHHALTIGERE<br />

ZUKUNFT<br />

Wasserstoff ist eine der wichtigsten Technologien der neuen, klimaneutralen<br />

Energielandschaft. Die Erzeugung von „grünem“ Wasserstoff mittels Windoder<br />

Solarenergie ist im Industrie-, Energie- und Verkehrssektor ein wichtiges<br />

Mittel zur CO 2<br />

-Reduzierung. Damit die Wasserstoffbranche schnell und<br />

nachhaltig wachsen kann, sind bessere elektrotechnische und elektronische<br />

Konzepte gefragt.<br />

Die Nutzung fossiler Brennstoffe wird und muss enden,<br />

um unseren natürlichen Lebensraum für die Zukunft zu<br />

schützen. Die Industrie trägt Ihren Teil dazu bei, in dem<br />

umfangreiche Erfahrung in der traditionellen Verbindungs-<br />

und Schutztechnik sowie der Anlagensteuerung in der<br />

Prozessindustrie eingebracht werden kann. Ein Unternehmen,<br />

das sich zudem umfangreich im Bereich der erneuerbaren Energien<br />

engagiert, ist Weidmüller. Dr. Timo Berger, Vertriebsvorstand<br />

von Weidmüller, hat dabei klare Ziele für die Förderung<br />

von Wasserstoff: „Zusammen mit den zugehörigen Netzwerken<br />

der Industrie müssen wir nachhaltige und wirtschaftlich attraktive<br />

Lösungen im Bereich der Wasserstoffökosysteme entwickeln.<br />

Wasserstoff ist eines der Schlüsselelemente, um dem Klimawandel<br />

entgegenzutreten. Die Elektrotechnik, Automatisierung und<br />

<strong>Digital</strong>isierung spielen bei der Erschließung dieser Potentiale<br />

eine sehr wichtige Rolle.“ Als Partner der Industrial Connectivity<br />

unterstützt der Experte seine Kunden weltweit mit Produkten,<br />

Lösungen und Services rund um die Themen Energie, Signale<br />

und Daten. Der Pionier der industriellen Verbindungstechnik ist<br />

nicht nur einer der führenden Anbieter im Bereich Elektronik<br />

und elektrische Verbindungstechnik, sondern verfügt auch über<br />

langjährige Erfahrung in der Windenergie-, Photovoltaik- und<br />

Prozessindustrie. Mit diesem Kompetenzprofil stehen der Wasserstoffindustrie<br />

maßgeschneiderte elektrotechnische und elektrische<br />

Automatisierungslösungen zur Verfügung.<br />

LÖSUNGEN FÜR DIE ERZEUGUNG VON<br />

WASSERSTOFF BIS HIN ZUR VERARBEITUNG<br />

In der Wasserstoffindustrie kommen Produkte von Weidmüller<br />

entlang der gesamten Prozesskette zum Einsatz – von der Erzeugung<br />

über die Speicherung und Bereitstellung bis hin zur Weiterverarbeitung.<br />

In diesem Zusammenhang werden die Industrialisierung<br />

und <strong>Digital</strong>isierung der Wasserstoffindustrie gefördert, die<br />

für einen schnellen Ausbau von entscheidender Bedeutung sind.<br />

Im Bereich der Industrialisierung unterstützt der Experte den<br />

Einsatz moderner Produktionstechnologien durch die Standardisierung<br />

und Modularisierung von Elektroinstallationen. Dazu<br />

26 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

tragen die steckbaren Sensor-, Daten- und Stromversorgungslösungen<br />

von Weidmüller bei. Darüber hinaus umfasst das Angebot<br />

vorkonfektionierte Funktionsmodule für Anschluss und<br />

Steuerung, die auf Wunsch einbaufertig in robusten Stahl- oder<br />

Edelstahlgehäusen geliefert werden können. SIL-Lösungen<br />

und Ex-zertifizierte Produkte für analoge und digitale Anwendungen<br />

runden das Portfolio ab. Sie sorgen für die Einhaltung<br />

der Sicherheitsanforderungen nach UL und anderer für den<br />

weltweiten Einsatz erforderlicher Normen.<br />

Im Rahmen der <strong>Digital</strong>isierung lässt sich zudem eine erfolgreiche,<br />

zukunftsorientierte Wertschöpfung bei gleichzeitiger<br />

Reduzierung der Betriebsausgaben realisieren. Zu diesem<br />

Zweck werden Lösungen für die Zustandsüberwachung, vorausschauende<br />

Wartung, Koordination und Optimierung von<br />

Wasserstoffanlagen angeboten. Das u-mation-Portfolio umfasst<br />

eine komplette Produktpalette von Steuerungen und hotswap-fähigen<br />

E/A-Systemen bis hin zu Softwarelösungen für<br />

HMI, Scada und AML. Modernste Ethernet-Komponenten erleichtern<br />

die Anbindung an Cloud- oder On-Premises-Server.<br />

Sie nutzen branchenübliche Protokolle und Dienste und werden<br />

in Übereinstimmung mit den aktuellen Cybersicherheitsvorschriften<br />

bereitgestellt.<br />

ENGAGEMENT FÜR MEHR NACHHALTIGKEIT<br />

Wenn wir den Klimawandel noch aufhalten<br />

oder zumindest begrenzen wollen, müssen<br />

wir sofort handeln. Wasserstoff ist eine<br />

Schlüsselindustrie, die so schnell wie möglich<br />

ausgebaut werden muss. Unser Beitrag ist<br />

unser Fachwissen auf dem Gebiet der Elektronik<br />

und Elektrotechnik, das wir mit all unserer<br />

Kraft und Leidenschaft einbringen werden.<br />

Dirk Bauerkämper, Leiter Market Management New<br />

Energies, entwickelt das Wasserstoffgeschäft bei<br />

Weidmüller<br />

Die Dekarbonisierung in allen Energie-, Mobilitäts- und Industriesektoren<br />

ist unumgänglich. Wasserstoff ist dabei eine<br />

Schlüsseltechnologie für den Ersatz fossiler Brennstoffe. Für<br />

Weidmüller also Grund genug sich unter anderem als Gründungsmitglied<br />

von AquaVentus sowie als Mitglied der European<br />

Clean Hydrogen Alliance zu engagieren. Der Verein<br />

Aquaventus, als Zusammenschluss von Forschungseinrichtungen,<br />

Organisationen und Unternehmen, will die Technologie<br />

zur Gewinnung von klimaneutralem Wasserstoff aus Offshore-Windenergie<br />

voranbringen und plant mit zehn Gigawatt<br />

Erzeugungsleistung bis 2035 einen entscheidenden Beitrag<br />

zur deutschen und europäischen Wasserstoffstrategie<br />

leisten zu können.<br />

Die European Clean Hydrogen Alliance dagegen setzt sich<br />

für die erfolgreiche Weiterentwicklung der europäischen Wasserstoffstrategie<br />

ein und trägt dazu bei, das von Deutschland<br />

und der EU gesetzte Ziel der Klimaneutralität zu erreichen. Dabei<br />

sollen die Produktion als auch die Nachfrage nach erneuerbarem<br />

und kohlenstoffarmem Wasserstoff gesteigert und die<br />

CO 2<br />

-Emissionen flächendeckend reduzieren werden. Die Allianz<br />

ist eine Initiative der Europäischen Kommission. Sie bringt<br />

Akteure aus Industrie, Wissenschaft, Behörden und Zivilgesellschaft<br />

zusammen. So mobilisiert sie Ressourcen und entwickelt<br />

eine Investitionsagenda, die Produktion und Nutzung von erneuerbarem<br />

Wasserstoff fördert und eine konkrete Projektpipeline<br />

aufbaut. Dies soll die Grundlage für ein nachhaltiges und wettbewerbsfähiges<br />

industrielles Wasserstoff-Ökosystem in der EU<br />

schaffen – mit Engagement zu einer nachhaltigen Zukunft.<br />

Bilder: Weidmüller<br />

www.weidmueller.de<br />

Click. Clack. Closed.<br />

Die Fast Assembly Kabeleinführung<br />

Die Kabeleinführung KEL-FA (Fast Assembly)<br />

bietet eine schnelle Montage ohne Werkzeug.<br />

Zugentlastung gemäß DIN EN 62444 sowie<br />

eine hohe Flexibilität durch den Einsatz<br />

verschiedenster Tüllen sind weitere Vorteile.<br />

sps<br />

Halle 9-568<br />

IP54<br />

UL TYPE<br />

www.icotek.com


SMARTE GEHÄUSE UND BEDIENELEMENTE<br />

FÜR EMBEDDED-LÖSUNGEN<br />

SICHER VERPACKT<br />

Der Markt für eingebettete Systeme wächst unaufhaltsam. Menschliche<br />

Entscheidungen und Eingriffe werden unterstützt und Prozesse automatisiert,<br />

Geräte übernehmen aufgabenspezifisch bestimmte Funktionen innerhalb<br />

eines größeren, übergeordneten Systems. Entsprechende Gehäuse schützen<br />

die elektronischen Bauteile vor äußeren Einflüssen, um die Funktionsfähigkeit<br />

der Geräte langfristig sicherzustellen.<br />

Embedded-Lösungen sind das zentrale Element vieler Produkte,<br />

Maschinen und intelligenter Vorgänge. Sie sind mit<br />

einem Gesamtsystem vernetzt und in ihre jeweilige Anwendungsumgebung<br />

integriert. Mittels Sensoren erfassen<br />

und verarbeiten sie Daten und Signale, steuern und regeln Prozesse<br />

und werden zu Schnittstellen zwischen Systemen, den<br />

jeweiligen Benutzern und der Umwelt. Die Übermittlung dieser<br />

Daten von einem Gerät, einer Maschine oder Anlage hin zum<br />

Backend-System oder in die Cloud sollte daher möglichst effektiv<br />

und sicher sein, da es dabei um wichtige Steuerungs-, Regelungsoder<br />

Überwachungsaufgaben geht.<br />

SCHUTZ VOR ÄUSSEREN EINFLÜSSEN<br />

Der Schutz der elektronischen Bauteile vor äußeren Einflüssen ist<br />

wesentlich, um die Funktionsfähigkeit der Geräte langfristig sicherzustellen.<br />

Außerdem laufen diese Systeme i. d. R. im Dauer betrieb,<br />

daher muss insbesondere auf Ausfallsicherheit der verwendeten<br />

Komponenten geachtet werden. Hierfür bedarf es entsprechender<br />

Elektronikverpackungen, die für die Anwendungen ideal ge eignet<br />

sind. Der Einsatzort bestimmt die Anforderungen an ein Gehäuse<br />

wesentlich, daher sollte das Thema Gehäuse möglichst früh in die<br />

Entwicklung der Elektronik mit einbezogen werden. So können<br />

vorherrschende Bedingungen wie Staub, Feuchte, EMI (Elektromagnetische<br />

Störung), Abwärme und andere raue Umgebungsbedingungen<br />

bestmöglich berücksichtigt werden.<br />

Die Standardgehäuse der OKW Gehäusesysteme GmbH wurden<br />

unter genormten Bedingungen (als Unikat VDE bzw. IEC 529) auf<br />

die Sicherheit zum Berührungsschutz sowie gegen das Eindringen<br />

von Fremdkörpern und Wasser in schadhaften Mengen getestet.<br />

Die meisten Gehäuse erfüllen die Schutzklasse IP 40 oder höher.<br />

Viele Gehäuse können mit optional erhältlichen Dichtungen bis<br />

auf IP 65, manche sogar auf IP 66 erhöht werden. Spezielle Industriegehäuse<br />

gibt es teilweise auch mit eingeschäumter Dichtung<br />

im Oberteil für Schutzart IP 66 / IP 67. Ergonomisch günstige<br />

Gestaltung, anwenderorientierte Funktionalitäten und hochwer tige<br />

Oberflächen sind ebenfalls wichtige Faktoren hinsichtlich der<br />

Kaufentscheidung. Für die unterschiedlichen Einsatzbereiche<br />

sind Kunststoff- und Aluminium-Profilgehäuse je nach Typ zum<br />

Beispiel als Wearable Gehäuse, Handgehäuse, Wand- oder Tischgehäuse<br />

erhältlich und können darüber hinaus im hauseigenen<br />

Service-Center vom Standard hin zur anwenderspezifischen<br />

Lösung modifiziert werden. Neben mechanischen Bearbeitungsmöglichkeiten<br />

wie Fräsen, Bohren, Sägen oder Stanzen können<br />

die Gehäuse auch bedruckt, lackiert oder mit Laserbeschriftung<br />

versehen werden.<br />

SCHNITTSTELLEN, INTEROPERABILITÄT UND<br />

ELEKTROMAGNETISCHE VERTRÄGLICHKEIT<br />

Für die Interoperabilität von Embedded-Lösungen mit anderen<br />

Systemen sind Schnittstellen wichtig. Externe Schnittstellen dienen<br />

der Kommunikation, dem Datenaustausch und dem Messen,<br />

z. B. bestimmter physikalischer oder chemischer Eigenschaften.<br />

Abgestimmt auf die Anwendung lassen sich bei Standardgehäusen<br />

individuelle Durchbrüche für USB-Anschlüsse, Touchscreens,<br />

Anzeige- und Bedienelemente einfach und schnell mittels mechanischer<br />

Bearbeitung realisieren. Spezielle Gehäuseausführungen<br />

28 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

mit zurückversetzten Bereichen oder Abdeckungen bieten, wenn<br />

nötig, einen geschützten und verdeckten Anschlussbereich. So<br />

hat der Entwickler viel Spielraum bei der Einbaukonfiguration<br />

und den Bedürfnissen der Anwender.<br />

Auch die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) spielt eine<br />

wichtige Rolle. Laut EMV-Richtlinie 2014/30/EU müssen elektrische<br />

Betriebsmittel in einer elektromagnetischen Umgebung zufriedenstellend<br />

arbeiten, indem sie eine angemessene Beständigkeit<br />

gegen elektromagnetische Störungen aufweisen und selbst<br />

keine Störstrahlungen verursachen, die sich negativ auf andere<br />

Geräte auswirken. Das macht eine elektromagnetische Verträglichkeit<br />

(EMV) des Gerätes erforderlich und entsprechend kann<br />

das Gehäuse abgeschirmt werden, als eine Maßnahme für die<br />

Einhaltung der EMV-Forderungen. Wenn notwendig, beschichtet<br />

OKW die Kunststoffgehäuse auf der Innenseite mit Aluminium<br />

zum Schutz gegen elektromagnetische Strahlung.<br />

AUSWAHLKRITERIEN BEI GEHÄUSEN:<br />

DARAUF KOMMT ES AN<br />

■ Einsatzort: Innen oder außen? UV- und Temperatur-<br />

Beständigkeit, Schutzart, Befestigung, etc.<br />

■ Design/Ergonomie: Je nach Anwendung: Wand-/Mast-/<br />

Tisch-/Pult-/Hand-/DIN-Schienen-/Einbaugehäuse, etc.<br />

■ Größe/Ausführung: Tipp: Vor der Fertigstellung der<br />

Platine mit dem Gehäusehersteller die optimale<br />

„Verpackung“ abstimmen.<br />

■ Schnittstellen: Bestmögliche Anbindung von Peripheriegeräten<br />

und Systemen.<br />

■ EMV-Problematik: Maßnahmen zur elektromagnetischen<br />

Verträglichkeit prüfen.<br />

■ Entwärmung der Elektronik: Vorteile von Aluminium bei<br />

der Wärmeableitung, eventuell Lüftungsschlitze<br />

integrieren, spezielle Anforderungen, etc.<br />

■ Flexibilität für anwenderspezifische Wünsche:<br />

Möglichkeiten, das Gehäuse nach den eigenen<br />

Anforderungen und Corporate Design zu modifizieren.<br />

INTERFACES MIT K(N)ÖPFCHEN<br />

Aber auch das präzise Bedienen, Regeln und Steuern der Geräte<br />

in Embedded-Lösungen ist nicht zu vernachlässigen. Hierfür<br />

bedarf es verlässlicher Bedienelemente, die sowohl leicht zu erkennen,<br />

als auch zu bedienen sind. Als zentrales Element menügesteuerter<br />

Interfaces bietet OKW verschiedene Knopftypen an:<br />

Rundknopf, Flügelknopf, Knebelknopf, Zeigerknopf oder auch<br />

einfache Drehschalter. Egal ob als Bedienelement mit Drehfunktion,<br />

mit Drehimpulsgeber oder auch mit Tippfunktion, das<br />

Drehknopfprogramm des Herstellers wird vielfach verwendet<br />

für Drehpotentiometer mit runden und abgeflachten Wellenenden<br />

nach DIN 41591 bzw. 6/4,6 mm. Die Knopfmontage erfolgt<br />

hierbei über die Spannzangenbefestigung, seitliche<br />

Schraubbefestigung oder einfach zum Aufstecken. Für einige<br />

Modelle ist eine optionale Beleuchtung erhältlich, die außerdem<br />

einen eindrucksvollen Akzent für modernes Gerätedesign setzt.<br />

Bild: OKW<br />

www.okw.com<br />

UNTERNEHMEN<br />

Odenwälder Kunststoffwerke<br />

Gehäusesysteme GmbH<br />

Friedrich-List-Str. 3<br />

74722 Buchen<br />

Tel.: 06281 404-00<br />

Fax: 06281 404-144<br />

E-Mail: info@okw.com<br />

AUTORIN<br />

Kerstin Riedling, Marketing-Kommunikation,<br />

OKW Gehäusesysteme GmbH, Buchen<br />

iC-TW29<br />

26-Bit Encoder-Prozessor mit<br />

Interpolation und BiSS-Schnittstelle<br />

• FlexCount® – beliebige Auflösungen, unabhängig von der<br />

Periodenzahl am Eingang<br />

• ABZ-, UVW-, BiSS/SSI-Ausgabe mit unabhängiger Skalierung<br />

• 26-Bit Position zzgl. 32-Bit Umdrehungszahl über SPI<br />

• Auto-Kalibrierung und Exzentrizitätskorrektur<br />

• Geringe Latenz (2,4 µs /5 µs)<br />

• Schnittstelle für externen Umdrehungssensor<br />

• Kompakt: integriertes EEPROM und RS-422-Treiber<br />

Tel.: 06135 /92 92-300<br />

www.ichaus.de/tw29<br />

sps Nürnberg, 08. –10.11.22, 4A, 146<br />

electronica München, 15. –18.11. 22, B4, 420


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

EIN HERSTELLER FÜR VERPACKUNGSLÖSUNGEN<br />

SETZT AUF KONNEKTIVITÄT<br />

DATENBASIERTE<br />

SMART SERVICES<br />

01<br />

Tiefziehverpackungsmaschinen sind wegweisend, wenn es um<br />

das Verarbeiten und Verpacken von Lebensmitteln, Industrie- und<br />

Konsumgütern geht. Ein Experte mit hoher Automatisierungs- und<br />

Linienkompetenz setzt dabei auf ganzheitliche Prozesslösungen,<br />

die Maschinentechnologie, Ressourcenverbrauch, Effizienz und<br />

Konnektivität perfekt miteinander vereinen. Welche Vorteile sich<br />

durch die Einbindung in das IIoT ergeben und welche Potenziale die<br />

gezielte Datenauswertung birgt, erfahren Sie in folgendem Beitrag.<br />

Multivac Sepp Haggenmüller SE & Co. KG ist ein weltweit führender Komplettlösungsanbieter<br />

von integrierten Verpackungslösungen für Lebensmittel. Der Full<br />

Process Owner aus dem bayerischen Wolfertschwenden bietet außerdem Lösungen<br />

zur Handhabung, Kennzeichnung, Etikettierung und Verarbeitung an. Über die<br />

Lebensmittelbranche hinaus betätigt sich Multivac auch im Bereich der Handhabung und<br />

Verpackung von Life Science- und Healthcare-Produkten sowie Industrie- und Konsumgütern.<br />

Das Unternehmen vereint über 80 Tochtergesellschaften und 13 Produktionsstandorte,<br />

Tendenz steigend.<br />

30 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

Die Themen Konnektivität und IIoT gewinnen für Multivac seit<br />

einigen Jahren zunehmend an Relevanz. Die Vernetzung von<br />

Maschinen und Anlagen und die damit verbundene Aggregation<br />

umfassender Prozessdaten bergen enorme Potenziale, um die<br />

Verfügbarkeit zu optimieren und ungeplante Stillstandzeiten zu<br />

reduzieren. Für die Konnektierung der Maschinen vertraut Multivac<br />

auf die netField Technologie von Hilscher. Genauer gesagt, integriert<br />

das Unternehmen die netPI Edge Gateways in seine<br />

Maschinen, um Prozessdaten unabhängig von der Steuerungseinheit<br />

zu sammeln. Über das Betriebssystem netField OS können<br />

diese schließlich unkompliziert verwaltet und für optimierende<br />

Services genutzt werden.<br />

EINFACHE HANDHABUNG PER<br />

DOCKER CONTAINER<br />

„2017 entstand erstmals die Idee, unsere Maschinen per IIoT zu<br />

vernetzen und verstärkt von der Datensammlung zu profitieren“,<br />

erklärt Dr. Marius Grathwohl, Vice President <strong>Digital</strong> Products &<br />

DIE MANAGED-EDGE-LÖSUNG<br />

ERLAUBT ES IIOT-DATEN ZU<br />

AGGREGIEREN, ZU VERARBEITEN<br />

UND WEITERZULEITEN<br />

Transformation. „Damals war Hilscher auf dem Weg, eine Komplettlösung<br />

aus Hard- und Software für das Edge-Umfeld zu entwickeln,<br />

die genau unseren Vorstellungen entsprach. Vor allem<br />

netField OS als Managementsoftware hat für uns aufgrund ihrer<br />

Einfachheit und Flexibilität schließlich den Unterschied gemacht,<br />

da – aus unserer Sicht – erst sie IIoT-Anwendungen sinnvoll wirtschaftlich<br />

nutzbar macht.“<br />

In der Vergangenheit waren Service-Techniker oft tagelang<br />

damit beschäftigt, Stillstandzeiten und deren Gründe manuell zu<br />

dokumentieren oder fehlerhafte Verpackungen zu zählen. Demgegenüber<br />

steht das Betriebssystem netField OS, das per Docker<br />

Container einfach und unkompliziert Applikationen bereitstellen<br />

kann – beispielsweise um die Gateways automatisiert upzudaten,<br />

ihnen neue Befehle zu senden oder Daten einzufordern. Diese<br />

Daten helfen Multivac bereits jetzt, die Maschinenentwicklung<br />

zu optimieren, indem sie Erkenntnisse über das Verschleiß- oder<br />

Anomalieverhalten gewinnen.<br />

SMART SERVICES UND DIGITAL CONSULTING<br />

BIETEN VIELE VORTEILE<br />

Die IIoT-Anbindung der Maschinen versetzt Multivac außerdem<br />

in die Lage, neue datenbasierte Geschäftsmodelle zu entwickeln<br />

– vor allem im Bereich des Kundenservices. So entstand in<br />

den letzten Jahren ein Portfolio aus sogenannten Smart Services,<br />

die es den Maschinennutzern in Echtzeit ermöglichen und es<br />

wesentlich erleichtern, ihre Geräte und Anlagen zu überwachen<br />

sowie Prozesse zu optimieren.<br />

Der Multivac Pack Pilot ist beispielsweise eine Cloud-basierte<br />

Software, die den Maschinenbediener bei der optimalen Einstellung<br />

der Verpackungsmaschine unterstützt – und somit die Parametrierung<br />

der Maschine, die häufig über 20 Minuten dauert,<br />

deutlich verkürzt.<br />

Weitere Smart Services sind das Smart Production Dashboard,<br />

mithilfe dessen Anwender ortsunabhängig immer die aktuellen<br />

Produktionszahlen im Blick haben, oder auch der Smart OEE<br />

Analyzer, der die Effektivität datenbasiert analysiert. Darüber<br />

hinaus wertet der Smart Log Analyzer die Nachrichten- und<br />

Fehlerspeicher von Maschinen aus, der Smart Machine Report<br />

erlaubt schnelle und aussagekräftige Vergleiche und das Smart<br />

Data Backup sichert automatisch wertvolle Prozessdaten. Diese<br />

Services kann ein Maschinenanwender eigenständig nutzen und<br />

daraus passende Maßnahmen ableiten. Nach ersten Erhebungen<br />

erhöhen die Smart Services die Produktionszeit um 30-50 Minuten<br />

pro Woche.<br />

01 Die netField Edge-Geräte eignen sich für alle Produktionsumgebungen,<br />

in denen Steuerungen beim Handling der von den<br />

IIoT-Systemen bereitgestellten Daten an ihre Grenzen stoßen<br />

02 Die Tiefziehmaschine Thermoformer Clean Design ist eine<br />

prozesssichere und flexible Verpackungslösung für medizinische<br />

Produkte<br />

02<br />

Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong> DIGITAL SCOUT 31


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

FÜR JEDE AUFGABE DIE PASSENDE MASCHINE<br />

Eine konnektierte Maschine muss für den<br />

Kunden immer mehr Vorteile bieten als<br />

eine Maschine, die offline ist. Dank der<br />

netField Technologie von Hilscher können<br />

wir höchst effizienzsteigernde Smart Services<br />

anbieten, die die Bedarfe der Kunden direkt<br />

adressieren und gleichzeitig die Bindung zu<br />

ihnen intensivieren.<br />

Dr. Marius Grathwohl, Vice President <strong>Digital</strong> Products<br />

& Transformation, Multivac<br />

Multivac ist einer der weltweit führenden Anbieter von Verpackungslösungen<br />

für Lebensmittel aller Art, Life Science- und<br />

Healthcare-Produkte sowie Industriegüter. Das Portfolio deckt<br />

nahezu alle Anforderungen der Verarbeiter hinsichtlich Packungsgestaltung,<br />

Leistung und Ressourceneffizienz ab. Es umfasst<br />

unterschiedliche Verpackungstechnologien ebenso wie Automatisierungslösungen,<br />

Etikettier- und Qualitätskontrollsysteme.<br />

Abgerundet wird das Angebot durch dem Verpackungsprozess<br />

vorgelagerte Lösungen in den Bereichen Portionieren und Processing<br />

sowie Backwarentechnik. Dank einer umfassenden<br />

Linienkompetenz können alle Module in ganzheitliche Lösungen<br />

integriert werden. Damit werden eine hohe Bedien- und<br />

Prozesssicherheit sowie eine hohe Effizienz gewährleistet.<br />

Bilder: Aufmacher artinspiring – stock.adobe.com, Schmuckbild profit_image –<br />

stock.adobe.com, 01 Hilscher, 02 + Porträt Multivac<br />

Im Rahmen eines zusätzlichen <strong>Digital</strong> Consulting-Angebots unterstützt<br />

Multivac seine Kunden dabei, initial zu verstehen, wie<br />

sie die Smart Services selbst nutzen können und welche<br />

Potenziale die gezielte Datenauswertung birgt. Dafür werden die<br />

Prozessdaten des Kunden gemeinsam mit den Multivac Datenspezialisten<br />

analysiert, um daraus fundierte Produktionsoptimierungen<br />

abzuleiten.<br />

SMART SERVICES SIND ERST DER ANFANG<br />

Multivac hat längst Ambitionen für weitere Projekte, die durch<br />

die IIoT-Adaption und mit Hilfe der Hard- und Software von<br />

Hilscher künftig umgesetzt werden sollen. Dazu zählen neben<br />

weiteren Smart Services unter anderem automatische Maschinen-<br />

Updates, für die es allerdings zunächst noch zusätzliche Sicherheitsmechanismen<br />

benötigt, da sie – im Vergleich zu den Gateways<br />

als reine Datensammler – wesentlich sicherheitskritischere<br />

Funktionen besitzen. Auch die Möglichkeiten der Service- und<br />

Vermarktungsmodelle sind längst noch nicht ausgereizt und<br />

werden künftig weiterentwickelt – von digital gestützten Wartungsverträgen,<br />

über Smart Services als lizenzierte Softwarestücke bis<br />

hin zu Pay-per-use-Modellen eröffnet die Vernetzung ein breites<br />

Spektrum neuer Optionen. Langfristig soll die Prozessdatenanalyse<br />

sogar vorausschauende Aussagen darüber zulassen, wann ein<br />

Service notwendig ist und wann nicht – ganz im Sinne von Preventive<br />

oder Predictive Maintenance.<br />

www.hilscher.com<br />

EXPERTE FÜR<br />

SYSTEMAUTOMATION<br />

Hilscher ist der führende Technologie- und<br />

Lösungsanbieter in der industriellen<br />

Kommunikation. Mit Produkten und<br />

Lösungen des Automatisierungsspezialisten<br />

kommunizieren weltweit Maschinen<br />

automatisiert, schnell und sicher miteinander,<br />

damit Produktion und Prozesse<br />

reibungslos laufen. Von der Hardware bis<br />

zur Cloud wird damit Industrie 4.0 möglich.<br />

32 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


HMI-KOMPONENTEN FÜR DIE CLEVERE<br />

PROZESSAUTOMATION<br />

Mit VisuNet FLX bringt<br />

Pepperl+Fuchs eine auf die<br />

Ansprüche der Prozessindustrie<br />

zugeschnittene One-fits-all<br />

HMI-Plattform auf den Markt.<br />

Die Gerätereihen sind modular<br />

nach dem Baukastensystem konzipiert. Anwender können so flexibel aus<br />

dem Angebot wählen und HMI-Systeme passgenau konfigurieren. Parallel<br />

bietet ihnen die Plattform Möglichkeiten, Services schnell und einfach im<br />

Feld zu nutzen. Dabei deckt VisuNet FLX deckt eine große Bandbreite an<br />

Technologien, Montageoptionen und Peripheriegeräten ab. Jede der<br />

GMP-konformen HMI-Lösungen besteht mindestens aus einer Computerund<br />

einer Display-Unit, die individuell konfigurierbar sind. Für den<br />

Feldeinsatz steht unter anderem ein breites Thin Client-Angebot für<br />

virtualisierte und konventionelle Prozessleitsysteme zur Verfügung. Alle<br />

Clients werden durch das VisuNet Control Center gesteuert. Sie sind<br />

wahlweise als robuste Box Thin Clients für den Einsatz in der Leitwarte<br />

oder als mobile Tablet Thin Clients erhältlich.<br />

www.pepperl-fuchs.com<br />

HYGIENIC<br />

DESIGN.<br />

DER PMS<br />

AUS EDEL-<br />

STAHL.<br />

EDGE-LÖSUNGEN VEREINFACHEN<br />

IIOT-ANWENDUNGEN<br />

Emerson stellt die Pacsystems Edge Solutions vor, ein neues Portfolio von<br />

„schlüsselfertigen“ industriellen Edge-Hardware- und -Softwarelösungen.<br />

Edge Solutions vereinfachen laut Anbieter die Auswahl und Implementierung,<br />

um Ausrüster und Anwender bei der Integration, Entwicklung und<br />

Validierung von Projekten zu unterstützen. Das Portfolio bietet eine<br />

skalierbare Reihe von Edge-Funktionen in anwendungsspezifischen Paketen,<br />

die von Konnektivität und Rechenleistung mit geringem Platzbedarf bis zu<br />

anlagenweiter Analytik und Überwachung reichen. Die Lösungen ermöglichen<br />

es Mitarbeitern in der Prozessindustrie, kritische Daten und Analysen<br />

vor Ort zu erfassen und zu visualisieren, sodass sie den Betrieb hinsichtlich<br />

Betriebszeit und Effizienz optimieren und proaktiv aufrechterhalten können.<br />

www.emerson.com<br />

STEUERUNGS- UND KOMMUNIKATIONSPLATTFORM<br />

IM BOX-PC-FORMAT<br />

Ein kompakter und modular skalierbarer<br />

Zentralrechner für Diagnose-, Kommunikations-<br />

und Überwachungsfunktionen<br />

für anspruchsvolle Aufgaben ist die<br />

KBox R-101 von Kontron. Die Steuerungsund<br />

Kommunikationsplattform im Box-PC-Format basiert auf einer<br />

lüfterlosen, passiv gekühlten und IP54-konformen Systemlösung mit<br />

mechanischen und elektronischen Komponenten. Das System sowie alle<br />

externen Schnittstellen sind für die Anwendung innerhalb der Bahn und<br />

anderen öffentlichen Verkehrsmitteln sowie für raue Industrieumgebungen<br />

geeignet. Die Box ermöglicht es, mehrere Funkmodule simultan für<br />

WLAN, 5G/LTE, GSM, LPWA sowie GNSS zu betreiben und gewährleistet<br />

z. B. durch Verwendung von maximal acht Provider Profiles die bestmögliche<br />

Funkanbindung durch automatische Umschaltung in das geeignetste<br />

Mobilfunknetz. Mit der Zulassung EN 50155 kann das System als Rolling<br />

Stock oder für Wayside Monitoring in Bahnen und öffentlichen Transportmitteln<br />

eingesetzt werden.<br />

www.kontron.com<br />

PMS<br />

Besuchen<br />

Sie uns auf der<br />

<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

in Nürnberg.<br />

Halle 7A,<br />

Stand 7A-401<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> <strong>2022</strong><br />

SMARTE LASER-SENSOREN FÜR DIE PRÄZISE AUTOMATISIERUNG<br />

SCHNELL UND GENAU<br />

Optische Messverfahren wie Lasersensoren spielen eine wichtige Rolle in der<br />

Automatisierungstechnik. Für exakte Abstandsmessungen werden häufig<br />

Laser-Triangulationssensoren eingesetzt. Diese messen und prüfen geometrische<br />

Größen in zahlreichen Industriebranchen. Zur direkten Einbindung in die<br />

Fertigungsumgebung stellen wir Ihnen Lasersensoren vor, die mit integrierter<br />

EtherCAT- und EtherNet/IP-Schnittstelle ausgestattet sind. Damit werden<br />

Präzision und Integrierbarkeit in einem kompakten Sensor vereint.<br />

34 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

Messende Sensoren, die in der Fabrik- und Anlagenautomatisierung<br />

eingesetzt werden, müssen zahlreiche<br />

Anforderungen erfüllen. Neben der Genauigkeit werden<br />

hohe Mess- und Verarbeitungsgeschwindigkeiten sowie<br />

möglichst reproduzierbare Messergebnisse vorausgesetzt. Zunehmend<br />

werden moderne Schnittstellen nachgefragt, die eine<br />

einfache Anbindung in bestehende Steuerungsumgebungen erlauben.<br />

Die Lasersensoren ermöglichen hochgenaue Weg-, Abstands-<br />

und Positionsmessungen in einer Vielzahl von Messaufgaben<br />

und bieten gleichzeitig eine hohe Wirtschaftlichkeit.<br />

PRÄZISION UND FLEXIBILITÄT<br />

Das Unternehmen Micro-Epsilon bietet mit der Einführung des<br />

Laser-Triangulationssensors optoNCDT 1900 mit EtherCAT eine<br />

leistungsstarke Lösung für den Einsatz in der Fabrik- und Anlagenautomatisierung.<br />

Die neuesten Modelle sind mit integrierter<br />

EtherNet/IP-Schnittstelle ausgestattet. Durch die integrierten<br />

Feldbus-Schnittstellen wird die Einbindung der Sensoren von<br />

Micro-Epsilon in Industrial-Ethernet-Steuerungen auf einfache<br />

Weise möglich.<br />

Mit den integrierten, modernen Schnittstellen bieten die<br />

Sensoren insbesondere bei schnellen Prozessen und bei der<br />

Vernetzung von mehreren Geräten und Maschinen Vorteile.<br />

Die Einbindung via EtherCAT oder EtherNet/IP erleichtert die<br />

Kommunikation, vor allem in modernen Anlagen. Dank direkter<br />

Datenausgabe stehen die Messwerte in Echtzeit zur Verfügung.<br />

Zur schnellen Messwertaufnahme trägt außerdem eine<br />

Oversampling-Funktion bei.<br />

HOHE SIGNALSTABILITÄT BEI DYNAMISCHEN<br />

MESSUNGEN<br />

Zur Optimierung des Signals bieten die optoNCDT 1900 Sensoren<br />

erstmals eine zweistufige Messwertmittelung. Die Mittelung<br />

ermöglicht einen glatten Signalverlauf an Kanten und Stufen und<br />

verhindert Signalüberschwinger. Insbesondere bei schnellen<br />

Messungen von bewegten Teilen ist dies von Vorteil, da ein präziser<br />

Signalverlauf sichergestellt wird.<br />

INTELLIGENTE OBERFLÄCHENREGELUNG<br />

Die optoNCDT 1900 Sensoren sind zudem mit einer intelligenten<br />

Oberflächenregelung ausgestattet. Die Advanced Surface<br />

Compensation arbeitet mit neuen Algorithmen und ermöglicht<br />

stabile Messergebnisse auch auf anspruchsvollen Oberflächen.<br />

Wechseln die Messobjektoberflächen z. B. von mattschwarz zu<br />

01 Die Laser-Sensoren ermöglichen die Feinpositionierung des<br />

Druckkopfes in Druck-, Löt- und Bestückungsprozessen von<br />

Leiterplatten<br />

glänzend oder von hell zu dunkel, so sorgt die smarte Technologie<br />

dafür, dass sich die Belichtungszeit an die Bedingungen anpasst,<br />

die das jeweilige Messobjekt bietet.<br />

Zur Ermittlung der Messwerte bildet der Lasersensor einen<br />

roten Laserpunkt mit einer Wellenlänge von 670 nm auf dem<br />

Target ab. Das Laserlicht wird in einem bestimmten Reflexionswinkel<br />

zurückgeworfen und trifft im Sensor auf eine Optik auf<br />

einer CMOS-Zeile. Beim schnellen Wechsel von einem hellen<br />

auf ein dunkles Objekt käme ohne die intelligente Oberflächenregelung<br />

zunächst zu wenig Licht auf der Emfpangsmatrix an.<br />

DIE EINBINDUNG VIA ETHERCAT<br />

ODER ETHERNET/IP ERLEICHTERT<br />

DIE KOMMUNIKATION<br />

Beim schnellen Wechsel von dunkler Oberfläche zu glänzenden<br />

Objekten wäre die Intensität dagegen anfangs viel zu hoch. In<br />

beiden Fällen wäre das Ergebnis ungenau oder unbrauchbar.<br />

Daher regelt die Advanced Surface Compensation die Belichtungszeit<br />

und damit die Intensität des gesendeten Lichts während<br />

PROZESSOPTIMIERUNG<br />

IN EINER MINUTE<br />

DIGITAL.<br />

CLOUDBASIERT.<br />

SKALIERBAR.<br />

eSIGN -<br />

Signale in neuen<br />

Dimensionen<br />

Besuchen Sie uns vom 8. - 10.11.<strong>2022</strong> auf der <strong>SPS</strong> - smart production solutions in Nürnberg (Halle 4, Stand 4-330)<br />

www.werma.com


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

02 Für die schnelle Positionierung von Messköpfen in<br />

Koordinaten-Messmaschinen werden die Laser-<br />

Triangulationssensoren eingesetzt<br />

der Messaufgabe so aus, dass die Reflexion auf der CMOS-Zeile<br />

im Idealbereich liegt. Anschließend berechnet der Sensor die<br />

mikrometergenauen Abstandswerte über die Dreiecksbeziehung<br />

zwischen der Laserdiode, dem Messpunkt auf dem Objekt und<br />

dem Abbild auf der CMOS-Zeile. Die ermittelten Werte können<br />

entweder analog oder digital über die Feldbus-Schnittstellen in<br />

die Anlagen- und Maschinensteuerung eingespeist werden. Der<br />

Sensor ist zudem fremdlichtbeständig und auch in stark beleuchteten<br />

Umgebungen einsetzbar.<br />

EINFACHE MONTAGE UND INBETRIEBNAHME<br />

Zur reproduzierbaren Befestigung ist der optoNCDT 1900 mit<br />

einem patentierten Montagekonzept ausgestattet. Die Montage<br />

erfolgt über Passhülsen, die den Sensor automatisch in die<br />

korrekte Position ausrichten. Dies ermöglicht sowohl einen einfachen<br />

Sensorwechsel sowie eine noch höhere Präzision bei der<br />

Ausrichtung des Lasers. Dies ist insbesondere beim Sensortausch<br />

ein entscheidender Vorteil. Für den Betrieb des Sensors ist keine<br />

externe Steuereinheit erforderlich, da der Controller komplett im<br />

kompakten Sensorgehäuse integriert ist. Dank der geringen Abmessungen<br />

kann der Lasersensor auch in beengte Bauräume<br />

integriert werden.<br />

VIELFÄLTIGE ANWENDUNGSGEBIETE<br />

Anwendung finden die innovativen Laser-Triangulationssensoren<br />

überall dort, wo hohe Anforderungen an Präzision und Integrierbarkeit<br />

gestellt werden. Die Sensoren werden z. B. in der anspruchsvollen<br />

Fabrikautomatisierung, in der Automobilfertigung,<br />

im 3D-Druck und in Messmaschinen eingesetzt.<br />

n Hochauflösende Feinpositionierung beim Leiterplattendruck:<br />

In Druck-, Löt- und Bestückungsprozessen von Leiterplatten<br />

ist die exakte Höhenpositionierung des Druckkopfes<br />

entscheidend für die fehlerfreie Ausführung. Laser-Sensoren<br />

der Serie optoNCDT 1900 ermöglichen die Feinpositionierung<br />

des Druckkopfes. Die Sensoren liefern unabhängig von der<br />

Oberflächenreflektion präzise Messergebnisse, die zur Höhennachführung<br />

und auch zur Kantenerfassung herangezogen<br />

werden.<br />

n Positionierung von Messköpfen in Messmaschinen: Zur<br />

Vermessung von Bauteilen werden häufig Koordinaten-Messmaschinen<br />

eingesetzt. Um die schnelle Positionierung von<br />

Messköpfen zu unterstützen, werden optoNCDT Laser-Triangulationssensoren<br />

eingesetzt. Dank der hochentwickelten<br />

Technologie ermöglichen die Lasersensoren eine schnelle<br />

und genaue Positionierung des Messkopfes.<br />

n Verschleißmessung an Hochgeschwindigkeitstrassen: Zur<br />

Prüfung von Hochgeschwindigkeitstrassen werden spezielle<br />

Messwagen eingesetzt. Darin sind Laser-Wegsensoren der<br />

Serie optoNCDT 1900LL integriert, die mit hoher Messrate<br />

den Abstand zum Gleis erfassen. Dank der kleinen Laserlinie<br />

werden Unregelmäßigkeiten kompensiert und so geglättete<br />

Messwertkurven generiert. Dies eignet sich besonders zur Ermittlung<br />

des Längstrends der Gleise. Die robusten Sensoren<br />

zeigen sich gegenüber schwankenden Reflexionen und Umgebungslicht<br />

unempfindlich.<br />

n Positionserfassung der Karosserie: Für automatisierte Bearbeitungsvorgänge<br />

an Karosserien ist eine exakte Bestimmung<br />

der Karosserieposition relativ zum Bearbeitungswerkzeug<br />

für zum Beispiel Bohrungen, Stanzen oder den Anbau<br />

von Baugruppe notwendig. Für die hochpräzise Abstandsmessung<br />

auf die metallischen bzw. lackierten Oberflächen<br />

werden Laser-Triangulationssensoren eingesetzt. Hier ist vor<br />

allem die Fremdlichtunempfindlichkeit und die hohe Messgenauigkeit<br />

ein entscheidender Vorteil.<br />

FAZIT<br />

Die Laser-Triangulationssensoren optoNCDT 1900 mit EtherCAT<br />

bzw. EtherNet/IP bieten große Oberflächenvielfalt bei hoher<br />

Signalstabilität. Die Kombination aus hoher Messrate, kompakter<br />

Baugröße mit integrierter Elektronik und präzisen Messergebnissen<br />

erlaubt vielzählige Einsatzgebiete. Vordefinierte und individuelle<br />

Presets im Webinterface sowie Passhülsen zur Montage<br />

ermöglichen eine schnelle und einfache Inbetrieb nahme mit<br />

korrekter Ausrichtung des Sensors. Zur flexiblen Anbindung an<br />

Steuerungen verfügen die optoNCDT 1900 Sensoren zudem über<br />

eine integrierte EtherCAT- bzw. EtherNet/IP-Schnittstelle. Eingesetzt<br />

werden die Laser-Sensoren unter anderem in der Automatisierungstechnik,<br />

in der Automobilfertigung, im 3D-Druck, in<br />

Koordinatenmessmaschinen, Spritzguss-, Verpackungs- sowie<br />

CNC-Maschinen, der Batterie-Industrie, Smartphone-Produktion,<br />

Roboteranwendungen und der Holzverarbeitung.<br />

Bilder: Micro-Epsilon<br />

www.micro-epsilon.de<br />

UNTERNEHMEN<br />

Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG<br />

Königbacher Str. 15, 94496 Ortenburg<br />

Tel.:08542 / 168 - 0<br />

E-Mail: info@micro-epsilon.de<br />

AUTOR<br />

Erich Winkler, Produktmanager Sensorik,<br />

Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG,<br />

Ortenburg<br />

36 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


NEUE GENERATION GATEWAYS MIT WLAN<br />

IoTmaxx stellt eine neue Generation aus der Reihe<br />

der programmierbaren IIoT-Mobilfunk-Gateways<br />

vor. Zum Einsatz kommen sie in Anwendungen zur<br />

Fernüberwachung und Fernwartung industrieller<br />

Anlagen. Der Anbieter setzt dabei auf drahtlose<br />

Verfügbarkeit durch Mobilfunk im LTE-4G-Netz<br />

sowie auf Netzredundanz über einen LAN-Port. Je<br />

nach Bedarf stehen unterschiedliche Gateway-<br />

Modelle zur Verfügung, die mit Schnittstellen wie<br />

Ethernet, USB oder CAN-Bus ausgestattet sind,<br />

inklusive zusätzlicher digitaler Ein- und Ausgänge.<br />

Neu im Programm sind Gateways, die über einen USB-Dongle noch eine zusätzliche Netzwerkschnittstelle<br />

anbieten. Nutzer können per Plug-and-play ein WLAN-Dongle anschließen, um<br />

die Gateways drahtlos mit einem Router bzw. dem Internet zu verbinden oder die WLAN-<br />

Schnittstelle als Access Point für die drahtlose Wartung nutzen zu können. Dadurch lässt sich<br />

der Service-Zugang komfortabel vor Ort via Notebook realisieren und das Beste: der Schaltschrank<br />

an der Anlage muss dafür nicht einmal geöffnet werden.<br />

www.iotmaxx.de<br />

NEUER EDGEAGGREGATOR<br />

Bei der Integration von Produktions- und<br />

Managementebene bis hin zu Edge- und<br />

Cloud-Anwendungen kommt dem Datenaustausch<br />

eine besonders wichtige Rolle zu.<br />

Bereits bei einer kleinen Anzahl von Servern<br />

und Clients wird die Architektur sehr<br />

komplex. Mit dem neuen edgeAggregator<br />

stellt Softing eine zentrale Datenintegrationsschicht<br />

zur Verfügung, welche die<br />

Komplexität reduziert und dabei die<br />

zahlreichen Variablen sowie die Verwaltung<br />

von Zugriffsrechten und Sicherheitsanforderungen berücksichtigt. Der edgeAggregator hat<br />

drei wesentliche Funktionen: Als OPC-UA-Aggregationsserver übernimmt er die Aggregation<br />

von bis zu 100 OPC-UA-Servern und unterstützt bis zu 25 OPC-UA-Server-Endpunkte. Als IoT<br />

Cloud Gateway übernimmt er die bidirektionale Datenübertragung mit Cloud-Anwendungen<br />

über die MQTT-Publisher-/Subscriber-Funktionalität. Als Security Supervisor ist er für die<br />

zentrale Verwaltung der Sicherheitsparameter der OPC-UA- und MQTT-Verbindungen zuständig<br />

und schützt vor Angriffen.<br />

www.softing.com<br />

LÜFTERLOS UND GEWAPPNET FÜR<br />

WINDOWS 11 IOT<br />

Windows 11 ist zwar ein kostenfreies Upgrade von Win 10,<br />

stellt jedoch spezielle Anforderungen an die Hardware, die<br />

Bestandssysteme nicht immer vollends erfüllen. Um Einschränkungen<br />

entgegenzuwirken, hat Efco mit dem Industrie-<br />

PC U3-D80 eine auf Win 11 angepasste Plattform entwickelt.<br />

Alle Schnittstellen und Wartungszugänge der nur 192 × 150 × 72 mm kleinen Rechner befinden<br />

sich auf der Frontseite. Daher lässt sich ein U3-D80 problemlos per optio nalem Adapter auf der<br />

Hutschiene montieren. In den lüfterlosen Compact-IPCs kommen Lower-Power-CPUs der<br />

8. Generation von Intel (ehemals Whiskey Lake) mit einem TDP von 15 W und bis zu vier Cores<br />

zum Einsatz. Zur Standardausstattung gehören digitale IOs, 2 × GbE Ethernet, 4 × USB, 1 × USB-C,<br />

sowie ein DisplayPort, an dem bis zu drei Bildschirme betrieben werden können. Die IPCs der<br />

U3-D80-Reihe sind zudem modular erweiterbar und bieten einen DC-Weitbereichseingang. Efco<br />

garantiert eine Verfügbarkeit bis 2029.<br />

www.efcotec.de


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

ENERGY HARVESTING MIT WIEGAND-TECHNOLOGIE<br />

MEHR POWER –<br />

NEUE EINSÄTZE<br />

Längst haben Wiegand Sensoren bei Multiturn-Drehgebern und Durchflussmessern<br />

Batterien ersetzt. Jetzt haben leistungsstarke Wiegand Harvester<br />

als F&E-Prototypen demonstriert, dass sie sich zur energieautarken Versorgung<br />

autonomer IoT-Sensoren eignen. Das ist aber noch nicht alles, wie ein<br />

kurzer Blick auf erste Ideen für künftige Applikationen zeigt.<br />

Vorgestellt wurde der Prototyp des neuen Wiegand Harvesters,<br />

der 50-mal mehr Energie als ein Wiegand Sensor liefert,<br />

von Ubito, einem Startup für neue Produkte der Fraba-<br />

Gruppe. Präsentiert wurde die Innovation, die das Ergebnis<br />

eines gut zweijährigen Projekts im Aachener F&E von Fraba ist,<br />

im Rahmen einer Labor-Demonstration. Dabei konnte die Funktionsfähigkeit<br />

des neuen Power Sensors beim Betrieb eines autonomen<br />

Sensorknotens, der sich problemlos in ein IoT-Netzwerk<br />

einfügen ließ, unter Beweis gestellt werden. Der Harvester erzeugte<br />

genügend Energie für die Stromversorgung der kompletten Sensorelektronik,<br />

einschließlich eines hocheffizienten Ultrabreitband/<br />

UWB-Funksenders. Er wird dazu beitragen, Wiegand-Systeme, die<br />

Energie aus den Bewegungen eines externen Magnetfelds gewinnen,<br />

neben Energy Harvesting-Techniken wie Solar-, Piezo- oder<br />

Thermoelektrik als verlässliche Energiequelle für autonome Sensoren<br />

in IoT-Netzwerken zu verankern.<br />

ZIEL DES F&E-PROJEKTS<br />

„Wiegand Sensoren, die auf Low Power-Output getrimmt sind<br />

und von uns seit 2014 als SMD-bestückbare Komponenten in<br />

riesiger Stückzahl gefertigt werden, bilden seit mehr als 15 Jahren<br />

eine Kernkomponente unserer Drehgebersparte Posital“, sagt<br />

Tobias Best, der die globale Ubito-Initiative zur Entwicklung<br />

neuer Wiegand-Anwendungen von Singapur, dem Firmensitz<br />

von Fraba in Asien, koordiniert. „Während Wiegand-Systeme<br />

eine zuverlässige batterielose, energieautarke Möglichkeit zur<br />

Erkennung und Aufzeichnung von Umdrehungen in Multiturn-<br />

Drehgebern und Durchflussmessern bieten, hatten wir schon<br />

lange einen wesentlich höheren Output beim Energy Harvesting,<br />

gekoppelt an komplett neue Anwendungen, im Visier“. Entsprechend<br />

wurde Anfang 2020 ein ambitioniertes F&E-Projekt gestartet,<br />

das darauf abzielte, die Energieleistung von Wiegand-<br />

Geräten deutlich zu verbessern und ihren Einsatz beim Betrieb<br />

autonomer IoT-Sensoren zu ermöglichen.<br />

Im F&E-Projekt, das vom BMBF gefördert wurde, arbeitete das<br />

Fraba-Team eng mit der FH Aachen zusammen. Dabei wurde das<br />

bisherige Wiegand-Know-how komplett auf den Prüfstand gestellt.<br />

In umfangreichen Magnetfeldsimulationen wurden zentrale<br />

Parameter gezielt nachgesteuert. Fortschritte bei Low Power-<br />

Mikrocontrollern, innovative Wireless-Protokolle wie UWB und<br />

clevere Energiemanagement-Lösungen wurden in die Planungen<br />

einbezogen. Wesentliche Vorgabe war, die Baugröße des neuen<br />

Power-Sensors, mit den Basiskomponenten Wiegand-Draht und<br />

Spule, möglichst kompakt zu halten. Nach gut zwei Jahren<br />

intensiver Arbeit konnte das F&E-Team Vollzug vermelden. Mit<br />

dem neuen Wiegand Harvester konnte ein Prototyp vorgestellt<br />

werden, der die 50-fache Energie eines klassischen Wiegand<br />

Sensors erzeugt. „Damit konnten wir endlich IoT-Netzwerke<br />

angehen, deren Daten drahtlos über größere Distanz an ein<br />

entfernt gelegenes Kommunikations-Gateway übertragen werden<br />

können,“ so Best.<br />

38 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

Mit dem Wiegand Harvester wurde ein<br />

Prototyp vorgestellt, der die 50-fache Energie<br />

eines klassischen Wiegand Sensors erzeugt.<br />

Damit konnten wir endlich IoT-Netzwerke<br />

angehen, deren Daten drahtlos über größere<br />

Distanz an ein entfernt gelegenes Kommunikations-Gateway<br />

übertragen werden können.<br />

Tobias Best, General Manager Ubito bei der<br />

Fraba-Gruppe<br />

01 Die Wiegand Harvester (rechts) liefern 50-mal mehr Energie als<br />

klassische Wiegand Sensoren (oben links), bleiben aber kompakt<br />

02 Links: Die beiden Wiegand-Harvester zwischen den Stabmagneten<br />

(unter der weißen Umhausung) und die Sende-Platine mit Mikrocontroller,<br />

Temperatursensor und UWB-Sendemodul;<br />

rechts: Die 60 m entfernte Empfängerstation, welche die Daten per<br />

Funknetz einsammelt<br />

PROTOTYP MIT GROSSEM POTENZIAL<br />

Beim Demo-Projekt im Labor entschied man sich für einen IoT-<br />

Knoten in Kombination mit einen Fenstersensor, der als Gesamtsystem<br />

vollständig durch die per Wiegand Harvester bereitgestellte<br />

Energie betrieben wird. Dabei wurden zwei Wiegand Harvester<br />

und die dazugehörige Elektronik am Fenster montiert, während<br />

02<br />

01<br />

Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong> DIGITAL SCOUT 39


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

AUSBLICK<br />

In der digital vernetzten Welt geht es immer häufiger um<br />

energieautarke Systeme und Kleingeräte aller Art, die ihren<br />

Strom direkt aus der Umgebung ernten. Hier liegt Ubito mit<br />

dem Thema Energy-Harvesting per Wiegand-Draht voll im<br />

Trend. Aktuell hat das Startup weltweit etwa 50 Applikationen<br />

auf dem Schirm, die sich als Kandidaten für den Einsatz von<br />

Wiegand-Systemen eignen könnten. In der Regel geht es<br />

dabei um Nachhaltigkeit und den Wegfall von Batterien.<br />

Während viele Projekte noch eher vage sind, gibt es Applikationsideen,<br />

die deutlich pragmatischer angegangen werden –<br />

nicht zuletzt auch nach dem Durchbruch mit dem Wiegand<br />

Harvester für IoT-Netzwerke.<br />

Ein ‚heißer‘ Kandidat tut sich aktuell in der Lagerlogistik und<br />

im Warehousing auf, wo Produkte in Echtzeit geortet und<br />

verfolgt werden. Tracking und Tracing sind hier ein Muss.<br />

Etabliert haben sich hier Real Time Location Systeme (RTLS),<br />

die über den Einsatz von Sendern und Empfängern Positionsdaten<br />

ermitteln und weitergeben. Bei der RTLS-Ortung<br />

greifen zwei Hauptansätze, um Entfernung und Standort per<br />

Funk zu erheben. Klassische Technologien wie Wi-Fi, Bluetooth<br />

und Active RFID basieren auf dem RSSI (Received Signal<br />

Strength Indication)-Ansatz. Spezielle Algorithmen sorgen<br />

bei diesem Schätzverfahren über das Auslesen der Signalstärken<br />

für die Positionswerte. Da Umgebungsänderungen die<br />

Signalstärke beeinflussen können, ist es oft schwierig, mit<br />

dieser Technik ein hohes Maß an Genauigkeit zu erzielen.<br />

Alternative ist das ToF (Time of Flight)-Verfahren, das bei<br />

direkter Sichtverbindung zwischen Sender und Empfänger<br />

greift und genaue Positionsdaten ermittelt. Schon länger<br />

kommen bei diesen RTLS-Einsätzen UWB-Funkmodule<br />

millionenfach zum Einsatz, die allerdings gegenwärtig auf<br />

Batterien zur Stromversorgung angewiesen sind. Obwohl<br />

UWB-Systeme sich durch geringen Stromverbrauch auszeichnen,<br />

müssen auch hier die Batterien ersetzt oder aufgeladen<br />

werden, was erhebliche Wartungskosten erzeugt. „Genau<br />

hier sehen wir ein riesiges Potenzial für eine Wiegand-<br />

Lösung, “ so Best. „Im Visier haben wir ein Szenario, bei dem<br />

unsere Harvester, getriggert durch das externe Magnetfeld,<br />

den Energieimpuls für die Versorgung des UWB-Moduls<br />

liefern, sobald ein Objekt bewegt und an einer spezifischen<br />

Location ein- oder ausgecheckt wird. Noch sind wir weit weg<br />

von einer praktischen Realisierung, aber wir arbeiten dran!“<br />

Stabmagnete am Rahmen angebracht wurden. Die kompakten<br />

Harvester bestehen aus einem 21 mm langen, aufwändig konditionierten<br />

Wiegand-Draht, der in eine Spule eingebettet ist. Sie<br />

haben die Größe einer AAA-Batterie (d=7,5 mm). Jedes Mal,<br />

wenn das Fenster geöffnet oder geschlossen wird, gleiten die<br />

Harvester an den Magneten vorbei, was in dem hochsensiblen<br />

Wiegand-Draht abrupte magnetische Polaritätswechsel auslöst.<br />

Die über diese Pulse generierte Energiemenge ist un abhängig<br />

davon, wie schnell oder langsam das Fenster bewegt wird – ein<br />

USP der Wiegand-Technologie. Die durch die Umpo lung getriggerten<br />

Impulse erzeugen 10 μJ Energie pro Harvester: Genug,<br />

um den Mikrocontroller zu aktivieren und den im System integrierten<br />

Temperatursensor auszulesen. Das Team fügte ein UWB-<br />

Sendemodul hinzu, mit dem das 134 Byte-große Daten paket<br />

problemlos an eine 60 m entfernte Empfangsstation gefunkt<br />

werden konnte.<br />

„Noch haben wir es mit ersten Prototypen und Lab-Demos zu<br />

tun, nicht mit einem fertigen Produkt,“ fasst Best zusammen. „Immerhin<br />

haben wir gezeigt, welches Potenzial in der Wiegand-Technologie<br />

steckt und was sich schon jetzt durch die Kombina tion<br />

unserer Energy Harvester mit handelsüblichen elektronischen<br />

Komponenten machen lässt.“ Welche Marktchancen sich künftig<br />

für kommerzielle Sensorsysteme auf Wiegand-Basis bieten, zeigen<br />

Prognosen. So wird das Industrielle Internet of Things (IIoT) in<br />

den kommenden zehn Jahren um das Dreifache wachsen.<br />

Bilder: Schmuckbild peterschreiber.media – stock.adobe.com, sonstige Fraba<br />

www.ubito.com<br />

UNTERNEHMEN<br />

Fraba B.V.<br />

Jan Campertstraat 9, 6416 SG Heerlen,<br />

Niederlande<br />

E-Mail: info@fraba.com<br />

03 Sobald die Harvester beim Öffnen oder Schließen des Fensters die<br />

Magnete passieren, kommt es zu plötzlichen Polaritätswechseln und<br />

dem Auslösen der Wiegand-Pulse<br />

AUTOR<br />

Martin Wendland, freier Journalist,<br />

Toronto/ Kanada<br />

40 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

INDUKTIVE KOPPLER MIT IO-LINK<br />

Balluff erweitert sein Portfolio um die induktiven<br />

Koppler BIC G30. Diese eignen sich vor allem für<br />

Anwendungen im Washdown-Bereich mit besonders<br />

hohen hygienischen Anforderungen. Grund hierfür ist<br />

u. a. ein erweiterter Betriebstemperaturbereich von -25<br />

bis +85°C. Zu den weiteren Merkmalen gehören ein<br />

robustes Edelstahlgehäuse, das die Anforderungen der<br />

Schutzklasse IP69K erfüllt, sowie eine Ecolab- und<br />

UL-Zulassung. Nutzer haben zudem die Möglichkeit,<br />

bis zu 2 A Dauerausgangsstrom berührungslos zu übertragen.<br />

Die Koppler kommen<br />

vor allem bei Applikationen<br />

in der Robotik beim Ansteuern<br />

von Greifarmen oder in<br />

flexiblen Produktionsinseln<br />

und Verpackungsmaschinen<br />

zum Einsatz. Die dabei<br />

integrierte Vibrationserkennung<br />

ist besonders für die Früherkennung von Anomalien<br />

im Fertigungsprozess geeignet. Beide Varianten<br />

ermöglichen dank IO-Link-Schnittstelle einen reibungslosen,<br />

transparenten und schnellen Austausch von<br />

Daten zwischen IO-Link-Device und IO-Link-Master<br />

sowie die Stromversorgung für Sensoren und Aktoren.<br />

www.balluff.com<br />

MARITIME ANWENDUNGEN ALS STRESSTEST<br />

Stromversorgung muss sicher und schnell funktionieren. Auf<br />

Land – und auf Hoher See. Mit der DNV-Zertifizierung für<br />

VX25 Ri4Power tritt Rittal den Nachweis an, dass sein<br />

Niederspannungsschaltanlagen system fit für maritime<br />

Applikationen ist, etwa bei Kreuzfahrtschiffen oder Off-<br />

Shore-Anlagen. Damit wird gleich zeitig der Zulassungsprozess<br />

auf Kundenseite vereinfacht. Das bauart geprüfte<br />

Schalt- und Energieverteilanlagensystem VX25 Ri4Power<br />

bietet Störlichtbogenschutz und ist bis 3.840 A zertifiziert.<br />

Anwender können so die Anforderungen der Schifffahrtsbranche,<br />

in der Schnelligkeit,<br />

Sicherheit und Standardisierung<br />

oberste Priorität haben, mit den<br />

Vorteilen einer Systemlösung<br />

mit abgestimmtem Zubehör<br />

erfüllen. Die von der DNV (DNV<br />

ist die größte Schiffsklassifikationsgesellschaft<br />

der Welt)<br />

vergebene DNV-GL-Zertifizierung<br />

bestätigt die Unempfindlichkeit<br />

der Signalgeräte<br />

gegenüber Vibrationen, Erschütterungen und Stößen. Damit<br />

kann sie über den maritimen Bereich hinaus als Gütesiegel<br />

für Produkte im industriellen Einsatz angesehen werden.<br />

www.rittal.de<br />

FÜR SAFETY<br />

ANWENDUNGEN<br />

Besuchen Sie uns<br />

Halle 7A, Stand 506<br />

Redundant und 100% zukunftssicher: PROFIsafe Drehgeber.<br />

Unterstützt die neuen PROFINET Features dank aktuellstem<br />

Encoderprofil V4.2, PROFINET v2.4.1, PROFIsafe Profil v2.6.1 und<br />

PROFIdrive Profil v4. Anpassungen sind durch integrierten Webserver<br />

schnell und einfach einzuspielen. Hohe Auflösung von Singleturn<br />

24 bit non safe / 16 bit safe und Multiturn 12 bit safe.<br />

kuebler.com/profisafe


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

INDUSTRIEKAMERAS WIEDER LIEFERBAR<br />

Mitten in der Chipkrise sorgt Baumer für einen Lichtblick auf dem angespannten Vision-Markt. Der<br />

Spezialist für Industriekameras und Komponenten für die automatisierte Bildverarbeitung kann seit<br />

August wieder USB-Kameras liefern. Baumer startete sofort mit Beginn der Lieferschwierigkeiten ein<br />

Redesign-Programm für seine Kamera-Familien, um die nicht mehr lieferbaren FPGAs durch alternative<br />

integrierte Schaltkreise zu ersetzen. Die ersten elf Modelle der vielseitigen Kameras mit USB-<br />

Schnittstelle sind jetzt wieder lieferbar. Jochen Braun, Vertriebsleiter Vision Produkte, hofft, dass<br />

Baumer mit dem schnellen Redesign bekannten und neuen Kunden ein wenig Luft verschafft. „Wir<br />

können unsere Geschäftspartner jetzt endlich wieder nicht nur mit Beratung, sondern auch mit<br />

Komponenten unterstützen, um gemeinsam diese Chipkrise zu meistern“, sagt Braun. „Wir rechnen<br />

damit, dass ab Ende Dezember <strong>2022</strong> auch die hochauflösenden GigE-Kameras wieder in Volumen<br />

lieferbar sein werden.“<br />

www.baumer.com<br />

LÖSUNGEN FÜR DIE SMARTE AUTOMATION<br />

Die neue Etherline Robot PN FC Cat.5e mit Fast-Connect-Aufbau<br />

von Lapp ist eine hochflexible Industrial-Ethernet-Leitung<br />

speziell für Roboterapplikationen. Denn gerade diese Leitungen<br />

müssen im Einsatz in Industrierobotern einiges aushalten.<br />

Auch bei horizontalen Linearbewegungen, kombiniert mit<br />

Torsion, muss eine nahtlose Daten-Kommunikation der<br />

Feedbackschleifen zwischen Sensorik am Roboterarm, der<br />

Robotersteuerung sowie deren<br />

Anbindung an die Steuerungssysteme<br />

gewährleistet sein. Hierfür hat<br />

Lapp die hochflexible Cat.5e-Ethernet-<br />

Leitung für den dauerbewegten<br />

Einsatz mit Torsionsbeanspruchung<br />

entwickelt. Sie eignet sich für<br />

Profinet-Anwendungen nach Typ R.<br />

Die neue Variante mit Fast-Connect-<br />

Anschluss lässt sich dank eines<br />

konstruktiven Kniffs noch einfacher<br />

konfektionieren und installieren.<br />

www.lappkabel.de<br />

ZUVERLÄSSIGE UND KOMPAKTE<br />

FÜLLSTANDSÜBERWACHUNG<br />

Der kapazitive Grenzstandmelder<br />

Jumo<br />

Zelos C01 LS ermittelt<br />

den Füllstand von<br />

Flüssigkeiten und<br />

Feststoffen mit Temperaturen<br />

zwischen -40<br />

und +200 °C. Das Gerät<br />

kann auch in drucküberlagerten<br />

Tanks oder Rohrleitungen eingesetzt werden. Dank<br />

der Auto-Kalibrierfunktionalität erkennt sie die Grenzstandmessung<br />

zuverlässig und langzeitstabil. Nach der Konfiguration<br />

der beiden Schaltausgänge kann die Komponente automatisch<br />

und sicher zwischen Messmedium und Reinigungsmedien<br />

oder Schaum unterscheiden. Auch Anhaftungen stellen<br />

kein Problem dar. Ein Kurzschluss- und Verpolschutz sorgt für<br />

zusätzliche Sicherheit.<br />

www.jumo.net<br />

Grenzenlose<br />

Möglichkeiten.<br />

SmartRunner<br />

Explorer 3-D<br />

MitLichtgeschwindigkeit<br />

in diedritte<br />

Dimensionder Automatisierung.<br />

Halle 7A Stand411<br />

08.–10.11.<strong>2022</strong><br />

Mehr Informationen unter<br />

pepperl-fuchs.com/<br />

pr-smartrunner3d


FREIE WAHL DES SIMULATIONSTOOLS<br />

B&R hat seine Entwicklungsumgebung Automation<br />

Studio mit einer neuen Funktion ausgestattet:<br />

Mit FMU Export lässt sich Maschinencode exportieren<br />

und als <strong>SPS</strong>-Simulation in beliebige Simulationstools<br />

integrieren. So können Simulationsexperten<br />

in ihrem gewohnten Software-Ökosystem<br />

arbeiten. Alle benötigten Daten werden automatisch<br />

in einer Functional Mock-up Unit (FMU)<br />

gebündelt. Die exportierte FMU verfügt über eine standardisierte Schnittstelle. Das<br />

eigene Simulationstool muss nur den Standard FMI 2.0 unterstützen. FMI steht für<br />

Functional Mock-up Interface und ist ein industrieunabhängiger Standard für den<br />

Modellaustausch zwischen verschiedenen Modellierungswerkzeugen. Bereits bisher<br />

war es möglich, mit FMU Import Maschinemodelle in Automation Studio zu<br />

importieren. Nun können Entwickler ihren Maschinencode auch exportieren, und<br />

zwar in das Simulationstool ihrer Wahl. Ab Automation Studio 4.12 steht FMU<br />

Export allen Nutzern von Automation Studio zur Verfügung.<br />

www.br-automation.com<br />

INDIVIDUELL EINSTELLBAR UND AD HOC STARTKLAR<br />

Die inkrementalen Drehgeber von<br />

IPF Electronic lassen sich direkt vor<br />

Ort mit einem PC per USB-Schnittstelle<br />

parametrieren und flexibel<br />

auf die jeweils erforderliche Anzahl<br />

an Impulsen (zwischen 1 und 65 536 Impulsen) pro Umdrehung ausrichten. Sie sind<br />

somit innerhalb kürzester Zeit einsatzbereit, eine Teilebevorratung aufgrund<br />

variierender Vorgaben an die Strichteilung entfällt. Die Drehgeber liefern pro<br />

Ausgang (Push-Pull) jeweils zwei um 90 ° gegeneinander verschobene Signale für<br />

die höchstmögliche Auflösung. In Summe stehen drei Varianten mit einem<br />

Gehäuse durchmesser von 58 mm zur Auswahl: VD589820 mit 6-mm-Vollwelle,<br />

VD589821 mit 10-mm-Vollwelle und VD589822 mit 12-mm-Hohlwelle. Alle<br />

parametrierbaren Drehgeber sind für Betriebstemperaturen von - 20 bis + 80 °C<br />

ausgelegt, weisen einen Versorgungsspannungsbereich von 5 bis 30 V DC auf und<br />

sind schock- sowie vibrationsfest ausgeführt.<br />

www.ipf.de<br />

INTELLIGENTE SAFETY-LÖSUNGEN FÜR DIE AUTOMATISIERTE<br />

FERTIGUNG<br />

ONE-STOP-SHOPPING<br />

FÜR CLEVERE LÖSUNGEN<br />

Drehgeber<br />

Magnetische Abtasttechnik – robust,<br />

kompakt und kosteneffektiv<br />

Multiturn ohne Batterien oder Getriebe<br />

Individuell konfigurierbar und Losgröße eins<br />

Kit Encoder<br />

Intelligente Montage-Kits für integriertes<br />

Motorfeedback – wartungsfrei und günstig<br />

Weltweit kleinstes Multiturn-Kit (d=22 mm)<br />

für Kleinantriebe<br />

LINARIX Seilzuggeber<br />

Extrem präzise Messungen<br />

Preiswert und robust<br />

TILTIX Neigungssensoren<br />

Schutzklasse IP69K und kompaktes Design<br />

Dynamic TILTIX – duales Messsystem für<br />

härteste Einsätze<br />

Mit dem hochflexiblen Türschließsystem<br />

MGB2 Modular bietet Euchner<br />

Sicherheitstechnik für den direkten<br />

Anschluss an Ethernet-Busprotokolle<br />

wie Profinet und Ethercat P. Die<br />

Möglichkeit zur Kommunikation<br />

über IO-Link ist zudem Standard bei<br />

allen neuen Smart-Safety-Lösungen.<br />

Die jüngsten Neuentwicklungen sind<br />

der Sicherheitsschalter CTS, der durch seine kompakten Maße und eine hohe<br />

Zuhaltekraft überzeugt, und das sichere Schlüsselsystem CKS2 zum Sperren und<br />

Starten von Anlagen. Das CKS2 ist nicht nur als kompaktes System mit integrierter<br />

Auswerteelektronik erhältlich, sondern auch als Submodul für den Einbau in das<br />

Schutztürsystem MGB2 Modular. Dank hochcodierter RFID-Schlüssel auf Transponderbasis<br />

gewährleistet das System stets höchsten Manipulationsschutz sowie<br />

eine Sicherheitsstufe gemäß Kategorie 4/ PL e.<br />

www.euchner.de<br />

Wiegand Sensoren<br />

Berührungsloses elektromagnetisches<br />

Energy-Harvesting<br />

Verschleißfrei und zuverlässig –<br />

millionenfach bewährt<br />

Besuchen Sie uns auf der<br />

<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong> in Nürnberg<br />

Halle 4A – Stand 500<br />

www.posital.de


REX<br />

Das kompakte<br />

und transparente<br />

Schaltnetzteil<br />

PLATTFORMGESTÜTZTE SORTIMENTSERWEITERUNG<br />

BEI DREHGEBERN<br />

Kübler hat auf Basis seiner Industrial Ethernet<br />

Drehgeber-Plattform neben Profinet erstmals<br />

einen SIL3-zertifizierten PROFIsafe Drehgeber und<br />

einen EtherNet/IP Drehgeber realisiert. Sendix S58<br />

PROFIsafe in Baugröße 58 mm ist als Singleturn<br />

und Multiturn in Wellen- oder Hohlwellenausführung<br />

verfügbar. Er überträgt bis zu 16 Bit safe bzw.<br />

bis zu 24 Bit non-safe sowie in der Multiturn-Variante zusätzliche Informationen von bis zu<br />

12 Bit safe. Die neuen Drehgeber sind zudem mit den neuesten zertifizierten Encoder-Profilen<br />

(Profinet v2.35 / PROFIsafe Profil v2.6, PROFIdrive Profil v4.2, ENCODER Profil v4.2,) ausgestattet.<br />

Ebenfalls neu ist Sendix F58 EtherNet/IP. Das erweiterte Funktionsprofil umfasst unter<br />

anderem das Link Layer Discovery Protocoll (LLDP), Getriebefaktor, Round Axis-Funktionalität<br />

und Beschleunigungsberechnung. Die Informationen werden mit einer Singleturn Auflösung<br />

bis 19 Bit bzw. 24 Bit bei Multiturn übertragen. Eine Anbindung an bis zu fünf PLCs ist möglich.<br />

www.kuebler.com<br />

SAFETY & SECURITY WEITER GEDACHT<br />

Das REX-System ist die umfassende<br />

Absicherungs- und Verteilungslösung<br />

für Ihre Maschinen<br />

und Anlagen – dank des neuen<br />

Schaltnetzteils PFR12D sind alle<br />

Steuerstromkreise immer optimal<br />

mit 24 V DC versorgt.<br />

IHR NUTZEN<br />

• Erhöhte Maschinenverfügbarkeit:<br />

Hohe Transparenz und<br />

stabiles Design<br />

• Flächen- und Volumenreduktion<br />

im Schaltschrank:<br />

Kompakte Form und geringe<br />

Konvektionsabstände<br />

• Zeiteinsparung bei E-Konstruktion<br />

und Montage:<br />

Praktische Modul-Anreihung und<br />

Push-In Anschlusstechnik<br />

• Einfache Konstruktion:<br />

Einheitliches Design und kein<br />

Zubehör<br />

Haben Sie dazu weitere Fragen?<br />

Besuchen Sie uns auf der <strong>SPS</strong> in<br />

HALLE 3, STAND 219.<br />

Mehr Infos unter www.e-t-a.de<br />

Lösungen für das Zutrittsmanagement sowie die Absicherung mobiler Maschinen und deren<br />

Gefahrenbereiche ist Thema bei Pilz. So steht mit PNOZmulti 2 ab sofort eine Kleinsteuerung<br />

mit einer Baubreite von 22,5 mm zur Verfügung. Das schmale Standalone-Basisgerät<br />

PNOZ m C0 bietet die baulichen Eigenschaften<br />

eines Sicherheitsrelais, soll jedoch leistungsstark<br />

wie eine Sicherheitssteuerung sein. Ein Security<br />

Key Manager sorgt für die Verschlüsselung der<br />

Gerätedaten. Weiterhin präsentiert Pilz die<br />

Ausleseeinheit PITreader card unit, über die sich<br />

Bediener mit RFID-Schlüsseln im neuen Kartenund<br />

Stickerformat identifizieren. Im Bereich<br />

„Mobile Safety“ wurde außerdem ein Gesamtpaket<br />

geschnürt. Es besteht aus dem Laserscanner<br />

PSENscan, den Auswerteeinheiten<br />

PNOZmulti 2 bzw. myPNOZ sowie der Industrial Firewall SecurityBridge. Neu sind auch<br />

Muting-Arme, die sich horizontal am Sicherheitslichtgitter PSENopt II montieren lassen und<br />

die Konfiguration unterschiedlicher Schutzfelder ermöglichen.<br />

www.pilz.com<br />

BIS ZU 128 LESESTELLEN ERFASSEN UND ZENTRAL<br />

PARAMETRIEREN<br />

Mit einem kostenlosen Firmware-Update werden IP67-RFID-Interfaces von Turck fit für die<br />

barrierefreie Kommunikation im IIoT, etwa zwecks einfacher Identifizierung und Nachverfolgung<br />

von Produkten. Während der OPC-UA-Server samt AutoID Companion Specification V. 1.01<br />

für die direkte Kommunikation mit MES-, <strong>SPS</strong>-, ERP- oder Cloud-Systemen sorgt, verspricht der<br />

HF-Busmodus Kostenvorteile bei Anwendungen mit vielen Lesepunkten. Er wird nach dem<br />

Update durch TBEN-L5-4RFID-8DXP-OPC-UA unterstützt. Dabei lassen sich bis zu 32 HF-Schreib-<br />

Lesegeräte an jedem RFID-Eingang anschließen. Bei vier RFID-Kanälen pro Modul können so bis<br />

zu 128 Lesestellen erfasst und zentral parametriert<br />

werden. Die neue Firmware erlaubt zudem das<br />

kontinuierliche Lesen von UID/EPC oder RFID-Benutzerdaten.<br />

So kann beispielsweise ein MES- oder<br />

SAP-System jederzeit Eventbenachrichtigungen<br />

empfangen und weiterverarbeiten. Parallel ermöglicht<br />

der neue Webserver die Konfiguration des OPC-UA-<br />

Servers inklusive der UHF-Parameter und liefert<br />

UHF-Tools zum Testen des Lesens von Datenträgern.<br />

www.turck.com<br />

ENGINEERING TECHNOLOGY


DRUCKMESSUMFORMER MIT VOR-ORT-ANZEIGE<br />

Der Druckmessumformer DMU 13 Vario ist eine<br />

Weiterentwicklung des DMU 13. Als Kombination<br />

aus einer mechanischen, stromunabhängigen<br />

Vorortanzeige auf Basis eines Rohrfeder-Sicherheitsmanometers<br />

und einem elektrischen<br />

Ausgangs signal bietet der Druckmessumformer<br />

besten Ablesekomfort und optimale Möglichkeiten<br />

der Implementierung in vorhandene digitale<br />

Systeme. Mit dem DMU 13 Vario erweitert Afriso<br />

den Mess bereich des Druckmessumformers bis<br />

400 bar. Dabei verbessert sich die Messgenauigkeit<br />

auf unter ± 0,3 % FSO nach IEC 60770. Auch im<br />

Temperatur fehlerband konnte mit der Überarbeitung die Genauigkeit signifikant<br />

von ≤ 1 % FSO/10K auf ≤ 0,15 % FSO/10K verbessert werden. Die Leistungssteigerungen<br />

lassen sich im Wesentlichen auf den Einsatz einer piezoresistiven<br />

Poly-Silizium-Dünnfilm-Messzelle zurückführen, die die piezoresistive Edelstahl-<br />

Messzelle des DMU 13 ersetzt und auch für den möglichen Verzicht auf eine<br />

Druckübertragungsflüssigkeit verantwortlich ist.<br />

www.afriso.de<br />

SMARTE SENSORIK FÜR STATIONÄRE UND MOBILE<br />

ANWENDUNGEN<br />

Schaltschranklose Automatisierung, Automatisierungstechnik für die<br />

Lebensmittel industrie und Bildverarbeitung für mobile Robotik stehen bei IFM<br />

aktuell im Fokus. Neu im Angebot sind Netzteile mit IO-Link-Schnittstelle, die<br />

Schutzart IP67 erfüllen und eine Spannungsversorgung direkt an der Maschine<br />

ermöglichen. Integrierte elektronische Sicherungen schützen<br />

die 24-V-Spannungsversorgung vor Überspannungen<br />

und Kurzschlüssen. Hinzu kommen neue IO-Link-Master der<br />

Reihe PerformanceLine für die Lebensmittelindustrie. Sie<br />

erfüllen die Schutzarten IP65, IP67 und IP69K. Die M12-<br />

Buchsen bestehen aus Edelstahl und die Dichtungen aus<br />

EPDM. Darüber hinaus stellt IFM Leitungen mit gemäß IEC<br />

61076 L-codierten Steckverbindern, EHEDG- und FDA-konforme<br />

Drucksensoren und die Hardware-Plattform O3R vor.<br />

www.ifm.com<br />

fsg-sensors.de<br />

SENSORS<br />

WITHOUT LIMITS<br />

Nie wieder Kompromisse!<br />

Durch unsere kundenspezifischen<br />

Produktlösungen<br />

sind Sie maximal flexibel.<br />

FSG Fernsteuergeräte setzt Standards in<br />

der Welt der Sensortechnik und entwickelt<br />

maßgeschneiderte Produkte für zahlreiche<br />

Branchen und Einsatzbereiche. Überzeugen<br />

Sie sich von unserer Produktvielfalt auf der<br />

<strong>SPS</strong> in Nürnberg.<br />

Besuchen Sie uns auf der<br />

8. bis 10. November <strong>2022</strong><br />

HALLE 4A | STAND 351<br />

EINFACH EINSTEIGEN UND TSN-NETZWERKE<br />

FLEXIBEL MANAGEN<br />

Mit dem TSN-Analyser (Time-Sensitive Networking) präsentiert EKS Engel ein<br />

Diagnosegerät in robuster Bauform. Es verspricht einen einfachen und vergleichsweise<br />

kostengünstigen Einstieg in die Analyse von TSN-Datenverkehren<br />

und dient der Projektierung, Inbetriebnahme, Wartung und<br />

Überwachung. Auf die Management- und Diagnosefunktionen<br />

lässt sich via Webschnittstelle, über eine grafische Nutzeroberfläche<br />

oder Command Line Interface (CLI) zugreifen. Zu den unterstützten<br />

Echtzeit-Standards gehören Verfahren aus den Bridgesund<br />

Bridged-Network-Normen IEEE 802.1Q und das auf der<br />

Zeitsynchronisationsspezifikation IEEE 1588 basierende Profil aus<br />

IEEE 802.1AS. Auswertbare Netzwerkparameter sind z. B. Datenrate,<br />

Latenz und der Jitter ausgewählter TSN-Flows. Der passiv<br />

gekühlte Analyser ist für einen Temperaturbereich von -25 bis<br />

+65°C ausgelegt und erfüllt Schutzart IP20. Die redundante<br />

Spannungsversorgung (12-36 VDC) kann wahlweise über ein<br />

Netzteil oder einen USB-C-Port erfolgen.<br />

www.eks-engel.de


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

AUTOMATISIERUNGS-, ANTRIEBS- UND<br />

CONTROLLÖSUNGEN AUS EINER HAND<br />

Umfassende Automatisierungs-, Antriebs- und Controllösungen<br />

aus einer Hand bestimmen bei der <strong>SPS</strong> den Messeauftritt<br />

von Yaskawa. Unter dem Motto „Connectivity erleben“ steht<br />

die komplett neu entwickelte Automations-Plattform i 3 Control<br />

im Mittelpunkt. Sie bildet eine technisch aufeinander abgestimmte<br />

Gesamtlösung<br />

für industriespezifische<br />

Steuerungen<br />

– von der<br />

Engineering-<br />

Software über<br />

die Controller-<br />

Hardware bis<br />

hin zur integrierten<br />

Chip-<br />

Technologie und perspektivisch auch darüber hinaus. Als<br />

Auftakt für das kontinuierlich wachsende i 3 Control-Portfolio<br />

zeigt Yaskawa in Nürnberg die erste <strong>SPS</strong> dieser neuen Plattform:<br />

die iC9210-PN. Neu sind zudem der Kranumrichter CR700<br />

sowie der Liftumrichter LA500. Für die Umrichter der Baureihen<br />

GA500 und GA700 ist jetzt die ethernetbasierte Multiprotokollkarte<br />

verfügbar, die vier Protokolle auf einer einzigen Karte<br />

ermöglicht und damit die Inbetriebnahme flexibler gestaltet.<br />

www.yaskawa.de<br />

ABOMODELLE IM MASCHINEN- UND<br />

ANLAGENBAU<br />

Abomodelle sind auch für Unternehmen aus der Industrie<br />

geeignet, um flexibel auf die alle Kundenwünsche einzugehen<br />

und die Software-Funktionen zu monetarisieren. Abos<br />

sorgen dafür, dass Hersteller durch niedrigere Einstiegskosten<br />

neue Kunden gewinnen und aufgrund der Flexibilität<br />

eine langfristige Kundenbindung erzielen können. Aus<br />

Sicherheitsgründen sind Geräte und Maschinen in der<br />

Produktion oft nicht im Internet. CodeMeter von Wibu-<br />

Systems verschlüsselt die Software und erlaubt deren<br />

Lizenzierung sowohl im Online- als auch Offline-Betrieb,<br />

inklusive einfacher Verlängerung der Abos. CodeMeter<br />

erlaubt eine automatische Verlängerung der Lizenz, wenn<br />

eine permanente oder zeitweilige Internetverbindung<br />

besteht. Beim Offline-Betrieb wird die Lizenz manuell<br />

verlängert, indem der Anwender eine Update-Datei mit der<br />

Lizenzaktualisierung auf das abgeschottete Gerät überträgt.<br />

Er bekommt die Update-Datei oder den Aktivierungscode für<br />

ein Lizenzportal direkt vom Hersteller per E-Mail.<br />

www.wibu.com<br />

Für die Verbindungen,<br />

die am wichtigsten sind.<br />

Besuchen<br />

Sie uns auf der<br />

<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

in Halle 2<br />

Stand 310<br />

Jetzt kostenloses<br />

Messeticket sichern!<br />

Der Umgang mit Industrie 4.0 sollte so einfach und intuitiv sein wie ein Kinderspiel, um Ihre Projekte schneller auf die<br />

nächste Stufe zu bringen. Deshalb sind all unsere Produkte so entwickelt, dass sie zu Ihren speziellen Anforderungen<br />

passen und selbst stärkster Beanspruchung und härtesten Bedingungen widerstehen – wohin auch immer Ihre Ideen<br />

Sie führen. Verbinden Sie sich mit uns: www.lapp.com<br />

Reliably connecting the world


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

Messe Nürnberg<br />

Halle 7 Stand 494<br />

Dual Encoder KCI 120Dplus<br />

Roboter hochgenau bewegen<br />

Der neue Dual Encoder KCI 120Dplus von HEIDENHAIN<br />

verbindet Motorfeedback und Positionsmessung in<br />

einem kompakten Drehgeber. Damit können beide Funktionen<br />

an allen Achsen eines Roboters genutzt werden.<br />

Ungenauigkeiten wie das Umkehrspiel des Getriebes<br />

oder Rückwirkungen aus der Applikation werden<br />

kompensiert – entscheidend für dynamische und hochbewegliche<br />

Roboter. So macht der KCI 120Dplus aus<br />

einem klassischen Gelenkarmroboter ein hochgenaues<br />

Fertigungssystem und einen sicheren Cobot.<br />

robotics.heidenhain.com<br />

DR. JOHANNES HEIDENHAIN GmbH<br />

www.heidenhain.com


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

48 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

LINEARACHSEN MIT ZAHNRIEMENANTRIEB<br />

MIT LEICHTIGKEIT<br />

AUTOMATISIEREN<br />

Die präzisen Linearachsen von Norelem<br />

stellen eine ab Lager verfügbare<br />

Standardlösung dar, wenn es um die<br />

Automatisierung von Linearbewegungen<br />

geht. Sie eignen sich für den Einsatz in<br />

Produktions-, Montage-, Verpackungs-,<br />

Logistik- und Lagerlinien oder an<br />

speziellen Industriemaschinen.<br />

Ein Zahnriemenantrieb stellt eine sanfte<br />

und synchrone Übertragung auch von<br />

schweren und konstanten Lasten sicher.<br />

Emily Kipp, Leitung Marketing bei der<br />

Norelem GmbH & Co. KG in Markgröningen<br />

Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong> DIGITAL SCOUT 49


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

01<br />

01 Linearachsen mit Zahnriemenantrieb und Profil schienenführung<br />

sind kompakt und leicht, weisen aber gleichzeitig eine hohe Steifigkeit auf<br />

02 Im Verbund mit Zahnriemenscheiben kommen die Zahnriemen<br />

in vielzähligen Anwendungen im Maschinenbau, der Automatisierungsbranche<br />

sowie im Handwerk zum Einsatz<br />

03 In Verbindung mit den Zahnriemenscheiben bilden Zahnriemen<br />

einen kompakten Antrieb mit großer Leistungsdichte und hohem<br />

Wirkungsgrad<br />

02<br />

03<br />

Die Linearachsen mit Zahnriemenantrieb und Profilschienenführung<br />

von Norelem sind kompakt und leicht, weisen<br />

aber gleichzeitig eine hohe Steifigkeit auf. Der<br />

Zahnriemen antrieb sorgt für einen geschmeidigen, synchronen<br />

Antrieb. „Zahnriementriebe werden unter anderem in<br />

Positio nierantrieben eingesetzt, da sie aufgrund der formschlüssigen<br />

Kopplung reproduzierbar arbeiten“, erklärt Martin Ahner,<br />

Leiter der Norelem Academy. „Außerdem können sie weitgehend<br />

spielfrei ausgeführt werden. In diesem Fall wird der Zahnriementrieb<br />

als Stelltrieb verwendet.“ Dank der abgedichteten Lager<br />

ergibt sich für die Linearachsen eine geringe Wartung. Die Riemen<br />

selbst sind gut erreichbar, sodass Anwender die Spannung<br />

einfach einstellen können oder bei Bedarf ein Austausch erfolgen<br />

kann. Die Stand ard hublängen betragen bis zu 1.500 mm, auf Anfrage<br />

sind die Linearachsen aber auch in Sonderlängen bis zu<br />

4.000 mm erhältlich.<br />

AUFBAU DER LINEARACHSEN<br />

Der Grundkörper besteht aus einem selbsttragenden Aluminium-Strangpressprofil<br />

mit integrierter Profilschienenführung.<br />

Es handelt sich um ein Standardprofil der Bau reihe I mit<br />

den Maßen 60 × 60 mm oder 80 × 80 mm. Das Schienensystem<br />

kann hohe Kräfte aus allen Richtungen aufnehmen, ist verschleißarm<br />

und bietet einen optimalen Ablauf bei der Bewegung<br />

großer Massen. An den Außenseiten des Aluminiumprofils<br />

befinden sich Nuten für eine einfache und sichere Montage<br />

und zur Befestigung von Zubehörteilen. Die Nutbreite<br />

beträgt 6 oder 8 mm. Durch den symmetrischen Aufbau ermöglicht<br />

die Linearachse den Anbau von Motoren und Getrieben an<br />

allen vier Seiten der Lagergehäuse. Der Aluminium-Schlitten<br />

der Linear führung besitzt vier Gewindebohrungen zur Montage<br />

weiterer Elemente. Zusätzliche Zentrierbohrungen ermöglichen<br />

eine passgenaue Montage.<br />

Mit Stahlzugträgern verstärkte Zahnriemen ermöglichen eine<br />

hohe Kraftübertragung und gleichzeitig eine hohe Positioniergenauigkeit.<br />

Der Zahnriemen läuft an der Oberseite des Aluminiumprofils<br />

in Führungsnuten und schützt dadurch alle im<br />

Profil liegenden Teile vor Verschmutzung.<br />

ZAHNRIEMEN UND ZAHNRIEMENSCHEIBEN<br />

„Im Verbund mit Zahnriemenscheiben kommen Zahnriemen<br />

von Norelem in vielzähligen Anwendungen im Maschinenbau,<br />

der Automatisierungsbranche sowie im Handwerk zum Einsatz“,<br />

erläutert Ahner. „Ihre Vorzüge spielen sie dort aus, wo<br />

die Übertragung großer Kräfte, hohe Beschleunigung, präzise<br />

Positionierung und Gleichlaufkonstanz gefordert sind.“ Ihre<br />

Zuverlässigkeit und der geringe Wartungsaufwand, ihre Laufruhe<br />

und die hohe Energieeffizienz machen Zahnriementriebe<br />

zu einem beliebten Antriebsmedium. Das Unternehmen hält<br />

nicht nur ein breites Set an Standardgrößen vor, sondern hat<br />

Zahnriemen auch als Meterware im Angebot.<br />

In Verbindung mit den Zahnriemenscheiben bilden Zahnriemen<br />

einen kompakten Antrieb mit großer Leistungsdichte<br />

und hohem Wirkungsgrad. Sie sollen wartungs- und geräuscharm,<br />

beständig gegen vielfältige Umwelteinflüsse und bei richtiger<br />

Dimensionierung langlebig sein. „Für<br />

Antriebslösungen setzt man grundsätzlich endlos gefertigte<br />

Zahnriemen ein“, weiß Ahner. „Sie gewährleisten ein gleichbleibend<br />

hohes Leistungsprofil sowie Längenstabilität.“<br />

ALS METERWARE ERHÄLTLICH<br />

Die ebenfalls bei Norelem erhältliche Meterware dient vorwiegend<br />

dazu, die Drehbewegung der Zahnriemenscheibe in eine<br />

Linearbewegung zu verwandeln: In diesem Falle werden die<br />

offenen Enden mittels Klemmplatten an den beweglichen<br />

50 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

Play Your Game.<br />

At <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>.<br />

Schlitten befestigt. Wird die Meterware zu einem endlosen Band zusammengeschweißt,<br />

reduzieren sich die Festigkeitswerte um rund 50 %, da die Zugträger<br />

an der Schweißstelle getrennt sind. Sie sind deshalb nicht geeignet für Anwendungen,<br />

die Präzision und die Übertragung hoher wie gleichmäßiger Kräfte<br />

erfordern. Die Meterware wird in Standard-Rollenlängen von 100 Meter gefertigt<br />

und kann in jeder gewünschten Länge geliefert werden. Der Temperaturbereich<br />

für den Einsatz der Riemen reicht von – 30 bis + 100 °C. Die Riemen sind chemisch<br />

beständig, z. B. gegen Fette und Öle.<br />

VERSCHIEDENE WERKSTOFFE UND PROFILE<br />

Zahnriemen sind bei Norelem in unterschiedlichen Werkstoffen und Profilen<br />

erhältlich. Die Profile T und AT bestehen aus Polyurethan (PU) mit Stahlzugstrang.<br />

Bei Profil HDR besteht der Riemenzahn und Rücken aus Chloroprenekautschuk<br />

(CR), die Zugstränge im Zahnriemen aus Glascord. Das Zahnabdeckgewebe ist aus<br />

Polyamid gefertigt.<br />

Zahnscheiben werden je nach Ausführung aus hochwertigem Aluminium oder<br />

Stahl unter Einhaltung geringster Toleranzen gefertigt. Die Scheiben sind zentriert<br />

bzw. vorgebohrt. Passbohrungen und Keilnuten können bei Bedarf nachträglich<br />

eingebracht werden. Darüber hinaus bietet Norelem Zahnwellen an, mit denen eigene<br />

Zahnscheiben und Klemmplatten zur Befestigung der offenen Zahnriemen<br />

hergestellt werden können.<br />

VIELFÄLTIGES ZUBEHÖR FÜR LINEARACHSEN<br />

Für die Linearachsen mit Zahnriemenantrieb bietet Norelem zahlreiche Zubehör­<br />

Optionen an. So gestatten Nutentische durch die Profilnuten vielzählige Befestigungsmöglichkeiten<br />

am Führungsschlitten.<br />

Darüber hinaus bietet das Unternehmen<br />

Motoranbausätze an,<br />

die eine einfache und wirtschaftliche<br />

Lösung zur Anbindung von<br />

Elektromotoren darstellen. Schutzkappen<br />

schützen offene Achsenden<br />

wirkungsvoll vor Staub, während<br />

Aluminiumprofile eine einfache Anbindung<br />

der Linear achsen ermöglichen.<br />

Synchronisiersätze erlauben<br />

das Synchronisieren von zwei parallel<br />

montierten Linearachsen.<br />

Nicht zuletzt hält Norelem induktive<br />

Näherungsschalter auf Lager, die<br />

von oben montier- und einschraubbar<br />

sind.<br />

Bei Norelem sind aber auch<br />

Lineareinheiten mit elektrischen<br />

oder pneumatischen Antriebsarten<br />

erhältlich. Wer sich nicht sicher ist,<br />

kann eine Expertenberatung in Anspruch<br />

nehmen. In der frei zugänglichen<br />

und einzigartigen Wissensdatenbank<br />

der Norelem Academy<br />

können sich Ingenieure im Produktwissen<br />

„Linearachsen mit<br />

Zahnriemenantrieb“, aber auch<br />

selbst über die Eigenschaften der<br />

einzelnen Lösungen informieren.<br />

Bilder: MaciejBledowski – stock.adobe.com;<br />

Norelem<br />

www.norelem.de<br />

DIE IDEE<br />

„Für die Automatisierung von<br />

Linearbewegungen etwa in<br />

Verpackungsanlagen bieten sich<br />

Linearachsen mit Zahnriemenantrieb<br />

von Norelem an. Sie sind<br />

kompakt und leicht, weisen aber<br />

gleichzeitig eine hohe Steifigkeit<br />

auf. Der Zahnriemenantrieb sorgt<br />

für einen geschmeidigen, synchronen<br />

Antrieb und gewährleistet<br />

eine sanfte und synchrone Übertragung<br />

auch von schweren und<br />

konstanten Lasten.“<br />

Martin Ahner, Leiter Norelem<br />

Academy in Marktgröningen<br />

It’s All About Listening.<br />

And Understanding.<br />

Nur wer gut zuhört und versteht,<br />

kann die Anforderungen von Kunden<br />

bzw. Branchen in einzigartige, maßgeschneiderte<br />

Lösungen übersetzen.<br />

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KEBA auf der <strong>SPS</strong> in Nürnberg vom<br />

08.-10.11.<strong>2022</strong> in Halle 7, Stand 470.


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

SERIE<br />

ANTRIEBSTECHNIK<br />

FÜR GEBÄUDE<br />

Teil 1: antriebstechnik 10/<strong>2022</strong><br />

Antriebe im Zugangsbereich<br />

Teil 2: antriebstechnik 11/<strong>2022</strong><br />

Aufzugshydraulik<br />

Teil 3: antriebstechnik 12/<strong>2022</strong><br />

Bremsen für Schnelllauftore<br />

PLANETENGETRIEBE<br />

OHNE ZÄHNE KOMMT<br />

KEINER REIN<br />

Vorteile von Planetengetrieben sind die Lastverteilung auf mehrere Zahnräder, eine<br />

kompakte Bauweise und das Übertragen von hohen Drehmomenten. Die Optimax-Baureihe<br />

von ebm-papst beispielsweise hat eine besonders hohe Leistungsdichte, ist zugleich aber<br />

auch sehr robust und langlebig. Zu ihren typischen Anwendungsgebieten gehören deshalb<br />

Schranken- oder Türantriebe, zum Beispiel für Zugangskontrollen.<br />

Sowohl die industrielle Automation als auch die Intralogistik<br />

und Gebäudetechnik benötigen leistungsstarke, zuverlässige<br />

Antriebssysteme. Dafür gibt es von ebm-papst einen<br />

durchdachten Antriebsbaukasten mit einer breiten Auswahl<br />

an Motoren, Regelelektroniken, Getrieben, Brems- und<br />

Sensormodulen. Sie lassen sich zu einem Antrieb nach Maß<br />

kombinieren. Die elektronisch kommutierten ECI-Motoren beispielsweise<br />

decken in den Baugrößen 42, 63 und 80 Millimeter<br />

den Leistungsbereich von 30 bis 750 Watt ab. Für die notwendige<br />

Ralf Pfeiffer Markt Manager Intralogistik und<br />

Fabian Port, Project Team Leader Industrial Drive<br />

Technology, beide ebm-papst St. Georgen GmbH & Co. KG<br />

Untersetzung der schnelldrehenden Innenläufer sorgen dann<br />

unterschiedliche, auf die Antriebe abgestimmte Getriebe.<br />

ROBUSTER SCHRANKENBETRIEB BEI<br />

SCHNELLER ÖFFNUNGSZEIT<br />

Getriebemotoren an Zugangskontrollen und Schranken müssen<br />

widerstandsfähig sein und sollten möglichst wenig Einbauplatz<br />

benötigen. Zu den besonders robusten Getrieben gehören die<br />

Optimax-Planetengetriebe, die es jetzt als komplette Baureihe<br />

passend zu den VDC- und ECI-Antrieben gibt. Die Kombination<br />

ergibt schlanke Antriebssysteme, die sich bei der Montage von<br />

Zugangskontrollen oder Schranken aufgrund ihrer kompakten<br />

Abmessungen gut hinter Führungsschienen oder in seitliche Hol-<br />

52 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


01<br />

02<br />

01 Stark und schick: Auch das Design trägt zur Widerstandsfähigkeit<br />

der Getriebe bei<br />

02 Die Optimax-Baureihe ist konstruktionsbedingt sowie durch<br />

die Auswahl geeigneter Materialien robust und leistungsstark<br />

Find out more:<br />

me integrieren lassen. Das gibt Designfreiheit und die Systeme<br />

lassen sich optisch ansprechend gestalten. Da ein kleinerer<br />

Antrieb Platz spart, ist auch der Einbau weiterer Peripheriegeräte<br />

einfacher.<br />

Gleichzeitig sind die Antriebe dynamisch und lassen sich<br />

feinfühlig regeln, da sie alle für die Steuerung notwendigen<br />

Informationen wie Position, Spannung oder Drehmoment<br />

zur Verfügung stellen. Das steigert einerseits den Durchsatz,<br />

da Zugangskontrollen problemlos große Passagier- oder Besucherströme<br />

bewältigen, andererseits können Schranken<br />

sich schnell und zuverlässig viele Jahre lang bewegen. Dabei<br />

sind Öffnungs- und Schließzeiten von weniger als 1 Sekunde<br />

realisierbar und dies bei hoher Stabilität sowie Sicherheit gegen<br />

Vandalismus.<br />

KONSTRUKTIV STARK UND MATERIAL­<br />

TECHNISCH VANDALISMUSSICHER<br />

Gleich mehrere Konstruktionsdetails sorgen für hohe Robustheit:<br />

Alle Verzahnungsteile der Getriebe bestehen aus gehärtetem<br />

Stahl. Bei den beiden kleineren Ausführungen sind die<br />

gesinterten Planetenräder direkt auf den Bolzen gelagert; der<br />

große Bolzendurchmesser sorgt für geringe Flächenpressungen.<br />

Zur Verbesserung der Gleiteigenschaften tränkt der Antriebsspezialist<br />

die Planetenräder mit synthetischem Öl. Um<br />

möglichst große Leistungen übertragen zu können, werden<br />

in allen Optimax-Getrieben Zahnräder mit sehr großer Radbreite<br />

verbaut. Somit wird, trotz hoher Drehmomente, die<br />

Flächenpressung und damit der Verschleiß an den Zahnflanken<br />

minimiert, wodurch wiederum eine lange Lebensdauer<br />

erreicht wird.<br />

Eine weitere Besonderheit der Getriebebaureihe sind die<br />

hohen Drehmomente. Die mittlere Variante beispielsweise<br />

hat in der zweistufigen Ausführung Spitzendrehmomente bis<br />

zu 150 Nm, und das bei einem Einbau-Kantenmaß von<br />

63 mm und einer Länge von gerade einmal 102 mm. Auch hohe<br />

Radiallasten, die beispielsweise durch Zahnriemen oder<br />

Exzenter entstehen, sieht der Hersteller unkritisch. Das hohe<br />

ACOPOSmotor<br />

Kompakt. Vielseitig.<br />

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Die dezentrale Antriebslösung für<br />

minimalen Maschinen-Footprint.<br />

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B&R | A member of the ABB Group


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

03 Ausgiebig: Im Prüfstand testeten die<br />

Konstrukteure die Getriebe auf Herz und<br />

Nieren, mit dem Ziel die richtige Auslegung<br />

sowohl für den dynamischen Zyklusbetrieb<br />

als auch im Dauerbetrieb zu erreichen<br />

Drehmoment sorgt gleichzeitig dafür, dass selbst kleinere Getriebemotoren lange<br />

Schrankenausleger bewegen können. Die Abtriebsstufe ist mit zwei großen<br />

Kugellagern sehr steif aufgebaut, verkraftet so im Nennbetrieb bis zu 500 N Radiallast<br />

bei einer wartungsfreien Lebensdauererwartung bis zu 10.000 Stunden.<br />

Durch die eingesetzten Flachdichtungen erfüllen die Getriebe standardmäßig<br />

die Anforderungen der Schutzart IP54 und sind damit für den Einsatz im Freien,<br />

aber auch für andere Anwendungen in der Gebäudetechnik bestens gerüstet.<br />

Der Hersteller verzichtet bei dieser Baureihe bewusst auf eine Schrägverzahnung,<br />

um ein gutes Preis-/Leistungsverhältnis zu erreichen.<br />

DESIGN SORGT FÜR FEINE UNTERSETZUNGEN<br />

Das Design trägt ebenfalls zur Widerstandsfähigkeit der Getriebe bei. Trotz des<br />

geringen Kantenmaßes erreichten die Konstrukteure einen sehr großen Hohlraddurchmesser,<br />

da die vier axialen Befestigungsschrauben in den Ecken des<br />

Quadrates platziert sind. Die beiden Flansche greifen formschlüssig in die Verzahnung<br />

des Hohlrades ein und ermöglichen damit sowohl die Ausrichtung der<br />

Bauteile zueinander als auch die Drehmomentabstützung unter den Gehäusekomponenten<br />

(Zwischenflansch – Hohlrad – Gehäuseflansch). Die Funktion der<br />

verwendeten Axialschrauben reduziert sich auf die Verspannung der Gehäuseteile<br />

gegeneinander. Ein schöner Nebeneffekt: Die Befestigung ist einfach erreichbar<br />

und es gibt keine aufwendige, nicht demontierbare Verstiftung.<br />

Die fein abgestimmte Untersetzungsreihe reicht bei allen drei Varianten im<br />

einstufigen Bereich von 3:1 über 5:1 bis hin zu 9:1. Die zweistufigen Ausführungen<br />

sind mit Untersetzungen 9:1, 15:1, 25:1 sowie 45:1 erhältlich. Die Getriebe<br />

sind modular aufgebaut; die sieben Untersetzungsvarianten werden über drei<br />

Einzeluntersetzungen realisiert. Bei entsprechenden Stückzahlen ermöglicht<br />

der Hersteller auch anwendungsspezifische Anpassungen.<br />

HOCHDYNAMISCHE DAUERLÄUFER<br />

Die Getriebebaureihe wurde in einer umfangreichen Produktvalidierung sowohl<br />

im dynamischen Zyklusbetrieb als auch im Dauerbetrieb erfolgreich getestet. So<br />

ist in beiden Betriebsarten Zuverlässigkeit gewährleistet; als Dauerläufer zum<br />

Beispiel an Bandförderern zur Gepäckabfertigung in den Gebäuden von Flughäfen<br />

ebenso wie beim Einsatz in den schnell reagierenden Zugangskontrollen,<br />

Türen, Personenschleusen oder Schranken.<br />

Die Optimax-Baureihe, die jetzt im Antriebsbaukasten verfügbar ist, lässt sich<br />

mit allen ECI-, BCI- und VD/VDC-Motoren kombinieren. Zusammen mit den<br />

passenden Regelelektroniken, Brems- und Sensormodulen lassen sich so maßgeschneiderte<br />

Antriebslösungen aus einer Hand zusammenstellen, zum Beispiel<br />

im unternehmenseigenen Online-Portal. Definierte Vorzugstypen sind laut Hersteller<br />

innerhalb von 48 Stunden versandfertig und stehen damit schnell für Bemusterungen<br />

zur Verfügung.<br />

Bilder: ebm-papst<br />

www.ebmpapst.com<br />

DIE IDEE<br />

„Planetengetriebe zur Kraftübertragung<br />

sind ein adäquates Mittel,<br />

um bei geringer Baugröße hohe<br />

Drehmomente zu übertragen. Die<br />

hier vorgestellte Lösung eignet sich<br />

für viele Anwendungsfälle, zum<br />

Beispiel, um Schranken oder Tore an<br />

bzw. in Gebäuden zu öffnen. Denn<br />

die Planetengetriebe weisen eine<br />

besonders hohe Leistungsdichte auf<br />

und sind zugleich sehr robust sowie<br />

langlebig. Dies erreichen wir durch<br />

den Einsatz von gehärteten Bauteilen<br />

und besonderen konstruktiven<br />

Kniffen.“<br />

Ralf Pfeiffer,<br />

Markt Manager Intralogistik<br />

ebm-papst St. Georgen<br />

GmbH & Co. KG, St. Georgen<br />

54 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

EDELSTAHLSTOSSDÄMPFER MIT 150 MM HUB<br />

Selbsteinstellende Industriestoßdämpfer mit Gewinde M64 und einem Hub von<br />

150 mm gibt es nun in der Stoßdämpferserie Magnum von ACE. Diese sind serienmäßig<br />

in Edelstahl ausgeführt. Auch diese großformatigen Stoßdämpfer haben die<br />

charakteristischen Topfform. Mit ihnen wird die Serie dort abgerundet, wo es<br />

technisch am anspruchsvollsten ist: am oberen Ende der Palette. Dafür wurden<br />

spezielle Werkzeuge entwickelt und genutzt, um das lange zylindrische Gehäuse zu<br />

veredeln. Bei diesem sind auch wegen der Topfform am unteren Ende keine Dichtungen<br />

nötig sind. Die Kombination aus größerem Gehäuse mit neuester Dichtungstechnik,<br />

gehärtetem Führungslager und integriertem Festanschlag steigert die<br />

Dämpfungsleistung und Lebensdauer dieser selbsteinstellenden Dämpfer. Die<br />

robusten Edelstahlvarianten erweitern das Anwendungsspektrum deutlich. Zudem erfüllen sie die Hygienerichtlinien der<br />

Medizintechnik und Lebensmittelindustrie.<br />

www.ace-ace.de<br />

NEUES ONLINETOOL<br />

ERHÖHT<br />

VERFÜGBARKEIT<br />

THE GEAR COMPANY<br />

ANT Antriebstechnik hat sein<br />

Angebot an Spindel- und<br />

Schnellhubgetrieben in den<br />

vergangenen Jahren stetig<br />

erweitert. Nun stellt das<br />

Unternehmen einen gemeinsam<br />

mit dem Plattformspezialisten<br />

Traceparts entwickelten<br />

Onlinekonfigurator vor,<br />

mit dem der Anwender<br />

schnellen und einfachen<br />

Zugang zur Produktauswahl<br />

hat. Für eine einfache und<br />

bequeme Einbindung der<br />

Spindel- und Schnellhubgetriebe<br />

kann der Nutzer die<br />

entsprechenden CAD-Daten<br />

aus dem Konfigurator direkt<br />

in gängige CAD-Systeme<br />

übertragen. Der neue<br />

Web-Konfigurator wird nicht<br />

nur die Auswahl und konstruktive<br />

Arbeit mit den zahlreichen<br />

Standardausführungen<br />

der Spindel- und Schnellhubgetriebe<br />

vereinfachen. Nach<br />

der Konfiguration seiner<br />

Komponente kann der<br />

Anwender aus dem Online-<br />

Tool heraus ein konkretes<br />

Angebot anfordern oder seine<br />

Auswahl mit Hilfe der<br />

ANT-Ingenieure weiter<br />

individuell optimieren.<br />

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Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong> DIGITAL SCOUT 55


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

FREQUENZUMRICHTER FÜR MEHR ENERGIEEFFIZIENZ<br />

WENN SCHON, DENN SCHON:<br />

DAS VOLLE POTENTIAL NUTZEN<br />

Eine höhere Energieeffizienz ist heute von einer Kann- zu einer<br />

Mussaufgabe für Industrieunternehmen geworden. Eine zentrale Rolle<br />

spielen hierbei elektrische Antriebssysteme. Der breite Einsatz<br />

moderner Frequenzumrichter für eine präzise Motorregelung würde<br />

rund um den Globus enorme Energieeinsparungen ermöglichen.<br />

Dr. Volker Lindenau, Leiter Geschäftsbereich Motion, ABB Deutschland<br />

Der Energiehunger in der Industrie und anderen Bereichen wächst<br />

ständig. War eine gesteigerte Energieeffizienz bislang eine Kann-<br />

Option, haben die aktuellen Entwicklungen sie jetzt zu einer<br />

zwingenden Aufgabe gemacht. Eine neue Energiesparkampagne<br />

der Bundesregierung hat das Ziel, unabhängig von fossiler Energie zu werden.<br />

Mehr Energieeffizienz ist dabei eine zentrale Säule.<br />

Unternehmen sind sich mittlerweile der Bedeutung einer höheren Energieeffizienz<br />

bewusst. Das belegt die Energieeffizienzstudie, die Sapio Research<br />

im Auftrag von ABB Motion im Februar <strong>2022</strong> durchgeführt hat. 2.294 Unternehmen<br />

aus 13 Ländern, davon 302 aus Deutschland, wurden befragt.<br />

Demnach investieren 98 % der Teilnehmer bereits in eine höhere Energieeffizienz<br />

oder planen Investitionen, um ihre Energienutzung effizienter zu<br />

gestalten. 31 % wollen noch in diesem Jahr in Maßnahmen zur Verbesserung<br />

der Energieeffizienz investieren, weitere 62 % innerhalb der nächsten<br />

zwei bis drei Jahre. Wesentliche Treiber für die Investitionen sind die<br />

Kostenersparnis (58 %), das Bekenntnis zu Nachhaltigkeit (51 %) sowie<br />

eine gesteigerte Wettbewerbsfähigkeit (46 %).<br />

Eine wichtige Rolle beim Streben nach mehr Energieeffizienz spielen<br />

Elektromotoren. 45 % des weltweit erzeugten Stroms werden von ihnen<br />

in Gebäuden und Industrieanwendungen verbraucht. In der Industrie<br />

sind derzeit mehr als 300 Millionen elektrische Antriebssysteme in Betrieb.<br />

Würden diese durch eine hocheffiziente Ausrüstung ersetzt, ließe<br />

sich der weltweite Stromverbrauch um schätzungsweise 10 % reduzieren.<br />

Daher sorgt jede Investition in die Modernisierung dieser Systeme für<br />

mehr Effizienzgewinne.<br />

POTENZIAL VON FREQUENZUMRICHTERN UNTERSCHÄTZT<br />

01 Richtiger Dreh: Bei Nordzucker in Uelzen regeln<br />

rückspeisefähige ABB Industrial Drives die Zentrifugen<br />

mit hoher Effizienz<br />

Ein Motorupgrade ermöglicht bereits erhebliche Effizienzgewinne. Noch<br />

viel mehr Energie spart aber die Kombination eines Elektromotors mit einem<br />

Frequenzumrichter. Dieser optimiert den Betrieb eines Motors, indem er<br />

Drehzahl und Drehmoment an die tatsächlichen Anforderungen der<br />

Prozesse anpasst. Mit dem richtigen Frequenzumrichter läuft ein Elektromotor<br />

nur so schnell wie nötig. Es hat sich beispielsweise gezeigt, dass<br />

damit besonders bei Pumpen- und Lüfteranwendungen oft 30 – 50 % Energie<br />

gespart werden können.<br />

56 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

Frequenzumrichter regeln die Drehzahl, indem sie die benötigte<br />

Spannung verändern. Ohne Regelung laufen viele Motoren auch<br />

bei minimalen Prozessanforder ungen mit voller Drehzahl. Für<br />

die Regelung der Fördermenge in Pumpanwendungen wird beispielsweise<br />

die Technik der Drosselung genutzt. Vergleichen lässt<br />

sich dies mit dem Abbremsen eines Autos durch Betätigen der<br />

Bremse, ohne vom Gas zu gehen, reine Energieverschwendung!<br />

Im Zuge der fortschreitenden Weiterentwicklung der Elektronik<br />

in den letzten Jahrzehnten sind Frequenzumrichter wesentlich<br />

ausgefeilter und kostengünstiger geworden. Trotz dieser Fortschritte<br />

werden sie jedoch bisher nur in geringem Umfang eingesetzt.<br />

Schätzungsweise 23 % der weltweiten Industriemotoren<br />

sind heute mit einem Frequenzumrichter ausgestattet. Diese<br />

Zahl wird in den nächsten fünf Jahren voraussichtlich auf 26 %<br />

steigen, doch mit einer schnelleren Einführung könnten erhebliche<br />

zusätzliche Einsparungen erzielt werden. Branchenexperten<br />

weisen darauf hin, dass rund 50 % aller Industriemotoren von der<br />

Kombination mit einem Frequenzumrichter profitieren würden.<br />

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<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

Zuckerherstellung eine zentrale Rolle ein: In ihnen wird der kristalline<br />

Zucker von dem anhaftenden Sirup getrennt. Die Zentrifugenmotoren<br />

benötigen für 15 bis 20 Sekunden das volle Drehmoment,<br />

um die Charge auf die maximale Schleuderdrehzahl zu<br />

beschleunigen. Anschließend bremst der Motor die Zentrifuge so<br />

schnell wie möglich ab. Durch die Rückspeisefähigkeit der Frequenzumrichter<br />

wird die Bremsenergie der Motoren ins Netz zurückgegeben.<br />

Dadurch geht die Bremsenergie nicht als Abwärme<br />

verloren und ist energieeffizienter als andere Bremsverfahren.<br />

HOCHEFFIZIENTE MOTOREN ALS HEBEL<br />

02<br />

—<br />

Investitionen in Energieeffizienz<br />

2%<br />

Motoren sind ein weiterer wichtiger Hebel zur Effizienzsteigerung.<br />

Die Effizienzanforderungen für Niederspannungs-Drehstrommotoren<br />

sind weltweit gestiegen. Internationale Normen definieren<br />

Wirkungsgradklassen für sie. Diese IE-Klassen (International<br />

Efficiency) dienen als Referenz für Regierungen, die die Wirkungsgrade<br />

für ihre Mindestanforderungen für Energieeffizienz<br />

(MEPS) spezifizieren.<br />

In den letzten zehn Jahren haben Elektromotoren einen großen<br />

Entwicklungssprung gemacht. Auf dem Markt ist jetzt ein wachsendes<br />

Angebot von hocheffizienten Elektromotoren (Klasse IE3 oder<br />

höher) sowie effizienten Frequenzumrichtern für deren optimalen<br />

Betrieb verfügbar. Allerdings entspricht erst ein geringer Anteil aller<br />

installierten Motoren den heutigen hohen Effizienz-Standards.<br />

40%<br />

58%<br />

Bilder: ABB<br />

www.abb.de<br />

DIE IDEE<br />

Wir investieren bereits bereits<br />

03<br />

Wir planen zu zu investieren<br />

Wir planen nicht nicht zu investieren zu investieren<br />

02 Keine Verschwendung: Rückspeisefähige Frequenzumrichter<br />

der ACS880-Serie sind sehr energieeffizient<br />

03 Fast alle: Die Verbesserung der Energieeffizienz steht bei<br />

98 % der Unternehmen auf der Agenda<br />

MIT NETZRÜCKSPEISUNG WEG VON DER<br />

ENERGIEVERSCHWENDUNG<br />

Intelligente Frequenzumrichter von ABB bieten weitere Möglichkeiten<br />

der Energieeinsparung. Ein Beispiel sind die rückspeisefähigen<br />

Frequenzumrichter der ACS880-Serie. Kommt es durch die<br />

Lastzyklen der Anwendung und das Abbremsen der Mechanik zu<br />

einem generatorischen Motorbetrieb, speisen diese Frequenzumrichter<br />

die Bremsenergie ins Netz zurück. Im Gegensatz zu<br />

anderen Bremsmethoden wird die Energie nicht in Wärme umgesetzt<br />

und verschwendet.<br />

Brems-Chopper und -Widerstände werden bei den rückspeisefähigen<br />

Frequenzumrichtern nicht benötigt. Dadurch entsteht<br />

im Betriebsraum keine zusätzliche Wärme, was auch bei der<br />

Raumklimatisierung Energie spart. Konventionelle Frequenzumrichter<br />

mit Widerstandsbremsung sind in der Anschaffung<br />

zwar günstiger als ein rückspeisefähiges Gerät, die Energierückspeisung<br />

ermöglicht aber oft eine kurze Amortisierung.<br />

Ein Beispiel belegt den Nutzen, den diese Geräte bringen können.<br />

In der Zuckerfabrik der Nordzucker AG in Uelzen regeln<br />

rückspeisefähige Industrial Drives von ABB die Zuckerzentrifugen<br />

mit hoher Effizienz. Die Zentrifugen nehmen im Prozess der<br />

„Fakt ist: Die verstärkte Nutzung von<br />

Frequenzumrichtern und neuesten<br />

Motordesigns bietet eine enorme<br />

Chance im Streben nach mehr<br />

Energieeffizienz. Insgesamt könnten<br />

Energieeffizienzverbesserungen<br />

wahrscheinlich mehr als 40 % zur<br />

Gesamtminderung der Treibhausgasemissionen<br />

beisteuern, die zur<br />

Erfüllung der Pariser Klimaziele<br />

bis 2040 notwendig sind. Die<br />

Technologien dazu sind vorhanden,<br />

wichtige Komponenten etabliert<br />

sowie erprobt.“<br />

Dr. Volker Lindenau,<br />

Leiter Geschäftsbereich Motion,<br />

ABB Deutschland<br />

58 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

WÄLZSCHÄLEN UND DREHEN ZUSAMMENGEFÜHRT<br />

Innen- und Außenverzahnungen sind häufig anzutreffen. Aber deren<br />

Herstellung ist nicht trivial. Daher kann das Wälzschälen eine gute Alternative<br />

darstellen. Das Verfahren ist schneller als Stoßen sowie flexibler als Wälzfräsen<br />

und Räumen. Allerdings ist Wälzschälen ein Verfahren mit potenziell<br />

vielen Einstellparametern, die die Bedienoberfläche der neuen VSC 400 PS<br />

von EMAG aber vereinfacht. Der Bediener gibt die gewünschten Verzahnungswerte,<br />

die Werte des Werkzeugdatenblatts und die Schnittwerte ein. Den<br />

Rest macht laut Hersteller die Maschine. Sie berechnet selbstständig das<br />

Bearbeitungsprogramm für den Wälzschälprozess. Die Maschine ist für<br />

Bauteile mit einem Durchmesser von 340 Millimetern und einer Höhe von<br />

420 Millimetern ausgelegt. Die Direktantriebe sorgen in der Haupt- und<br />

Frässpindel für synchronisierte Achsen, auch während des spanenden Prozesses.<br />

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Rezepturen des Mittels<br />

komplett auf Mineralö l<br />

verzichten, wird Energie<br />

gespart, denn es entfällt der<br />

Waschprozess von Werkstück<br />

und Bearbeitungsumfeld. Die<br />

Schmierstoffe trocknen<br />

schnell, so dass damit behandelte<br />

Werkstücke ohne<br />

weiteres anschließend<br />

geschweißt und sogar lackiert<br />

werden können. Alle Produkte<br />

werden auf Basis von umweltund<br />

arbeitsplatzfreundlichen<br />

Rohstoffen entwickelt und<br />

hergestellt. Das Unternehmen<br />

setzt hierbei auf regenerative<br />

und synthetische Polymere, die<br />

in der Regel biologisch<br />

abbaubar, kennzeichnungsund<br />

biozidfrei sind. Sie<br />

kommen zudem ohne Chlor,<br />

Silikon und Schwermetalle aus.<br />

Zudem sind die Schmiermittel<br />

auch sparsam im Verbrauch.<br />

Bild: iStock<br />

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Für verschiedene Tablets<br />

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EIN GERÄT FÜR DIE SICHERHEIT<br />

Safety ist immer ein Thema. Nicht nur<br />

wenn es um die Sicherheit der<br />

Mitarbeiter geht, sondern auch beim<br />

Bedienen von Maschinen und Anlagen.<br />

Die heutige Technik bietet dafür<br />

schon smarte Lösungen, aber es gibt<br />

immer Verbesserungspotential.<br />

ACD Antriebstechnik hat sich im Bereich<br />

HMI Gedanken gemacht und eine<br />

pfiffige Lösung entwickelt.<br />

Dieter Hund, Vertriebsleiter, ACD Antriebstechnik GmbH, Achstetten<br />

ACD Antriebstechnik entwickelte anfangs ausschließlich kundenspezifische<br />

Antriebsregelgeräte. Schon früh erkannte das<br />

Unternehmen, dass sich mit der Integration von Sicherheitsfunktionen<br />

in die Antriebsregelgeräte smarte sicherheitstechnische<br />

Lösungen für den Maschinenbauer realisieren lassen. Heutzutage sind Sicherheitsverstärker<br />

vom Markt nicht mehr wegzudenken, den Sicherheit<br />

ist keine Tendenz mehr, sondern wesentlicher Bestandteil der Industrie,<br />

und somit auch bei Antrieben und Steuerungen. ACD Antriebstechnik<br />

verlagert dafür die Safety-I/O, die noch oft in den Antrieben integriert ist,<br />

über die sowieso vorhandenen Antriebsbusse in eine eigene Saftey-I/O<br />

oder Safety PLC nach außen. Dies bedeutet, dass sämtliche relevanten Safety-Sensoren<br />

und -Aktoren einer Maschine dezentral mit eigener Safety-<br />

Elektronik erfasst, mit einer Safety PLC ausgewertet und über den Feldbus<br />

zu den Safety Antrieben weitergeleitet werden. Dies hat ACD Antriebstechnik<br />

schon frühzeitig umgesetzt und es war für das Unternehmen zugleich<br />

der Einstieg in die Sicherheits- Steuerungstechnik. Damit hat ACD<br />

Antriebstechnik die Möglichkeit, dem Anwender eine optimale sicherheitstechnische<br />

Lösung für seine gesamte Maschine anzubieten.<br />

Um das umzusetzen, beschreitet der Safety- und Antriebstechnikspezialist<br />

zwei Wege: zum einen die Entwicklung einer eigenen Sicherheits-<br />

<strong>SPS</strong> und zum anderen die Entwicklung eines Safety Bedienpanels. In<br />

diesem Bereich gibt es laut ACD aktuell nur wenige Anbieter, da die<br />

60 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

In das SP200 kann der Anwender über<br />

einen spezifischen Wechselrahmen<br />

Tablets mit Displays zwischen 10,5 und<br />

11 Zoll integrieren<br />

SAFETY-TEIL<br />

mit und ohne Elektronik<br />

BEDIENTEIL<br />

Tablet, iPad, Smartphone mit<br />

Android, iOS oder Windows<br />

technologischen Voraussetzungen dafür enorm sind. Die optimale<br />

Lösung hinsichtlich Preis, Platzbedarf und Funktion, scheint hier<br />

der Einsatz von Consumer Komponenten zu sein. ACD Antriebstechnik<br />

hat eine komfortable, sichere und passende Preis-Leistungs-Lösung<br />

für seine Kunden entwickelt: ein in Form und Design<br />

flexibler Wechselrahmen mit Consumer Mediengerät (Tablet,<br />

Smartphone oder ähnliches).<br />

ALLESKÖNNER HMI SAFETY PANEL<br />

In das Mobile HMI Safety Panel SP200 lassen sich über kundenspezifische<br />

Wechselrahmen Tablets mit Displays zwischen 10,5<br />

und 11 Zoll zur Visualisierung von Prozessen und dem Steuern<br />

von Maschinen integrieren. Somit kann der Anwender selbst entscheiden<br />

von welchem Hersteller er Tablets bezieht und welche<br />

Leistungsdaten die Geräte für seine spezifischen Anwendungen<br />

haben sollen. Ob nun ein High-End-Tablet eingesetzt wird oder<br />

ein Gerät im niedrigeren Preissegment ausreicht, das kann jedes<br />

Unternehmen somit für sich selbst entscheiden.<br />

Es lassen sich Tablets mit den Betriebssystemen Android, iOS<br />

und Windows einsetzen. Die dazu notwendigen SP200 Apps werden<br />

aus dem Google Play Store, dem App Store von Apple oder<br />

dem Microsoft Store geladen. Außerdem sind in den HMI Panel<br />

weiterhin alle Tabletfunktionalitäten uneingeschränkt nutzbar,<br />

das heißt Lautsprecher, Mikrofon, Kamera und so weiter kann<br />

der Maschinenbediener verwenden, um Daten und Bilder an den<br />

Servicemitarbeiter durchzugeben beispielsweise zur Problembeschreibung<br />

beim Ausfall einer Maschine.<br />

Durch den Einsatz von handelsüblichen Powerbanks wird eine<br />

sehr hohe Laufzeit erreicht (von 100 Stunden bis hin zu über<br />

200 Stunden). Auch induktives Laden über eine Ladeschale ist<br />

möglich. Das Gewicht von etwas mehr als einem Kilogramm (inklusive<br />

Tablet und Powerbank) ist dabei noch niedriger als bei einigen<br />

vergleichbaren Produkten. Die integrierten Bedienelemente<br />

Not-Halt, Zustimmtaster und Drehgeber werden durch die fest<br />

eingebaute Sicherheitselektronik erfasst. Unter Berücksichtigung<br />

der Einschränkungen der EN ISO 13851 ist es sogar möglich, eine<br />

mobile Zweihandbedienung zu realisieren. Die Sicherheitsdaten<br />

werden per sicherer Funkstrecke an eine Gegenstelle (Sicherheits-<br />

Gateway) übertragen. Zudem hat die Sicherheitselektronik eine<br />

Verbindung zum universellen Tablet, um per App die Bedien- und<br />

Konfigurationsdaten bei Bedarf auszutauschen. Das Sicherheits-<br />

Gateway kann selbst eine Sicherheitssteuerung sein oder Verbindungen<br />

zu weiteren Safety-Steuerungen und sicheren Bussystemen<br />

herstellen. Im SP200 lassen sich dazu Verbindungen zu mehreren<br />

Sicherheits-Gateways konfigurieren.<br />

ANWENDERNUTZEN<br />

ACD Antriebstechnik sieht gleich mehrere Vorteile für den Bediener.<br />

Da wäre zum einen der Einsatz von handelsüblichen Consumer<br />

Tablets, der kostengünstig ist, keine lange Einarbeitung benötigt<br />

und sich jederzeit unkompliziert austauschen lässt. Weiterhin,<br />

und das ist besonders wichtig, eine autarke zertifizierte<br />

Sicherheitstechnik mit Safety Wireless. Diese Technik erleichtert<br />

das Handling von Sicherheitslösungen im Maschinen- und Anlagenbau.<br />

Last but not least lässt sich das HMI Safety Panel ein-


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

fach in bestehende Sicherheitslösungen mit dem Safety over EtherCAT Protokoll<br />

(FSoE) oder in andere Sicherheitslösungen über sichere Ausgänge integrieren.<br />

Die Antriebstechnik- und Safetyspezialisten möchten aber noch mehr. Die Vision<br />

des Unternehmens ist, dass sich Standardmediengeräte früher oder später in der<br />

Steuerungstechnik durchsetzen werden, deswegen vereint ACD Antriebstechnik<br />

heute schon Consumer Electronic (Tablets, Smartphones und so weiter) sowie Sicherheitstechnik<br />

in einer cleveren Safety-HMI-Lösung. Mit dem Mobile Safety<br />

HMI Panel SP200 lassen sich mehrere Maschinen oder Maschinenteile sicher und<br />

komfortabel bedienen und steuern. Dafür ist laut ACD Antriebstechnik beim Verwenden<br />

des SP200 nur ein HMI-Gerät für den kompletten Maschinenpark notwendig.<br />

Das Unternehmen ist sich auch sicher, dass es auf dem Markt aktuell nur wenige<br />

Anbieter von mobilen Sicherheitsbediengeräten mit Funk gibt und das Mobile<br />

Safety HMI Panel somit eines der ersten ist.<br />

Diese Lösung möchte ACD Antriebstechnik unbedingt live vorstellen und freut<br />

sich auf die ersten eigenständigen Messeauftritte dieses Jahr. Unter anderen auf<br />

der <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong> im November ist ACD Antriebstechnik daher zum ersten Mal mit eigenem<br />

Messestand (Halle 4, Stand 531) vertreten sowie am Gemeinschaftsstand der<br />

Ethercat Technology Group (Halle 5, Stand 310). Dort wird der Messebesucher live<br />

vor Ort die Produktneuheiten kennen lernen.<br />

ÜBER DAS UNTERNEHMEN<br />

Gegründet wurde ACD Antriebstechnik im Jahr 1995, als ein Unternehmen der ACD<br />

Gruppe mit Sitz in Achstetten bei Ulm. Anfangs wurden ausschließlich kundenspezifische<br />

Antriebsregelgeräte entwickelt. Die zu Beginn neuen Technologien im Bereich<br />

der Leistungselektronik setzten sich immer mehr zum Standard auf dem Markt<br />

durch. ACD Antriebstechnik forscht seither laufend an neuen Technologien, um mit<br />

anwenderspezifischen Lösungen am Markt attraktiv zu bleiben. Frühzeitig erkannte<br />

die Geschäftsführung, dass mit der Integration von Sicherheitsfunktionen in die Antriebsregelgeräte<br />

clevere sicherheitstechnische Lösungen für den Maschinenbauer<br />

realisierbar sind. So startete im Jahr 2003 der Einstieg in die Sicherheitstechnik.<br />

Bilder: ACD Antriebstechnik<br />

www.acd-gruppe.de/antriebstechnik<br />

DIE IDEE<br />

„In das Mobile HMI Safety Panel<br />

lassen sich über kundenspezifische<br />

Wechselrahmen Tablets mit Displays<br />

zwischen 10,5 und 11 Zoll zur<br />

Visualisierung von Prozessen und<br />

Steuerung von Maschinen integrieren.<br />

Wir sehen gleich mehrere<br />

Vorteile für den Bediener, zum<br />

Beispiel der Einsatz von handelsüblichen<br />

Consumer Tablets oder eine<br />

autarke zertifizierte Sicherheitstechnik<br />

mit Safety Wireless. Last but not<br />

least lässt sich das Panel einfache in<br />

bestehende Sicherheitslösungen mit<br />

dem Safety EtherCAT Bus oder in<br />

andere Sicherheitslösungen über<br />

sichere Ausgänge integrieren.“<br />

Dieter Hund, Vertriebsleiter,<br />

ACD Antriebstechnik, Achstetten<br />

DER<br />

8.–10. November <strong>2022</strong><br />

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ABB ZEIGT AUF <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong> MEHR ENERGIEEFFIZIENZ<br />

UND PRODUKTIVITÄT<br />

ABB Motion legt auf der<br />

internationalen Fachmesse<br />

<strong>SPS</strong> vom 8. bis 11. November<br />

einen Fokus auf Energieeffizienz.<br />

So zeigt das Technologieunternehmen<br />

zwei neue<br />

Motoren mit Flüssigkeitskühlung.<br />

Die Synchronreluktanz<br />

motoren (SynRM)<br />

der Ultrapremiumeffizienzklasse<br />

IE5 ermöglichen auch<br />

eine hohe Energieeinsparungen.<br />

HDP-Motoren mit hoher Leistungsdichte und der neue kompakte<br />

Machinery Drive ACS180 sind weitere Highlights auf dem Stand von ABB.<br />

Die neuen flüssiggekühlten IE5 SynRM mit einer Leistung von 55 bis 600<br />

Kilowatt in den Baugrößen 200 bis 315 sind kompakter als leistungsgleiche<br />

IE3 Asynchronmotoren. In kleineren Größen gibt es auch Versionen mit den<br />

Effizienzklassen IE2 bis IE4. Die SynRM eignen sich auch für explosionsgefährdete<br />

Bereiche. Dann leisten die Motoren zwischen 5,5 und 315 Kilowatt<br />

und sind in den Baugrößen zwischen 132 und 315 verfügbar. Zusätzliches<br />

Leistungsmerkmal der Geräte für den Ex-Bereich ist der Wirkungsgrad<br />

Ultrapremiumklasse IE5. Die SynRM Motoren weisen laut ABB bis zu 40<br />

Prozent geringere Energieverluste gegenüber IE3-Motoren sowie 20 Prozent<br />

geringere Verluste verglichen mit IE4-Motoren auf. Weiterhin zeigt ABB den<br />

neuen Frequenzumrichter All Compatible Machinery Drive ACS180. Der hat<br />

eine präzise Vektorregelung für Asynchron- und Permanentmagnetmotoren<br />

mit einer Leistung von 0,25 bis 22 Kilowatt. Weitere Merkmale sind die<br />

Modbus RTU Kommunikation, adaptive Programmierung und funktionale<br />

Sicherheit (STO).<br />

www.abb.de<br />

FLACHGETRIEBE UND FREQUENZUMRICHTER<br />

AUF DER <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

ABM Greiffenberger präsentiert<br />

auf der <strong>SPS</strong> am Stand 3A-400<br />

anwendungsspezifische<br />

Systemlösungen. Der Komplettanbieter<br />

für Antriebstechnik<br />

zeigt energieeffiziente Drehstrom-Asynchronmotoren.<br />

Unter<br />

anderem hat der Systemanbieter<br />

seine bestehende Flachgetriebereihe<br />

erweitert und präsentiert<br />

in Nürnberg die Typen FG182 und 282 speziell für die Behälter- und Palettenfördertechnik.<br />

Die kompakten zweistufigen Lösungen haben Nennmomente<br />

von 180 und 280 Nm und können auf Grund ihrer Übersetzung und Kompaktheit<br />

auch als Kranfahrantriebe zum Einsatz kommen. Anwendungen in der<br />

Intralogistik werden überwiegend mit Frequenzumrichter angesteuert. Durch<br />

zwei weitere, eigens für die Branche entwickelte Bau größen wird die Umrichterbaureihe<br />

für die Behälter- und Palettenfördertechnik vervollständigt. Mit<br />

dem Leistungsbereich bis 2,2 kW lassen sich auch höhere Lasten verfahren.<br />

Der Anwender profitiert von optimalen Regeleigenschaften sowohl bei<br />

Asynchron- als auch bei Synchronmotoren. Der Frequenzumrichter kann den<br />

permanent erregten Synchronmotor sensorlos betreiben. Ausgelegt sind die<br />

Geräte auf eine Lebensdauer von 30.000 Stunden unter Volllast und Dauerbetrieb.<br />

Steckbare Anschlüsse ermöglichen eine einfache und schnelle Installation.<br />

Nutzer erhalten die neuen Frequenzumrichtern mit einer Schutzart bis<br />

IP54 und einer Überlastfähigkeit von 250 Prozent. Sie eignen sich zudem für<br />

Temperaturen von minus 30 bis plus 40 Grad Celsius und somit auch zum<br />

Einsatz in Tiefkühllagern.<br />

www.abm-antriebe.de<br />

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<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

Ferdinand Mayr, CEO und Geschäfts führender<br />

Gesellschafter bei Mayr Antriebstechnik<br />

DIGITALER MASCHINENBAU<br />

GUT, WENN MAN BÄLLE IN<br />

DER LUFT HAT<br />

Das Unternehmen Mayr Antriebstechnik feiert in diesem Jahr 125-jähriges Bestehen.<br />

Das ist ein Anlass die Vergangenheit und die Herkunft des Unternehmens zu<br />

betrachten. Wir sprachen mit dem Geschäftsführer Ferdinand Mayr aber vor allem<br />

über die Zukunft. Der Ur-Ur-Enkel des Firmengründers erklärte unter anderem die<br />

Bedeutung smarter Kupplungen und Bremsen und wie der europäische Maschinenbau<br />

seine Marktposition halten kann.<br />

64 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

01 Von der spanenden<br />

Bearbeitung bis zum<br />

Standard-Korrosionsschutz<br />

werden alle Arbeitsschritte<br />

im Haus durchgeführt<br />

02 In den Produktionshallen<br />

von Mayr Antriebstechnik<br />

werden rotatorische<br />

Bremsen mit<br />

Bremsmomenten von<br />

0,03 Nm bis hin zu<br />

mehreren Tausend Nm<br />

gefertigt, erklärt Produktmanager<br />

Bernd Kees<br />

Herr Mayr, wie geht es dem Unternehmen<br />

Mayr Antriebs technik im Moment?<br />

Aktuell geht es uns sehr gut, würde ich sagen. Emotional haben<br />

wir mit den Feierlichkeiten zum Firmenjubiläum intern und<br />

extern positive Entwicklungen ausgelöst. Inhalte aus unserer<br />

Firmenbiografie wurden auch außerhalb der Unternehmensfamilie<br />

thematisiert, was mich sehr freut. Auch als Familienunternehmen<br />

haben wir uns weiterentwickelt, denn die Übergabe<br />

vom Großvater über den langjährigen Geschäftsführer Günther<br />

Klingler auf den Enkel, also mich, wurde vollendet. Schließlich<br />

gibt es auch aus dem operativen Geschäft positive Zahlen – wir<br />

haben im Jahr 2021 über 20% und aktuell in <strong>2022</strong> trotz der Lieferkettensituation<br />

ca. 15 % Wachstum erzielen können.<br />

Wenn Sie in der Firmengeschichte zurückblicken: Gibt es eine<br />

wegweisende Entscheidung, die grundlegend für diese erfolgreiche<br />

Geschichte ist?<br />

Das kann man so nicht sagen. Viele Entscheidungen haben ihren<br />

Nutzen erst viel später offenbart. Eine sehr wichtige Entscheidung<br />

war auf jeden Fall der Umzug von Kaufbeuren zu<br />

unserem heutigen Standort in Mauerstetten in den 70er Jahren.<br />

Der vorhandene Platz eröffnete viele Möglichkeiten und auch<br />

heute gibt es hier Ausbauflächen, die uns in der Zukunft helfen<br />

werden. Aber damals konnte diese Bedeutung wohl kaum einer<br />

erfassen.<br />

Aktuell gibt es eine ganze Reihe von Herausforderungen für<br />

Unternehmen, die Entscheidungen verlangen. Welche trifft Ihr<br />

Unternehmen, treffen Sie?<br />

Die aktuellen Herausforderungen sind natürlich für Unternehmen<br />

immens. Wir konzentrieren uns auf wenige, ganz konkrete<br />

Dinge. Zum einen ist da die Internationalisierung. Aktuell arbeiten<br />

wir an Niederlassungen in Japan und Indien. Wir hoffen,<br />

dass sinkende Nachfragen in den einen Märkten durch steigende<br />

Nachfrage in anderen ausgeglichen wird.<br />

Natürlich bleibt auch während aller Krisen die <strong>Digital</strong>isierung<br />

nicht stehen, im Gegenteil. Das ganze Unternehmen soll digitaler<br />

werden, daran führt kein Weg vorbei. Wir arbeiten da an<br />

allen Bereichen, von der Prozessplanung über die Konstruktion<br />

bis zur Vertriebstruktur. Wir haben hier das Projekt DTM gestar-<br />

DER<br />

ANTRIEB<br />

Intelligent Flexibel Verlässlich<br />

8.–10. November <strong>2022</strong><br />

Halle: 3A<br />

Stand: 451<br />

ANTRIEBS-<br />

ELEKTRONIK<br />

GETRIEBE + MOTOR + UMRICHTER = DER ANTRIEB.<br />

Getriebebau NORD GmbH & Co. KG | T: +49 4532 289-0 | info@nord.com | www.nord.com


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

Wir kümmern uns um den Nachwuchs. Der Anteil der Lehrlinge<br />

an der Belegschaft beträgt über 11 Prozent. Noch wichtiger: 60<br />

Prozent unserer Mitarbeiter sind bei Mayr Antriebstechnik ausgebildet.<br />

Dank unserer Fertigungstiefe können Lehrlinge hier<br />

auch viel sehen und praktisch erfahren. Ein so hoher Anteil von<br />

Lehrlingen und Übernommenen führt auch zu einer starken<br />

Verwurzelung in der Region. Das ist auch ein Stück Identifikation<br />

durch Biografie hier bei uns im Allgäu. Ein Teil unserer Unternehmensgeschichte<br />

eben.<br />

Der Unternehmensstandort im dezentralen Allgäu ist also ein<br />

Vorteil?<br />

03 Die Lehrwerkstatt ist sehr gut ausgelastet – gut 11 Prozent der<br />

Belegschaft von Mayr Antriebstechnik sind Lehrlinge<br />

tet: <strong>Digital</strong> Transformation Mayr. Wenn wir diesen Weg beschreiten,<br />

diese Themen vorantreiben, ist mir nicht Bange, dass<br />

wir die Krisen überleben.<br />

Hat dieses Prinzip auch während der Corona-Zeit gegriffen?<br />

Absolut! Wenn auch auf unvorhersehbare Weise. Wir hatten<br />

damals schon einen Online-Produktkonfigurator vorbereitet<br />

aber noch gezögert, ihn live zu schalten. Als Corona kam, war<br />

das für uns der Startschuss. Wir hatten auch Online-Kommunikation<br />

in Form von Webinaren vorbereitet, da kam Corona sozusagen<br />

genau zur rechten Zeit. Es ist ein Vorteil, wenn man immer<br />

ein paar Bälle in der Luft hat!<br />

Was können wir in Zukunft von Mayr produktseitig erwarten?<br />

Hier wird der Weg in die Zukunft darüber führen, das eigene<br />

Produkt immer besser zu verstehen und die vorhandenen Möglichkeiten<br />

besser zu nutzen.<br />

Die eigenen Produkte besser verstehen?<br />

Ja, natürlich. 75 % der von uns verkauften Produkte sind mit<br />

kundenspezifischen Lösungen ausgestattet. Im Gespräch mit<br />

unseren Kunden lernen wir auch viel über unser Produkt in der<br />

jeweiligen Anwendung. Jeder Entwicklungsschritt zeigt uns<br />

anschließend weitere Schritte auf. Ein Beispiel ist ist die Bremsenüberwachung,<br />

welche wir seit Jahren weiterentwickeln.<br />

Durch diese Technologie können wir auch unsere bestehenden<br />

Produkte verbessern und weiterentwickeln. So ist die neue Biegeanker-Geräuschdämpfungstechnologie<br />

noch besser überwachbar<br />

und performt über die Lebenszeit deutlich besser. Empirische<br />

Erkenntnisse führen uns auf diese Weise weiter. Das ist<br />

der Weg, den wir als Mayr Antriebstechnik gehen.<br />

Was sind da konkrete Beispiele?<br />

Unsere Produkte sollen noch besser überwacht werden. Wir<br />

haben bereits den Brake-Checker und den Drive-Checker, die<br />

viele Daten bereitstellen. Welchen Nutzwert diese Daten darstellen,<br />

hängt vom Anwender ab. Wir wollen möglichst viele<br />

Daten für eine Integration in den Antriebsstrang bereitstellen.<br />

Am Ende soll ein digitaler Maschinenbau stehen, der ein durchgängiges<br />

Leistungsspektrum bis zum Service bietet.<br />

Haben Sie auch so gute Antworten auf den Fachkräftemangel?<br />

Auf jeden Fall. Der Menschen im Allgäu sind ein besonderer<br />

Schlag. Viele kommen nach einem Studium in der Stadt wieder<br />

hierher zum Arbeiten, weil sie hier leben möchten. Die dezentrale<br />

Struktur ist generell ein Vorteil für den Maschinen- und<br />

Anlagenbau in Deutschland.<br />

Wie meinen Sie das?<br />

Die dezentrale Struktur hier kann Wettbewerbsvorteil sein. Jedes<br />

Unternehmen ist wie ein Nervenknoten im Gehirn, der mit<br />

anderen Nervenknoten in Kontakt steht. Innovationen entstehen<br />

in Netzwerken, viele kleine Knoten können deutlich mehr<br />

Verbindungen eingehen, als wenige große Knoten. Werden diese<br />

dann auch noch zu groß, müssen sie zu viel leisten und verlieren<br />

an Beweglichkeit und Innovationskraft. Genau da haben<br />

wir in Deutschland einen Vorsprung gegenüber anderen Wettbewerbern<br />

auf dem Weltmarkt.<br />

Das Interview führte Miles Meier<br />

Fotos: Mayr Antriebstechnik<br />

www.mayr.de<br />

VON DER SCHREINEREI ZUM DIGITALEN<br />

MASCHINENBAU<br />

Die Geschichte von Mayr Antriebstechnik beginnt im Jahr<br />

1897. Damals wurde der Betrieb von Christian Mayr, dem<br />

Ur-Ur-Großvater von Ferdinand Mayr, als Mühlschreinerei<br />

in Kaufbeuren gegründet. Der Aufschwung zum Spezialisten<br />

der Antriebstechnik kam nach dem 2. Weltkrieg. Fritz<br />

Mayr, Großvater von Ferdinand Mayr, stieg im Jahr 1956 in<br />

dritter Generation in den Familienbetrieb ein. Ein Durchbruch<br />

gab dem Unternehmen in dieser Zeit einen entscheidenden<br />

Impuls: die Entwicklung der Sicherheitskupplung.<br />

Die EAS Sicherheitskupplungen kamen 1963<br />

auf den Markt und entwickelten sich schnell zum<br />

stärksten Umsatzbringer der Firma. 1965 übernahm<br />

Fritz Mayr die Geschäftsführung von seinem Vater.<br />

Die 1.400 Quadratmeter Fläche des Firmensitzes in<br />

Kaufbeuren, waren spätestens in den 1970er Jahren zu<br />

klein geworden. 1973 zog das Unternehmen nach<br />

Mauerstetten an den heutigen Firmenssitz. Mittlerweile<br />

erstreckt sich das Firmengelände auf einer Fläche von<br />

rund 33.000 Quadratmetern, auf denen über 750 Beschäftigte<br />

ihrer Arbeit nachgehen.<br />

Das Familienunternehmen Mayr Antriebstechnik wird<br />

heute in der fünften Generation geführt. Bereits seit Ende<br />

2018 leitet Ferdinand Mayr den Betrieb zusammen mit<br />

seinem Großvater Fritz Mayr und Günther Klingler. Bereits<br />

in diesem Jahr hat Klingler die Position des CEO an<br />

Ferdinand Mayr übergeben.<br />

66 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

RADSATZ FÜR HOHE ÜBERSETZUNGEN AUF GERINGEM BAURAUM<br />

Der Zahnradspezialist Framo Morat präsentiert den neuen Speerox-Radsatz, bei<br />

dem die Verzahnung des Rads auf die Planseite wandert. Dies resultiert in einer<br />

Verkleinerung des Bauraums, ermöglicht hohe Übersetzungen in nur einer<br />

Getriebestufe und ist zugleich leise sowie effizient. Durch die Verlagerung<br />

entsteht eine Verzahnung mit Spiralcharakter, die eine modifizierte Schnecke<br />

antreibt. Daraus resultieren kinematisch günstige Verhältnisse, die die Gleitanteile<br />

und damit die Reibung reduzieren. Dennoch bleibt die Verzahnung durch die<br />

hohe Überdeckung und des eingleitenden Eingriffs leise. Eine verschleißarme<br />

Stahl-Stahl-Paarung erhöht die Leistungsdichte und die Lebensdauer. Wenn nur<br />

eine Drehrichtung gefordert ist, erzielt die Verzahnungsgeometrie des neuen<br />

Radsatzes eine besonders hohe Performance. In der passenden Anwendung schlägt der Radsatz laut Hersteller klassische<br />

mehrstufige Getriebe. Er ist leise und weist einen hohen Wirkungsgrad bei langer Lebensdauer auf. Die Getriebestufe<br />

bestehend aus nur zwei Komponenten: Schnecke und Rad. Weitere Details und Einsatzpotentiale der Verzahnung präsentiert<br />

Franz Morat vom 08. bis 10. November <strong>2022</strong> auf der <strong>SPS</strong> in Nürnberg, Halle 1 / Stand 350.<br />

www.framo-morat.com<br />

EISENLOSE VAKUUM­<br />

MOTOREN MIT<br />

GERINGER AUSGASUNG<br />

Das Idealmaß für<br />

Bremsen: 111 – 36 – 60<br />

Unter Berücksichtigung der<br />

einzigartigen Herausforderungen<br />

von Vakuumanwendungen,<br />

stellt Tecnotion mit der Vakuum<br />

Generation 2 Serie einen weiter<br />

verbesserten Nachfolger vor.<br />

Die neuen eisenlosen Vakuummotoren<br />

haben aufgrund der<br />

geschlossenen Bauweise eine<br />

noch geringere Ausgasung.<br />

Verbesserte thermische Eigenschaften,<br />

wie ein verringerter<br />

Wärmewiderstand, minimieren<br />

den Temperaturanstieg und optimieren<br />

die Wärmeableitung weg<br />

von der Applikation. Zusätzliche<br />

Temperatursensoren in den<br />

Spuleneinheiten sorgen laut<br />

Hersteller für noch mehr Sicherheit.<br />

Die Spuleneinheiten sind in<br />

vakuumkompatiblen Edelstahl<br />

eingeschlossen, was für eine gute<br />

RGA-Leistung sorgt und zu<br />

kürzeren Ausheiz- und Pumpzeiten<br />

führt. Die standardmäßigen<br />

Anschlusskabel der Vakuum<br />

Generation 2 Serie ermöglichen<br />

einfaches Kabel management,<br />

weiterhin sorgt der zusätzliche<br />

Edelstahlstreifen am Gehäuse für<br />

eine unkomplizierte und zuverlässige<br />

Installation.<br />

www.tecnotion.com<br />

111 Jahre Erfahrung,<br />

36 Bremsentypen,<br />

60 Vertriebspartner weltweit<br />

Wir von Kendrion und INTORQ haben nach<br />

dem Zusammenschluss noch einmal an Format<br />

zugelegt. Wir können sowohl „Standard“ als<br />

auch „Individuell“ – überzeugen Sie sich selbst.<br />

Wir werden Sie beeindrucken.<br />

.<br />

Kendrion INTORQ GmbH<br />

Wülmser Weg 5<br />

31855 Aerzen<br />

T +49 5154 70534-0<br />

www.kendrion.com


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

LINEARTECHNIK<br />

RUNDE SACHE<br />

<strong>2022</strong> feiert RK Rose und Krieger sein<br />

50-jähriges Bestehen. Im Jahr 1972<br />

als Hersteller industrieller<br />

Rohrspannsysteme gegründet, zählt<br />

sich die Firma heute zu einem der<br />

führenden Hersteller funktionaler<br />

Komponenten und Module. Das<br />

Unternehmen aus Minden entwickelt<br />

Produkte für die Automatisierungsund<br />

Produktionstechnik.<br />

Gestartet im Jahr 1972, produzierte RK Rose und Krieger<br />

zunächst Rohrverbindungselemente und Rohrsystemlineareinheiten.<br />

Knapp zehn Jahre später wurde das patentierte<br />

Blocan Profilmontagesystem als Baukasten für<br />

den Maschinenbau entwickelt. Seit 1987 gehört das Unternehmen<br />

zur weltweit operierenden Phoenix Mecano Gruppe, die<br />

sich auf die Entwicklung und Herstellung von Nischenprodukten<br />

spezialisiert hat. Kurz nach dem Schulterschluss mit Phoenix<br />

Mecano folgten der Umzug in das Firmengebäude in Minden<br />

und die Inbetriebnahme der ungarischen Produktionsstätte.<br />

RK Rose und Krieger operierte zu diesem Zeitpunkt zwar relativ<br />

erfolgreich, jedoch fehlte eine klare strategische Ausrichtung.<br />

Der damalige Geschäftsführer hatte eine Vision: Das Unternehmen<br />

soll im Geschäftsbereich allgemeiner, industrieller Automatisierungs-<br />

und Produktionsanwendungen ein führender Anbieter<br />

werden. Basis dieser Vision sollen hochwertige Komponenten<br />

und Funktionsmodule in den Bereichen Linear-, Profil-, Verbindungs-<br />

und Modul-Technik sein. Mit der Entwicklung der neuen<br />

Vision ging auch ein Perspektivwechsel einher. Lag früher der Fokus<br />

auf dem Produkt selbst, so stehen heute anwendungsorientierte<br />

Lösungen im Vordergrund. Die neue Strategie wurde bald<br />

bestätigt: 2012 wurde RK Rose und Krieger erstmalig als TOP 100<br />

Innovator des Mittelstands ausgezeichnet. Und das Unternehmen<br />

erhielt diese Auszeichnung zehn Jahre in Folge.<br />

FOKUS AUF BILDUNG<br />

Die Innovationskraft des Unternehmens fußt auf einem betriebsinternen<br />

Vorschlags- und Verbesserungswesen. „Unseren<br />

Mitarbeitern macht es inzwischen Spaß, neue Ideen zu entwickeln<br />

und Verbesserungsvorschläge einzureichen“, erklärt Marketingleiter<br />

Bernd Klöpper. Zum Weiterbildungsprogramm für<br />

die Mitarbeiter zählen diverse Kurse und Produktschulungen.<br />

Weiterhin investiert das Unternehmen kontinuierlich in die Ausund<br />

Weiterbildung seiner Mitarbeiter*innen, kooperiert mit<br />

Schulen und fördert Hochschulen bei einer Vielzahl von Projekten.<br />

Für die Hochschulen bietet man regelmäßig Betriebsbesichtigungen<br />

an und unterstützt sie bei der Ausstattung ihrer Testlabore.<br />

Um sich den dringend benötigten Nachwuchs zu sichern,<br />

Ilona Luchtmann, Marketing, RK Rose+Krieger GmbH, Minden<br />

pflegt Rose und Krieger nicht nur enge Kontakte zu den Fachhochschulen<br />

Bielefeld (Campus Minden), Lemgo und Hannover,<br />

sondern bietet regelmäßig Schülern die Möglichkeit, das Unternehmen<br />

kennenzulernen.<br />

Einige Meilensteine der Entwicklung des Unternehmens sind<br />

folgende: 2008 erfolgte die Einbindung der RK System- und Lineartechnik<br />

(vormals Schweißgut und Liebhart) als Tochtergesellschaft<br />

in Süddeutschland, die heute als Komplettanbieter mit<br />

einer Produktauswahl an Linear-, Profil-, Verbindungs- und<br />

Modultechnik im Markt agiert. Ein Jahr später schloss sich die RK<br />

Schmidt Systemtechnik (vormals Eiden und Schmidt) der RK-Familie<br />

an, deren Spezialität Förder- und Handhabungstechnik,<br />

Anlagenkomponenten, Mess- und Prüftechnik sowie hybride<br />

Arbeitssysteme sind. 2020 wird mit der RK-Antriebs- und Handhabungstechnik<br />

(vormals APT Automation und Produktionstechnik<br />

sowie Linear- und Handhabungstechnik) die dritte Tochtergesellschaft<br />

in Bienenbüttel gegründet. RK-AHT fungiert als<br />

norddeutsche Handelsvertretung für RK Produkte und entwickelt<br />

gleichzeitig Systemlösungen auf den Gebieten Automatisierung<br />

und Produktionstechnik für Anwender in Norddeutschland.<br />

2021 gibt es einen Wechsel der Geschäftsführung: Dr. Gregor<br />

Langer übernimmt die Geschäftsführung von Rose und Krieger.<br />

„Das RK Erfolgskonzept liegt darin, innovative Lösungen im engen<br />

Anwenderdialog zu realisieren. Das werde ich fortführen und<br />

weiter ausbauen“, erklärt Langer. „Globale Trends wie die Elektrifizierung,<br />

<strong>Digital</strong>isierung, Flexibilisierung sowie das Thema der<br />

ganzheitlichen Gesundheit passen perfekt zu unseren Produkten<br />

und eröffnen uns enorme Chancen.“ Das erklärte Ziel des neuen<br />

Geschäftsführers ist es, weiterhin Wachstum sowohl am Hauptstandort<br />

und den Tochtergesellschaften in Deutschland als auch<br />

in den weltweiten Niederlassungen zu schaffen. Darüber hinaus<br />

will das Unternehmen künftig das Leistungsangebot für die Anwender<br />

schärfen und verstärkt nach außen tragen.<br />

UMFANGREICHES PRODUKTPORTFOLIO<br />

Zum umfassenden Lineartechnikportfolio zählen bei RK Rose<br />

und Krieger heute neben Ein- und Doppelrohreinheiten zur einfachen<br />

Handverstellung für gelegentliche Einsätze auch angetriebene<br />

Profilachsen für ein häufiges Verfahren sowie hochdynamische<br />

Positioniersysteme im Dauereinsatz. Ebenfalls Teil des<br />

Produktprogramms sind elektrische Hubsäulen für die Höhenverstellung<br />

von Arbeitstischen, Leitständen, Vorrichtungen und<br />

68 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

01<br />

02<br />

01 So war das früher: Im Jahr 1972 produzierte das Unternehmen<br />

Rohrverbindungselemente und Rohrsystemlineareinheiten<br />

02 Im Laufe der Jahrzehnte entwickelte man sich vom<br />

Komponentenlieferanten zum Spezialisten für Systemlösungen<br />

medizinischen Ausrüstungen. Elektrozylinder in verschiedenen<br />

Größen und Ausführungen runden, als Alternative zu pneumatischen<br />

Zylindern, das Lineartechnik-Angebot ab.<br />

Im Geschäftsbereich Verbindungstechnik entwickelte das Unternehmen<br />

aus den Rohrspannsystemen der frühen Jahre ein<br />

umfangreiches Produktprogramm an klemmbaren Rohrverbindern<br />

aus Kunststoff, Aluminium und Edelstahl für unterschiedliche<br />

Einsatzbereiche und Belastungsarten. Auch das System der<br />

Monitorhalterungen für industriell genutzte Bildschirme sowie<br />

das ITAS-System für industrielle Treppen, Arbeitsbühnen und<br />

Geländer zählen zur RK-Verbindungstechnik.<br />

Kern des Bereichs Profiltechnik ist das Blocan Profilsystem aus<br />

Aluminium mit seinen Konstruktions-, Funktions- sowie Schwerlastprofilen<br />

für viele Kombinations- und Einsatzmöglichkeiten.<br />

Eine spezielle Verbindungstechnik ermöglicht die Montage der<br />

Profile ohne vorherige mechanische Bearbeitung und spart damit<br />

Vorbereitungs- und Montagezeit. Zudem lassen sich die Profilsysteme<br />

nicht nur untereinander, sondern auch bereichsübergreifend<br />

mit den Rohrverbindern, Lineareinheiten, Hubsäulen<br />

und Elektrozylindern kombinieren.<br />

Das Wissen aus den drei oben genannten Produktgruppen vereint<br />

RK Rose und Krieger im Geschäftsfeld Modultechnik. Das Ergebnis<br />

sind einbaufertige Funktionsmodule sowie individuelle Systemlösungen<br />

wie Schutzeinhausungen für Maschinen, ergonomische Arbeitsplatzsysteme,<br />

mehrachsige Handlingsysteme und Maschinengestelle.<br />

Planung, Konstruktion und Fertigung der Komplettlösungen<br />

erfolgt dabei ausschließlich im Hause. „Wichtig ist für uns, dass<br />

wir unsere Produkte nicht nur speziell in eine Branche verkaufen,<br />

sondern sehr breit aufgestellt sind. Vom allgemeinen Maschinenund<br />

Anlagenbau über die chemische Industrie bis hin zur Medizintechnik,<br />

wir bedienen praktisch alle Branchen. Somit sind wir bestens<br />

aufgestellt für die nächsten 50 Jahre“ fasst Langer zusammen.<br />

Bilder: RK Rose und Krieger<br />

www.rk-rose-krieger.com<br />

ENCODER<br />

FÜR ANTRIEBSTECHNIK & ROBOTIK<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<br />

hochdynamischen Prozessen<br />

• Kundenspezifische, individuelle Lösungen<br />

sps <strong>2022</strong>, Halle 4A, Stand 301<br />

SIKO GmbH, www.siko-global.com


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

MASCHINENAUTOMATISIERUNG<br />

WEICHE WARE<br />

FÜR HARTE<br />

ANFORDERUNGEN<br />

Norbert Botesch, Produktmanager für Maschinenautomatisierung;<br />

Hans-Joachim Müller, Marktmanager für Antriebselektronik<br />

und Software, beide bei SEW-Eurodrive in Bruchsal<br />

Durchgängige Automatisierungslösungen aus<br />

einer Hand anzubieten, ist heute das Anliegen<br />

vieler Hersteller. SEW-Eurodrive verwirklicht<br />

dieses Ziel mit seinem Automatisierungs -<br />

bau kasten Movi-C. Er umfasst neben Hardwarekomponenten<br />

eine Vielzahl an Software, die bei<br />

der Automatisierung von Maschinen eine immer<br />

wichtigere Rolle spielt. Das Zusammenspiel der<br />

Module ermöglicht eine intuitive und flexible<br />

Maschinenautomatisierung.<br />

Mit der Engineering-Software Movisuite stellt<br />

SEW- Eurodrive dem Kunden ein kostenloses, durchgängiges<br />

Tool zur Realisierung seiner Maschinenautomatisierung<br />

zur Verfügung. Es unterstützt den Anwender<br />

bei der Planung, Konfiguration, Parametrierung, Inbetriebnahme,<br />

Bedienung und Diagnose von Automatisierungslösungen. Das<br />

betrifft sämtliche Komponenten des Automatisierungsbaukastens<br />

Movi-C– von der Steuerungstechnik über die Frequenzumrichter<br />

bis zu den Motoren und Getrieben. Außerdem erfolgt mit<br />

Movisuite auch die Programmierung der Softwaremodule Movikit.<br />

PLATTFORM FÜR PARAMETRIERUNG<br />

Movirun ist die Softwareplattform des Automatisierungsbaukastens<br />

Movi-C und bildet den Grundbaustein zur Nutzung der<br />

Softwaremodule Movikit. Movirun flexible ist eine frei programmierbare<br />

und offene Plattform für die Automatisierung mit Movi-<br />

C- und Fremdkomponenten. Sie dient als die Basis für interpolierte<br />

Betriebsarten, für anspruchsvolle Motion-Control-Anwendungen<br />

und beinhaltet ein modernes Programmiersystem nach IEC<br />

61131-3. Durch integrierte Funktionen wie Positionieranwendungen,<br />

Energieversorgungslösungen oder synchronisierte Bewegungsfunktionen<br />

bringt Movirun flexible bereits viele Automatisierungsmöglichkeiten<br />

mit. Für besonders anspruchsvolle oder<br />

kundenspezifische Anforderungen kommen die Softwaremodule<br />

Movikit zum Einsatz. Sie können mittels Movirun flexible einfach<br />

auf einem Movi-C-Controller implementiert und anschließend<br />

programmiert bzw. parametriert werden. Gleichzeitig besteht die<br />

Option, auch komplexe eigenprogrammierte Anwendungen mit<br />

den Movikit-Softwaremodulen zu implementieren.<br />

Die Softwaremodule Movikit sind vorkonfigurierte Software-<br />

Bausteine für unterschiedliche Aufgaben. Das Einsatzspektrum<br />

erstreckt sich von einfachen Antriebsfunktionen wie einer Drehzahlregelung<br />

bis hin zu anspruchsvollen Motion-Control-Funktionen,<br />

z. B. Robotersteuerungen. Die Softwaremodule werden auf<br />

dem Echtzeitbetriebssystem des Movi-C-Controller betrieben.<br />

Movikit-Softwaremodule der Kategorie „Drive“ laufen auf dem<br />

Applikationsumrichter Movidrive. Über die Engineering-Software<br />

Movisuite wird das entsprechende Softwaremodul Movikit<br />

direkt einer Achse oder dem Controller zugewiesen und konfiguriert.<br />

Damit hat der Anwender in einer Parametrieroberfläche<br />

Zugriff auf alle relevanten Parameter von der Motorinbetriebnahme<br />

bis zu den Softwareeinstellungen.<br />

VORDEFINIERTE MODULE<br />

Insgesamt stehen zwölf Kategorien mit über 35 verschiedenen<br />

Movikit-Softwaremodulen sowie zusätzlichen Add-ons zur Verfügung.<br />

Damit lassen sich nahezu alle Automatisierungsvorgänge umsetzen<br />

– entweder parametrierbar oder frei programmierbar. Durch<br />

die große Zahl verschiedener Movikit-Softwaremodule können viel-<br />

70 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

02<br />

01<br />

01 Die Engineering-Software Movisuite unterstützt den<br />

Anwender bei der Planung, Konfiguration, Parametrierung,<br />

Inbetriebnahme, Bedienung und Diagnose von Automatisierungslösungen<br />

– z. B. bei Scararobotern<br />

02 Derzeit gibt es zwölf Kategorien mit über 35 verschiedenen<br />

Movikit-Softwaremodulen sowie zusätzlichen Add-ons<br />

seitige Applikationen realisiert werden. So erlauben Softwaremodule<br />

der Kategorie Movikit StackerCrane die Realisierung von Regalbediengeräten,<br />

meist in Hochregallagern genutzt. Und Softwaremodule<br />

der Kategorie Movikit MultiAxisController ermöglichen<br />

die Inbetriebnahme von automatisierten Brückenkränen, die in<br />

Logistik und Produktion zum Einsatz kommen. Zusätzlich bieten<br />

Add-ons wie das Movikit Motion addon AntiSway eine Vibrationsunterdrückung,<br />

um unerwünschte Schwingungen zu vermeiden.<br />

Ein weiteres Einsatzgebiet der Softwaremodule ist die Automatisierung<br />

von Verpackungsmaschinen, ob Becherabfüllmaschine,<br />

vertikale oder horizontale Schlauchbeutelmaschine, Toploader<br />

oder Palettierer. In Kombination mit Komponenten dem Movi­ C-<br />

Automatisierungsbaukasten ermöglichen die Softwaremodule, alle<br />

Kundenforderungen effizient umzusetzen. Diese Beispiele bilden<br />

nur einen kleinen Einsatzbereich der Movikit Softwaremodule ab.<br />

KÜRZERE INBETRIEBNAHME<br />

Movikit-Softwaremodule ermöglichen dem Anwender eine hohe<br />

Flexibilität. Sie verkürzen die Inbetriebnahmezeiten durch einfache<br />

Parametrierung und ermöglichen dem Kunden, eigene Applikationen<br />

zu programmieren. Auch dabei leistet SEW-Eurodrive<br />

tatkräftige Unterstützung. Moderne Softwarebausteine sind der<br />

Schlüssel für eine optimierte Produktion und Logistik und somit<br />

der Initiator für entscheidende Wettbewerbsvorteile. Daher wird<br />

SEW-Eurodrive auch in Zukunft mit neuen Movikit-Softwaremodulen<br />

die Automatisierung von Kundenapplikationen erleichtern.<br />

MoviKit und andere Softwarekomponenten bilden weiterhin<br />

einen stark wachsenden Bestandteil des Automatisierungsbaukasten<br />

Movi-C.<br />

Bilder: SEW-Eurodrive GmbH & Co KG<br />

www.sew-eurodrive.de/movikit<br />

Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong> DIGITAL SCOUT 71


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

SMARTER TRANSPORT IN DER MIKROMONTAGE<br />

MODULAR UND EXAKT POSITIONIERT<br />

Auf der Suche nach einem präzisen Transportsystem in vollautomatischen<br />

Montageanlagen für Elektronikmodule, wurde<br />

das niederländische Unternehmen IMS bei Beckhoff fündig.<br />

Deren lineares Transportsystem XTS erfüllt mit einer Wiederholgenauigkeit<br />

von zehn Mikrometer die hohen Anforderungen<br />

an die Produktpositionierung. Zudem lässt sich mit dem<br />

XTS-Baukasten eine Anlage einfach an geänderte Produktionsanforderungen<br />

modular anpassen.<br />

DIE IDEE<br />

IMS aus dem niederländischen Almelo entwickelt seit fast zehn Jahren Hightechproduktionslinien<br />

für die Mikromontage kleiner Komponenten wie optische Module<br />

von Smartphones. Henri Paus, technischer Direktor bei IMS, ist stolz: „Einer<br />

unserer Kunden in Asien ist mittlerweile Marktführer für die optischen Module.<br />

Die Wahrscheinlichkeit ist daher groß, dass die Module vieler Smartphones auf einer<br />

unserer Montagelinien produziert wurden.“<br />

Jedes Jahr bringen Smartphonehersteller mehrere neue Modelle auf den Markt. Um<br />

mit diesen kurzen Entwicklungszyklen Schritt halten zu können, sind flexible, einfach<br />

an veränderte Produktionsbedingungen anpassbare Produktionssysteme erforderlich.<br />

Weiterhin liegt die Messlatte zum Beispiel bei Kamerasystemen immer höher: 60 bis<br />

100 Megapixel Auflösung sind keine Ausnahme bei modernen Smart phones. „Diese<br />

Entwicklung verlangt einen anderen Ansatz bei der Montage, da die Komponenten<br />

der Kameramodule zahlreicher und kleiner werden“, skizziert Henri Paus den Handlungsbedarf.<br />

Die erste Generation der IMS-Produktionslinie entsprach nicht mehr<br />

diesen Anforderungen. „Auch weil inzwischen Prozessschritte notwendig sind, die<br />

mit vier bis fünf Sekunden Taktzeit rund doppelt so viel Zeit benötigen wie die bisherig<br />

durchschnittlichen zwei Sekunden“, erklärt Henri Paus weiter.<br />

Alexander Pil, Chefredakteur der Zeitschrift Mechatronik und<br />

Maschinenbau, Verlag Techwatch Nimwegen<br />

„Um mit kürzer werdenden Entwicklungszyklen<br />

Schritt zu halten, sind<br />

flexible, einfach an veränderte<br />

Produktionsbedingungen anpassbare<br />

Systeme erforderlich. Bei der<br />

Montage ist das Transportsystem<br />

oft ein großer Stolperstein. Abhilfe<br />

schafft das XTS von Beckhoff, besonders<br />

durch dessen hohe Softwarefunktionalität<br />

und Modularität.<br />

Bei dem System sind die Mover<br />

nicht mehr miteinander verbunden<br />

und lassen sich als individuelle<br />

Servoachsen unabhängig voneinander<br />

bewegen.“<br />

Henri Paus, Technischer Direktor bei<br />

IMS, Almelo, Niederlande<br />

72 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

GLEICHE LEISTUNG TROTZ HÖHERER ZEITEN<br />

Ein Takt von zwei Sekunden entspricht einer Jahresproduktion<br />

von etwa zehn Millionen Einheiten. Die bei den aktuellen optischen<br />

Komponenten notwendigen Dosierzeiten hätten daher<br />

beim bisherigen Anlagendesign eine drastische Reduzierung der<br />

Produktionszahlen bedeutet. Schließlich bestimmt in einem<br />

komplett sequenziellen Produktionssystem das langsamste Glied<br />

die Gesamtleistung. Dazu Henri Paus: „Ein halbierter Output war<br />

einfach indiskutabel. Dementsprechend war eine flexible Produktionsplattform<br />

zu entwickeln, die mit vielen Produktwechseln<br />

und langsameren Prozessschritten zurechtkommt“. Die einzelnen<br />

Prozessmodule und Arbeitsstationen entlang der Linie<br />

waren ausreichend leistungsfähig und erforderten daher nur einige<br />

Verbesserungen hinsichtlich der Genauigkeit. „Der größte<br />

Stolperstein war das bislang genutzte Transportsystem“, erinnert<br />

sich Henri Paus. Abhilfe konnte hier mit dem Extended Transport<br />

System (XTS) von Beckhoff und insbesondere durch dessen Modularität<br />

und hohe Software-Funktionalität geschaffen werden.<br />

Den Hauptunterschied zwischen XTS und der vorherigen Eigenentwicklung<br />

skizziert Henri Paus folgendermaßen: „Die Mover<br />

sind jetzt nicht mehr miteinander verbunden und lassen sich<br />

als individuelle Servoachsen unabhängig voneinander bewegen.“<br />

Dies gibt IMS die Möglichkeit, die Mover nach einem schnellen<br />

Prozessschritt zu puffern und mehrere Mover gleichzeitig in<br />

mehrfach ausgeführte langsamere Arbeitsstation einfahren zu<br />

lassen. „So gelang es uns, trotz des langsamen Teilprozesses die<br />

hohe Produktionsleistung beizubehalten“, erinnert sich Paus.<br />

FLEXIBEL BEI ERWEITERUNGEN<br />

Der technische Direktor erläutert weitere Vorteile: „XTS passt nicht<br />

nur zu den filigranen Produkten, mit denen unsere Kunden arbeiten,<br />

das modulare Transportsystem ist zudem äußerst flexibel.“<br />

Wenn eine Montagelinie für ein neues Produkt umgerüstet werden<br />

muss, lässt sich die Linie unkompliziert erweitern. Dazu sind in die<br />

Produktionsanlage lediglich neue Zellen, einschließlich der zusätzlichen<br />

Arbeitsstationen, einzufügen. Das hierfür notwendige Erweitern<br />

des Transportsystems ermöglicht der modulare XTS-Baukasten<br />

in einem kleinen Rastermaß von 250 Millimeter. Innerhalb<br />

weniger Stunden können die Bediener mit der umgebauten Anlage<br />

die Produktion wieder aufnehmen. „Bei Wettbewerbslösungen gibt<br />

es diese Möglichkeit nicht“, meint Henri Paus.<br />

Gemeinsam mit den XTS-Spezialisten von Beckhoff wurde eine<br />

passgenaue Lösung als vormontierte und getestete Baugruppe<br />

mit dem GFX-Führungssystem von Hepco Motion zur Verfügung<br />

gestellt. Henri Paus ergänzt: „Nicht nur die Mechanik muss sich<br />

schnell abkoppeln lassen. Elektronik und Steuerung müssen<br />

ebenso mit den richtigen Steckerverbindern und Anschlüssen für<br />

die Trennung vorbereitet sein. Und durch die Aufteilung der Software<br />

in entsprechende Bausteine haben wir auch hier für Flexibilität<br />

gesorgt.“<br />

AUF ZEHN MIKROMETER GENAU<br />

Die zu montierenden optischen Module sind in der Regel 5 bis<br />

18 Millimeter klein und verlangen vom Transportsystem eine Positioniergenauigkeit<br />

von mindestens 50 Mikrometer. Dabei sind<br />

Einflussfaktoren wie Temperatur und kleinste Vibrationen der<br />

XTS-Mover zu berücksichtigen. „Die tiefe Integration des XTS in<br />

unsere Steuerungsarchitektur ermöglicht eine einfache Kompensation<br />

solcher Einflussfaktoren“, erläutert dazu Bernard Gerdes,<br />

Leiter der Beckhoff-Niederlassung in Enschede. IMS hat beispielsweise<br />

mithilfe zusätzlicher Sensoren die Temperatureinflüsse<br />

kompensiert. Obwohl sich die Geräte in einem temperaturkontrollierten<br />

Reinraum befinden, unterliegt das Transportsystem<br />

Temperaturschwankungen. Dies muss kompensiert werden.<br />

„Gemeinsam mit Beckhoff und Hepco ist es uns gelungen, nicht<br />

nur in der Transportrichtung sehr präzise zu sein, sondern das<br />

Produkt auch in der Höhe sehr genau zu positionieren“, betont<br />

Henri Paus. Mit dieser Vibrationsdämpfung und der erwähnten<br />

Temperaturkompensation kann IMS die Träger nun mit einer äußerst<br />

hohen Genauigkeit von zehn Mikrometer an den Arbeitsstationen<br />

positionieren.<br />

ERSTE ANLAGE BESTÄTIGT FLEXIBILITÄT<br />

IMS hat hohe Erwartungen an die zweite Generation seiner Produktionslinie<br />

für optische Module, wie Henri Paus erläutert:<br />

„Ich rechne damit, dass wir in den nächsten Jahren mindestens<br />

so viele Systeme wie von der ersten Generation auf den Markt<br />

bringen können. Denn kleine optische Komponenten, wie sie in<br />

Smartphones stecken, werden zunehmend auch in Monitoren,<br />

Drohnen und Autos eingesetzt. Zudem sind die Flexibilität, Modularität<br />

und Skalierbarkeit der IMS-Plattform auch für ganz andere<br />

Montageanwendungen interessant, zum Beispiel für die Produktion<br />

von Komponenten der Medizintechnik und Pharmaindustrie.“<br />

Wie flexibel die 3PX-Produktionsplattform ist, zeigte IMS bereits<br />

bei der ersten Anlage. „Die Anlage war nahezu versandfertig,<br />

da fragte der Kunde an, ob er sie auch für Produkte verwenden<br />

könne, die viel größer sind als ursprünglich spezifiziert“, erinnert<br />

sich Henri Paus. „Ein komplettes Redesign der Anlage war dennoch<br />

nicht nötig.“ IMS musste nur einige Teile etwas vergrößern<br />

und die umgebaute Maschine war zeitnah versandbereit.<br />

Bild: Tjeerd Derkink<br />

www.beckhoff.com; www.ims-nl.com<br />

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Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong> DIGITAL SCOUT 73


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

CYBERSICHERHEIT<br />

SORGENFREI VERNETZT<br />

Gut die Hälfte der Industrieunternehmen geht davon aus, dass die Zahl der<br />

Cyberangriffe auf Smart Factories steigen wird. Gleichzeitig erklärt auch<br />

gut die Hälfte, dass Cybersicherheitsmanager oft nicht in der Lage sind,<br />

angemessen auf Angriffe zu reagieren. Die EU, der VDMA sowie Capgemini<br />

haben Lösungen und Meinungen dazu.<br />

Die EU-Kommission hat im September einen Vorschlag<br />

für ein neues Cyberresilienzgesetz vorgelegt, um Unternehmen<br />

vor Produkten mit unzureichenden Sicherheitsmerkmalen<br />

zu schützen. Die EU-weite Rechtsvorschrift<br />

enthält verbindliche Cybersicherheitsanforderungen an<br />

Produkte mit digitalen Elementen, denen die Produkte während<br />

ihres gesamten Lebenszyklus genügen müssen. Der Rechtsakt<br />

baut auf der EU-Cybersicherheitsstrategie von 2020 sowie der<br />

EU-Strategie für eine Sicherheitsunion von 2020 auf. Er soll sicherstellen,<br />

dass digitale Produkte wie drahtlose und drahtgebundene<br />

Hardware sowie Software für Nutzer in der gesamten<br />

EU sicherer werden: Zum einen müssen Hersteller mehr Verantwortung<br />

übernehmen, da sie verpflichtet werden, Unterstützung<br />

und Softwareaktualisierungen bereitzustellen, um festgestellte<br />

Schwachstellen zu beheben. Zum anderen sollen die Verbraucher<br />

über die Cybersicherheit der Produkte, die sie kaufen und<br />

verwenden, ausreichend informiert werden. Resilienz hilft<br />

Margrethe Vestager, die für das Ressort „Ein Europa für das digitale<br />

Zeitalter“ zuständige Exekutivvizepräsidentin, erklärte:<br />

„Wir müssen uns darauf verlassen können, dass die Produkte, die<br />

im Binnenmarkt angeboten werden, sicher sind. Das Cyberresilienzgesetz<br />

stellt klar, dass die angebotenen vernetzten Hardwareund<br />

Softwareprodukte strenge Cybersicherheitsanforderungen<br />

erfüllen müssen. Dazu nehmen wir diejenigen in die Pflicht, die<br />

die Produkte in Verkehr bringen.“ Angesichts der Tatsache, dass<br />

weltweit alle elf Sekunden eine Organisation zum Opfer eines<br />

Ransomware Angriffs wird und sich die Kosten der Cyberkriminalität<br />

im Jahr 2021 Schätzungen zufolge auf 5,5 Billionen EUR<br />

beliefen (Cybersecurity Ventures, zitiert im Bericht der Gemein-<br />

Kora Alice Lejko, PR und Marketing, Capgemini, Frankfurt/Main,<br />

Steffen Zimmermann, Presse- und Öffentlichkeitsarbeit, VDMA Europabüro, Brüssel<br />

samen Forschungsstelle (2020): Cybersecurity – Our <strong>Digital</strong> Anchor,<br />

a European perspective), ist es wichtiger denn je, ein hohes<br />

Maß an Cybersicherheit zu ermöglichen und Schwachstellen digitaler<br />

Produkte, über die viele erfolgreiche Angriffe erfolgen, zu<br />

verringern. Denn angesichts der zunehmenden Zahl intelligenter<br />

und vernetzter Geräte kann ein Cybersicherheitsvorfall bei einer<br />

Maschine Auswirkungen auf die gesamte Lieferkette haben.<br />

Da sich derzeit weltweit Länder mit der Bewältigung dieser Probleme<br />

befassen, dürfte das Cyberresilienzgesetz über den EU-<br />

Binnenmarkt hinaus auch international Maßstäbe setzen. Die<br />

vorgeschlagene Verordnung wird für alle Produkte gelten, die direkt<br />

oder indirekt mit einem anderen Gerät oder einem Netz verbunden<br />

sind. Weiterhin wird das neue Cyberresilienzgesetz die<br />

Richtlinie über die Sicherheit von Netz- und Informationssystemen<br />

(NIS-Richtlinie), die Richtlinie über Maßnahmen für ein hohes<br />

gemeinsames Cybersicherheitsniveau in der Union (NIS-<br />

2-Richtlinie) und den EU-Rechtsakt zur Cybersicherheit ergänzen.<br />

STUDIE BESTÄTIGT HANDLUNGSBEDARF<br />

Das Capgemini Research Institute bestätigt das Vorgehen der EU<br />

mit der Studie Smart & Secure: Why smart factories need to prioritize<br />

cybersecurity. Sie besagt, dass über die Hälfte der Unternehmen<br />

denken, dass Smart Factories in Zukunft Hauptziele von<br />

Cyberangriffen sein werden. Die mit dem Industrial Internet of<br />

Things (IIOT) geschaffene Konnektivität der Smart Factories erhöht<br />

die Gefahr durch Cyberangriffe in der intelligenten Industrie<br />

exponentiell. „Die Vernetzung und Menge an Betriebstechnologie<br />

sowie Geräten machen Smart Factories zu einem leichten<br />

Ziel für Cyberkriminelle“, erklärt Torsten Jüngling, Head of Cybersecurity<br />

bei Capgemini in Deutschland.<br />

Die Studie zeigt weiterhin auf, dass 77 Prozent der Unternehmen<br />

besorgt sind, dass zur Reparatur oder Aktualisierung von<br />

74 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


OT-/IIOT-Systemen regulär nichtstandardkonforme Prozesse<br />

angewandt werden. Diese Problematik ist zum Teil auf die geringe<br />

Verfügbarkeit der richtigen Tools und Prozesse zurückzuführen.<br />

Allerdings denkt die Hälfte der Unternehmen auch,<br />

dass Cyberrisiken für Smart Factories in erster Linie von den<br />

Netzwerken ihrer Partner und Zulieferer ausgehen. 28 Prozent<br />

haben zudem beobachtet, dass die Zahl der Mitarbeiter<br />

oder Zulieferer, die infizierte Geräte wie Laptops und Mobilgeräte<br />

zur Installation oder zum Patchen von Smart-Factory-<br />

Anlagen mitbringen, seit 2019 um 20 Prozent gestiegen ist.<br />

Viele Unternehmen berichten außerdem, dass ihre Cybersicherheitsanalysten<br />

überlastet sind von der Vielzahl an OTund<br />

IIOT-Geräten, die sie überwachen müssen. Darüber hinaus<br />

sehen sich 43 Prozent der Cybersicherheitsmanager nicht<br />

in der Lage, auf Angriffe in ihren Smart Factories und Produktionsstandorten<br />

zu reagieren. Abschließend offenbarten<br />

mehr als die Hälfte der deutschen Unternehmen, dass Verluste<br />

in der Vergangenheit hauptsächlich durch Verzögerungen<br />

bis zur Entdeckung von Cyberangriffen entstehen konnten.<br />

Bilder: Aufmacher: Funtap – stock.adobe.com, Kasten: VDMA<br />

| AT12-20G |<br />

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kontaktlos, intelligent!<br />

Freie 2D-Produktbewegung<br />

mit bis zu 6 Freiheitsgraden<br />

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EINHEITLICHE ANFORDERUNGEN<br />

MEHR ALS RICHTIG<br />

Hartmut Rauen,<br />

stellv. VDMA Hauptgeschäftsführer,<br />

Frankfurt am Main<br />

Zu dem Vorschlag der<br />

EU-Kommission für<br />

Cybersicherheitsanforderungen<br />

für Produkte<br />

sagt Hartmut Rauen,<br />

stellvertretender<br />

Hauptgeschäftsführer<br />

des VDMA in Frankfurt:<br />

„Die europäische<br />

Industrie ist immer<br />

häufiger von Cyberangriffen<br />

betroffen, die<br />

fast ausnahmslos auf<br />

Schwachstellen in der Informationstechnik zurückgehen.<br />

Produktionsausfälle sind regelmäßig die Folge.<br />

Es ist daher richtig, dass die Europäische Kommission<br />

jetzt mit dem so genannten Cyber Resilience Act<br />

europaweit verpflichtende und einheitliche Vorgaben<br />

auf den Weg bringt. Vernetzte Produkte, dazu zählen<br />

auch Maschinen und Anlagen, werden in Zukunft nur<br />

dann auf dem europäischen Markt zugelassen, wenn<br />

diese grundlegenden Anforderungen an die Cybersicherheit<br />

erfüllen. Damit geht die EU-Kommission in<br />

puncto Cybersicherheit aufs Ganze. Der Vorschlag<br />

enthält aus Sicht des Maschinen- und Anlagenbaus<br />

viele positive Punkte. Insbesondere das Konzept der<br />

eigenverantwortlichen, risikobasierten Umsetzung auf<br />

Basis des vielfach erfolgreichen New Legislative<br />

Frameworks begrüßt der VDMA ausdrücklich. Auch die<br />

klare Abgrenzung zu anderen technischen Regularien,<br />

wie der Maschinenverordnung ist geeignet, Doppelanforderungen<br />

zu vermeiden.“<br />

kg<br />

Schwebende<br />

Planarmover<br />

Skalierbare<br />

Nutzlast<br />

Individueller<br />

Produkttransport<br />

6D<br />

Bewegung<br />

Dynamisch<br />

mit bis zu 2 m/s<br />

Beliebiges<br />

Anlagenlayout<br />

XPlanar eröffnet neue Freiheitsgrade im Produkthandling:<br />

Frei schwebende Planarmover bewegen sich über individuell angeordneten<br />

Planarkacheln auf beliebig programmierbaren Fahrwegen.<br />

Individueller 2D-Transport mit bis zu 2 m/s<br />

Bearbeitung mit bis zu 6 Freiheitsgraden<br />

Transport und Bearbeitung in einem System<br />

Verschleißfrei, hygienisch und leicht zu reinigen<br />

Beliebiger Systemaufbau durch freie Anordnung der Planarkacheln<br />

Multi-Mover-Control für paralleles und individuelles Produkthandling<br />

Voll integriert in das leistungsfähige PC-basierte Beckhoff-Steuerungssystem<br />

(TwinCAT, PLC IEC 61131, Motion, Measurement,<br />

Machine Learning, Vision, Communication, HMI)<br />

Branchenübergreifend einsetzbar: Montage, Lebensmittel, Pharma,<br />

Labor, Entertainment, …<br />

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größte und das kleinste Ganze heben unsere<br />

Ingenieure die Sumitomo Drive Technologies<br />

DNA mit der Aktuator-Produktfamilie TUAKA<br />

auf das nächste Level.<br />

Um Bauteile nach dem 3D-Druck zu entpulvern,<br />

entwickelte Solukon Maschinenbau die SFM-AT350.<br />

Für deren kompaktes Zwei-Achs-Schwenksystem<br />

benötigte der Maschinenbauer leistungsstarke,<br />

robuste und platzsparende Antriebe. Stöber<br />

lieferte dafür Lean-Getriebemotoren, denn<br />

die stellen eine gute Alternative zum<br />

Servomotor dar.<br />

Willkommen TUAKA. Willkommen Zukunft.<br />

Claudia Grotzfeld, Marketing Communications,<br />

STÖBER Antriebstechnik GmbH + Co. KG, Pforzheim<br />

„Die Innenräume von im Strahlschmelz-Verfahren gedruckten Metallteilen<br />

sind nach dem Druckprozess voll mit Pulver“, erklärt Andreas Hartmann von<br />

Solukon Maschinenbau aus Augsburg das Problem. Für alle nachfolgenden<br />

Bearbeitungsschritte und für die spätere Verwendung müssen die Werkstücke<br />

deshalb davon befreit werden. Vor Einführung der Solukon Anlagen geschah<br />

dies manuell durch Schütteln, Klopfen oder Aussaugen. Bei komplex<br />

geformten Bauteilen ist das schwieriger, besonders wenn sich im Inneren der<br />

Bauteile ein Labyrinth an Kanälen befindet. „Gerade bei komplexen Bauteilen<br />

muss das Entpulvern automatisiert ablaufen“, erklärt Hartmann und<br />

ergänzt: „Die dem 3D-Druck nachgelagerten Prozesse, wie etwa die Entpulverung<br />

müssen zunehmend standardisiert ablaufen. Denn es gilt, immer höhere<br />

Stückzahlen zu bewältigen.“<br />

Alle Entpulverungsanlagen des Maschinenbauers basieren auf der Smart<br />

Powder Recuperation-Technologie (SPR): Durch automatisiertes Schwenken<br />

um zwei Achsen sowie gezielte Schwingungsanregung sprich durch Vibration<br />

wird das Pulver fließfähig. Damit läuft es selbst aus sehr feinen Kanälen sicher<br />

und kontrolliert ab und dem Prozess wieder zu. Die Entpulverungsanlage SFM-<br />

AT350 gehört zu den neuesten Entwicklungen bei den Depowdering-Systemen.<br />

Solukon hat sie im Herbst 2021 auf den Markt gebracht. „In die Entwicklung<br />

konnten wir sowohl unsere eigene langjährige Erfahrung als auch das Feedback<br />

unserer Kunden aus Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik<br />

sowie Automotive einfließen lassen“, freut sich Hartmann. Die Anlage eignet<br />

sich für bis zu 60 Kilogramm schwere und bis zu 420 Millimeter hohe Bauteile.<br />

Weil der Drehteller des Systems endlos rotieren und sich die horizontale Achse<br />

gleichzeitig um bis zu 250 Grad bewegen kann, lassen sich auch komplexe Rotationsmuster<br />

einfach programmieren. Der Anwender profitiert laut Hersteller<br />

von einer Zeitersparnis bis zu 90 Prozent im Vergleich zu manuellen Reinigungsverfahren.<br />

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KOMPAKTES FÜR KOMPAKTE<br />

„Die SFM-AT350 hat ein besonders geringes Kammervolumen und einen kompakten<br />

Aufbau. Das war uns ein großes Anliegen, um die Inertisierungszeit und<br />

benötigte Menge an Inertgas möglichst gering zu halten. Um einen kompakten<br />

Aufbau zu erreichen, benötigten wir bei der Entwicklung besonders platzspa-


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

rende Antriebslösungen, sowohl für die Endlosrotation des Drehtellers,<br />

auf dem das Bauteil befestigt ist als auch für den horizontal<br />

beweglichen Schwenkarm“, erklärt Hartmann. Auf der<br />

Formnext 2019, die Branchenplattform für additive Fertigung<br />

und industriellen 3D-Druck in Frankfurt am Main, lernte Andreas<br />

Hartmann Udo Cyrol kennen, den Leiter des Stöber Vertriebscenters<br />

Süd-Ost.<br />

„Bisher kamen in den Entpulverungsanlagen Servoantriebe<br />

zum Einsatz. Um nun noch kompakter bauen zu können, ohne<br />

an Leistung zu verlieren, empfahlen wir unseren sensorlosen<br />

Lean-Getriebemotor“, berichtet Cyrol. Die Vorteile: Ein hochpräzises<br />

Planetengetriebe sowie ein erstklassiges Kegelradgetriebe<br />

kombiniert mit einem energieeffizienten, encoderlosen und robusten<br />

Lean-Motor – besonders effizient für passgenaue, kompakte<br />

Maschinenkonzepte. Die Argumente überzeugten den Maschinenbauer<br />

aus Augsburg. Dazu kommt: Mit Wirkungsgraden<br />

bis zu 96 Prozent erreichen die Motoren die Effizienzklasse IE5.<br />

Damit ist Solukon auf einem Technologiestand, der erst in einigen<br />

Jahren gefordert sein wird.<br />

Mit dem Lean-Getriebemotor von Stöber lassen sich Drehzahl<br />

und Drehmoment stufenlos regeln, und zwar vom Stillstand bis<br />

zur Maximaldrehzahl bei voller Drehmomentkontrolle. Und dabei<br />

arbeitet der Getriebemotor komplett ohne Sensorelemente.<br />

„Damit ist auch nur ein einfach geschirmtes Standardleistungskabel<br />

erforderlich“, beschreibt Cyrol. Das reduziert den Aufwand<br />

für die Installation deutlich. Lean-Getriebemotoren eignen sich<br />

so für Automatisierungsaufgaben, die Schwingungen und Vibrationen<br />

beinhalten, wie bei der Depowdering-Anlage von Solukon.<br />

Zur großen Robustheit trägt das encoderlose Konzept des Lean-<br />

Motors bei. Trotz Verzicht auf einen Encoder im Motor liegt die<br />

Das CodeMeter-Universum: Eine Konstellation von<br />

Schutz-, Lizenzierungs- und Sicherheitstools<br />

Cybersicherheit erfordert Robustheit, Skalierbarkeit,<br />

Modularität und Effizienz in ständiger Feinabstimmung.<br />

Das CodeMeter-Ökosystem schützt und monetarisiert<br />

die Maschinensoftware, Konfigurationsdaten und<br />

digitale Designs in der vernetzten Industrie.<br />

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<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

01<br />

01 Kombination aus<br />

Schwingung und Vibration:<br />

Neueste Entwicklung des<br />

Depowdering-Systems<br />

02<br />

02 Schmal ist stark: Der nur<br />

45 Millimeter breite Antriebsregler<br />

SC6 steuert die Getriebemotoren<br />

an, wobei er hier als<br />

Doppelachsregler ausgelegt ist<br />

Drehzahlabweichung bei weniger als einem Prozent, die Positioniergenauigkeit<br />

bei ± 1. „Da der Encoder entfällt, eignet sich die Lean-Getriebmotorenbaureihe<br />

insbesondere für dynamische Automatisierungsaufgaben“,<br />

erklärt Cyrol.<br />

EFFIZIENTER DOPPELACHSREGLER<br />

Ansteuern lassen sich die Lean-Getriebemotoren bei Solukon mit dem<br />

SC6, einem nur 45 Millimeter breiten Antriebsregler mit integrierter Leistungsversorgung.<br />

Bei dem Maschinenbauer ist dieser als Doppelachsregler<br />

mit einem Ausgangsnennstrom bis 2 mal 19 Ampere im Einsatz. Das<br />

kompakte Stand-alone-Gerät eignet sich für antriebsbasierte Anwendungen<br />

mit bis zu vier Achsen.<br />

Für die funktionale Sicherheit entwickelte Stöber das für die Antriebsregler<br />

optional verfügbare Sicherheitsmodul SU6. Damit steht Solukon<br />

eine wirtschaftlich attraktive Lösung für die Sicherheitsfunktionen STO<br />

und SS1 über das Sicherheitsprotokoll Profisafe zur Verfügung. Der SC6<br />

ist prädestiniert für den Einsatz in sicherheitstechnisch anspruchsvollen<br />

Systemen bis SIL 3, PL e, Kategorie 4. Der Konstrukteur kann etwa einen<br />

Not-Halt nach EN 13850 umsetzen – oder einen unerwarteten Anlauf<br />

nach EN 14118 vermeiden. Die Funktionalität der Kommunikationsschnittstelle<br />

des Reglers ist zudem Profinet-zertifiziert. „Der hochdynamische<br />

Antriebsregler arbeitet auch bei anspruchsvollen Bewegungen<br />

unbemerkt und zuverlässig im Hintergrund“, erläutert Cyrol.<br />

Andreas Hartmann ist zufrieden: „Bei der Entwicklung des 2-Achs-<br />

Schwenksystems hat uns Stöber hervorragend unterstützt. Mit den verbauten<br />

Komponenten gelang uns ein äußerst kompakter Aufbau mit starker<br />

Leistung. Und mit den spielarmen Getriebemotoren konnten wir zudem<br />

sowohl das Abfahren der Bahnen verbessern als auch bei den Kippbewegungen<br />

bessere Übergänge schaffen. Die SFM-AT350 ist damit für<br />

uns ein hochfunktionales Arbeitspferd.“<br />

Bilder: Stöber Antriebstechnik, Solukon Maschinenbau/Jo Teichmann Fotografie<br />

www.stoeber.de<br />

DIE IDEE<br />

Andreas Hartmann von Solukon:<br />

„Unsere Anlagen machen das<br />

überflüssige Pulver durch gezieltes<br />

Schwingen und Vibrieren wieder<br />

fließfähig. Um einen kompakten<br />

Aufbau unserer Maschinen zu<br />

erreichen, benötigten wir platzsparende<br />

Antriebslösungen, sowohl für<br />

die Endlosrotation des Drehtellers<br />

als auch für den horizontal beweglichen<br />

Schwenkarm.“ Dazu Udo Cyrol,<br />

Stöber: „Unsere Planeten- und<br />

Kegelradgetriebe kombinieren wir<br />

mit energieeffizienten, encoderlosen<br />

Lean-Motoren. Damit lassen<br />

sich Drehzahl und Drehmoment<br />

stufenlos regeln, und zwar vom<br />

Stillstand bis zur Maximaldrehzahl<br />

bei voller Drehmomentkontrolle.“<br />

Andreas Hartmann, CEO und CTO<br />

von Solukon in Augsburg und Udo<br />

Cyrol, Leiter des Vertriebscenters<br />

Süd-Ost bei Stöber in Pforzheim<br />

78 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

AUTOMATISIERUNGSLÖSUNGEN FÜR DIE DIGITALISIERTE INDUSTRIE<br />

Eine genaue Kenntnis der Prozessgrößen, deren Auswertung und eine innovative<br />

Lastregelung hilft, Energie zu sparen. Damit kommt den mit IO-Link ausgerüsteten<br />

Sensor- und Aktorlösungen von Gefran eine besondere Bedeutung zu.<br />

Auf der <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong> stellt der Spezialist für industrielle Automatisierung und<br />

Prozessüberwachung seine Komponenten und Lösungen für die digitalisierte<br />

Industrie vor. Die neue multifunktionale Twiist-Technologie erkennt kontaktlos<br />

und verschleißfrei die Position. Die intelligenten Wegaufnehmer erfassen neben<br />

der Position auch andere Prozessgrößen wie Beschleunigung sowie Vibrationen,<br />

erkennen Unregelmäßigkeiten im Ablauf und setzen diese Informationen in<br />

Relation zueinander. Das Ziel: Eine zuverlässige Überwachung und vorausschauende Wartung auf verschiedenen Ebenen.<br />

Daneben stellt Gefran Drucksensoren der Baureihe KS-I vor. Sie erfassen Druck und Temperatur mit einer hohen Abtastfrequenz<br />

von 1.000 S/s. Dadurch können sie mit dem IO-Link Master in der für die IO-Link Kommunikation maximal verfügbaren Geschwindigkeit<br />

von 230,4 kBaud oder COM3 kommunizieren. Und die GRP-H stellt eine innovative Plattform für kompakte Solid State<br />

Relais dar. Sie ist das erste einphasige Halbleiterrelais mit digitalem IO-Link Protokoll und erweiterten Diagnosefunktionen. Als<br />

Weiterentwicklung der Halbleiterrelaisbaureihe GRS-H, ergänzt sie die Familie der GRx-Leistungsregler. Die Relais finden sich in<br />

unterschiedlichen Anwendungen der Glas-, Kunststoff- und Lebensmittelindustrie sowie der Infrarot- und Kältetechnik wieder.<br />

www.gefran.com<br />

UNTERWASSERDRUCKTRANSMITTER<br />

BIS 10 BAR<br />

Positek Limited hat einen<br />

Drucktransmitter auf den<br />

Markt gebracht, der speziell<br />

für Gas- und Flüssigkeitsdruckmessaufgaben<br />

in Unterwasseranwendungen<br />

konzipiert<br />

wurde. Die S401-Serie des<br />

britischen Sensorherstellers hat eine Schutzklasse von IP68<br />

und ist abgedichtet bis 10 bar/IP69K. Die 316-Edelstahlgehäusekonstruktion<br />

mit 35 mm Durchmesser machen den<br />

Drucktransmitter robust und langlebig. Das piezoresistive<br />

Sensorelement ist mit der neuesten ASIC-Schaltung<br />

gekoppelt. Zudem ist der Drucktransmitter mit anwenderspezifisch<br />

eingestellte Relativdruckmessbereichen von 0,6<br />

bis 2.000 bar und mit einer großen Auswahl an ratiometrischen<br />

Spannungs- und Stromausgängen verfügbar.<br />

www.positek.com<br />

LEICHTGEWICHT MEISTERT 60.000 U/MIN<br />

AUS DEM HANDGELENK<br />

Portescap ergänzt die Ultra EC-Baureihe<br />

um einen BLDC-Motor. Er hat einen<br />

Durchmesser von 12 mm sowie<br />

EC-Wicklung, liefert Drehzahlen bis<br />

60.000 U/min und wiegt gerade<br />

einmal 30 g. Damit soll der 12ECP48<br />

um rund 10 % leichter ausfallen, als<br />

andere Motoren vergleichbarer Größe. Die R13-Getriebekompatibilität<br />

und das maximale Dauerdrehmoment von 8,1 mNm prädestinieren<br />

den BLDC-Motor für Anwendungen, die ein Drehmoment bis<br />

0,5 Nm erfordern. Er eignet sich für batteriebetriebene Handwerkzeuge<br />

im medizinischen und industriellen Bereich. Außerdem ist<br />

der 12ECP48 eine Option, wenn Anwender von bürstenbehafteter<br />

zu bürstenloser DC-Technologie wechseln möchten. Auch beim<br />

Umstieg von manuellen auf elektrisch betriebene Vorrichtungen<br />

kann der BLDC-Motor hilfreich sein.<br />

www.portescap.com<br />

Virtual Lifetime<br />

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Motor integriert, diese Herausforderung<br />

hat Wittenstein mit der Entwicklung<br />

eines energieautarken Motorfeedback-<br />

Systems abgeschlossen. Die Geräte<br />

eignen sich für industrietaugliche<br />

Kleinservomotoren. Die elektrische<br />

Energie kommt per Energy Harvesting.<br />

Motorfeedbacksysteme sollten idealerweise wahre Alleskönner<br />

sein: Miniaturisiert, energieautark, verschleißund<br />

wartungsfrei. Wittenstein Cyber Motor hat diese<br />

Anforderungen bei seinem Rückführsystem realisiert<br />

und setzt die Multiturnfunktion mit Hilfe eines elektromagnetischen<br />

Prinzips um: der Wieganddrahttechnologie. Diese gewinnt<br />

elektrische Energie (sozusagen) aus der Umgebungsenergie und ermöglicht,<br />

dass auch nach einem stromlosen Zustand sowohl die<br />

absolute Position der Rotorwelle innerhalb der letzten Umdrehung<br />

(Singleturn) als auch die Anzahl der geleisteten Umdrehungen<br />

(Multiturn) gezählt und gespeichert werden. Weiterhin stehen diese<br />

Informationen, etwa nach einem Not-Stopp oder einem manuellen<br />

Einrichtbetrieb, direkt nach dem Einschalten der Achse ohne<br />

Referenzfahrt sofort wieder zur Verfügung. In umfassenden Tests<br />

hat Wittenstein sowohl den grundsätzlichen Funktionsnachweis<br />

dieses Energy-Harvesting-Prinzips für Motorfeedbacksysteme<br />

erbracht als auch das selbst entwickelte Multiturngebersystem in<br />

seiner Einbausituation verifiziert und validiert.<br />

EINE UMDREHUNG OFT ZU WENIG<br />

Bei der Cyber Dynamic Line handelt es sich um industrietaugliche<br />

Kleinservomotoren in kompakter, platzsparender und massenträgheitsoptimierter<br />

Bauweise für einen Leistungsbereich kleiner<br />

500 Watt. Mit den Aktuatoren lassen sich Drehmomente bis<br />

22 Nm und Kräfte bis 2 kN realisieren. Gleichzeitig sind Drehzahlen<br />

bis zu 12.000 U/min bzw. Geschwindigkeiten bis zu 1.000 mm/s<br />

möglich, was laut dem Hersteller die hohe Drehmomentdichte<br />

und Dynamik der Motoren belegt.<br />

Carolin Ank, Leiterin Produktmanagement,<br />

Wittenstein Cyber Motor, Igersheim<br />

Die vier Größen der Baureihe mit Außendurchmessern von<br />

17 mm, 22 mm, 32 mm und 40 mm sind in einem stabilen, reinigungsfreundlichen<br />

Edelstahlgehäuse oder einer speziellen Inox-<br />

Variante verfügbar. Die Baugröße 40 lässt sich darüber hinaus in<br />

einem Hygienic Design für die prozessnahe Integration in der<br />

Nahrungsmittelherstellung ausführen. Die Kleinservomotoren<br />

ermöglichen sowohl rotative als auch lineare Antriebslösungen<br />

mit integrierter Spindel. Für eine Vielzahl an Anwendungen<br />

dieser Kleinservomotoren reicht ein Absolutwertgeber mi einem<br />

Messbereich von einer Umdrehung nicht aus, beispielsweise<br />

dann, wenn ein Spindelantrieb einen Messbereich über mehrere<br />

Spindelsteigungen benötigt, um Absolutpositionen über einen<br />

gesamten linearen Verfahrbereich zu erfassen.<br />

GETRIEBE ODER BATTERIE NACHTEILIG<br />

Zur Umsetzung der Multiturnfunktion bedarf es eines Speichers<br />

im Gebersystem, der auch im stromlosen Zustand eines Antriebes<br />

oder einer Achse aktiv bleibt. Bislang gab es hierfür grundsätzlich<br />

zwei Alternativen: ein mechanischer Speicher, der auf einem<br />

Getriebemechanismus basiert, oder eine batteriegepufferte Speichertechnologie.<br />

Beide Möglichkeiten sind jedoch mit Nachteilen<br />

hinsichtlich Verfügbarkeit, Wartung und Verschleiß behaftet und<br />

auch nicht für jede Betriebsart uneingeschränkt geeignet.<br />

Wird bei elektrisch gepufferten Encodern die Batterie als Energiespeicher<br />

mit im Drehgeber verbaut, so muss diese allen Betriebsbedingungen,<br />

denen der Drehgeber ausgesetzt ist, standhalten.<br />

Dies kann bei Motorfeedbacksystemen aufgrund der möglichen<br />

hohen Temperaturen im Motor kritisch sein. Muss ein Batteriewechsel<br />

erfolgen, entstehen in der Regel hohe Servicekosten.<br />

Wird die Batterie nicht im Geber, sondern am Regelgerät platziert,<br />

so sind weitere Leitungen für die Hilfsversorgung erforderlich.<br />

Neben dem zusätzlichen Aufwand können Leitungsverluste ent-<br />

80 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


stehen, die die Batterielebensdauer reduzieren. Diese ist physikalisch ohnehin<br />

grundsätzlich limitiert, der Speicher mit den Zählinformationen steht somit nicht<br />

unbegrenzt zur Verfügung. Da eine Auswertung des Batteriezustandes durch handelsübliche<br />

Servoregler zudem häufig nicht im Servosystem implementiert ist,<br />

kommt ein Geberausfall aufgrund einer leeren Batterie ohne Vorwarnung. Eine solche<br />

Störung kann nur durch regelmäßige Wartungsintervalle innerhalb der zu erwartenden<br />

Batterielebensdauer vermieden werden.<br />

Auch bei getriebebasierten Encodern ist die Lebensdauer begrenzt, hier aufgrund<br />

des mechanischen Verschleißes der in der Getriebemechanik eingesetzten Gleitoder<br />

Miniaturwälzlager. Dieser tritt vor allem bei hohen Drehzahlen und schnellen<br />

Drehzahländerungen auf, in bestimmten Fällen auch in Verbindung mit Stossbelastungen<br />

durch gebremste Motoren im Start-Stopp-Betrieb. Auch Schocks und Vibrationen<br />

im Motor, denen das Gebersystem ausgesetzt ist, können dessen Lebensdauer<br />

beeinträchtigen. Zudem existieren konstruktive Grenzen hinsichtlich der Miniaturisierung<br />

des Encoders, wie sie für den Einsatz des Gebersystems in kompakten<br />

Kleinservomotoren erforderlich ist. Bei einem zu kleinen Abtriebszahnrad<br />

beispielsweise können sich ungünstige Übersetzungsverhältnisse ergeben, durch<br />

die die Umlaufgeschwindigkeit für die erste Getriebestufe zu hoch werden kann.<br />

Zudem ist aufgrund der Übersetzungsverhältnisse die Anzahl der Multiturnumdrehungen<br />

bei einem getriebebasierten Encoder mit einem dreistufigen Aufbau typischerweise<br />

auf 12 Bit begrenzt.<br />

Verbindungstechnik<br />

für<br />

die Industrie<br />

von morgen<br />

WIEGAND-DRAHT MACHT AUTARK<br />

Eine Lösung, welche die genannten Nachteile eliminiert, bilden Multiturnencoder,<br />

die sich das sogenannte Energy-Harvesting-Prinzip zunutze machen. Dieses Prinzip<br />

„erntet“ sozusagen die Energie für den Multiturnspeicher aus der Energie in der Umgebung.<br />

Auf dieser Basis konnte Wittenstein ein Motorfeedbacksystem entwickeln,<br />

das berührungslos, kabellos sowie verschleiß- und wartungsfrei arbeitet und weder<br />

eine Batterie noch ein Getriebe zur Pufferung benötigt.<br />

Basis der innovativen Speichertechnologie ist ein Effekt, der Anfang der siebziger<br />

Jahre des letzten Jahrhunderts von John R. Wiegand entdeckt und nach ihm benannt<br />

wurde. Die weltweit patentierte Wieganddrahttechnologie nutzt ein physikalisches<br />

Phänomen, das in homogenen, ferromagnetischen Drähten auftritt: ändert sich die<br />

Stärke eines von außen wirkendem Magnetfelds über ein bestimmtes Maß hinaus,<br />

erfolgt eine sprungförmige Ummagnetisierung des Drahtes. Diese schlagartige<br />

Richtungsumkehr der Magnetisierung induziert ihrerseits in einer um den Draht<br />

gewickelten Spule einen kräftigen Spannungsimpuls, der sensortechnisch ausgewertet<br />

werden kann. Ein Wieganddraht besteht aus einem Vicalloywerkstoff, einer<br />

01 Der Effekt wurde von John R. Wiegand entdeckt und nutzt ein<br />

physikalisches Phänomen: Wiegandsensor in einem Drehgeber<br />

02 Die Baureihe ist in einem stabilen, reinigungsfreundlichen Edelstahl-<br />

Gehäuse oder einer speziellen Inoxvariante verfügbar<br />

01<br />

Smart, vernetzt und digitalisiert –<br />

so sieht die Fertigung der Zukunft<br />

aus. HELUKABEL liefert mit einem<br />

umfassenden Sortiment an Kabeln,<br />

Leitungen und Zubehör die nötige<br />

Basis für die Industrieautomation –<br />

von der Antriebs- und Steuerungstechnik<br />

bis zum Industrial Ethernet.<br />

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02<br />

<strong>SPS</strong> Nürnberg <strong>2022</strong><br />

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<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

03 Braucht weder<br />

Batterie noch Getriebe:<br />

Energieautarkes<br />

Motorfeedbacksystem<br />

für industrietaugliche<br />

Kleinservomotoren<br />

Am Ende der Entwicklungsarbeiten stand zum einen der Funktionsnachweis<br />

des Gebermoduls. Aufbauend auf einer dezidierten<br />

Parametereinflussanalyse wurden verschiedene Faktoren, die die<br />

zuverlässige Funktion des Energy-Harvesting-Rückführsystems<br />

beeinflussen, identifiziert. Danach wurde der Geber in einem<br />

iterativen Verbesserungsprozesses hinsichtlich dieser Einflussgrößen<br />

optimiert, mit der Höhe des induzierten Wiegandimpulses<br />

als entscheidendem Qualitätsmerkmal. Um eine fehlerfreie und<br />

stabile Multiturnfunktionalität zu ermöglichen, wurde der Encoder<br />

in seiner Einbausituation in den Kleinservomotoren verschiedenen<br />

Prüfung unterzogen und validiert. Die Prüfungen umfassten die<br />

Temperaturbeständigkeit, EMV sowie Schock- und Vibrationsverhalten.<br />

Abschließend erfolgten noch die eigentlichen Zuverlässigkeits-<br />

und Systemtests.<br />

Bilder: Wittenstein SE<br />

speziellen Legierung aus Kobalt-Eisen-Vanadium, die durch<br />

Kaltumformung und abschließendes Tempern hergestellt wird.<br />

Dadurch ergibt sich ein Gebilde mit einem weichmagnetischen<br />

Kern und einem hartmagnetischen Mantel, mit jeweils unterschiedlicher<br />

Magnetisierbarkeit.<br />

Um den Wieganddrahteffekt in einem Encoder zum Zählen<br />

von Umdrehungen zu nutzen, wird ein diametral gepolter Permanentmagnet<br />

auf die Rotorwelle montiert. Der Wiegandsensor,<br />

die Baugruppe aus Wieganddraht und Spule, bringen die Ingenieure<br />

so an, dass bei der Drehung des Magneten ein sich änderndes<br />

Magnetfeld am Sensor entsteht. Überschreitet ein auf den Draht<br />

einwirkendes, externes Magnetfeld sprunghaft eine bestimmte<br />

Stärke, entsteht ein Ummagnetisierungsimpuls, der in die Spule,<br />

die den Wieganddraht umgibt, eine Spannung im Voltbereich<br />

induziert. Die so freiwerdende elektrische Energie wird mit<br />

einem Kondensator gespeichert. Sie reicht aus, um zuverlässig<br />

und kurzzeitig eine elektronische Schaltung zu betreiben, die die<br />

Umdrehungen zählt und so die Rotorposition absolut erfasst.<br />

UNABHÄNGIG VON ROTATION<br />

Das Funktionsprinzip der Wieganddrahttechnologie ist dabei<br />

weitestgehend unabhängig von der Rotationsgeschwindigkeit<br />

und der Drehrichtung einer Motorwelle. Die entstehende Ummagnetisierungsenergie<br />

und die damit verbundenen induzierten<br />

Spannungsimpulse stehen konstant und unverlierbar zur Verfügung.<br />

Als elektronischer Zählerspeicher wird dabei ein FRAM<br />

(Ferroelectric Random Access Memory) verwendet, der sehr wenig<br />

Energie für Schreib- und Lesevorgänge benötigt, den Schreibzugriff<br />

auf einzelne Speicherstellen ermöglicht und nicht flüchtig<br />

ist. Das Auslesen des Zählwertes aus dem Speicher und das Zurückschreiben<br />

des neuen Zählerstandes läuft komplett autonom<br />

und autark ab, ohne eine externe Spannungsversorgung, sondern<br />

rein durch die Bewegung der Rotorwelle.<br />

Geberseitig stehen für alle Baugrößen der Cyber Dynamic Line<br />

Inkrementalgeber mit einer Auflösung von 1.024 Inkrementen<br />

sowie Singleturnabsolutwertgeber mit einer Auflösung von 12 Bit<br />

zur Verfügung. Für die Baugrößen 32 mm und 40 mm im Inoxoder<br />

Hygienic Design hat Wittenstein zusätzlich einen batterieund<br />

getriebelosen Multiturnencoder entwickelt, der durch das<br />

Energy-Harvesting-Prinzip eine energieautarke, absolute Erfassung<br />

der Motorposition mit 16 Bit ermöglicht. Die Eigenentwicklung<br />

erfolgte, weil ein Rückführsystem am Markt nicht verfügbar<br />

war, das die besonderen Anforderungen in Bezug auf Baugröße,<br />

Auflösung, Systemgenauigkeit, Drehzahl, Winkelbeschleunigung,<br />

Umweltbeständigkeit und Konnektivität erfüllt. Die größte Herausforderung<br />

war die Miniaturisierung des Funktionsprinzips zu<br />

einem Gebermodul, dass zum Einbau in die Kleinservomotoren<br />

der genannten beiden Baugrößen geeignet ist.<br />

www.wittenstein.de<br />

DIE IDEE<br />

„Motorfeedbacksysteme sollen nach<br />

einem stromlosen Zustand unter<br />

anderem die Anzahl der geleisteten<br />

Umdrehungen (Multiturn) zählen<br />

und speichern. Zur Umsetzung<br />

dieser Funktion bedarf es eines<br />

Speichers, der auch im stromlosen<br />

Zustand eines Antriebes aktiv bleibt.<br />

Die Alternativen, mechanischer<br />

Speicher oder eine batteriegepufferte<br />

Speichertechnologie, sind mit<br />

Nachteilen verbunden. Die Baureihe<br />

unserer industrietauglichen<br />

Kleinservomotoren nutzt Energy<br />

Harvesting, basierend auf dem<br />

Funktionsprinzip der Wieganddraht-<br />

Technologie. Dieses pfiffige System<br />

ermöglicht, dass Energie sozusagen<br />

aus der Umgebung gewonnen wird.<br />

Diese Energie nutzen die Systeme<br />

dann, um Werte zu speichern und<br />

bei Bedarf zur Verfügung zu stellen.“<br />

Carolin Ank,<br />

Leiterin Produktmanagement,<br />

Wittenstein Cyber Motor, Igersheim<br />

82 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

ROTOR- UND GETRIEBELAGER FÜR<br />

GESTEIGERTE PERFOMANCE<br />

Schaeffler möchte Herstellern und<br />

Betreibern von Windkraftanlagen<br />

neue Chancen eröffnen und bietet<br />

Lagerlösungen, die für eine höhere<br />

Leistungsdichte, längere Laufzeiten<br />

und einen verringerten<br />

CO 2<br />

-Fußabdruck sorgen. Neu sind<br />

zum Beispiel hydrodynamische<br />

Gleitlager für Planetengetriebe<br />

und das damit verbundene<br />

Engineering. Ihr niedriger Querschnitt beansprucht weniger<br />

Bauraum. Auf den Trend zur angestellten Rotorlagerung<br />

reagiert Schaeffler mit Premesy, ein System, das eine<br />

korrekte Vorspannung während der Montage und im Betrieb<br />

ermöglicht. Mit ebenfalls neu entwickelten geteilten,<br />

asymmetrischen Pendelrollenlagern lassen sich Herstellerangaben<br />

zufolge Kosten beim Lagertausch um gut 50 %<br />

reduzieren. Sie können direkt in der Gondel montiert<br />

werden. Damit entfällt die Demontage des Rotorstern und<br />

des Antriebsstrangs. Fortschritte werden zudem bei der<br />

Reduzierung von CO 2<br />

-Emissionen über die gesamte Wertschöpfungskette<br />

gemeldet - von der Herstellung von<br />

Wälzlagern bis zu Logistik und Verpackung.<br />

www.schaeffler.com<br />

ZAHNSTANGENGETRIEBE IN SONDERGRÖSSEN<br />

Die hochgenauen robusten Zahnstangengetriebe<br />

von Leantechnik<br />

sind in zahlreichen Hub-, Handlingund<br />

Positioniersystemen weltweit<br />

im Einsatz. Neben den Standard-Getrieben<br />

in vielen Größen produziert<br />

Leantechnik unter dem Namen<br />

Leanunique auch maßgeschneiderte<br />

Ausführungen für Anwendungen<br />

mit besonderen Anforderungen. Diese Zahnstangengetriebe halten<br />

je nach Vorgabe extremen Belastungen stand, werden in individuellen<br />

Abmessungen und auf Wunsch aus besonderen Materialien<br />

gefertigt oder mit speziellen Beschichtungen versehen. Dazu zählt<br />

unter anderem die Brünierung, Galvanisierung und Eloxierung der<br />

Getriebe, aber auch eine Duralloy-Beschichtung ist möglich.<br />

Manche der Sondergetriebe finden auch ihren Weg ins Standard-<br />

Sortiment von Leantechnik. Das gilt zum Beispiel für das Lean SL<br />

5.5-Getriebe mit Hubkräften bis zu 25.000 N, das ursprünglich für<br />

den Einsatz in einem Atomkraftwerk entwickelt wurde. Inzwischen<br />

ist dieses Zahnstangengetriebe auch in anderen Schwerlastanwendungen<br />

der Industrie zu finden. Das besonders kleine Lean SL 5.m<br />

mit einer maximalen Hubkraft von 300 N war dagegen für die<br />

Lebensmittelindustrie konzipiert worden und ist jetzt ebenfalls<br />

standardmäßig lieferbar.<br />

www.leantechnik.com<br />

NEUE SCHRÄGACHSENMOTOREN<br />

Die Pump and Motor Division Europe von Parker Hannifin hat die Einführung der neuen verstellbaren<br />

Schrägachsenmotoren der Produktserie V16 angekündigt. Die neuen Motoren sind als<br />

V16-220 und V16-270 erhältlich und sowohl für offene als auch für geschlossene Kreislaufgetriebe<br />

konzipiert. Durch das innovative Differenzialkolbensteuerungssystem in Kombination mit einem<br />

3-Wege-Ventil und dem Hubvolumenverhältnis 5,5:1 ermöglicht der V16 eine sanfte und präzise<br />

Steuerung. Die Kugelkolbenkonstruktion mit laminierten Kolbenringen ermöglicht eine sehr hohe<br />

Wellendrehzahl. Zusammen mit dem Hochdruckniveau von maximal 550 bar hat der V16 eine<br />

verbesserte Leistung und eine lange Lebensdauer. Die kugelförmige Kolbenbauform ermöglicht zudem einen hohen volumetrischen<br />

Wirkungsgrad bis zu 99 %. Um Kraftstoff zu sparen, lassen sich die Motoren auf Nullhub und Leerlauf herunterfahren.<br />

www.Parker.com<br />

Verbunden auf Distanz<br />

Mit<br />

One Cable<br />

auf 100 Meter<br />

Das neue STÖBER Hybridkabel verbindet Motoren und Antriebsregler<br />

zuverlässig auf 100 Meter. Mit zukunssicherem HEIDENHAIN EnDat® 3.<br />

Verzicht auf Drosseln.<br />

Verkürzte Montagezeiten.<br />

Weniger Fehlerquellen bei der Installaon.<br />

Reduzierte Material- und Betriebskosten.<br />

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<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

FEDERDRUCKBREMSEN<br />

VERZAHNUNGSGERÄUSCHE REDUZIEREN<br />

Elektromagnetische Federdruckbremsen kommen zum Einsatz, wenn<br />

Lasten gestoppt oder gehalten werden müssen. Bei geöffneter Bremse<br />

und drehender Welle, entstehen jedoch oft rasselnde Geräusche in der<br />

Antriebseinheit. Kendrion setzt deshalb unterschiedliche Dämpfungsmethoden<br />

ein, die sich hinsichtlich des Dämpfungsgrades, der<br />

erreichbaren Lebensdauer sowie der Einsatztemperatur unterscheiden.<br />

Jochen Düning, Development of<br />

Standard Products und Bernd Fürst,<br />

Head of Prototyping and Laboratory,<br />

beide bei der Kendrion (Villingen)<br />

GmbH in Villingen-Schwenningen<br />

Federdruckbremsen, die sowohl bei Asynchron- als auch<br />

bei Servomotoren häufig eingesetzt werden, nutzen die<br />

Kraftwirkung eines elektromagnetischen Feldes zum Aufheben<br />

der durch Federkraft erzeugten Bremswirkung. Die<br />

Federdruckbremse ist also im stromlosen Zustand geschlossen<br />

und -öffnet beim Anlegen einer Spannung. Die Verbindung zur<br />

Welle des Motors übernimmt meist eine zentral angeordnete<br />

Nabe, die auf der Motorwelle befestigt ist. Im bestromten Zustand,<br />

also bei geöffneter Bremse, dreht der Bremsenrotor mit<br />

der Nabe mit. Und genau dabei kann es durch mechanisches<br />

Spiel in der integrierten Passverzahnung zwischen Motorwelle<br />

und Rotor der Bremse zu störenden Geräuschen kommen. Verstärkt<br />

werden sie oft noch durch Resonanzen bei Rampenfahrten<br />

oder in unterschiedlichen Drehzahlbereichen, durch Rastmomente<br />

der Motorpole oder rückwirkende Schwingungseinkopplungen<br />

von einem Getriebe. Zunehmender Verschleiß der<br />

Verzahnung führt zu größerem Verdrehspiel und damit auch zu<br />

einem höheren Geräuschpegel.<br />

Befinden sich Menschen in unmittelbarer Nähe der Bremse, ist<br />

dieses Geräusch besonders störend. Geräuschsensible Anwendungen<br />

finden sich quer durch alle Branchen, z. B. in der Fördertechnik<br />

bei handgeführten Staplern, Regalbediengeräten, an<br />

Transportbändern oder Warenein- und Warenausgabestationen.<br />

Weitere Beispiele sind in der Medizintechnik zu finden. Die Anwendungen<br />

reichen hier von höhenverstellbaren OP-Tischen bis<br />

hin zum C-Bogen-Röntgengerät. Unangenehm sind die rasselnden<br />

Umlaufgeräusche der Bremse vor allem auch bei Personenaufzügen<br />

oder Rolltreppen; sie tragen schließlich nicht zum Vertrauen<br />

in die Technik bei.<br />

1. METHODE: O-RING AUS NBR-GUMMI<br />

Um die Geräusche zu reduzieren, gibt es unterschiedliche Möglichkeiten:<br />

Die einfachste und oft verwendete Lösung ist ein<br />

O-Ring aus NBR-Gummi, der den Rotor auf der Nabe klemmt.<br />

Vor allem bei höheren Temperaturen verschleißt er allerdings<br />

schnell. Dadurch entsteht zwar kein Sicherheitsrisiko, weil ja in<br />

der Passverzahnung wieder Alu auf Stahl läuft, aber das störende<br />

Rasseln ist dann wieder zu hören.<br />

2. METHODE: VORGESPANNTE VERZAHNUNG<br />

Eine weitere Möglichkeit ist eine vorgespannte Verzahnung über<br />

einen oder mehrere elastische Zähne. Eine solche Dämpfung ist<br />

nicht ganz so verschleißanfällig wie ein O-Ring, funktioniert allerdings<br />

nur bei Kunststoffnaben und eignet sich ebenfalls nur für<br />

eingeschränkte Temperaturbereiche. Der Bremsenspezialist<br />

Kendrion favorisiert deshalb zwei weitere Dämpfungsmethoden,<br />

die die Verzahnungsgeometrie nicht verändern: Die Geräuschdämpfung<br />

mit Hilfe eines Druckstücks in der Nabe oder einen<br />

Zahnzwischenring aus hochfestem Polyamid, die sich beide für<br />

unterschiedliche Anwendungsbereiche eignen.<br />

3. METHODE: FEDERGELAGERTES DRUCKSTÜCK<br />

Die Druckstücklösung von Kendrion wird insbesondere für<br />

Federdruckbremsen mit Monoblock-Rotor verwendet, die bei<br />

Servomotoren eingesetzt werden. Die Bremsen dieser Servo-<br />

Line-Baureihe decken Drehmomente von 0,3 bis 30 Nm ab. In<br />

84 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

Um störende Geräusche in der<br />

Antriebseinheit zu reduzieren, gibt es<br />

vier unterschiedliche Möglichkeiten:<br />

ein O-Ring, eine vorgespannte<br />

Verzahnung, ein Druckstück<br />

oder einen Zahnzwischenring<br />

ihre Nabe wird ein federgelagertes Druckstück integriert, das die Verzahnung vorspannt.<br />

Die Feder unter dem Druckstück ist langzeitstabil und es gibt praktisch keinen Verschleiß.<br />

Druckstück und Feder bestehen aus Stahl; dadurch ist die Lösung temperaturbeständig.<br />

Da sich die Verzahnungsgeometrie durch das Druckstück nicht ändert, bleibt die Drehmomentübertragung<br />

unbeeinträchtigt, die axiale Bewegung der Reibscheibe ist gegeben<br />

und es entsteht kein zusätzlicher Montageaufwand.<br />

4. METHODE: ZAHNZWISCHENRING<br />

Für Federdruckbremsen mit Drehmomenten von 2,5 bis 1.500 Nm, die für leistungsstarke<br />

Drehstromantriebe bzw. den Aufzugbetrieb ausgelegt sind, bietet sich die Geräuschdämpfung<br />

mit einem Zahnzwischenring an, der direkt im Aluminium-Reibbelagträger verbaut ist.<br />

Das dünnwandige Material ist widerstandsfähig und legt sich zwischen die Zahnflanken.<br />

Dadurch verhindert es, dass Metall auf Metall läuft. Die Nabe mit Außenverzahnung nach<br />

DIN 5480 bleibt dabei im Serienmaß. Beim innenverzahnten Rotor ist die Verzahnung<br />

etwas größer ausgelegt. Der Zahnzwischenring wird in die Rotorverzahnung geschoben,<br />

verrastet und durch Einschieben der Nabe zusätzlich verblockt. Die Innenverzahnung entspricht<br />

dann wieder den Abmessungen, die zur Außenverzahnung der Serien-Nabe passen.<br />

Das Verdrehspiel ist ähnlich wie bei einer ungedämpften Ausführung. Durch das Aufschieben<br />

des Zahnzwischenrings entsteht ein Blattfedereffekt, also eine leichte Vorspannung;<br />

der Rotor wird dadurch auch bei unrundem Lauf gedämpft mitgenommen. Auch die Anregung<br />

von Schwingungen im Aluminium-Rotor werden zuverlässig verhindert; der Rotorlauf<br />

in der Bremse erzeugt keine störenden Geräusche und die Bremse eignet sich damit<br />

auch für lärmsensible Anwendungen in Medizin-, Förder- oder Aufzugtechnik. Zusätzlicher<br />

Montageaufwand entsteht bei dieser Lösung ebenfalls nicht.<br />

Der Zahnzwischenring reduziert aber nicht nur die rasselnden Geräusche, sondern erhöht<br />

auch die Lebensdauer: Wenn beim Bremsen ein hohes Moment gegeben ist, legen sich die<br />

Flanken der Verzahnung flächig über den Zahnzwischenring an. Dabei wird durch die elastische<br />

Zwischenschicht die Flächenpressung gleich mäßiger, was wiederum den Verschleiß<br />

der Verzahnung verringert. Die Lebens dauer steigt: Statt der sonst üblichen 1 bis 3 Mio. Lastwechsel<br />

erreichen Federdruckbremsen mit Zahnzwischenring etwa 10 bis 15 Mio. Lastwechsel.<br />

In einer typischen Fördertechnik-Anwendung kann die Bremse mithilfe des Zahnzwischenrings<br />

also statt einem halben Jahr bis zu fünf Jahre zuverlässig arbeiten.<br />

Bilder: Kendrion<br />

www.kendrion.com<br />

DIE IDEE<br />

„Die Automatisierung erhöht<br />

die Lärmbelastung der<br />

Anlagenbediener erheblich.<br />

Daher müssen Motoren und<br />

darin verbaute Bremsen<br />

optimiert werden. Die klassische<br />

O-Ring-Lösung in Federkraftbremsen<br />

war hinsichtlich<br />

ihrer Dämpfungseigenschaften<br />

nicht langzeitstabil. Deshalb<br />

haben wir den ‚Zahnzwischenring‘<br />

entwickelt, der sich im<br />

Entwicklungs- und Validierungsprozess<br />

als deutlich<br />

dauer fester erwiesen hat.<br />

Neben der Geräuschdämpfung<br />

profitiert der Anwender auch<br />

von einer erhöhten Lebensdauer<br />

der Bremse.“<br />

Jochen Düning, Development<br />

of Standard Products und<br />

Bernd Fürst, Head of Prototyping<br />

and Laboratory, beide bei<br />

der Kendrion (Villingen) GmbH<br />

Positioniersystem für den<br />

Nanometerbereich<br />

Luftlagertechnologie und<br />

Leichtbauweise vereint<br />

Beschleunigungen von 150 m/s 2<br />

Reinraumklasse ISO 3 bis 4<br />

Erstmals zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

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08.-10.11.22 | Stand B4-358<br />

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<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

FLACHE BAUFORMEN<br />

NEUE ANFORDERUNGEN<br />

AN BREMSEN<br />

In Maschinen, Anlagen oder im Automotive-Bereich sind die Bremsen<br />

von KEB Automation seit Jahrzehnten im Einsatz. Doch auch<br />

bewährte Technologien unterliegen Weiterentwicklungen und den<br />

sich wandelnden Anforderungen der Anwender. So setzen derzeit<br />

immer mehr Antriebshersteller auf Bremsen mit flacher Bauform<br />

und größeren Durchmessern. In der Praxis ergeben sich<br />

daraus Vorteile – und neue Ansätze in der Produktentwicklung.<br />

Kevin Zysk ist Vertriebsingenieur für Bremsen und Kupplungen<br />

bei KEB Automation in Barntrup<br />

Elektromagnetische Bremsen und Kupplungen haben bei<br />

KEB Automation eine lange Tradition. Seit 50 Jahren werden<br />

sie für das Starten, Stoppen, sichere Halten und Positionieren<br />

von Wellen in Maschinen und Anlagen eingesetzt.<br />

Von Zweiflächen-Ruhestrom-Federkraftbremsen für den Trockenlauf<br />

über schleifringlose arbeitsstrombetätigte Bremsen bis hin zu<br />

einbaufertigen elektromagnetisch betätigten Kupplungs-Brems-<br />

Kombinationen findet sich für fast jede Anwendung die passende<br />

Lösung. Aus dem Einsatz in einer Vielzahl an Applikationsgebieten<br />

ergeben sich immer wieder neue Erkenntnisse hinsichtlich der<br />

aktuellen Anforderungen am Markt.<br />

DIE AKTUELLEN TRENDS<br />

Wie sich die Bedingungen im Anlagen- und Maschinenbau entwickeln,<br />

beobachtet KEB genau. „So stellen wir sicher, dass wir unseren<br />

Kunden die Lösungen anbieten können, die sie benötigen“,<br />

sagt Hendrik Wieneke, Abteilungsleiter Vertrieb Bremsen & Kupplungen<br />

bei KEB Automation. Aktuell könne man mit Blick auf die<br />

Bremsen sagen: Der Trend geht zu flachen Bauformen.<br />

Zudem sei festzustellen, dass aufgrund günstigerer Komponenten<br />

in der Elektronik vermehrt Haltebremsen mit Notstoppfunktion<br />

Die ausgeprägte Produktionstiefe verschafft Flexibilität,<br />

um der vermehrten Nachfrage nach<br />

individuellen und flachen Bauformen gerecht zu werden<br />

nachgefragt würden, da der Motor im Zusammenspiel mit einem<br />

Frequenzumrichter generatorisch gebremst und dann nur noch gehalten<br />

wird. Und im Notfall kann die Bremse den gesamten Antrieb<br />

abbremsen. Ein Beispiel: Die Combistop von KEB, deren Bremskraft<br />

von Federn aufgebracht und durch elek tromagnetische Kraft<br />

aufgehoben wird. Zum Einsatz kommt diese überall, wo rotierende<br />

Massen abgebremst oder Wellen in der Endlage sicher gehalten<br />

werden. Durch individuelle Anpassungen kann die Bauform nach<br />

den Anforderungen vom Kunden entsprechend kompakt gestaltet<br />

werden. Die Vorteile: Mit der Bauform lassen sich Platzeinsparungen<br />

erreichen und die Montage wird – bei Vorliegen einer Plugand-play-Lösung,<br />

vereinfacht. Und den neu gewonnenen Raum<br />

nutzen Endanwender dann für anderweitige Bauteile, z. B. aus dem<br />

Bereich der Sensorik. Zudem ermöglichen flachere Bremsen auch<br />

kompaktere Motoren. Das alles geschieht, ohne Einbußen bei der<br />

Sicherheit hinnehmen zu müssen.<br />

SICHERHEIT SPIELT ZENTRALE ROLLE<br />

Auch und gerade im Fahrzeugbau spielen Sicherheitsaspekte eine<br />

zentrale Rolle. So z. B. bei Flurförderfahrzeugen, die beim horizontalen<br />

Gütertransport in Lager- und Produktionshallen zum<br />

Einsatz kommen sowie dem immer größer werdenden Markt der<br />

Fahrerlosen Transportfahrzeuge. Schließlich müssen diese und<br />

weitere Fahrzeugantriebe bei Gefahren wie einer bevorstehenden<br />

Kollision mit Personen oder anderen Fahrzeugen mit hoher Reaktionsgeschwindigkeit<br />

abgebremst werden. Und auch beim Parken<br />

kommt es auf Zuverlässigkeit an. Hierfür bieten sich etwa bista bile<br />

Bremsen an, die darüber hinaus beim Energie sparen helfen. Diese<br />

Flip-Flop-Bremsen zeichnen sich dadurch aus, Schaltzustände<br />

(geöffnet und geschlossen) ohne weitere Energiezufuhr aufrechtzuerhalten.<br />

Energie wird somit lediglich für den Schalt impuls<br />

benötigt. Bistabile Bremsen sind vor allem dann sinnvoll, wenn<br />

besonders langes Halten einer Position erforderlich wird.<br />

Die sich ändernden Anforderungen des Anlagen-, Maschinenund<br />

Fahrzeugbaus nimmt KEB zum Anlass, Produktentwicklungen<br />

mit neuesten Methoden voranzutreiben. „Wir setzen unter<br />

anderem auf Magnetfluss simulationen und Festigkeitsanalysen,<br />

um schon in dieser frühen Phase feststellen zu können, ob etwa<br />

86 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


die Festigkeit für die vorgesehene Belastung geeignet<br />

ist. So können dann gegebenenfalls Optimierungsmaßnahmen<br />

ergriffen werden“, sagt Wieneke.<br />

PROTOTYPEN SCHON FRÜHZEITIG TESTEN<br />

Auch setzt das Unternehmen auf 3D-Rapid-Prototyping,<br />

dem Verfahren zur schnellen Herstellung<br />

von Musterbauteilen auf der Grundlage von Konstruktionsdaten.<br />

Der Vorteil: In vergleichsweise<br />

sehr geringer Zeit erhält man ein aussagekräftiges,<br />

detailliertes Modell der geplanten Bremse. Die<br />

hohe Entwicklungsgeschwindigkeit ermöglicht es,<br />

schon früher und auch öfter Prototypen im Entstehungsprozess<br />

zu testen. Der Einsatz dieser modernen<br />

Methoden führt zu technischen Lösungen von<br />

KEB, die zuverlässig und auf dem neuesten Stand<br />

der Technik sind. Darüber hinaus ermöglicht eine<br />

hohe Eigenfertigungstiefe eine schnelle Reaktionszeit<br />

und flexible Designs – von der Spule bis zum<br />

Magnetteil wird die Bremse komplett im nordrhein-westfälischen<br />

Barntrup gefertigt und montiert.<br />

Die ausgeprägte Produktionstiefe verschafft<br />

Flexibilität, wenn es darum geht, der vermehrten<br />

Nachfrage nach individuellen und flachen Bauformen<br />

gerecht zu werden.<br />

Ob für autonome Schlepper und Transportfahrzeuge,<br />

Roboter in der Medizin, in landwirtschaftlichen<br />

Maschinen oder Nutzfahrzeugen, ob für den<br />

Indoor- oder Outdoor-Einsatz – da jeder Anwendungsbereich<br />

spezifische Herausforderungen mit<br />

sich bringt, werden die Bremsen bei KEB auf<br />

Wunsch individuell angepasst. Welche Anforderungen<br />

Anwender künftig an Bremsen stellen, wird<br />

weiter zu beobachten sein.<br />

Bilder: KEB Automation<br />

www.keb.de<br />

DIE IDEE<br />

„Im Maschinen-, Anlagen- und<br />

Fahrzeugbau ändern sich die<br />

Anforderungen an Bremsen<br />

fort laufend. Diese greifen wir auf<br />

und treiben Produktentwicklungen<br />

mit neusten Methoden voran.<br />

Um zum Beispiel die Maße von<br />

Motoren möglichst kompakt zu<br />

halten, umfasst unser Portfolio<br />

auch Bremsen mit flachen<br />

Bauformen.“<br />

Kevin Zysk, Vertriebsingenieur<br />

für Bremsen und Kupplungen,<br />

KEB Automation<br />

8. - 10.11.<strong>2022</strong><br />

<strong>SPS</strong><br />

Halle 4 | Stand 248<br />

Steif wie ein Direktantrieb.<br />

Kompakt wie ein Getriebemotor.<br />

Intelligent wie nie zuvor.<br />

www.harmonicdrive.de


VISI N<br />

ERFÜLLT<br />

Sondergetriebe auf<br />

höchstem technischen Niveau<br />

für effiziente und innovative<br />

Lösungen von Morgen.<br />

GSC Schwörer GmbH<br />

D-79871 Eisenbach<br />

www.gsc-schwoerer.de<br />

GSC-20-0073_Anzeigen_Zukunftsmission_43x130mm_RZ.indd 05.10.21 17:12<br />

2<br />

CONDITION MONITORING<br />

GfM bietet sowohl Online-Condition-<br />

Monitoring-Systeme an, die fest am<br />

Antrieb verbaut werden und diesen<br />

ohne weiteres menschliches Zutun<br />

auf das Entstehen von mechanischen<br />

Unregelmäßigkeiten überwachen. Im<br />

Portfolio sind auch mobile Systeme,<br />

mit denen ganze Maschinenparks<br />

wiederkehrend überwacht werden<br />

können. Die Systeme erfassen<br />

Schwingungsdaten in hoher Qualität<br />

– eine Voraussetzung für eine<br />

sichere Diagnose. Diese erfolgt dann<br />

automatisiert auf der Grundlage<br />

komplexer, intelligenter Algorithmen.<br />

Erst wenn objektive Hinweis auf<br />

einen Schädigungszustand vorliegen,<br />

muss ein Mensch eine Instandhaltungsentscheidung<br />

treffen. In der<br />

Regel werden Antriebe dann noch<br />

weiterbetrieben, während gleichzeitig<br />

vorbereitende Instandsetzungsmaßnahmen<br />

anlaufen. Oft liegen zwischen<br />

dem ersten Erkennen eines<br />

Schadens und der zwingend gebotenen<br />

Instandsetzung mehrere Monate,<br />

genug Zeit also, erforderliche Stillstände<br />

in der Produktion einzuplanen.<br />

www.maschinendiagnose.de<br />

ROBUSTE EX-NÄHERUNGSSCHALTER MIT CSA-ZULASSUNG<br />

EGE liefert die eigensicheren<br />

induktiven Sensoren IGEXa,<br />

IGEXHa, IGEXPa und IGEXUa<br />

sowie das Auswertegerät<br />

IKMb 122 Ex auch in nach CSA<br />

zertifizierten Ausführungen.<br />

Die robusten Näherungsschalter<br />

für die Erfassung von<br />

Metallen sind für den Einsatz<br />

in explosionsgefährdeten Bereichen (HazLoc) der Zone 0 und Zone 20 zugelassen.<br />

Sie sind wahlweise in den Standardbauformen M12, M18 und M30 erhältlich.<br />

Mit IGEXHa und IGEXPa sind zwei hochdruckreinigungsfeste Sensoren für<br />

Umgebungstemperaturen bis +140 beziehungsweise bis -60 °C verfügbar. Das<br />

zugehörige, im kompakten 22 mm breiten Hutschienengehäuse untergebrachte<br />

Auswertegerät IKMb 122 Ex zur galvanischen Trennung und Auswertung wird<br />

außerhalb des Ex-Bereichs in einem Schaltschrank installiert. Es zeigt mit<br />

grünen, gelben und roten LEDs an der Frontseite des Gehäuses die Betriebszustände<br />

der angeschlossenen Näherungsschalter an.<br />

www.ege-elektronik.com<br />

NEUES<br />

ANTRIEBSTYPENSCHILD<br />

Dunkermotoren führt ein neues,<br />

standardisiertes Typenschild für seine<br />

Motoren und Antriebskombinationen<br />

ein. Dieses vereint alle relevanten<br />

Informationen über den Motor oder<br />

die komplette Antriebseinheit<br />

inklusive Getriebe, Geber, Bremse und<br />

Elektronik auf einem einzigen Label.<br />

Möglich wird dies durch den neuen<br />

Data-Matrix-Code und die Dunkermotoren Typelabel-App. Scannt der Anwender<br />

den Code mit der App, werden die Produktinformationen decodiert und sofort<br />

auf dem Smartphone oder Tablet angezeigt. Der Nutzer erhält neben den<br />

sichtbaren Angaben auf dem Typenschild weitere nützliche Informationen über<br />

den Antrieb und dessen Komponenten.<br />

www.dunkermotoren.de<br />

PEROXIDISCH VERNETZTER FLUORELASTOMERWERKSTOFF<br />

FST präsentierte auf der<br />

drinktec <strong>2022</strong> lebensmittelkonforme<br />

Werkstoffe und Dichtungen.<br />

Diese sind nach den<br />

neuesten regulatorischen<br />

Anforderungen für Lebensmittelkontaktmaterialien<br />

zertifiziert<br />

und daher für den Einsatz<br />

im Lebensmittelbereich<br />

geeignet. Unter anderem stellt<br />

das Unternehmen den neuen<br />

peroxidisch vernetzten<br />

Fluorelastomerwerkstoff (75 FKM 239961) vor. Dieser entspricht den neuesten<br />

regulatorischen Anforderungen für Lebensmittelkontaktmaterialien und eignet<br />

sich für den Einsatz im Temperaturbereich von -25 bis +200 °C. Daraus gefertigte<br />

O-Ringe halten starken mechanischen, chemischen und thermischen Beanspruchungen<br />

stand. Der Werkstoff überzeugt zudem durch seine ausgezeichnete<br />

Medienbeständigkeit gegenüber verschiedenen Produkt- und Reinigungsmedien.<br />

www.fst.com<br />

88 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

KLEIN, ABER OHO: MINIATURKURVENROLLEN<br />

Findling bietet Kurvenrollen des japanischen Herstellers JNS an, die ab 2,5 mm<br />

Schaftdurchmesser und 5 mm Außendurchmesser erhältlich sind. Je nach Baugröße<br />

bringen die Miniaturkurvenrollen lediglich wenige Gramm auf die Waage. Mit<br />

den JNS Kurvenrollen lassen sich hochgenaue Kurven- und Linearbewegungen<br />

realisieren. Zudem können sie im Vergleich zu Rillenkugellagern gleicher Baugröße<br />

zwei bis drei Mal höhere Radialbelastungen aufnehmen. Miniaturkurvenrollen<br />

sind mit Käfig und als vollrollige Version verfügbar. Zum Schutz vor Verunreinigung<br />

des Lagerinneren sowie vor dem Austritt von Schmierstoff gibt es zudem<br />

Baureihen mit Gummidichtung. Für den Einsatz unter rauen Bedingungen sind die<br />

Komponenten auch in Edelstahl erhältlich. Diese werden aus hoch härtbarem<br />

martensitischen SUS440C oder AISI440C hergestellt. Dieses Material weist bis 200 °C eine hohe Maßstabilität auf und<br />

überzeugt als Hochtemperaturlager mit Laufruhe und -präzision.<br />

www.findling.com<br />

OFFENE STEUERUNG<br />

FÜR SCHIFFSANTRIEBE<br />

Driving the world<br />

Das effiziente Leichtgewicht<br />

Die Steuerung U-control von<br />

Weidmüller ist eine innovative<br />

sowie flexible Hard- und<br />

Softwarelösung mit offener<br />

stabiler Schnittstelle und allen<br />

relevanten maritimen Zulassungen.<br />

Damit eignet sie sich<br />

als zuverlässige Steuerung für<br />

jeden Schiffs antrieb.<br />

U-control ist eine der kompaktesten<br />

Steuerungen am Markt.<br />

Der modulare Aufbau der<br />

Hardware bietet die typischen<br />

Vorteile eines Baukastensystems:<br />

beliebig erweiterbar und<br />

hochflexibel. Durch die<br />

Dual-Core-Technologie sind die<br />

nicht zeitkritischen und<br />

webbasierten Anwendungen<br />

unter Linux strikt von den<br />

sensiblen Echtzeitanwendungen<br />

im zweiten Kern getrennt.<br />

Die offene Schnittstelle erfüllt<br />

die Anforderung nach Flexibilität,<br />

um beispielsweise<br />

individuelle Software zu<br />

installieren, welche gerade im<br />

maritimen Bereich immer<br />

wieder erforderlich ist. Dazu<br />

ist die Steuerung kompatibel<br />

zum I/O-System U-remote,<br />

sodass sie modular auf die<br />

Bedürfnisse der Anwendung<br />

angepasst werden kann.<br />

www.weidmueller.com<br />

Winkelgetriebe für nahezu jede Anwendung<br />

Die neuen SPIROPLAN®-Getriebe der Baureihe W..9 bieten einen hohen Wirkungsrad<br />

über eine weitere Spanne an Übersetzungen. Mit insgesamt 5 Baugrößen können die<br />

neuen Winkelgetriebe in einer Vielzahl an Anwendungen mit einem Drehmomentbedarf<br />

von bis zu 600 Nm eingesetzt werden. Ein kompaktes Design sowie leichte Materialien<br />

begünstigen den Einsatz auch in mobilen Anwendungen.<br />

Ihre Vorteile auf einen Blick:<br />

• lange Betriebsdauer durch neuste Dicht- und Schmiertechnologien<br />

• effizienter Betrieb mit hohem Gesamtwirkungsgrad durch<br />

verschleißfreie Winkelgetriebestufe<br />

• geräuscharmer Einsatz auch bei hohen Drehzahlen<br />

www.sew-eurodrive.de/winkelgetriebe-w


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

KOMPAKTE SICHERHEITSKUPPLUNG FÜR<br />

INDIREKTE ANTRIEBE<br />

Die axial kurze Bauweise der Sicherheitskupplungen<br />

ECE von Enemac kommt<br />

engen Einbausituationen entgegen. Ihre<br />

robuste Konstruktion ermöglicht ein<br />

sicheres Schaltverhalten bei überschaubarem<br />

Einzelteileinsatz. Eine punktgenaue<br />

Drehmomentbegrenzung garantiert<br />

Enemac durch die eingesetzten<br />

Tellerfedern, die ohne Wechsel auch<br />

große Einstellbereiche zulassen. Das Kugelrastprinzip unterbricht im<br />

Störfall innerhalb weniger Winkelgrade den Antriebsstrang zwischen<br />

Motor und Maschine. Standardmäßig sind die Kupplungen<br />

mit einem Rastpunkt pro 360 Grad ausgestattet. Mit einem Näherungsschalter<br />

wird der Hub der Kugeln abgefragt und das Signal zur<br />

Abschaltung des Antriebes an die Steuerung gegeben. Von der<br />

Motorwelle aus erfolgt die Drehmomentübertragung mit einer<br />

Passfedernutverbindung auf die Kupplungsnabe. Abtriebsteile<br />

werden auf der Antriebswelle gelagert und für die Drehmomentmitnahme<br />

einfach an den Flanschring geschraubt. 15 Baugrößen<br />

decken einen Einstellbereich von 2 bis 900 Nm ab.<br />

www.enemac.de<br />

NEUER HOCHLEISTUNGSZAHNKRANZ FÜR<br />

SPIELFREIE SERVOKUPPLUNG<br />

KTR hat einen neuen<br />

Zahnkranz im Programm.<br />

Der 52 ShD-GS<br />

ist aus einem neu<br />

entwickelten thermoplastischen<br />

Polyurethan<br />

mit dem Härtegrad<br />

52 Shore D<br />

gefertigt.<br />

Der Zahnkranz wurde in verschiedenen Größen im<br />

F&E-Zentrum von KTR in Rheine in Dauerversuchen bis<br />

120 °C und bei Nennmoment ohne Drehmomentreduzierung<br />

durch den Temperaturfaktor erprobt. Zum Einsatz<br />

kommt der neue Zahnkranz 52 ShD-GS in den spielfreien<br />

Servokupplungen der Baureihe Rotex GS, zunächst in den<br />

Baugrößen 24 bis 42 und hebt deren Leistungsniveau in<br />

Sachen Temperaturbeständigkeit und Druckfestigkeit<br />

deutlich. Die elastischen Zahnkränze sind in sieben<br />

verschiedenen Shorehärten als torsionsweiches oder<br />

hartes Material erhältlich.<br />

www.ktr.com<br />

PITCH-BREMSEN MIT HOHER PERFORMANCE<br />

Auf der Wind Energy <strong>2022</strong> stellte Mayr Antriebstechnik die neue ROBA-stop-M-Pitch-Bremse vor. Diese<br />

wurden speziell für Pitch-Servomotoren sowie geregelte AC-Antriebe entwickelt.<br />

Die Bremsen verfügen über eine hohe Performancedichte und sind geeignet für Anwendungen mit<br />

Umgebungstemperaturen bis 90 °C und Temperaturen am Anbauflansch bis maximal 120 °C. Klassische<br />

Servobremsen werden aufgrund ihrer offenen Bauweise im Motorgehäuse integriert, bevorzugt<br />

auf der A-Lagerseite des Motors. ROBA-stop-M-Sicherheitsbremsen sind innerhalb und außerhalb des<br />

Gehäuses platzierbar. Dank ihrer geschlossenen Bauweise erreichen sie bereits in der Standardversion<br />

Schutzart IP 54, mit entsprechender zusätzlicher Abdichtung sogar Schutzart IP 66. Dadurch ist auch<br />

ein offener, B-lagerseitiger Anbau möglich.<br />

www.mayr.com<br />

automation<br />

SOLUTIONS<br />

Technik, Wissen und Service aus einer Hand<br />

Ob Steuerungen, zentrale / dezentrale Antriebe oder Motoren:<br />

AMKmotion bietet zukunftssichere, maßgeschneiderte und<br />

technologieoffene Automatisierungslösungen.<br />

Besuchen Sie uns auf der sps smart production solutions<br />

vom 08.11.-10.11.<strong>2022</strong> in Nürnberg – Halle 4, Stand 210.<br />

AMKmotion GmbH+CoKG · Gaußstraße 37-39 · 73230 Kirchheim/Teck · www.amk-motion.com


KOMPAKTE KRAFTAUFNEHMER FÜR ZUG- UND DRUCKKRÄFTE<br />

Megatron führt Kraftsensoren für die<br />

Messung von Schalt- und Betätigungskräften<br />

im Programm. Sie arbeiten nach dem<br />

Prinzip des Biegebalkens, sind mit DMS-Vollbrücken<br />

ausgestattet und liefern so präzise<br />

Widerstandsergebnisse des DMS.<br />

Der Kraftsensor KM801 / KT803 mit<br />

vernickeltem Stahlmesskörper kann Kräfte<br />

bis 5 kN aufnehmen. Die kleinere Ausführung<br />

KM701 / KT703 verfügt über einen<br />

Messkörper aus Aluminium und ist für eine Nennlast bis 1 kN verwendbar. KM801<br />

und KM701 lassen sich mit dem externen Verstärker IMA2 DMS im DIN-Schienen-Gehäuse<br />

kombinieren. Er enthält die komplette Signalverarbeitungselektronik für einen<br />

Kraftsensor mit DMS-Vollbrücke. Bei beiden Modellen erfolgt die Krafteinleitung<br />

senkrecht zur Kraftaufnehmer-Achse. Die KT-Reihe ist ergänzend mit einem digitaler<br />

Messverstärker bestückt, der die kleine Signalspannung verstärkt und analoge<br />

Ausgangssignale liefert (0…10 V, 4…20 mA @24 VSUP). Die KT-Varianten können<br />

zudem wahlweise auf Zuge- oder Druckkrafteinleitung kalibriert werden.<br />

www.megatron.de<br />

GENAU UND ÜBERLASTFEST<br />

Die neue Drehmoment-Messflansch-<br />

Serie von Manner ist sehr genau und<br />

überlastfest. Darüber hinaus ist sie<br />

einfach im Handling. Manner hat<br />

die Genauigkeit der Xtrema-High-<br />

Precision-Reihe um Faktor drei<br />

verbessert. Durch die Überlastauslegung<br />

von 400 Prozent ermöglicht<br />

der Dreh momentsensor sowohl das<br />

Messen von Dauerlasten wie auch die<br />

kurzzeitige Erfassung von Lastspitzen<br />

im dynamischen Betrieb. Die kurze Bauform mit geringem Rotorgewicht und<br />

Massenträgheitsmoment lässt problemlos Nenndrehzahlen bis zu 25.000 Umdrehungen<br />

pro Minute zu. Die elektronische Kompensation des Nullpunktfehlers<br />

Tk0 und der Nennwertabweichung Tkc sorgen unabhängig von der Umgebungstemperatur<br />

für hohe Genauigkeit.<br />

www.sensortelemetrie.de<br />

INNERE GEOMETRIEDATEN VON TIMKEN<br />

IN KISSSOFT VERFÜGBAR<br />

Lagerberechnungen von Timken lassen sich<br />

nun auch in Kisssoft für registrierte Benutzer<br />

der Software einfach ausführen.<br />

Obwohl die Daten in Kisssoft nicht sichtbar<br />

sind, laufen sie trotzdem im Hintergrund für<br />

Berechnungs- und Auslegungszwecke. Im<br />

Kisssoft Release <strong>2022</strong> stellt Timken die<br />

interne Makrogeometrie für mehr als 7.000<br />

seiner Kegel-, Pendel-, Zylinderrollen- und<br />

Rillenkugellager zur Verfügung. Dies<br />

ermöglicht Kisssoft-Anwendern eine genauere Berechnung der Lebensdauer nach ISO<br />

TS 16281 und verschafft ihnen so mehr Sicherheit bei der Auslegung und Spezifizierung<br />

von Lagern für ihre Anlagen. Die inneren Geometriedaten für die verwendeten<br />

Wälzlager werden über die Cloud-Service-Lösung von Timken abgerufen.<br />

www.kisssoft.com<br />

NEU<br />

Wellenkupplungen<br />

Wellenkupplungen von Ganter über tragen<br />

Drehbewegungen und Dreh mo mente<br />

von Welle zu Welle.<br />

Dabei gleichen sie auch Toleranzen und<br />

mechanische Fehler aus, die ansonsten<br />

zu Schäden an Antriebs- oder Messkonfigurationen<br />

führen. Für fast jeden An -<br />

wendungsbereich bietet Ganter eine<br />

passende Kupplungslösung an.<br />

Überzeugen Sie sich:<br />

Anwendungsbeispiele,<br />

CAD-Daten und<br />

Bestellung.<br />

Einfach QR-Code<br />

scannen.<br />

sps in Nürnberg<br />

08. - 10. November <strong>2022</strong><br />

Halle 4a, Stand 510<br />

www.ganternorm.com


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

KOMPAKTE ABSOLUTE DREHGEBER FÜR<br />

INDUSTRIE 4.0<br />

Die neuen Drehgeber<br />

aus der zweiten<br />

Generation der 36 mm<br />

Baureihe von Siko sind<br />

besonders kompakt.<br />

Durch die neue Architektur,<br />

Schnittstellen<br />

wie IO-Link und smarten<br />

Features, sind sie eine zukunftssichere Lösung für Maschinenkonzepte<br />

der Industrie 4.0. Die beiden Drehgeber, wahlweise als<br />

Vollwellen- oder Hohlwellenvariante verfügbar, lassen sich mit<br />

einer SSI- oder einer IO-Link-Schnittstelle ausführen. Besonders<br />

bei der IO-Link Schnittstelle, die nach dem neuesten Standard in<br />

der Version 1.1 gemäß IEC 61131-9 integriert ist, hat Siko die<br />

Drehgeber um Funktionen im Bereich Kommunikation und<br />

Diagnose erweitert. So überträgt der Sensor die für die Anlagenverfügbarkeit<br />

relevanten Informationen wie Temperatur,<br />

Betriebsstunden und weitere Diagnosedaten, zusammen mit<br />

den Positions- und Geschwindigkeitswerten. Die Multiturnversion<br />

ist getriebe- und batterielos und kann je nach Ausführung<br />

über 16 Millionen Umdrehungen und somit einen Bereich von<br />

24 bit erfassen. Mit einer Schutzart bis zu IP67, einem weiten<br />

Temperaturbereich von -40 bis +85 °C und einer hohen Schocksowie<br />

Vibrationsfestigkeit sind die Drehgeber für den Einsatz in<br />

Industrieanwendungen sowie der Fabrikautomation sehr gut<br />

geeignet. Mehr erfahren Sie auf der Webseite.<br />

www.siko-global.com<br />

SMARTE ANTRIEBSLÖSUNGEN FÜR DIE<br />

BLECHBEARBEITUNG<br />

Antriebs- und Automatisierungsspezialist Baumüller präsentiert<br />

auf der Euroblech moderne Technologielösungen für<br />

Blechbearbeitungsmaschinen. Der Schwerpunkt liegt dabei<br />

auf der Automatisierung von Servoexzenterpressen.<br />

Diese Maschinen haben gegenüber konventionellen Pressen<br />

besonders in Sachen Produktivität, Produktqualität und<br />

Flexibilität die Nase vorn. Mit leistungsstarken Direktantrieben<br />

und der dazu passenden Steuerung können die Prozesse<br />

hinsichtlich der Taktzeit, dem Werkzeugverschleiß, dem<br />

Energieverbrauch und der Umweltverträglichkeit optimiert<br />

werden. Anhand einer vollfunktionsfähigen Miniatur-Servoexzenterpresse<br />

zeigt Baumüller live auf dem Messestand sein<br />

Komplett antriebssystem für die Blechbearbeitung.<br />

www.baumueller.com<br />

__________________________________________________________________________<br />

__________________________________________________________________________<br />

__________________________________________________________________________<br />

__________________________________________________________________________<br />

_______________________________________________________ FREQUENZUMRICHTER FÜR DEN<br />

_______________________________________________________ HOCHGESCHWINDIGKEITSBEREICH<br />

___________________________________________________________<br />

_____________________________________________________________<br />

<br />

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Nürnberg, 08.–10.11.<strong>2022</strong><br />

Nürnberg, 08.–10.11.<strong>2022</strong><br />

Halle<br />

Halle<br />

4,<br />

4,<br />

Stand<br />

Stand<br />

4–540<br />

4–540<br />

Auf der <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

stellt Sieb & Meyer<br />

die neuesten<br />

Modelle der<br />

SD4x-Serie vor:<br />

SD4S, SD4M und<br />

ganz neu SD4B. Die<br />

Frequenzumrichter<br />

für Hochgeschwindigkeits-Anwendungen<br />

bieten unter anderem eine optimierte Performance,<br />

höhere Drehzahlen sowie eine geringe Motorerwärmung<br />

ohne Sinusfilter. Der SD4B eignet sich sowohl für den Einsatz<br />

als hochdynamischer Servoverstärker für den Betrieb von<br />

rotativen und linearen Niedervolt-Servomotoren als auch für<br />

einen optimierten Betrieb von hochdrehenden Niedervolt-<br />

Synchron- und Asynchronmotoren. Im Hochgeschwindigkeitsbereich<br />

erlaubt er einen sensorbehafteten Betrieb von<br />

Motoren mit überlagerter Synchronisationsfunktion. So<br />

lassen sich mehrere Hochgeschwindigkeitsmotoren im<br />

Master-/Slave-Betrieb winkelsynchron betreiben. Die<br />

Prozessorperformance macht es möglich, Synchronmotoren<br />

mit „vergrabenen“ Magneten (IPM), optimal zu betreiben. Das<br />

bei diesen Motoren zusätzlich zur Verfügung stehende<br />

Reluktanzmoment wird dabei arbeitspunktunabhängig in<br />

Echtzeit optimiert. Die Drei-Level-Umrichter SD4M können<br />

ihre Vorteile zum Beispiel im Bereich von Turboverdichtern<br />

und Turbokompressoren voll ausspielen. Auch der SD4M<br />

bietet die Regelungsfunktion für IPM-Motoren.<br />

www.sieb-meyer.de


STURMFESTER STAND FÜR SCHWERES GERÄT<br />

Schienenzangen und -bremsen gehören zu den<br />

Heavy-Duty-Lösungen im Industriebremsensortiment<br />

des One-Stop-Shops von Ringspann. Als<br />

Sicherheitskomponenten in den Antriebssystemen<br />

von Kranen und Baggern der Montan-, Hafen- und<br />

Bergbautechnik vereinen sie ein kompaktes<br />

Design mit sehr hohen Haltekräften.<br />

Mit Haltekräften bis zu 530 kN fixieren sie in<br />

Häfen Portainer, Hafenkrane und Portalanlagen,<br />

um zu verhindern, dass sie dem Druck des Windes<br />

nachgeben und unkontrolliert in Bewegung<br />

geraten. Anderenorts verleihen sie auch Schaufelradbaggern,<br />

Stahlwerkskranen und großen<br />

Photovoltaikanlagen die nötige Standfestigkeit<br />

und Sturmsicherheit. Die federbetätigten und hydraulisch gelüfteten Schienenbremsen<br />

und Schienenzangen der Baureihen HR…FHM und DR…FHM haben ein<br />

kompaktes Design. Dies gibt dem Konstrukteur mehr Spielraum unnd macht sie<br />

zudem zu einer guten Lösung für das Retrofit.<br />

www.ringspann.de<br />

GENERATIONSWECHSEL BEI WEGAUFNEHMERN<br />

Ein perfektes Zusammenspiel von Mensch<br />

und Maschine, das ist die Basis all unseres<br />

Schaffens.<br />

Mit größter Leidenschaft und Gefühl für das<br />

größte und das kleinste Ganze heben unsere<br />

Ingenieure die Sumitomo Drive Technologies<br />

DNA mit der Aktuator-Produktfamilie TUAKA<br />

auf das nächste Level.<br />

Willkommen TUAKA. Willkommen Zukunft.<br />

Balluff hat neue magnetostriktive Sensoren aus der<br />

BTL-Reihe auf den Markt gebracht. Sie sind mit<br />

analogen und IO-Link-Schnittstellen ausgestattet<br />

sowie in Stab- und Profilbauform erhältlich.<br />

Das kompakte Gehäuse des Elektronikkopfes ermöglicht<br />

eine Installation der Sensoren direkt am<br />

Hydraulikzylinder. Beide Varianten unterstützen die<br />

vorausschauende Wartung durch eine kontinuierliche<br />

Erfassung von Maschinenzuständen. Der BTL<br />

Ministabsensor eignet sich unter anderem zur<br />

Positionsrückmeldung bei Hydraulikzylindern. BTL A1/P in Profilbauform ist<br />

wiederum prädestiniert für den Einsatz bei der Steuerung hydraulischer Pressen<br />

oder für das Überwachen von Verfahrbewegungen an Maschinenteilen.<br />

www.balluff.com<br />

ANWENDERSPEZIFISCHER VARIOCODER<br />

Lenord und Bauer hat einen neuen<br />

Variocoder entwickelt. Dieser induktive<br />

Rotorpositionsgeber lässt sich mechanisch<br />

individuell konfigurieren. Hiermit passt der<br />

Hersteller die Sensorlösung an den Motor<br />

an und nicht den Motor an den Sensor. Die<br />

Effizienz, Geräuschentwicklung und<br />

Lebensdauer elektrischer Traktionsmotoren<br />

ist stark abhängig von der Signalqualität<br />

der verwendeten Sensorik. Lenord und<br />

Bauer hat mit dem Variocoder einen induktiven Rotorpositionsgeber entwickelt,<br />

der hochgenaue Positionen und Drehzahlen zur rippelfreien Geschwindigkeitsund<br />

Drehmomentregelung der Antriebe liefert. Das lagerlose, wartungsfreie<br />

Hohlwellensystem lässt sich auf geringstem Raum in alle Motorkonstruktionen<br />

integrieren. Das induktive Messprinzip liefert auch bei großen Einbautoleranzen<br />

und in Umgebungen magnetischer Streufelder sehr präzise Signale. Damit ist es<br />

laut Hersteller den weit verbreiteten Resolvern deutlich überlegen und kann<br />

Drehzahlen bis 40.000 Umdrehungen pro Minute sicher erfassen. So lassen sich<br />

Antriebe mit maximalen Drehmomenten im gesamten Geschwindigkeitsbereich<br />

mit hoher Güte regeln.<br />

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HALLE 3 · STAND 362


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

Dr.-Ing. Alexander Streicher,<br />

Produktmanager Sensorik, Micro-Epsilon<br />

MESSEN MIT MEHR PRÄZISION<br />

Koordinatenmessmaschinen werden zur hochgenauen Qualitäts- und Teileprüfung<br />

eingesetzt. Dafür werden zunehmend optische Abstandssensoren eingesetzt, die<br />

die herkömmlichen mechanischen Taster ablösen. Für die berührungslosen Sensoren<br />

sprechen zahlreiche Gründe: die Messung erfolgt rückwirkungsfrei, hochauflösend<br />

und schnell. Hierfür eignen sich besonders moderne optische Sensoren<br />

wie Laser-Triangulationssensoren, Laserscanner und konfokale Sensoren.<br />

94 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


Ab jetzt kann<br />

Ihr Roboter<br />

Entgraten,<br />

Schleifen &<br />

Polieren.<br />

Mit den neuen<br />

SCHUNK-Werkzeugen.<br />

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Koordinatenmessmaschinen erfassen detailliert die geometrischen Eigenschaften<br />

von Werkstücken. Lange Zeit waren die Messsysteme mit taktilen<br />

Sensoren ausgestattet, diese werden jedoch zunehmend von optischen<br />

Sensoren abgelöst. Optische Sensoren bieten zahlreiche Vorteile gegenüber<br />

der taktilen Messtechnik. Mit Laser-Triangulationssensoren, Laserscannern<br />

und konfokal-chromatischen Sensoren wird das Messobjekt berührungslos<br />

gemessen. Dadurch nehmen die Sensoren keinerlei Einfluss auf das<br />

Messobjekt. Die Messungen erfolgen mit Mikrometergenauigkeit und meist<br />

schneller als die berührenden Messverfahren. Im Praxiseinsatz zeigen sich optische<br />

Sensoren äußerst flexibel. Sie erfassen Abstand, Abmessung, Lage, Winkel,<br />

Form, Rauheit und sogar 3D-Profile. Micro-Epsilon bietet ein breites Sensorportfolio,<br />

das sich in zahlreichen Messmaschinen bewährt hat. Eingesetzt<br />

werden die Sensoren in unterschiedlichen Anlagen sowohl zum Messen als<br />

auch für die Feinpositionierung.<br />

Hand in hand for tomorrow


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

01 02<br />

FEINPOSITIONIERUNG MIT LASER-<br />

TRIANGULATIONSSENSOREN<br />

Zur Positionierung des Messkopfs messen Laser-Sensoren der<br />

Serie OptoNCDT 1900 den Abstand zum Messobjekt oder zur<br />

Grundplatte. Dieser Sensortyp eignet sich besonders zur präzisen<br />

Abstandsregelung und Objektabtastung. Damit lassen sich die<br />

geometriedatenerfassenden Systeme der Koordinatenmessmaschine<br />

mit maximaler Präzision ausrichten. Die Laser-Sensoren<br />

werden in das Messkopfsystem integriert, das meist an der senkrechten<br />

z-Achse, der Pinole, angebracht ist. Der Lasersensor liefert<br />

OPTISCHE SENSOREN BIETEN IN<br />

KOORDINATENMESSMASCHINEN<br />

VIELE VORTEILE, DA MESSUNGEN<br />

RÜCKWIRKUNGSFREI, SCHNELL<br />

UND HOCHAUFLÖSEND ERFOLGEN<br />

höchste Signalstabilität und ist dank der kompakten Bauform<br />

einfach zu integrieren. Der robuste Aufbau und das geringe Sensorgewicht<br />

prädestinieren diese Laser-Sensoren für Messungen mit<br />

hohen Beschleunigungen. Der Sensor arbeitet mit Messraten bis<br />

10 kHz und bietet eine Linearität von ± 1 μm sowie eine<br />

Reproduzierbarkeit von 0,1 µm. Die Messungen lassen sich über<br />

den Encoderpuls der Messmaschine starten, wodurch absolut<br />

zeitsynchrone Werte erreicht werden. Dank der intelligenten<br />

Oberflächenregelung Advanced Surface Compensation werden<br />

stabile Ergebnisse auch auf anspruchsvollen Oberflächen erzielt.<br />

Mit bis zu 50.000 lx sind die Sensoren äußerst fremdlichtbeständig<br />

und somit auch in stark beleuchteten Umgebungen einsetzbar.<br />

Zur Signaloptimierung steht eine zweistufige Messwertmittelung<br />

zur Verfügung, die einen glatten Signalverlauf an Kanten und<br />

Stufen ermöglicht.<br />

RAUHEITSMESSUNG UND GEOMETRIE-<br />

PRÜFUNG IN KOORDINATENMESSMASCHINEN<br />

Konfokal-chromatische Sensoren zählen in der optischen Messtechnik<br />

zu den leistungsfähigsten Messsystemen im Hinblick auf<br />

Auflösung und Messrate. Sie werden unter anderem zur hochauflösenden<br />

Abstandsmessung auf verschiedene Oberflächen sowie<br />

zur Rauheitsmessung eingesetzt. Die konfokalen Sensorsysteme<br />

von Micro-Epsilon vereinen modernste Technologie und Integrierbarkeit.<br />

Die Sensoren erlauben einen Verkippungswinkel von<br />

bis zu ± 30 ° und bieten eine hohe numerische Apertur. Dadurch<br />

sind eine hohe Auflösung und kleine Lichtpunkte möglich.<br />

Gekrümmte und strukturierte Oberflächen können so zuverlässig<br />

und präzise erfasst werden. Auf diese Weise lassen sich<br />

auch Zahnräder oder Außengewinde erfassen. Dank des berührungslosen<br />

Messprinzips wirkt der Sensor nicht auf das Messobjekt<br />

ein, wodurch die Messung verschleißfrei erfolgt. Dadurch<br />

ist eine wesentlich schnellere Erfassung der Werte möglich als es<br />

mit taktilen Messverfahren möglich wäre. Mit den ConfocalDT<br />

Controllern werden zudem Messraten von bis zu 70 KHz erreicht.<br />

Zur Messung in beengten Bauräumen stehen kompakte Sensoren<br />

sowie Sensoren mit 90 ° Strahlengang zur Verfügung, die platzsparend<br />

im Messkopf integriert werden können.<br />

3D-VERMESSUNG KOMPLEXER GEOMETRIEN<br />

UND ROTIERENDER BAUTEILE<br />

Wenn große, komplexe Bauteile vermessen werden, kommen<br />

ScanControl Laserscanner zum Einsatz. Diese scannen große<br />

Messflächen mit hoher Auflösung und eignen sie sich aufgrund<br />

des geringen Sensorgewichts ideal für den Einsatz in Koordinatenmessmaschinen.<br />

Die Messdatenaufnahme erfolgt sehr schnell<br />

mit Messraten bis 10 kHz. Als Ergebnis steht eine vollständige<br />

3D-Punktewolke zu Verfügung, die eine genaue Auswertung,<br />

Qualitätsprüfung sowie Weiterverarbeitung erlaubt. Die Scan-<br />

Control Laserscanner basieren auf den neuesten GigE Vision und<br />

GenICam-Standards und können daher in vielfältige Bildverarbeitungsumgebungen<br />

eingebunden werden. Mit der Software<br />

3DInspect steht ein leistungsfähiges Tool zur Parametrierung,<br />

Auswertung und Ausgabe zur Verfügung.<br />

EIN 360°-ABBILD FÜR EINEN<br />

BESTMÖGLICHEN ÜBERBLICK<br />

Eingesetzt werden die Laserscanner unter anderem zum Prototypen-Scan.<br />

Der Sensor kann mittels Roboterarm geführt werden<br />

oder in einem Messtisch integriert werden. Zur Messung wird<br />

der Scanner von allen Seiten über das Bauteil geführt. Von mehreren<br />

Richtungen aufgenommen, erhält der Anwender ein<br />

96 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

03 04<br />

05<br />

01 Zur Positionierung des Messkopfs messen Laser-Sensoren<br />

der Serie OptoNCDT 1900 den Abstand zum Messobjekt oder zur<br />

Grundplatte – damit lassen sich die geometriedatenerfassenden<br />

Systeme der Koordinatenmessmaschine mit maximaler<br />

Präzision ausrichten<br />

02 Gekrümmte und strukturierte Oberflächen können mit<br />

konfokal-chromatischen Sensoren zuverlässig und präzise<br />

erfasst werden wie Zahnräder oder Außengewinde<br />

03 Der große Öffnungswinkel bzw. die hohe numerische<br />

Apertur der konfokal-chromatischen Sensoren ermöglichen<br />

eine hohe Auflösung sowie einen kleinen Lichtpunkt<br />

04 Laserscanner werden zur 3D-Vermessung komplexer<br />

Geometrien und rotierender Bauteile eingesetzt<br />

05 Laserscanner der Reihe ScanControl erfassen auch<br />

große Messflächen mit hoher Auflösung und eignen sich<br />

aufgrund des geringen Sensorgewichts für den Einsatz<br />

in Koordinatenmessmaschinen<br />

360°-Abbild. Dies ergibt mithilfe einer Software-Lösung eine vollständige 3D-<br />

Punktewolke in äußerst kurzer Messzeit. Um eine hochpräzise Messung zu<br />

ermöglichen, ist eine exakte Synchronisierung der Messdaten mit der Messposition<br />

erforderlich. Herkömmliche Sensoren werden oftmals extern getriggert<br />

und erfassen das Profil mit einer Verzögerung, wodurch sich Ungenauigkeiten<br />

in der Positionsbestimmung ergeben. Die ScanControl Laserscanner von<br />

Micro-Epsilon dagegen bieten hierfür einen speziellen CMM-Trigger. Dabei<br />

handelt es sich um einen parametrierbaren Ausgang, der für Koordinatenmessmaschinen<br />

optimiert ist. Der Sensor kann somit in der Mitte der Belichtungszeit<br />

Trigger-Impulse senden und dadurch das Profil einer exakten Messposition zuordnen.<br />

Auch Feinabstimmungen sind möglich, um beispielsweise auch Laufzeiten<br />

des Impulses im Kabel kompensieren zu können. Da die ScanControl<br />

Laserscanner mit verschiedenen Messbereichen erhältlich sind, können große<br />

wie auch kleine Objekte erfasst werden. Die aufgenommenen 3D-Punktewolken<br />

können mit bestehenden CAD-Modellen verglichen werden, um Abweichungen<br />

direkt aufzuzeigen.<br />

Bilder: Micro-Epsilon<br />

www.micro-epsilon.de


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

Isolatoren gibt es<br />

in unterschiedlichen<br />

Baugrößen und Gewichten<br />

und sind mit einer<br />

Rippenstruktur aus<br />

Silikon ummantelt<br />

EINE RUNDE SACHE<br />

Wo Hoch- und Höchstspannung anliegt, kommt es auf jedes Detail an.<br />

Gussgrate an Isolatoren sind daher kein kosmetisches Problem.<br />

Bisher mussten die Grate in Handarbeit entfernt werden. Eine Anlage der<br />

fränkischen Sondermaschinenfirma Potzi automatisiert jetzt diesen<br />

Prozess weitestgehend. Antriebslösungen, die den hierbei hohen<br />

Anforderungen gerecht werden, kommen von SEW-Eurodrive.<br />

Hans-Joachim Müller, Marktmanager,<br />

SEW-Eurodrive, Bruchsal<br />

98 DER DIGITAL KONSTRUKTEUR SCOUT Ihr Kompass <strong>2022</strong>/10 zur www.derkonstrukteur.de<br />

<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

Wenn bei Trench Germany in Bamberg, einer Tochtergesellschaft<br />

von Siemens Energy, die Isolatoren aus<br />

eigener Fertigung bewegt werden, ist schweres Gerät<br />

notwendig. Die größten Exemplare sind mehr<br />

als viereinhalb Meter hoch und wiegen trotz ihrer Konstruktion<br />

aus leichtem GFK-Verbundwerkstoff mehrere hundert Kilogramm.<br />

Das Rohr eines solchen Isolators ist mit einer Rippenstruktur<br />

aus Silikon ummantelt, die im Spritzgussverfahren aufgebracht<br />

wird. Dabei verbleiben Grate an der Silikonhülle, die<br />

aus Gründen der Funktionssicherheit entfernt werden müssen.<br />

Das war bisher ein mühsamer Prozess, der die Werker stundenlang<br />

beschäftigt: Sie fuhren jede einzelne Silikonrippe an den<br />

Nahtstellen mit einem kleinen handgeführten Schleifer ab und<br />

entfernen so die Grate.<br />

AUTOMATISIERUNG MIT INDUSTRIEROBOTER<br />

Um bei gleichbleibendem Personaleinsatz die Fertigungskapazität<br />

zu steigern, entschloss sich Trench Germany, diesen aufwendigen<br />

Prozess so weit wie möglich zu automatisieren. Eine entsprechende<br />

Anlage existierte bisher jedoch nicht. Im Sommer 2020<br />

beauftragte Trench daher die Potzi GmbH & Co. KG in Trainau<br />

bei Lichtenfels mit dem Bau einer Sondermaschine. Potzi entwickelt<br />

und fertigt maßgeschneiderte Anlagen aus einer Hand,<br />

auch Software und Inbetriebnahme stellen die Spezialisten<br />

selbst. Herzstück dieser Applikation ist ein Industrieroboter mit<br />

sechs Freiheitsgraden, der anstelle des Werkers das Schleifgerät<br />

führt – und die Silikonspäne mithilfe einer schmalen Düse auch<br />

unmittelbar absaugt. Die zu säubernden Isolatoren werden dabei<br />

langsam gedreht, um das beste Ergebnis zu erzielen. Der Roboter<br />

wird präzise am Isolator entlanggefahren.<br />

Die Anforderungen an die Entgratstation bei Trench waren<br />

besonders hoch: Die Anlage muss mit Baulängen zwischen 700<br />

und 4.500 mm sowie Durchmessern von 158 bis 440 mm zurechtkommen.<br />

Die entsprechenden Werkstückmassen liegen zwischen<br />

22 und 306 kg. Die Sondermaschine muss einerseits den<br />

Entgratprozess automatisch bewältigen. Andererseits soll sie<br />

aber auch manuelle Nachbearbeitung ermöglichen, etwa um<br />

Lunker verfüllen zu können. Lunker sind kleine Löcher und<br />

unerwünschte Hohlräume, entstanden während des Gussvorganges.<br />

Die Entgratstation wird daher beidseitig im Wechsel betrieben:<br />

Während auf der einen Seite ein Isolator noch automatisch<br />

bearbeitet wird, legt auf der anderen ein Werker bereits letzte Hand<br />

an die Silikonrippen.<br />

ANTRIEBSTECHNIK FÜR EIN BREITES<br />

ANFORDERUNGSSPEKTRUM<br />

„Antriebe, die so breit gefächerte Anforderungen abdecken können,<br />

haben wir bei SEW-Eurodrive gefunden“, berichtet Stefan Götz,<br />

technischer Leiter der Potzi GmbH & Co. KG. Für die Drehbewegung<br />

des Isolators sorgen pro Anlagenseite je zwei Asynchronmotoren<br />

der Baureihe DRN von SEW-Eurodrive mit Spiroplan-<br />

AUTOMATISIERUNG AUS EINER HAND<br />

Mit den vier Bausteinen Frequenzumrichter Movidrive<br />

modular und Movidrive System, Steuerung Movi-C<br />

Controller, Engineering-Software Movisuite sowie<br />

weiteren Antriebskomponenten von SEW-Eurodrive<br />

erhalten Anwender einen vollständigen und durchgängigen<br />

Automatisierungsbaukasten. Er kann die jeweiligen<br />

Kundenforderungen hinsichtlich Leistungsbereich,<br />

Funktionalität und Bustopologie erfüllen. Zu den<br />

Vorteilen von Movi-C zählt die vertikale Durchgängigkeit<br />

von der Steuerung bis zum Getriebemotor sowie horizontal<br />

durch alle Elektronikprodukte. Durchgängigkeit bedeutet<br />

auch die optimale Regelung unterschiedlichster Motortypen<br />

wie Asynchron-, Synchron- und LSPM-Motoren<br />

mit nur einem Umrichter. Mit dem Movi-C-Paket von<br />

SEW-Eurodrive lassen sich Einachs- oder Mehrachsapplikation<br />

auf Basis von standardisierten Modulen<br />

realisieren. Weitere Informationen direkt unter:<br />

www.sew-eurodrive/movi-c<br />

Verbunden auf Distanz<br />

Mit<br />

One Cable<br />

auf 100 Meter<br />

Das neue STÖBER Hybridkabel verbindet Motoren und Antriebsregler<br />

zuverlässig auf 100 Meter. Mit zukunssicherem HEIDENHAIN EnDat® 3.<br />

Verzicht auf Drosseln.<br />

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Weniger Fehlerquellen bei der Installaon.<br />

Reduzierte Material- und Betriebskosten.<br />

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HALLE 3A, STAND 446


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

02<br />

01<br />

03<br />

01 Mithilfe eines Roboters schleift die Anlage des<br />

Sondermaschinenherstellers Potzi Grate an Höchstspannungs-Isolatoren ab<br />

02 Um das beste Bearbeitungsergebnis zu erzielen, werden die Isolatoren<br />

langsam gedreht; dafür kommen auf jeder Anlagenseite zwei Asynchronmotoren<br />

der Baureihe DRN mit Spiroplan-Winkelgetrieben zum Einsatz<br />

04<br />

03 Die Motoren für die Drehbewegung werden als Gruppenantrieb<br />

gefahren – dabei meldet einer der beiden Motoren die Position<br />

mithilfe eines Drehgebers an den Umrichter zurück<br />

04 Zwei Einachsmodule Movidrive modular aus dem Automatisierungsbaukasten<br />

Movi-C versorgen im Gruppenbetrieb die Drehantriebe,<br />

während zwei Doppelachsmodule die Servos zur Höhenverstellung<br />

unabhängig voneinander regeln<br />

Winkelgetrieben. Sie werden als Gruppenantrieb gefahren, einer<br />

der beiden Motoren meldet dabei die Position mithilfe eines<br />

Drehgebers zurück. „Die zweite Applikation ist die Höhenverstellung“,<br />

führt Daniel Bautz aus, Leiter des Technischen Büros<br />

Nürnberg von SEW-Eurodrive. Auch hier sind auf jeder Seite der<br />

Anlage je zwei Antriebe verbaut, in diesem Fall Synchron-Servomotoren<br />

der Baureihe CMP von SEW-Eurodrive. Sie sind wie die<br />

Antriebe der Drehbewegung mit Spiroplan-Winkelgetrieben<br />

sowie mit Absolutwertgebern ausgerüstet. Gesteuert werden alle<br />

Antriebe durch Frequenzumrichter Movidrive modular: Zwei<br />

Einachsmodule aus dem Automatisierungsbaukasten Movi-C<br />

von SEW-Eurodrive versorgen im Gruppenbetrieb die Drehantriebe,<br />

während zwei Doppelachsmodule die Servos zur Höhenverstellung<br />

unabhängig voneinander regeln.<br />

HOHE QUALITÄT DER ANTRIEBSTECHNIK<br />

Die Herausforderung für die Antriebslösungen habe in den sehr<br />

unterschiedlichen Trägheitsmomenten bestanden, die aus den<br />

breit gefächerten Baugrößen und Ausführungen der Isolatoren<br />

resultieren, so Daniel Bautz. „Eine Maschine dieser Art gab es<br />

zuvor noch nie.“ Entsprechend realisierte Potzi die Applikation in<br />

enger Abstimmung mit dem Technischen Büro Nürnberg. „Wir<br />

suchten einen zuverlässigen Lieferanten für diese komplexe<br />

Aufgabe, der uns auch bei der Berechnung und Auslegung der<br />

Antriebe gut unterstützen konnte“, berichtet Stefan Götz. „Schon<br />

nach dem Erstgespräch stand SEW-Eurodrive für uns ganz oben<br />

auf der Liste – und wir haben unsere Wahl nicht bereut.“ Götz<br />

lobt die Qualität der Motoren und Umrichter aus Bruchsal.<br />

SEW-Eurodrive habe stets in kürzester Zeit reagiert und das<br />

Unternehmen Potzi bei der Entwicklung dieser hochkomplexen<br />

Anlage unterstützt.<br />

DIE ENTGRATSTATION REDUZIERT DEN<br />

KOSTEN- UND ZEITAUFWAND UM RUND 25 %<br />

Eine Mammutaufgabe, denn auch die Software für die Sondermaschine<br />

musste von Grund auf neu geschrieben werden. Die<br />

Anlage steuert den Industrieroboter mit sechs Freiheitsgraden,<br />

Sicherheitseinrichtungen für den automatischen und den manuellen<br />

Betrieb und Laser als Positionierhilfen. Neben den Positionsgebern<br />

werden Kraftsensoren einbezogen. Die Anlage lässt<br />

sich drahtlos über ein mobiles Panel steuern, an dem sich der<br />

Werker auch anmeldet. Die Daten des zu bearbeitenden Isolators<br />

werden mithilfe von Data-Matrix-Codes abgerufen. Der Mitarbeiter<br />

an der Maschine wird dann über das Panel durch jeden<br />

Arbeitsschritt geführt. „Das hat insgesamt super funktioniert“,<br />

berichtet Stefan Götz vom Sondermaschinenhersteller Potzi<br />

GmbH & Co. KG. „Wir sind sehr zufrieden mit der Maschine“, lobt<br />

auch Marcus Gutzer, Head of Operational Excellence bei Trench<br />

Germany. Die Entgratstation reduziere den Kosten- und Zeitaufwand<br />

wie gewünscht um rund 25 Prozent.<br />

Bilder: SEW-Eurodrive<br />

www.sew-eurodrive.de<br />

100 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


WINDENANTRIEB – EINFACH IN DER WARTUNG<br />

Bonfiglioli präsentiert die neue leistungsstarke Serie<br />

800, die in 5 Größen von 25.000 bis 160.000 Nm in<br />

seefester Lackierung erhältlich ist und für die Hochdruckreinigung<br />

geeignet ist. Die einfache und schnelle<br />

Montage der Getriebe der Serie 800 in die Windentrommel<br />

ist ein Schlüsselmerkmal ihrer Konstruktion.<br />

Wartungsanforderungen werden so einfach wie<br />

möglich gemacht. Dies gilt beispielsweise für den<br />

einfachen Zugang zur integrierten Bremse, vorgefertigte<br />

Ersatzteilsätze für Bremsen sowie einfachem Zugang zu<br />

Öleinfüllstutzen, Ablassschrauben und dem Ölstandsrohr bzw. Ölstandsanzeige.<br />

Dank einer zertifizierten modularen Architektur ist die neue Windenantriebsserie<br />

800 äußerst flexibel. Zusätzliche Standardstufen erweitern das verfügbare<br />

Drehmoment- und Drehzahlspektrum. Ein breites Spektrum an Motorflanschen<br />

ermöglicht die Kombination mit den vom Anwender bevorzugten Elektrooder<br />

Hydraulikmotoren. Winkelgetriebestufen ermöglichen platzsparende<br />

Windenkonstruktionen.<br />

www.bonfiglioli.com<br />

KLEIN, ABER OHO: MINIATUR-KURVENROLLEN<br />

Findling bietet Kurvenrollen des japanischen<br />

Herstellers JNS an, die ab 2,5 mm<br />

Schaftdurchmesser und 5 mm Außendurchmesser<br />

erhältlich sind. Je nach<br />

Baugröße bringen die Miniatur-Kurvenrollen<br />

lediglich wenige Gramm auf die<br />

Waage. Mit den JNS-Kurvenrollen lassen<br />

sich hochgenaue Kurven- und Linearbewegungen<br />

realisieren. Zudem können sie<br />

im Vergleich zu Rillenkugellagern gleicher<br />

Baugröße zwei bis drei Mal höhere Radialbelastungen aufnehmen. Miniatur-<br />

Kurvenrollen sind mit Käfig und als vollrollige Version verfügbar. Zum Schutz vor<br />

Verunreinigung des Lagerinneren sowie vor dem Austritt von Schmierstoff gibt<br />

es zudem Baureihen mit Gummidichtung. Für den Einsatz unter rauen Bedingungen<br />

sind die Komponenten auch in Edelstahl erhältlich. Diese werden aus<br />

hoch härtbarem martensitischen SUS440C oder AISI440C hergestellt. Dieses<br />

Material weist bis 200 °C eine hohe Maßstabilität auf und überzeugt als<br />

Hochtemperaturlager mit Laufruhe und -präzision.<br />

www.findling.com<br />

MASCHINENLEISTUNG OPTIMAL AUSNUTZEN<br />

Bei den Überlastkupplungen von KBK<br />

kann der Anwender das Auslösemoment<br />

frei wählen und präzise an der<br />

Kupplung einstellen, sodass sich die<br />

Maschinenleistung optimal ausnutzen<br />

lässt. KBK verwendet bei seinen<br />

Sicherheitskupplungen Tellerfedern<br />

mit degressiver Kennlinie und Kugeln<br />

als Sperrelement. Das Produktprogramm<br />

an Sicherheitskupplungen umfasst Überlastkupplungen mit Wälzlagern,<br />

Gleitlagern, Metallbälgen und Zahnkränzen. Bei den Funktionssystemen<br />

besteht die Wahl zwischen Überlastkupplungen mit Synchronschaltung,<br />

Durchrastschaltung und Freischaltung sowie einer gesperrten Ausführung.<br />

Kupplungen mit Synchronschaltung rasten nach Beseitigung der Überlast<br />

automatisch wieder ein, gesperrte Sicherheitskupplungen werden wenige<br />

Winkelgrade nach dem Ausrasten mechanisch gesperrt und freischaltende<br />

Modelle trennen An- und Abtriebsstrang dauerhaft momentenfrei voneinander.<br />

Für Anwendungen mit sehr vielen Überlastvorgängen empfiehlt sich der Einsatz<br />

einer Magnetkupplung. Sie arbeitet verschleißfrei und lässt sich leicht reinigen.<br />

www.kbk-antriebstechnik.de<br />

kurzfristig lieferbar


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

XXX<br />

ZUGANG NACH MASS<br />

Jede Applikation stellt andere Anforderungen an das Sicherheitskonzept und<br />

entsprechend groß ist die Auswahl an Sicherheitslösungen. Ein Beispiel dafür ist die<br />

Absicherung von Gefahrenbereichen mit Schutztürsystemen. Dabei reichen die<br />

Möglichkeiten von einfachen Sicherheitsschaltern bis hin zu modular aufgebauten<br />

Schutztürsystemen. Letztere erlauben nicht nur maßgeschneiderte Lösungen,<br />

sondern vereinen mit den passenden Erweiterungen Safety und Industrial Security.<br />

Beweglich trennende Schutzeinrichtungen bieten in den<br />

unterschiedlichsten Anwendungsfällen ein hohes Maß an<br />

funktionaler Sicherheit. Im Mittelpunkt steht dabei der<br />

Schutz des Werkers vor gefährlichen Maschinenbewegungen.<br />

Je nachdem, ob es sich um eine Stand-Alone-Maschine oder<br />

aber um komplexe, verkettete Anlagen handelt, ist dafür ein<br />

maßgeschneidertes Sicherheitskonzept gefragt. Haben Maschinen<br />

beispielsweise einen gefährlichen Nachlauf, wird Zuhaltung<br />

eine wichtige Rolle spielen, sind Türen begehbar, ist eine Fluchtentriegelung<br />

ein Muss.<br />

Martin Bellingkrodt, Product Management Sensorik,<br />

Pilz GmbH & Co. KG, Ostfildern<br />

EINFACH BEDIENEN STATT MANIPULIEREN<br />

Doch über den Schutz des Menschen hinaus soll auch die Anlage<br />

selbst geschützt werden – zum Beispiel vor Manipulationen. Um<br />

zu verhindern, dass Sicherheitsvorkehrungen ausgehebelt oder<br />

Maschinen falsch bedient werden, sind grundsätzlich intuitive<br />

Bediensysteme gefragt, die für den Anwender einfach zu handhaben<br />

sind. Das Thema „Umgehen von Schutzeinrichtungen“ ist<br />

ein zentraler Punkt der EN ISO 14119. Die Norm definiert Leitsätze<br />

für die Gestaltung und Auswahl von Schutztürsystemen und bietet<br />

damit konkrete Hilfestellung, wie Manipulation vermieden<br />

werden kann.<br />

Ein modular aufgebautes Schutztürsystem bietet die Flexibilität<br />

und die dezentrale Intelligenz, um vielfältige Anwendungen abzusichern.<br />

Die individuelle Lösung besteht aus einer Kombination<br />

102 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

SICHERHEIT IN DER TASCHE<br />

Für die sichere Durchführung von Wartungsarbeiten schützt die neue Wartungssicherung „Key-in-pocket“ von Pilz Bediener<br />

vor dem unerlaubten Wiederanlauf einer Maschine. Die digitale Wartungssicherung – basierend auf dem Zugangsberechtigungssystem<br />

PITreader – gewährleistet Safety und Industrial Security: Nur autorisierte Personen gelangen während des<br />

Wartungsprozesses an die Maschine oder Anlage. Das schließt Manipulation und Fehlbedienung aus. „Key-in-pocket“ stellt<br />

sicher, dass die Maschine während Wartungsarbeiten nicht wiederanläuft und nicht autorisierte Personen keinen Zugang<br />

erhalten. Damit bietet die Lösung Safety vor dem gefährlichen Wiederanlauf und gleichzeitig Industrial Security, da eine<br />

Manipulation der Wartungsarbeiten nicht möglich ist. „Key-in-pocket“ basiert auf dem Zugangsberechtigungssystem<br />

PITreader und wird mit der konfigurierbaren Kleinsteuerung PNOZmulti 2 oder dem Automatisierungssystem PSS 4000<br />

realisiert. Anwender erhalten auf einem RFID-Schlüssel ihre individuellen<br />

Berechtigungen, die mit PITreader an der Schutztür ausgelesen werden.<br />

03 So können sich ein oder mehrere für Wartungsarbeiten autorisierte<br />

Benutzer an der Anlage authentifizieren. Die „Schlüssel-in-Tasche-Lösung“<br />

ist speziell für Maschinen mit gefährlichen Bereichen, die durch Schutzzäune<br />

gesichert sind, konzipiert und bietet damit eine Alternative zu<br />

mechanischen Lockout-Tagout-Wartungssicherungen, die Schutztüren<br />

nur mechanisch mit Blick auf die Sicherheit managen können.<br />

03 Die Wartungssicherung bietet Safety und Industrial Security:<br />

Nur authorisierte Personen können die Wartungsarbeiten durchführen<br />

und ein ungewollter Wiederanlauf wird währenddessen verhindert<br />

Reihenschaltung und gleichzeitig die gezielte Ansteuerung einzelner<br />

Sensoren. So können Anwender definieren, welche Türen<br />

nach Abschalten geöffnet werden dürfen, wenn in einer Anlage<br />

etwa Wartungsarbeiten anstehen. Ansonsten würden bei Anforderung<br />

der Entriegelungsfunktion alle in Reihe geschalteten<br />

Schutztüren auf einmal aufgehen, was eine Einschränkung der<br />

Produktivität bedeuten kann.<br />

Neben den Sicherheitssensoren vervollständigen passende<br />

Bedienelemente die individuelle Schutztürlösung. PSENmlock-<br />

Türgriffmodule verfügen über einen ausfahrbaren Betätiger und<br />

eine integrierte Fluchtentriegelung. Sie können flexibel an der<br />

Innen- und Außenseite der Tür montiert werden und ein Sperreinsatz<br />

verhindert den Wiederanlauf der Maschine. So werden<br />

begehbare Türen optimal abgesichert. Die Bedienung des<br />

Schutztürsystems erfolgt über eine Taster-Unit. Hier bietet Pilz<br />

für die Taster-Unit PITgatebox verschiedene vorkonfigurierte<br />

Varianten mit Kombinationen aus Drucktastern, Schlüsselschaltern<br />

und Not-Halt-Tastern.<br />

ZUGANG NUR FÜR AUTORISIERTE<br />

Eine Variante der PITgatebox enthält die integrierte Ausleseeinheit<br />

PITreader, um den Zugang zu Maschinen und Anlagen zu regeln.<br />

Neben der klassischen Safety können mit Schutztürlösungen<br />

auch Security-Aufgaben gelöst werden. Damit ausschließlich autorisierte<br />

Personen Zugang zur Anwendung erhalten, lassen sich<br />

in moderne Schutztürsysteme Module für die Zugangsberechtigung<br />

integrieren. Es werden die Mitarbeiter identifiziert, die aufgrund<br />

ihrer Aufgabe oder Qualifikation Zutritt zur Maschine oder Anlage<br />

bekommen dürfen. Solche Freigaben oder Zugriffsrechte können<br />

je nach Unternehmensgröße auch für unterschiedliche Benutzergruppen<br />

oder beispielsweise für einen Maschinentyp, der konzernweit<br />

eingesetzt wird, vergeben werden. Anwender von PITreader<br />

erhalten ihre individuelle Berechtigung auf einem codierten<br />

RFID-Schlüssel und authentifizieren sich so an der Schutztür:<br />

Der Schlüssel wird im PITreader ausgelesen und der Zugang bei<br />

entsprechender Berechtigung erteilt. Befehle wie Maschinenstopp,<br />

Entriegeln, Verriegeln oder das Quittieren der Maschine<br />

lassen sich nach erfolgter Authentifizierung steuern. Somit ist die<br />

Maschine optimal gegen Fehlbedienung oder gar Manipulation<br />

geschützt.<br />

Ein besonders effizientes Berechtigungsmanagement mit PITreader<br />

ist in Kombination mit der konfigurierbaren Kleinsteuerung<br />

PNOZmulti 2 realisierbar: Der Anwender kann die Zugangsberechtigungen<br />

für Maschinen und Anlagen einfach per „drag and<br />

drop“ mit der dazugehörigen Software PNOZmulti Configurator<br />

konfigurieren. Selbst komplexe hierarchische Berechtigungsmatrizen<br />

können im freien Anwenderbereich konfiguriert werden.<br />

Diese werden anschließend über die Ausleseeinheit PITreader<br />

auf die RFID-Keys übertragen.<br />

SECURITY-VORFÄLLE AUSWERTEN<br />

Und auch Security-Aspekte sind mit Blick auf Benutzerauthentifizierung,<br />

Qualifizierung und Zugriffsschutz berücksichtigt. Sollte<br />

sich trotz aller Sicherheitsmaßnahmen ein Unfall oder Security-<br />

Vorfall an der Maschine ereignen, ist über das Auslesen des RFID-<br />

Schlüssels nachvollziehbar, wer welche Änderung vorgenommen<br />

hat. Das ist insbesondere bei Security-Vorfällen wichtig, um<br />

gezielt Gegenmaßnahmen einleiten zu können. Das Steuerungssystem<br />

erfasst anhand dieser Authentifizierung auch die Zeit des<br />

Zugangs im Ereignislog.<br />

Mit einem solchen modular aufgebauten System, das Schutztürüberwachung<br />

und Zugangskontrolle kombiniert, können individuelle<br />

Schutztürlösungen effizient umgesetzt werden. Wird das<br />

Schutztürsystem mit sicherer Steuerungstechnik von Pilz eingesetzt,<br />

entsteht eine sichere Komplettlösung: Das Ergebnis ist ein<br />

einfach bedienbares und ganzheitliches Sicherheitssystem, das<br />

Safety und Industrial Security vereint und gleichzeitig zu mehr<br />

Produktivität beiträgt.<br />

Bilder: Pilz<br />

www.pilz.de<br />

104 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

MEHR LEISTUNG AUF GLEICHEM RAUM<br />

Nach den BLDC-Motoren der<br />

Baureihen BG 66, BGE5510<br />

und dem BG 95 von Dunkermotoren<br />

ist nun auch der<br />

BG 75 als dPro-Version<br />

erhältlich. Sie ermöglicht<br />

mehr Leistung auf gleichem<br />

Raum. Mit einer Dauerleistung<br />

bis 590 W, Spitzenleistungen<br />

bis 1700 W und<br />

einem Spitzendrehmoment von fast 5,8 Nm ist das Modell<br />

stärker als die anderen Versionen der Baureihe. Eingesetzt<br />

werden kann der dPro-Motor in der Logistik, der Robotik,<br />

im Maschinen- und Anlagenbau, aber auch in der<br />

Lebensmittel-, Halbleiter- und Elektronikindustrie und als<br />

Antrieb für AGVs. Die Anbindung und Programmierung<br />

erfolgt entweder über CANopen oder eine der Industrial-<br />

Ethernet-Schnittstellen. Dann kann der Motor über den<br />

Drive Assistent 5 oder Motion-Code programmiert,<br />

gesteuert und überwacht werden. Eine zertifizierte<br />

STO-Funktion ist möglich, beim Modell mit Industrial<br />

Ethernet ist sie standardmäßig integriert. Damit lässt<br />

sich der Motor drehmomentfrei ausschalten, ohne die<br />

Logikspannung zu unterbrechen.<br />

www.dunkermotoren.de<br />

MIKROMOTOREN BRINGEN BEWEGUNG<br />

IN DIE MEDIZINTECHNIK<br />

Die DC-Mikromotoren SVTN B von Servotecnica dienen als<br />

Antriebsgrundlage für peristaltische Pumpen. Sie haben einen<br />

hohen Wirkungsgrad und bieten ein lineares Verhältnis zwischen<br />

Drehmoment und Drehzahl. In der Medizintechnik werden<br />

peristaltische Pumpen für die Verarbeitung steriler Flüssigkeiten,<br />

die Dialyse, die<br />

Filtration oder die<br />

Bioprozesstechnik<br />

eingesetzt. Für den<br />

Einsatz in Krankenhäusern<br />

brauchen sie<br />

kontrollierte, effiziente<br />

Gleichstrommotoren<br />

mit hohem Drehmoment.<br />

Die kernlosen<br />

Mikromotoren weisen durch das äußere schlitzlose Rotordesign<br />

eine geringere Masse und Trägheit auf, was sehr schnelle<br />

Beschleunigungs- und Verzögerungsraten und ein Null-Cogging<br />

ermöglicht. Zudem haben sie kein Rastmoment. Sie sind mit<br />

Encodern und Präzisionsgetrieben koppelbar und für -30 bis<br />

+100 °C ausgelegt. Die kompakten, tragbaren Antriebsmotoren<br />

können per Batterie versorgt werden. Daher eignen sie sich<br />

auch für mobile Anwendungen.<br />

www.servotecnica.de<br />

BESSER GESCHÜTZT IN RAUEN UMGEBUNGEN<br />

Schiebende oder ziehende Bewegungen sowie vertikale Anwendungen, die<br />

in staubigen Umgebungen oder teilweise unter Wasser stattfinden sind mit<br />

herkömmlichen elektrischen Antrieben nicht durchführbar. Zugleich sollten<br />

diese auch hohe Leistungskennziffern erfüllen, um ein breites Anwendungsfeld<br />

effizient abzudecken. Für dieses Anforderungsprofil hat SMC seine bewährten<br />

und etablierten Antriebe der LEY-Serie um die Baugruppe X8 erweitert. Zusätzlich<br />

zur IP65 qualifizieren sich diese nun auch für die Schutzart IP67. Sie sind<br />

selbst in besonders rauen Umgebungen zuverlässig einsetzbar. Neben ausgereifter Technik ist die LEY-Serie außerdem mit einem<br />

batterielosen Absolut-Encoder ausgestattet, der eine schnelle (Wieder-)Inbetriebnahme ermöglicht.<br />

www.smc.de<br />

Virtual Lifetime<br />

Condition Monitoring.<br />

Predictive Maintenance.<br />

Drive Optimization.<br />

Antriebszustände exakt erfassen.<br />

Effizient agieren sta interpreeren.<br />

Reale Belastung analysieren.<br />

Nachhalg wirtschaen.<br />

www.stober.com<br />

BESUCHEN SIE UNS IN<br />

HALLE 3A, STAND 446


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

VON DER VISION ZUR REALITÄT<br />

Im Werk der Salvagnini Maschinenbau werden Blechbiegemaschinen entwickelt und<br />

hergestellt, um überall auf der Welt Präzisionsarbeit zu leisten. Um den Anforderungen an<br />

die moderne Blechverarbeitung gerecht zu werden, wurde eine Lösung entwickelt, die nicht<br />

nur das Blechbiegen revolutioniert. Entstanden ist eine ganz neue Technologie: die<br />

Echtzeitmaterialerkennung. Doch was genau verbirgt sich dahinter?<br />

Bis aus einem einfachen Blech ein fertiges Produkt entsteht,<br />

gibt es unterschiedlichste Einflüsse zu beachten. „Beim<br />

Blechbiegen kommen zwei entscheidende Faktoren zusammen“,<br />

weiß Wolfgang Kunze, Chief Technical Officer<br />

(CTO) bei Salvagnini: „Sowohl das Material als auch die Maschine<br />

selbst sind ausschlaggebend für das Biegeergebnis.“ In erster Linie<br />

geht es dabei um die speziellen Materialeigenschaften eines jeden<br />

Blechs: „Jeder Werkstoff – sei es Aluminium, Stahl oder Edelstahl –<br />

weist ein anderes Verhalten und unterschiedliche Zug- und Biegefestigkeiten<br />

auf“, erklärt Kunze. Abhängig vom Metall, der Charge<br />

und der Stärke des Werkstücks ist deshalb auch dessen Rückfederung<br />

mit einzukalkulieren, da das Biegeergebnis andernfalls<br />

stark variieren kann. „Das bedeutet, dass sich das umgeformte<br />

Blechstück nach dem Biegen immer leicht zurückverformt, sobald<br />

keine Kräfte mehr darauf einwirken“, fügt er hinzu.<br />

Bei konventionellen Biegeautomaten sind zudem häufig<br />

manuelle Korrekturen vorzunehmen, um eine gleichbleibend<br />

hohe Qualität zu gewährleisten. „Ein solcher Mehraufwand<br />

kostet die Unternehmen wertvolle Produktionszeit und Ressourcen“,<br />

wirft Kunze ein.<br />

Auch Manfred Reiter, Head of Sales der Linz Center of Mechatronics<br />

(LCM) GmbH bestätigt: „Ungeplante Anlagenstillstände<br />

aufgrund von Neuparametrierungen können richtig ins Geld<br />

gehen.“ Die Entwicklerschmiede aus Linz arbeitet häufig mit<br />

Unternehmen wie Salvagnini zusammen, bei denen ähnliche<br />

Probleme in der Fertigung auftreten. Hinzu kommt, dass viele<br />

der metallverarbeitenden Unternehmen nicht nur Großserien,<br />

sondern auch Kleingrößen fertigen und ihre Produktion von<br />

Jana Schaal, Pepperl+Fuchs SE, Mannheim<br />

überall auf der Welt aus steuern möchten. „Genau das stellt uns<br />

als Maschinenbauer tagtäglich vor neue Herausforderungen“,<br />

räumt Kunze ein und fügt an: „Deshalb arbeiten wir unentwegt<br />

an innovativen Lösungen für unsere Kunden und holen uns<br />

Partnerunternehmen wie LCM für Entwicklungen im Bereich<br />

der Mechatronik zur Seite.“<br />

EIN DIGITALER ZWILLING MACHT’S MÖGLICH<br />

Um den Anforderungen an die moderne Blechverarbeitung gerecht<br />

zu werden, hat Salvagnini gemeinsam mit LCM eine Lösung<br />

entwickelt, die nicht nur das Blechbiegen revolutioniert. Entstanden<br />

ist eine völlig neue Technologie, mit der eine gemeinsame<br />

Vision zur Realität wird: die Echtzeitmaterialerkennung MAC 3.0,<br />

kurz für Material Attitude Correction.<br />

Doch was genau verbirgt sich hinter der neuen Technologie?<br />

„Per Finite-Elemente-Methode (FEM) haben wir sowohl die<br />

Maschine selbst als auch unterschiedlichste Blecheigenschaften<br />

simuliert, einschließlich der Umformkraft, die während des Biegevorgangs<br />

auf das Material wirkt“, erläutert Reiter und konkretisiert:<br />

„Auf diese Weise haben wir einen digitalen Zwilling von Material<br />

und Maschine erschaffen, der den gesamten Biegeprozess virtuell<br />

abbildet.“ All diese Informationen haben die Entwickler bei LCM<br />

schließlich genutzt, um mittels Modellreduktion effiziente<br />

Simulationsmodelle zu generieren, die in die MAC-3.0-Software<br />

eingebunden wurden. „Mit MAC 3.0 übertragen wir hochkomplexe,<br />

echtzeitfähige Simulationsmodelle in eine Software,<br />

die den gesamten Biegeprozess vollautomatisch steuert“, erklärt<br />

Reiter stolz. Damit ausgestattet ist die Maschine in der Lage, den<br />

Biegevorgang anhand der Materialeigenschaften in Echtzeit zu<br />

simulieren, mit den Finite-Elemente-Ergebnissen abzugleichen<br />

und etwaige Schwankungen zu kompensieren. So verlässt<br />

schließlich ein perfekt gebogenes Blech die Maschine – ohne<br />

Materialausschuss.<br />

106 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


IN DIESEN PUNKTEN PROFITIEREN UNTERNEHMEN<br />

All diese Schritte werden voll automatisiert durchgeführt. Durch den Einsatz unterschiedlicher<br />

Sensoren von Pepperl+Fuchs, wie etwa zur Positionierung oder Erfassung der Dicke der Bleche,<br />

können alle wichtigen Parameter jedes einzelnen Biegevorgangs exakt erfasst werden.<br />

Um die Umformkräfte zu ermitteln, biegt die Maschine anfangs minimal langsamer als üblich.<br />

Auf Basis der ermittelten Werte werden die Parameter aller Aktuatoren in der Maschine automatisch<br />

nachjustiert. Sobald die Eigenschaften von Material und Maschine ermittelt sind, findet<br />

die Biegung im ganz normalen Tempo statt. Und das Ergebnis kann sich sehen lassen: Biegungen<br />

erfolgen mit einer Genauigkeit von ± 0,9 ° – unabhängig von der Stückzahl, Dicke oder Qualität<br />

des Blechs. „Dies entspricht gerade einmal der Hälfte der markttypischen Abweichung“, betont<br />

Reiter. „Einzig die Art und Dicke des Blechs sind vorab zu definieren und es müssen bei der<br />

Messbiegung mindestens 40 ° gebogen werden – für alle weiteren Kantungen werden die korrigierten<br />

Werkzeugbahnen ermittelt und der Steuerung zur Verfügung gestellt.“, so Reiter.<br />

Dabei profitieren Unternehmen in vielerlei Hinsicht vom digitalen Abbild ihrer Anlage: Die<br />

Software erkennt Verschleiß frühzeitig und gibt Anwendern jederzeit einen genauen Überblick<br />

über den Status der Maschine: Unvorhergesehene Parametrierungen und Nacharbeiten gehören<br />

so der Vergangenheit an, ganz im Sinne von Predictive Maintenance. „Mit der Entwicklung des<br />

digitalen Zwillings können Kunden von nun an ausschussfrei produzieren, ganz gleich, ob bei<br />

Stückzahl 1 oder bei Serienfertigungen“, resümiert Reiter und ergänzt: „Damit lassen sich die<br />

Probleme vieler Anwendungsbereiche lösen.“<br />

Um einen systemübergreifenden und<br />

permanenten, Datenaustausch zu<br />

gewährleisten, haben wir gemeinsam<br />

mit unserem Start-up und Experten in<br />

Sachen IoT eine Cloud-Lösung entwickelt,<br />

die Auftrags- und Prozessdaten<br />

zuverlässig und sicher überträgt.<br />

BENEDIKT RAUSCHER, Leiter Globale<br />

IoT-Projekte bei Pepperl+Fuchs in Mannheim<br />

Infrarotkameras. Pyrometer. Zubehör. Software.<br />

Wir messen berührungslos Temperaturen<br />

von –50 °C bis +3000 °C. Besuchen Sie uns:<br />

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Unsere kostengünstigen langwelligen<br />

und kurzwelligen Infrarotkameras mit<br />

Analog-/<strong>Digital</strong>ausgang sind ideal für<br />

industrielle Temperaturmessungen.<br />

DIGITALE, VERNETZTE UND FLEXIBLE FABRIK<br />

Aufbauend auf dem gemeinsamen Know-how, gehen LCM und Neoception sogar noch einen<br />

Schritt weiter in Richtung Vernetzung und weltweite Produktion. Das Pepperl+Fuchs-Startup<br />

Neoception ist Experte in Sachen Cloud-Connectivity sowie Internet of Things und hat eine<br />

Schnittstelle entwickelt, die schon heute die Kommunikation zwischen Maschine und digitalem<br />

Zwilling herstellen kann. Beginnend mit der Auftragserfassung bis hin zum sicheren Datenaustausch<br />

zwischen der Maschine und ihrem digitalen Pendant stellt Neoception die durchgängige,<br />

echtzeitfähige Kommunikation aller beteiligten Systeme her. So lassen sich Sensordaten aus<br />

der Maschine konstant über die NeoNeon-Cloud an das virtuelle Abbild der Produktion übertragen,<br />

woraufhin die optimierten Prozessdaten des digitalen Zwillings wieder sicher zurück<br />

zur Maschine übermittelt werden können. „Diese Möglichkeit eröffnet dem Kunden eine<br />

vernetzte, standortunabhängige und flexible Produktion“, so Benedikt Rauscher, Leiter globale<br />

IoT-Projekte bei Pepperl+Fuchs.<br />

ENGINEERING-KNOW-HOW AUS VIER WELTEN<br />

Das Zusammenspiel aus vernetzter Produktion und digitalem Zwilling, der eine ausschussfreie<br />

Produktion ermöglicht, macht Industrie 4.0 wirklich erlebbar. „Unsere Kunden erhalten eine<br />

intelligente und lernfähige Maschine“, stellt Kunze zufrieden fest. „Dabei ist der Einsatz des<br />

digitalen Zwillings beim Blechbiegen nur eine mögliche Applikation“, ergänzt Reiter. „Jede<br />

Branche hat ihre ganz eigene Problematik und unsere Technologie lässt sich auf die unterschiedlichsten<br />

Anwendungen übertragen“, fügt er hinzu. „Mit der Bündelung unserer Kompetenzen<br />

bieten wir unseren Kunden einen echten Mehrwert und schaffen Transparenz auf allen Ebenen“,<br />

sind sich Kunze, Reiter und er einig.<br />

Bilder: Pepperl+Fuchs<br />

www.pepperl-fuchs.com<br />

when temperature matters


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

„WIEGAND HARVESTER“<br />

EBNET NEUE WEGE IN DIE<br />

VERNETZTE IOT-WELT<br />

Wiegand-Systeme bieten eine zuverlässige, energieautarke<br />

Möglichkeit zur Erkennung und Aufzeichnung von<br />

Umdrehungen in Multiturn-Drehgebern – mit Potenzial nach<br />

oben. Anfang 2020 wurde daher ein F&E-Projekt gestartet,<br />

das die Energieleistung von Wiegand-Geräten deutlich<br />

verbesseren und ihren Einsatz beim Betrieb autonomer<br />

IoT-Sensoren ermöglichen sollte. Jetzt ist der Durchbruch<br />

einer Weltneuheit gelungen.<br />

Wiegand Sensoren, die Impulse aus einem externen<br />

Magnetfeld in Strom bzw. Energie umwandeln, kommen<br />

als Energy Harvesting-Komponenten in vielen<br />

Anwendungen zum Einsatz. Dazu zählen beispielsweise<br />

Durchflussmessgeräte für Gas, Wasser oder Öl sowie absolute<br />

Multiturn-Drehgeber. „Wiegand Sensoren, die auf Low Power-Output<br />

getrimmt sind und von uns seit 2014 als SMD-bestückbare Komponenten<br />

in riesiger Stückzahl gefertigt werden, bilden seit mehr als<br />

15 Jahren eine Kernkomponente unserer Drehgebersparte Posital“,<br />

sagt Tobias Best, der die globale Ubito-Initiative zur Entwicklung<br />

neuer Wiegand-Anwendungen von Singapur, dem Firmensitz von<br />

Fraba in Asien, koordiniert.<br />

„Während Wiegand-Systeme eine sehr zuverlässige batterielose,<br />

energieautarke Möglichkeit zur Erkennung und Aufzeichnung<br />

von Umdrehungen in Multiturn-Drehgebern und Durchflussmessern<br />

bieten, hatten wir schon lange einen wesentlich höheren<br />

Output beim Energy Harvesting, gekoppelt an komplett neue<br />

Anwendungen, im Visier.“ Mit diesem Ziel vor Augen wurde Anfang<br />

2020 ein ambitioniertes F&E-Projekt gestartet, das darauf<br />

abzielte, die Energieleistung von Wiegand-Geräten deutlich zu<br />

verbessern und ihren praktischen Einsatz beim Betrieb energieautarker<br />

IoT-Sensorknoten zu demonstrieren.<br />

VON DER IDEE ZUR INNOVATION<br />

Aus diesem F&E-Projekt verkündet Ubito, ein Mitglied der Fraba-<br />

Familie und Startup für neue Produktideen, jetzt einen Erfolg bei<br />

der Nutzung der Wiegand-Technik als Energiequelle für smarte<br />

Sensoren. Nach gut zweijähriger Arbeit im Aachener F&E-Zentrum<br />

von Fraba hat ein Forschungsteam im Rahmen einer Labor-<br />

Demonstration den Prototyp eines drahtlosen Sensors präsentiert,<br />

der mit Wiegand-Technologie betrieben wird und sich problemlos<br />

in ein IoT-Netzwerk einfügen ließ. Das Projekt umfasste die Ent-<br />

Martin Wendland, PR Toolbox, Toronto, Kanada<br />

wicklung eines neuen leistungsstarken „Wiegand Harvesters“, der<br />

in der Lage ist, genügend Energie für die Stromversorgung der<br />

kompletten Sensorelektronik, einschließlich eines hocheffizienten<br />

Ultrabreitband/UWB-Funksenders, zu gewinnen. Dieser im<br />

Labor erzielte Durchbruch, der eine Weltneuheit darstellt, eröffnet<br />

völlig neue Chancen und wird dazu beitragen, Wiegand-Systeme<br />

neben etablierten Energy-Harvesting-Techniken wie Solar-,<br />

Piezo- oder Thermoelektrik als verlässliche Energiequelle für<br />

autonome Sensorknoten in den boomenden IoT-Netzwerken zu<br />

verankern.<br />

IOT-SENSORKNOTEN AUF WIEGAND-BASIS<br />

Im F&E-Projekt, das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung<br />

gefördert wurde, arbeitete das Fraba-Team eng mit der FH<br />

Aachen zusammen. Dabei wurde das gesamte bisherige Wiegand-<br />

Know-how einmal mehr auf den Prüfstand gestellt, wobei zentrale<br />

Parameter in umfangreichen Magnetfeldsimulationen detailliert<br />

nachjustiert wurden. Neueste Low Power-Fortschritte bei Mikrocontrollern,<br />

innovative Wireless-Protokolle wie UWB und clevere<br />

DER WIEGAND HARVESTER<br />

ERZEUGT 50-MAL MEHR ENERGIE<br />

ALS DER AKTUELLE SENSOR<br />

Energiemanagement-Lösungen wurden in die Planungen einbezogen.<br />

Wesentliche Vorgabe war, die Baugröße des neuen Power-<br />

Sensors, mit den Basiskomponenten Wiegand-Draht und Spule,<br />

möglichst kompakt zu halten. Nach gut zweijähriger intensiver<br />

Arbeit konnte das Projektteam den Durchbruch vermelden. Mit<br />

dem neuen „Wiegand Harvester“ wurde ein Prototyp vorgestellt,<br />

der 50-mal mehr Energie erzeugt als der herkömmliche Wiegand<br />

Sensor. „Mit diesem Leistungsniveau konnten wir endlich IoT-<br />

Sensorknoten auf Wiegand-Basis angehen, deren Daten drahtlos<br />

über größere Distanz an ein entfernt gelegenes Kommunikations-<br />

Gateway übertragen werden können,“ so Best.<br />

108 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


01<br />

02<br />

01 Weltweit erster funkender<br />

IoT-Sensorknoten auf Wiegand-<br />

Basis (links: die beiden „Wiegand<br />

Harvester“ zwischen den<br />

Stabmagneten und die Sende-<br />

Platine mit Mikrocontroller,<br />

Temperatursensor und UWB-<br />

Sendemodul, rechts: die 60 m<br />

entfernte Empfängerstation)<br />

HYGIENIC<br />

DESIGN.<br />

DER PMS<br />

AUS EDEL-<br />

STAHL.<br />

02 Demo-Projekt: Der IoT-Knoten wurde mit<br />

einen Fenstersensor kombiniert, der vollständig<br />

durch die per „Wiegand Harvester“ bereitgestellte<br />

Energie betrieben wird<br />

PROTOTYP MIT GROSSEM POTENZIAL<br />

Bei der Auslegung des Demo-Projekts im Labor entschied man sich in Aachen für<br />

einen IoT-Knoten in Kombination mit einen Fenstersensor, der als Gesamtsystem<br />

vollständig durch die per „Wiegand Harvester“ bereitgestellte Energie betrieben<br />

wird. Dabei wurden zwei „Wiegand Harvester“ und die dazugehörige Elektronik<br />

am Fenster montiert, während Stabmagnete am Rahmen angebracht wurden. Die<br />

kompakten Harvester bestehen aus einem 21 mm langen, aufwendig konditionierten<br />

Wiegand-Draht, der von einer Kupferspule umgeben ist. Sie haben die Größe einer<br />

AAA-Batterie (d=7,5 mm). Jedes Mal, wenn das Fenster geöffnet oder geschlossen<br />

wird, gleiten die Harvester an den Magneten vorbei, was abrupte magnetische<br />

Polaritätswechsel in den hochsensiblen Wiegand-Drähten auslöst. Die über diese<br />

Impulse generierte Energiemenge ist unabhängig davon, wie schnell oder langsam<br />

das Fenster bewegt wird – ein USP der Wiegand-Technologie. Die durch die Umpolung<br />

ausgelösten Stromimpulse erzeugen 10 μJ Energie pro Harvester. Diese<br />

Energiemenge reichte aus, um den Mikrocontroller zu aktivieren und den im System<br />

integrierten Temperatursensor auszulesen. Das Team fügte ein UWB-Sendemodul<br />

hinzu, mit dem das 134 Byte-große Datenpaket problemlos an eine 60 m entfernte<br />

Empfangsstation gefunkt werden konnte. Diese Labordemonstration, die einen<br />

Meilenstein auf dem Weg zu autarken Wiegand-basierten IoT-Sensorknoten darstellt,<br />

wurde im Laufe des Jahres auf diversen Fachkongressen präsentiert, die sich<br />

auf die Trends im Bereich Energy Harvesting konzentrieren.<br />

SPANNENDE AUSSICHTEN<br />

„Noch haben wir es mit ersten Prototypen und einem Lab-Demonstrator zu tun,<br />

nicht mit einem fertigen Produkt,“ fasst Best zusammen. „Immerhin haben wir<br />

gezeigt, welches Potenzial in der Wiegand-Technologie steckt und was sich schon<br />

jetzt durch die Kombination unserer Energy Harvester mit handelsüblichen elektronischen<br />

Komponenten machen lässt“. Welche Marktchancen sich künftig für<br />

kommerzielle Sensorsysteme auf Wiegand-Basis bieten werden, zeigt ein Blick auf<br />

seriöse Prognosen. So wird das Industrielle Internet of Things (IIoT) in den kommenden<br />

zehn Jahren voraussichtlich um das Dreifache wachsen. „Spannende<br />

Zeiten“, so Ubito-Mann Best. „Für uns – und für Wiegand!“<br />

PMS<br />

Besuchen<br />

Sie uns auf der<br />

<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

in Nürnberg.<br />

Halle 7A,<br />

Stand 7A-401<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 />

Bilder: Aufmacher tnazkul – stock.adobe.com, sonstige Fraba<br />

www.ubito.com<br />

microsonic.de/pms


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

EISENLOSE VAKUUMMOTOREN MIT<br />

GERINGER AUSGASUNG<br />

Unter Berücksichtigung der<br />

einzigartigen Herausforderungen<br />

von Vakuumanwendungen,<br />

stellt Tecnotion mit<br />

der Vakuum-Generation-2-<br />

Serie einen weiter verbesserten<br />

Nachfolger vor. Die neuen<br />

eisenlosen Vakuummotoren<br />

bieten aufgrund der geschlossenen Bauweise eine noch<br />

geringere Ausgasung. Verbesserte thermische Eigenschaften,<br />

wie ein verringerter Wärmewiderstand, minimieren den<br />

Temperaturanstieg und optimieren die Wärmeableitung weg<br />

von der Applikation. Zusätzliche Temperatursensoren in den<br />

Spuleneinheiten sorgen laut Hersteller für noch mehr<br />

Sicherheit. Die Spuleneinheiten sind in vakuumkompatiblen<br />

Edelstahl eingeschlossen, was für eine gute RGA-Leistung<br />

sorgt und zu kürzeren Ausheiz- und Pumpzeiten führt. Die<br />

standardmäßigen Anschlusskabel der Vakuum-Generation-2-<br />

Serie ermöglichen einfaches Kabelmanagement, weiterhin<br />

sorgt der zusätzliche Edelstahlstreifen am Gehäuse für eine<br />

unkomplizierte und zuverlässige Installation.<br />

www.tecnotion.com<br />

KEINE CHANCE FÜR MIKROORGANISMEN<br />

UND KORROSION<br />

Mikrobiologisch sicher, rückstandsfrei<br />

zu reinigen und<br />

korrosionsbeständig – diese<br />

Eingeschaften kennzeichnen<br />

die Hygienic-Servoaktuatoren<br />

Axenia Value von Wittenstein.<br />

Entwickelt für den Einsatz in<br />

Hygiene- und Nassbereichen<br />

von Produktions- und Verpackungsmaschinen lassen sich die<br />

Motor-Getriebe-Einheiten in Einkabeltechnik ohne weitere<br />

Schutzmaßnahmen in offene Maschinenstrukturen einbinden.<br />

Die außen liegenden Gehäuseoberflächen der Hygienic-<br />

Servoraktuatoren sowie die Kabelverschraubungen sind in<br />

widestandsfähigem Edelstahl 1.4404 / AISI 316L ausgeführt.<br />

Die Rautiefe beläuft sich auf kleiner Ra 0,8 µm. Anhaftungen<br />

werden minimiert und das rückstandsfreie Abwaschen und<br />

Ablaufen von Säuberungs-Desinfektionsmitteln begünstigt.<br />

Schutzart IP69K verhindert das Eindringen von Feuchtigkeit<br />

bei der CIP- und SIP-Reinigung. Es gibt keine mechanischen<br />

Übergänge und die Dichtungsmaterialien sind EHEDG- und<br />

FDA-konform. Daher kann der Aktuator risikofrei offen<br />

montiert betrieben werden.<br />

www.wittenstein.de<br />

ABSOLUTE POSITIONS- UND GESCHWINDIGKEITSDATEN<br />

Die Anforderungen an Sensorik zur Positionserfassung in der Automatisierung und<br />

Antriebstechnik steigen mit der Komplexität und Leistungsfähigkeit der zugehörigen<br />

Maschinen und Anlagen. Eine Lösung dafür bietet der hochauflösende, berührungslose<br />

Absolut-Encoder MSA213K von Siko. Der magnetische absolute Lineargeber überzeugt<br />

mit einer hohen absoluten Auflösung von 1 µm, wodurch jederzeit eine präzise Positionserkennung<br />

gewährleistet ist. Die realisierte Wiederholgenauigkeit von ±1 µm ermöglicht<br />

eine zuverlässige Nutzung in Mehrachsapplikationen oder Positioniersystemen, in denen<br />

eine genaue Ansteuerung oder Erkennung von Positionen benötigt wird. Diese Performance erreicht der Encoder über eine Länge<br />

von bis zu 16 m. Die kompakten Anbaumaße und ein großer Leseabstand von bis zu 0,8 mm ermöglichen zusammen mit dem<br />

um 270 ° schwenkbaren Stecker eine flexible Integration in unterschiedliche Applikationen.<br />

www.siko-global.com<br />

Das Multitalent<br />

SD4S - High-Speed-Frequenzumrichter<br />

oder hochdynamischer Servoverstärker<br />

8.-10.11. Nürnberg<br />

Halle 4 | Stand 230<br />

Jetzt Produktvideo<br />

ansehen:<br />

UMFANGREICHE ANTRIEBSFUNKTIONEN<br />

KOMPAKT<br />

Kundenspezifische<br />

Lösungen möglich<br />

FLEXIBEL<br />

LEISTUNGSFÄHIG<br />

www.sieb-meyer.de<br />

110 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


Wer <strong>Digital</strong>isierung sagt,<br />

wird auch moneo sagen<br />

Füllstände komfortabel und<br />

mit neuer Präzision überwachen.<br />

Schaffen Sie Ihren Mehrwert<br />

Daten, Werte, Signale, Nullen und<br />

Einsen – was Sensoren via IO-Link an<br />

die IT-Ebene schicken, ist erstmal nicht<br />

mehr als genau das.<br />

Mit moneo generieren Sie daraus<br />

Informationen, Handlungsgrundlagen,<br />

Mehrwert. Kurz: nachvollziehbare<br />

Aussagen.<br />

Erleben Sie weniger böse Überraschungen<br />

und mehr Transparenz in<br />

Ihren Produktionsprozessen: Halten<br />

Sie die Füllstände mehrerer Tanks<br />

im Blick – einzeln oder als Gesamtmenge.<br />

Mit der nie dagewesenen<br />

Präzision des neuen Drucksensors PI<br />

und dem mehrstufigen Alarmsystem<br />

von moneo sind Sie jederzeit exakt<br />

über alle prozessrelevanten Tanklevel<br />

informiert.<br />

Sparen Sie Nerven, Kosten, Ressourcen.<br />

Setzen Sie auf eine IIoT-Softwarelösung,<br />

die Sie dabei unterstützt, Ihre<br />

Anlagen effizient zu betreiben.<br />

Setzen Sie auf moneo.<br />

Ready to perform.<br />

Mit dem neuen Drucksensor PI erfassen Sie Druckverläufe mit einer Auflösung<br />

von rund 20.000 Schritten. So haben Sie beispielsweise auch Füllstände in Tanks<br />

mit Kopfdruck bis ins letzte Detail im Blick.<br />

ifm live erleben!<br />

<strong>SPS</strong>, Halle 7A/302 08.11. - 10.11.<strong>2022</strong><br />

www.ifm.com/de/pi


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

TÜV SÜD UNTERSTÜTZT UNTERNEHMEN BEI NACHHALTIGKEITSZIELEN<br />

Mehr als 40 Prozent der weltweiten CO 2<br />

-Emissionen stammen aus der Industrie. Um globale Nachhaltigkeits-<br />

und Dekarbonisierungsziele zu erreichen, ist ein grundlegender Wandel in den Unternehmen<br />

erforderlich. „Inzwischen hat sich in vielen Branchen und Unternehmen die Erkenntnis durchgesetzt, dass<br />

die proaktive Verfolgung von Nachhaltigkeits- und Dekarbonisierungszielen einen entscheidenden Vorsprung<br />

im weltweiten Wettbewerb bringt“, sagt Thore Lapp, Leiter der Business Unit Green Energy & Sustainability<br />

von TÜV SÜD. TÜV SÜD unterstützt Unternehmen mit einem umfassenden Leistungsspektrum<br />

dabei, die Umsetzung gesetzlicher Vorgaben nachzuweisen und eigene Dekarbonisierungsvorhaben gezielt<br />

umzusetzen und zu dokumentieren. Die Leistungen reichen von der Verifizierung von Carbon Footprints<br />

und der Zertifizierung der Klimaneutralität über Treibhausgas-Bilanzierungen bis zu umfassenden Nachhaltigkeitsassessments,<br />

die sich an den Vorgaben der Sustainable Development Goals (SDGs) der Vereinten Nationen orientieren. Mit<br />

dem Verix-Verfahren hat TÜV SÜD zudem eine Möglichkeit entwickelt, die CO 2<br />

-Bilanz unterschiedlicher Produktionsverfahren zu<br />

validieren und ausgehend von einer definierten Baseline die Dekarbonisierungsfortschritte zu dokumentieren.<br />

www.tuvsud.com<br />

DRUCKSENSOREN FÜR DIE LEBENSMITTELINDUSTRIE<br />

Die neuen Drucksensoren PI1xxx von ifm kommen überwiegend in der Lebensmittelindustrie zum Einsatz und erfüllen deswegen<br />

alle gängigen Hygieneanforderungen. Sie sind unter anderem gemäß EHEDG und FDA zertifiziert und erfüllen die Schutzart IP69k,<br />

sodass die tägliche Reinigung mit dem Hochdruckreiniger kein Problem darstellt.Die Sensoren verwenden ein kapazitives<br />

Keramikmess element und sind dadurch sehr robust. Weder abrasive oder korrosive Medien noch Vakuum- oder Druckspitzen<br />

können dem Sensorelement etwas anhaben. Zudem hält der Sensor permanent 150 °C Medientemperaturen stand und ist für viele<br />

Hochtemperaturanwendungen in der Lebensmittelindustrie geeignet. Die Medientemperatur kann zudem per IO-Link ausgelesen<br />

werden. Zur Robustheit trägt auch die wartungsfreie Dichtung aus PTFE bei.<br />

www.ifm.com<br />

HYGIENEANFORDERUNGEN ERFÜLLEN<br />

Seit 45 Jahren ist Hema bekannt als Spezialist für Maschinenschutzsysteme mit einem breiten<br />

Portfolio an Schutz-, Klemm-, Brems- und Sichtsystemen. Mit dem Produktbereich Sanitation stellt<br />

sich das Unternehmen jetzt in einem weiteren Marktsegment auf und bietet Lösungen für Bereiche<br />

mit besonderen Hygieneanforderungen – von der Fertigung und dem Verkauf von Lebensmitteln bis<br />

hin zur Gemeinschaftsverpflegung. In hygienesensiblen Branchen müssen nicht nur die Anlagen zur<br />

Herstellung und zur Präsentation von Lebensmitteln regelmäßig gereinigt werden, sondern auch das<br />

Equipment und die Bekleidung der Angestellten. Dafür bietet Hema hocheffektive Systeme zur<br />

Sanitation, beispielsweise für Arbeitskleidung, Gummistiefel oder Küchenequipment wie Messer<br />

und Schneidbretter. Mithilfe von UV-C Licht und/oder der Plasma-Ionen-Technologie, zwei effektiven<br />

Verfahren, die ohne jegliche Nebenwirkung Keime, Viren und Bakterien entfernen.<br />

www.hema-group.com<br />

Der Radsatz für hohe Übersetzungen und<br />

Kraftfluss um die Ecke auf engem Bauraum.<br />

Hoher Wirkungsgrad<br />

Geringe Geräuschentwicklung<br />

Lange Lebensdauer<br />

Hohe Leistungsdichte<br />

Xplore your opportunities:<br />

+49 7657 88-309<br />

speero-X@framo-morat.com<br />

https://de.speero-x.com<br />

<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong> | Halle 1 | Stand 350


KOMPAKTE LÖSUNG FÜR PROZESSSICHERE<br />

FORMATVERSTELLUNG<br />

Als Pionier für busfähige Positionsanzeigen für die<br />

überwachte Formatverstellung präsentiert Siko die AP05<br />

als eine der kompaktesten Ausführungen in diesem<br />

Segment nun mit integrierter IO-Link-Schnittstelle. Als<br />

Herzstück der überwachten Formatverstellung sind<br />

vernetzte Positionsanzeigen schon heute nicht mehr aus<br />

dem Maschinenbau wegzudenken. Mit ihrer Möglichkeit,<br />

dem Maschinenbediener Soll- und Ist-Wert an der<br />

Verstellspindel anzuzeigen, erhöhen sie den Komfort für<br />

den Einrichter enorm. Das Umrüsten einer Produktionsmaschine<br />

auf ein neues Produkt gelingt damit problemlos.<br />

Zugleich führt die Rückmeldung des Positionierstatus an<br />

die Maschinensteuerung zu einer Steigerung der Prozesssicherheit beim<br />

Formatwechsel und zu einer Optimierung der Rüstzeiten. Fehleinstellungen<br />

werden verhindert und so Ausschuss und Werkzeugbeschädigungen vermieden.<br />

www.siko-global.com<br />

NORM-POSITIONSSCHALTERBAUREIHE MIT<br />

UND OHNE SICHERHEITSFUNKTION<br />

Die Positionsschalter-Baureihe ES/EM 97<br />

von Steute zeichnet sich unter anderem<br />

durch eine modulare Bauweise aus. Die<br />

Betätigerköpfe der Schaltgeräte können<br />

einfach mit vier unverlierbaren Schrauben<br />

befestigt und ausgetauscht oder in<br />

90 °-Schritten gedreht werden. Die<br />

Schalteinsätze lassen sich nach dem<br />

Öffnen der schraubenlosen Deckelbefestigung<br />

herausnehmen – das vereinfacht die<br />

Installation. Mit diesen Eigenschaften zielt Steute auf universelle Einsatzmöglichkeiten<br />

der Baureihe ES/EM 97 in der gesamten industriellen Automation.<br />

Dazu passen das breite Spektrum der Betätiger und die Abmessungen nach EN<br />

50047, die in der Automatisierungstechnik als Standard weit verbreitet sind.<br />

Die neue Baureihe kann in sicherheitsgerichteten Anwendungen, das heißt als<br />

Positionsschalter mit Sicherheitsfunktion, eingesetzt werden. In Verbindung<br />

mit einer geeigneten Auswerteeinheit lässt sich mit ihnen eine Absicherung<br />

gemäß Performance Level e nach EN ISO 13849-1 und SIL 3 nach EN 62061<br />

erreichen. Für die Positionsschalter mit Sicherheitsfunktion stehen zwei<br />

zusätzliche Betätigerköpfe zur Auswahl. .<br />

www.steute.com<br />

MEHR SICHERHEIT AUF LANGEN WEGEN<br />

Mit dem Seilzugsensor i.Sense EC.B von<br />

Igus für Energieketten ist nun die Zustandsüberwachung<br />

auch bei einer Kettenlänge<br />

von über 35 m mit nur einem einzigen<br />

Sensor möglich. Der Grund: Durch die<br />

Messbereichserweiterung von 80 auf<br />

999 mm entfällt der zweite Sensor auf<br />

Festpunktseite. Darüber hinaus bietet die<br />

längere Messstrecke eine bessere Präzision<br />

auf langen Wegen. Energieketten müssen häufig starken Beanspruchungen<br />

standhalten. Insbesondere bei sehr langen Verfahrwegen, zum Beispiel bei<br />

großen Krananlagen, stellt die sichere Leitungsführung eine Herausforderung<br />

dar. Um auch in solchen Fällen noch mehr Anlagensicherheit zu gewährleisten,<br />

gibt es nun den Seilzugsensor für die intelligente Zustandsüberwachung.<br />

Potenzielle Kettenbrüche lassen sich damit auch auf sehr langen Verfahrwegen<br />

schnell erkennen. Erkennt der Sensor einen Bruch, löst er sofort eine Meldung<br />

aus, und das Auswertemodul schickt ein Signal an die Steuereinheit der Anlage.<br />

www.igus.de<br />

MGB2 Modular –<br />

Das Schutztürsystem<br />

Multifunctional Gate Box<br />

MGB2 Modular<br />

Türschließsystem mit Zuhaltung,<br />

durch Module erweiterbar<br />

Modularer Aufbau für maximale<br />

Flexibilität beim Einsatz<br />

Erweiterungsmodul MCM mit 2 oder 4<br />

Slots für noch mehr Funktionen<br />

Kategorie 4 / PL e nach EN ISO 13849-1,<br />

SILCL 3 nach EN 62061<br />

Busmodul mit PROFINET/PROFIsafe<br />

NEU: auch für EtherCAT P mit FSoE<br />

<strong>SPS</strong> Nürnberg<br />

8. – 10.11.<strong>2022</strong> · Halle 7 / Stand 280<br />

www.euchner.de


Funktionale Sicherheit<br />

– Wireless Safety<br />

Bidirektionales sicherheitsgerichtetes<br />

Funksystem<br />

SAFEMASTER W<br />

www.dold.com<br />

Funk-Sicherheitssystem<br />

UH 6900<br />

Übertragung von Not-Halt und<br />

Steuerfunktionen<br />

Für Sicherheitsanwendungen bis<br />

Kat. 4 / PL e<br />

Große Reichweite bis zu 800 m<br />

Zweikanalige Sicherheitseingänge<br />

und -ausgänge<br />

Halle 9 | Stand 331<br />

E. DOLD & SÖHNE GmbH & Co. KG<br />

78120 Furtwangen | Tel. 07723 6540 | dold-relays@dold.com<br />

VDMA-STATEMENT ZUM CYBER RESILIENCE ACT<br />

„Die europäische Industrie ist<br />

immer häufiger von Cyberangriffen<br />

betroffen, die fast ausnahmslos<br />

auf Schwachstellen in der Informationstechnik<br />

zurückgehen. Produktionsausfälle<br />

sind regelmäßig die<br />

Folge. Es ist daher richtig, dass die<br />

Europäische Kommission jetzt mit<br />

dem sogenannten Cyber Resilience<br />

Act europaweit verpflichtende und<br />

einheitliche Vorgaben auf den Weg<br />

bringt. Vernetzte Produkte, dazu<br />

zählen auch Maschinen und<br />

Anlagen, werden in Zukunft nur<br />

dann auf dem europäischen Markt zugelassen, wenn diese grundlegende<br />

Anforderungen an die Cybersicherheit erfüllen. Damit<br />

geht die EU-Kommission in puncto Cybersicherheit aufs Ganze. Der<br />

Vorschlag enthält aus Sicht des Maschinen- und Anlagenbaus viele<br />

positive Punkte. Insbesondere das Konzept der eigenverantwortlichen,<br />

risikobasierten Umsetzung auf Basis des vielfach erfolgreichen<br />

New Legislative Frameworks begrüßt der VDMA ausdrücklich. Auch<br />

die klare Abgrenzung zu anderen technischen Regularien, wie der<br />

Maschinenverordnung ist geeignet, Doppelanforderungen zu vermeiden.<br />

Problematisch ist allerdings die pauschale Einordnung von<br />

Kernkomponenten für vernetzte Maschinen und Anlagen als „kritische<br />

Produkte“. Diese Generalisierung wird zu unnötigen Mehrbelastungen<br />

für die Hersteller führen, da viele Industriekomponenten nur in<br />

nichtkritischen Bereichen eingesetzt werden. Hier würde der Bezug<br />

auf die bestimmungsgemäße Verwendung der Produkte helfen.<br />

Entscheidend für den Erfolg des Cyber Resilience Act wird aber die<br />

rechtzeitige Verfügbarkeit von harmonisierten Normen sein. Fehlen<br />

entsprechende Standards, sind Engpässe bei der Verfügbarkeit<br />

zugelassener Produkte unumgänglich. Daher fordern wir die Europäische<br />

Kommission auf, frühzeitig entsprechende Normungsmandate zu<br />

erteilen, die die Normungsorganisationen im Schulterschluss mit der<br />

Wirtschaft zügig annehmen und umsetzen müssen. Die Erarbeitung<br />

harmonisierter Normen darf auf keinen Fall verzögert werden.“<br />

www.vdma.org<br />

DRUCKMESSUMFORMER MIT VOR-ORT-ANZEIGE<br />

Der Druckmessumformer DMU 13 Vario<br />

ist eine Weiterentwicklung des DMU 13.<br />

Als Kombination aus einer mechanischen,<br />

stromunabhängigen Vorortanzeige<br />

auf Basis eines Rohrfeder-Sicherheitsmanometers<br />

und einem elektrischen<br />

Ausgangssignal bietet der Druckmessumformer<br />

besten Ablesekomfort und<br />

optimale Möglichkeiten der Implementierung<br />

in vorhandene digitale Systeme. Mit<br />

dem DMU 13 Vario erweitert Afriso den<br />

Messbereich des Druckmessumformers<br />

bis 400 bar. Dabei verbessert sich die<br />

Messgenauigkeit auf unter ± 0,3 % FSO<br />

nach IEC 60770. Auch im Temperaturfehlerband<br />

konnte mit der Überarbeitung die Genauigkeit signifikant von<br />

≤ 1 % FSO/10K auf ≤ 0,15 % FSO/10K verbessert werden. Die Leistungssteigerungen<br />

lassen sich im Wesentlichen auf den Einsatz einer piezoresistiven<br />

Poly-Silizium-Dünnfilm-Messzelle zurückführen, die die piezoresistive<br />

Edelstahl-Messzelle des DMU 13 ersetzt und auch für den möglichen<br />

Verzicht auf eine Druckübertragungsflüssigkeit verantwortlich ist.<br />

www.afriso.de


EINSATZ AUCH UNTER RAUEN BEDINGUNGEN: NEUE INDUKTIVE KOPPLER MIT IO-LINK<br />

<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

Berührungslose Energieübertragung, schnelle Datenübertragung, zuverlässige Zustandsüberwachung:<br />

Induktive Koppelsysteme sind heute in vielen Applikationen nicht mehr<br />

wegzudenken und die ideale Wahl, wenn eine feste Verdrahtung von Sensoren und Aktoren<br />

stört oder zu Verschleiß neigt. Damit Anwender diese Vorteile in Zukunft auch unter rauen<br />

Umgebungsbedingungen, zum Beispiel in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie nutzen<br />

können, erweitert Balluff sein Portfolio nun um die neuen induktiven Koppler BIC G30.<br />

Diese eignen sich vor allem für Anwendungen im Washdown-Bereich mit besonders hohen<br />

hygienischen Anforderungen. Grund hierfür ist unter anderem ein erweiterter Betriebstemperaturbereich<br />

von –25 bis +85°C. Zu den weiteren Merkmalen gehören ein robustes<br />

Edelstahlgehäuse, das die Anforderungen der Schutzklasse IP69K erfüllt, sowie eine<br />

Ecolab- und UL-Zulassung. Nutzer haben außerdem die Möglichkeit, bis zu 2 A Dauerausgangsstrom berührungslos zu übertragen.<br />

Die neuen induktiven Koppler BIC G30 folgen auf die Koppler BIC M30, die Balluff im vergangenen Jahr auf den Markt gebracht<br />

hat – und die vor allem bei Applikationen in der Robotik beim Ansteuern von Greifarmen oder in flexiblen Produktionsinseln und<br />

Verpackungsmaschinen zum Einsatz kommen. Die dabei integrierte Vibrationserkennung eignet sich insbesondere für die<br />

Früherkennung von Anomalien im Fertigungsprozess.<br />

www.balluff.com<br />

ZWEIFACHGETRIEBE FÜR RAUE UND HYGIENEKRITISCHE EINSÄTZE<br />

Groschopp bringt mit der ZK-Reihe neue, in Edelstahl ausgeführte Getriebe auf den Markt, die<br />

durch die Kombination von Schnecken- und Stirnradstufe hohe Untersetzungen und einen<br />

guten Wirkungsgrad bieten. Die ZKS30-Getriebe sollen gemeinsam mit den Induktions- oder<br />

Servomotoren des Herstellers eine besonders effiziente Lösung darstellen. Außerdem sind sie<br />

robust und leicht zu reinigen. Als erstes Modell der neuen Reihe ist ZKS30 für ein Abtriebsdrehmoment<br />

von 30 Nm erhältlich, weitere Versionen mit 50 Nm sind in Planung. Das Kombi-<br />

Getriebe basiert auf dem VE31 mit einem Achsabstand von 31 mm und kommt dort zum<br />

Einsatz, wo ein winkliger Abgang oder Kompaktheit gefragt ist. Durch die Kombination aus Schnecken- und Stirnradstufe bietet<br />

ZKS30 Übersetzungen von 34,5:1 bis 690:1 und verfügt Angaben zufolge über einen besseren Wirkungsgrad als zweistufige Schneckengetriebe.<br />

Die Übersetzung in der Stirnradstufe beträgt 69:10. Die Schneckenstufe entspricht der des VE31 mit 5:1 bis 100:1.<br />

www.groschopp.de<br />

<strong>SPS</strong> Nürnberg<br />

08.–10. November <strong>2022</strong><br />

Halle 1, Stand 224<br />

Der neue IDX Kompaktantrieb mit integrierter<br />

Positioniersteuerung<br />

Benötigen Sie ein kräftiges, intelligentes und zuverlässiges Antriebssystem? Mit Elektromotor, Getriebe,<br />

Steuerung, Gehäuse, Steckverbinder, Software und mehr? Dann kontaktieren Sie unsere Spezialisten:<br />

idx.maxongroup.com<br />

Precision Drive Systems


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

AUF DEM WEG<br />

ZUR E-MOBILITY<br />

Automatic-Systeme Dreher setzt konsequent<br />

auf Neuentwicklungen. Dazu gehört ein<br />

Transfersystem, das umzuformende Platinen<br />

für die E-Mobilität einem Presswerkzeug<br />

präzise zuführt. Für die Bewegung in der<br />

Y-Achse setzt Dreher auf Kugelgewindetriebe,<br />

die nicht nur einen hohen Wirkungsgrad,<br />

sondern vor allem hohe<br />

Positioniergenauigkeiten bieten.<br />

Angelika Pricken, Leitung Corporate Marketing bei Indunorm<br />

Benjamin Gaus erläutert: „Wir haben hier im Haus bisher<br />

noch keine vergleichbare Maschine gebaut. Der Ingenieur<br />

arbeitet bei der Automatic-Systeme Dreher GmbH<br />

(www.dreher.de) mit Sitz in Sulz am Neckar in der mechanischen<br />

Konstruktion. „Es handelt sich bei diesem Auftrag<br />

um ein Entwicklungsprojekt für die Automobilbranche.“ Für die<br />

Herstellung von E-Fahrzeugen hat er mit seinem Team ein<br />

Transfersystem entwickelt, das sehr leichte Platinen einer hydraulischen<br />

Presse für die Umformung zuführt.<br />

Klingt einfach, ist es aber nicht. Denn an diesen Prozess sind<br />

ganz besondere Anforderungen gestellt: Das Transfersystem ist<br />

werkzeuggebunden: Es befindet sich in der Presse und transportiert<br />

die Platine von Umformstufe zu Umformstufe in alle<br />

drei Raumrichtungen. Dabei muss das System absolut synchron<br />

mit der Presse arbeiten, damit es an keiner Stelle im Prozess zu<br />

einer Kollision des Bauteils mit dem Pressenstößel oder<br />

Sucherstiften kommen kann. Das heißt: Innerhalb einer vorgegebenen<br />

Hubzahl müssen das Transfersystem und die Presse<br />

funktionieren.<br />

KOMPONENTEN FÜR DIE PERFEKTE BEWEGUNG<br />

„Bei der Entwicklung haben wir bestehende Konstruktionen hier<br />

im Haus herangezogen“, berichtet Gaus. „Wir haben uns natürlich<br />

im Vorfeld überlegt, was wir übernehmen können und was<br />

wir neu konstruieren müssen.“ Darunter befand sich auch eine<br />

Lösung, die einen ähnlichen Ablauf ermöglicht. Darin verbaut<br />

war ein Kugelgewindetrieb mit zwei gegenläufigen Muttern für<br />

die Bewegung in Y-Richtung. „Kugelgewindetriebe sind zudem<br />

kompakt und erlauben einen gleichförmigen Bewegungsablauf<br />

(geringer Stick-Slip-Effekt)“, sagt Gaus. Dazu erfüllen sie weitere<br />

Vorgaben des Auftraggebers: „Wir mussten bei einem Verfahrweg<br />

von 160 mm je Mutter unbedingt eine Verfahrzeit von jeweils<br />

0,3 s einhalten können.“ Dazu kam, dass die Lebensdauer der<br />

Komponenten mindestens 20.000 h betragen musste. Hohe<br />

Anforderungen, doch typisch für die Automobil-Branche.<br />

Schon bei dem bestehenden System lieferte die Indunorm Bewegungstechnik<br />

die komplette Lineartechnik, und dies schon<br />

zuverlässig seit vielen Jahren. Das Unternehmen mit Hauptsitz in<br />

Duisburg und einem Standort in Stuttgart ist der wohl größte<br />

europäische Vertriebspartner des Linearführungs- und Kugelgewindetriebe-Herstellers<br />

THK. „Wir liefern nicht nur die hochwertigen<br />

Komponenten. Wir übernehmen auch die technische<br />

Beratung vor Ort, wählen für die jeweilige Anwendung die passenden<br />

Produkte aus und berechnen die benötigten Spindel- und<br />

Führungsgrößen“, sagt Dipl.-Ing. Dietmar H. Heim, Geschäftsführer,<br />

bei Indunorm, der den Maschinenbauer auch direkt vor<br />

Ort technisch betreut.<br />

KUGELGEWINDETRIEBE SIND BESONDERS LEISTUNGS-<br />

STARKE KOMPONENTEN, DIE ROTATIONSBEWEGUNGEN<br />

IN LINEARE BEWEGUNGEN UMWANDELN.<br />

SIGRID BINDER, Produktspezialistin, Indunorm<br />

116 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

SCHNELL UND POSITIONSGENAU<br />

„Kugelgewindetriebe sind leistungsstarke Komponenten“, sagt Sigrid<br />

Binder, Produktspezialistin bei Indunorm. „Sie können Rotationsbewegungen<br />

in lineare Bewegungen umwandeln. Die Linearantriebe<br />

sind dabei spielfrei und je nach Mutternvariante auch<br />

vorgespannt lieferbar.“ Also genau richtig für diese Anwendung.<br />

Denn damit stellen sie sehr hohe Positioniergenauigkeiten sicher.<br />

Dazu kommt der hohe Wirkungsgrad im Vergleich zu günstigeren<br />

Alternativen wie Trapezgewindespindeln oder Zahnstangen.<br />

Der Kugelgewindetrieb besteht aus der Kugelgewindetriebspindel,<br />

der Kugelgewindetriebmutter mit Kugelrückführsystem<br />

und den Kugeln als Wälzelementen. Zwischen Spindel<br />

und Mutter bewegen sich Kugeln in den Laufbahnen des Gewindes.<br />

Im Rückführkanal der Spindelmutter gelangen die Kugeln wieder<br />

zum Ausgangspunkt und schließen damit den Bewegungskreislauf.<br />

So werden Drehbewegungen wie die Rotation eines Motors<br />

in geradlinige Bewegungen umgewandelt.<br />

ZUVERLÄSSIG AUSGELEGT<br />

Wichtig für Benjamin Gaus war vor allem auch, dass Indunorm<br />

die Komponenten zuverlässig auslegen und zeitnah liefern konnte.<br />

„Wir bieten unterschiedliche Mutterformen und Spindeldurchmesser<br />

von vier bis 160 mm mit verschiedenen Steigungen schon<br />

ab Lager an“, sagt Dipl.-Ing. Binder. „Dreher hat uns alle Parameter<br />

genau angeben. Dafür haben wir ein Formular entwickelt, bei<br />

dem der Kunde bequem Angaben zu Spindellänge, Belastung,<br />

geforderter Geschwindigkeit oder auch zur Lagerung eintragen<br />

kann.“ Anhand dieser Angaben entscheidet sich dann auch die<br />

kritische Drehzahl der Spindel. Das ist vor allem bei langen Einheiten<br />

wichtig. „Denn häufig gehen Anwender über diese kritische<br />

Grenze hinaus und wundern sich, dass der Kugelgewinde trieb<br />

vorzeitig ausfällt. Haben wir alle Parameter, können wir das<br />

Antriebselement zuverlässig auslegen“, sagt sie. Für diese Anwendung<br />

wurde letztendlich ein Kugelgewindetrieb mit einem Spindeldurchmesser<br />

und einer Steigung von 25 mm, ausgewählt.<br />

Indunorm lieferte eine einbaufertige Lösung, inklusive einer<br />

Spiralfederabdeckung, und übernahm auch die Endenbearbeitung<br />

der Kugelgewindetriebe nach Kundenwunsch. Dafür steht dem<br />

Lieferanten eine eigene große Fertigung mit Dreh- und Fräsmaschinen<br />

zur Verfügung. Gehen Kundenzeichnungen bei Indunorm<br />

ein, prüfen die Experten diese zuerst auf ihre Machbarkeit hin.<br />

Auf dieser Basis erstellen sie dann eine CAD-Zeichnung.<br />

KUGELGEWINDETRIEBE IN SECHS STUNDEN<br />

Benjamin Gaus und auch Konstruktionsleiter Reiner Haas sind<br />

zufrieden. „Für Projekte wie diese und noch dazu in anspruchsvollen<br />

Branchen wie der Automobilindustrie brauchen wir Partner,<br />

auf die wir uns verlassen können. Ohne Indunorm und die<br />

THK-Komponenten wäre das nicht so reibungslos möglich gewesen“,<br />

sind sie sich sicher. Und wenn es schnell gehen muss<br />

kann Indunorm Kugelgewindetriebe in sechs Stunden liefern.<br />

Bilder: Aufmacher kolonko – stock.adobe.com, CAD-Zeichnung Automatic-<br />

Systeme Dreher, Kugelgewindespindel + Statement Indunorm Bewegungstechnik<br />

www.indunorm.eu<br />

Das Transfersystem führt<br />

die umzuformenden Platinen<br />

einem Presswerkzeug präzise zu; die<br />

Kugelgewindespindel hier als einteilige<br />

Links-Rechts-Spindel mit zwei Muttern<br />

PROFIdrive + PROFIsafe<br />

Volle Konnekvität zu Ihrer Siemens Moon-Lösung!<br />

Effizient programmieren.<br />

In Echtzeit kommunizieren (IRT).<br />

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Geprü und zerfiziert!<br />

Für das maximales Sicherheitsniveau:<br />

SIL 3, PL e, Kategorie 4.<br />

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HALLE 3A, STAND 446


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

HOCHLEISTUNGSZAHNKRANZ FÜR<br />

SPIELFREIE SERVOKUPPLUNG<br />

KTR hat einen neuen<br />

Zahnkranz im Programm.<br />

Der 52 ShD-GS<br />

ist aus einem neu<br />

entwickelten thermoplastischen<br />

Polyurethan<br />

mit dem Härtegrad<br />

52 Shore D<br />

gefertigt. Der Zahnkranz<br />

wurde in<br />

verschiedenen Größen im F&E-Zentrum von KTR in Rheine<br />

in Dauerversuchen bis 120 °C und bei Nennmoment ohne<br />

Drehmomentreduzierung durch den Temperaturfaktor<br />

erprobt. Zum Einsatz kommt der neue Zahnkranz 52 ShD-GS<br />

in den spielfreien Servokupplungen der Baureihe Rotex GS,<br />

zunächst in den Baugrößen 24 bis 42 und hebt deren<br />

Leistungsniveau in Sachen Temperaturbeständigkeit und<br />

Druckfestigkeit deutlich. Die elastischen Zahnkränze sind<br />

in sieben verschiedenen Shorehärten als torsionsweiches<br />

oder hartes Material erhältlich.<br />

www.ktr.com<br />

MULTIFUNKTIONALE WANDHALTERUNG<br />

FÜR UNIVERSALGEHÄUSE<br />

Die multifunktionale Wandhalterung<br />

UCS WM-MP von<br />

Phoenix Contact macht den<br />

Einsatz des Feldgehäusesystems<br />

UCS noch universeller.<br />

Sie ermöglicht die Montage<br />

des Gehäuses an Aufnahmen<br />

gemäß Vesa-Standard, auf<br />

Wandauslassdose mit einem<br />

Durchmesser von 60 mm und<br />

an Maschinenbauprofilen.<br />

Dadurch ergeben sich zahlreiche Anwendungsgebiete wie die<br />

Gebäudeautomation, Fertigung, Logistik oder Fahrzeugtechnik.<br />

Die Wandhalterung in lichtgrau ist in vier Standardgrößen<br />

erhältlich und für einen Temperaturbereich von -40 bis<br />

+100 °C ausgelegt. Sie eignet sich insbesondere für das<br />

Zusammenspiel mit den Monitorhalterungen der Serie HS.<br />

Zusätzlich sorgen weitere Zubehörartikel wie Displays und<br />

Folientastaturen sowie Tragschienenadapter und Standfüße<br />

für einen flexiblen Einsatz der UCS-Gehäuse.<br />

www.phoenixcontact.com<br />

ZAHNSTANGENGETRIEBE IN SONDERGRÖSSEN<br />

Die hochgenauen robusten Zahnstangengetriebe von Leantechnik sind in zahlreichen Hub-,<br />

Handling- und Positioniersystemen weltweit im Einsatz. Neben den Standard-Getrieben in vielen<br />

Größen produziert Leantechnik unter dem Namen Leanunique auch maßgeschneiderte Ausführungen<br />

für Anwendungen mit besonderen Anforderungen. Diese Zahnstangengetriebe halten je nach<br />

Vorgabe extremen Belastungen stand, werden in individuellen Abmessungen bzw. aus besonderen<br />

Materialien gefertigt oder mit speziellen Beschichtungen versehen. Dazu zählt unter anderem die<br />

Brünierung, Galvanisierung und Eloxierung der Getriebe, aber auch eine Duralloy-Beschichtung<br />

ist möglich. Manche der Sondergetriebe finden auch ihren Weg ins Standard-Sortiment von<br />

Leantechnik. Das gilt zum Beispiel für das Lean SL 5.5-Getriebe mit Hubkräften von bis zu 25.000 N, das ursprünglich für den<br />

Einsatz in einem Atomkraftwerk entwickelt wurde. Inzwischen ist dieses Zahnstangengetriebe auch in anderen Schwerlast-<br />

Anwendungen der Industrie zu finden. Das besonders kleine Lean SL 5.m mit einer maximalen Hubkraft von 300 N war dagegen<br />

für die Lebensmittelindustrie konzipiert worden und ist jetzt ebenfalls standardmäßig lieferbar.<br />

www.leantechnik.com<br />

Ab Lager geliefert<br />

Schmierfreies Gleiten für<br />

kurze und lange Wege<br />

drylin ® Linearführungen ...<br />

Gleiten statt Rollen: Durch identische Anschlussmaße<br />

machen drylin ® Schienenführungen von igus ® den<br />

1:1-Wechsel von Kugelumlauf- auf moderne Tribo-Gleitsysteme<br />

einfach. Auf geringen wie großen Distanzen<br />

bewegt sich das System dank der igus ®<br />

Hochleistungskunststoffe<br />

schnell, leise und reibungsarm.<br />

... schnell geliefert direkt ab Lager<br />

igus ®<br />

GmbH Tel. 02203-9649 145 info@igus.de<br />

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118 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


VIELFÄLTIGE MÖGLICHKEITEN FÜR CO2-EINSPARUNGEN<br />

Bei neuen Personenkraftwagen und<br />

leichten Nutzfahrzeugen in Europa<br />

ist das Gewicht in den zurückliegenden<br />

Jahren permanent gestiegen.<br />

Durch die Entwicklung hin zu mehr<br />

Hybrid- & Elektrofahrzeugen wird<br />

sich diese Entwicklung noch verstärken.<br />

Durch Optimierung des Kraftstoffverbrauchs<br />

sowie die Innovation<br />

in neue Antriebskonzepte konnte<br />

jedoch eine deutliche Reduktion der<br />

CO 2<br />

-Emmissionen erreicht werden. So hat das Thema Nachhaltigkeit auch für die<br />

Arnold Group eine große Bedeutung. Vor diesem Hintergrund hat Arnold Umformtechnik<br />

die Initiative ACO 2<br />

-Save ins Leben gerufen (das A steht für Arnold). Dabei<br />

werden Kunden aktiv bei der Reduktion von CO 2<br />

-Emissionen unterstützt, indem<br />

Verbindungselemente und Kaltumformteile nachhaltig ausgelegt und angewendet<br />

werden. So erfolgt eine begleitende CO 2<br />

-Kalkulation bereits im Entwicklungsprozess.<br />

Mit einem eigens entwickelten CO 2<br />

-Kalkulator kann der sogenannte Product<br />

Carbon Footprint für das angefragte Teil ermittelt und dann gemeinsam eine<br />

Optimierung durchgeführt werden. Ziel dabei ist am Ende des Entwicklungsprozesses<br />

ein technisch hochwertiges Produkt, das sowohl kosten- als auch CO 2<br />

-optimiert<br />

ist. Gestaltungsbausteine sind dabei: ein CO 2<br />

-optimiertes Engineering durch<br />

digitale Prognosetools, die Analyse der CO 2<br />

-Optimierung durch einen möglichen<br />

Wechsel der Produktionstechnologie oder einen Wechsel der Verbindungstechnik<br />

sowie der Einsatz innovativer Verbindungselemente oder -systeme.<br />

www.arnold-fastening.com<br />

PRÄZISE IM RUNDLAUF UND LEBENSDAUERGESCHMIERT<br />

Mit GN 753.1 präsentiert Ganter eine Laufrollen-Variante für dynamische und leichte<br />

Bewegungen. Die Belastungswerte bewegen sich zwischen 400 und 1.500 N und die<br />

Laufleistung wird mit etwa 200.000 m angegeben. Die Laufrollen sind in sechs<br />

Nenngrößen von 22 bis 50 mm erhältlich und mit einem Rillenkugellager aus<br />

gehärtetem Wälzlagerstahl samt 2Z-Abdichtung ausgestattet. Der Außenring des<br />

Kugellagers ist direkt mit dem POM-Kunststoff der Laufrolle umspritzt. Jede Rolle<br />

wird spanabhebend auf Maß überdreht. Das sorgt für einen exakten Rundlauf und<br />

ermöglicht neben der zylindrischen auch eine konvexe Formgebung der Lauffläche,<br />

die Fluchtungsfehler ausgleicht. Beide Zapfentypen sind mit Torx-Antrieben versehen,<br />

die eine bestmögliche Einleitung des Anzugdrehmoments sicherstellen.<br />

www.ganternorm.com<br />

Mehr Präzision.<br />

Induktive Wegsensoren<br />

(LVDT) und Messtaster<br />

induSENSOR<br />

• Mehr als 250 verschiedene Sensoren<br />

mit Messbereichen von 1 - 630 mm<br />

• Hohe Genauigkeit<br />

• Ideal für Maschinenbau und OEM-Serien<br />

• Standardisierte und kundenspezifische<br />

Sensorbauformen, auch zur Integration<br />

im Hydraulikzylinder<br />

• Flexibel im Einbau durch speziell<br />

entwickelte Messverfahren mit<br />

Stößel, Messring, Hülse und Taster<br />

AUCH IN PUNCTO LEBENSDAUER EIN SCHWERGEWICHT<br />

NSK hat seine Schwerlast-Kugelgewindetriebe<br />

weiterentwickelt. Dank verbesserter<br />

Lastverteilung ist es Angaben zufolge<br />

gelungen, deren Lebensdauer im Vergleich<br />

zu herkömmlichen Lösungen in etwa zu<br />

verdoppeln. Die erhöhte Lebensdauer ist<br />

unter anderem Resultat einer <strong>Digital</strong>-Twin-<br />

Simulation und der Verknüpfung von<br />

Bearbeitungsdaten mit dem Messsystem.<br />

Häufig kann nun ein kleinerer Wellendurchmesser<br />

verwendet werden. Das verringert<br />

die Abmessungen des Antriebs, spart Kosten und kommt speziell Herstellern von<br />

Spritzgießmaschinen und Servopressen entgegen, die von hydraulischen auf elektrische<br />

Antriebssysteme mit Servomotoren und Kugelumlaufspindeln umrüsten. Auch<br />

angesichts immer kürzerer Taktzeiten bei hoher Beanspruchung sind langlebige<br />

Kugelgewindetriebe gefragt. Diese Vorgaben bedient die in Schaftdurchmessern von<br />

100 bis 200 mm erhältliche HTF-SRC-Reihe. Ihre Abmessungen sind identisch mit den<br />

Vorgängern, sodass keine Änderungen der Maschinenkonstruktion erforderlich sind.<br />

www.nsk.com<br />

Ideal zur Integration in Maschinen und Anlagen<br />

NEU<br />

induSENSOR MSC7x0x<br />

Mehrkanal-Controller mit Feldbusanbindung<br />

Kontaktieren Sie unsere<br />

Applikationsingenieure:<br />

Tel. +49 8542 1680<br />

micro-epsilon.de/indu


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

TESTS BESTANDEN – KABELKANÄLE<br />

FIT FÜR INTERNATIONALE MÄRKTE<br />

Die Pflitsch-Kabelkanalsysteme Industrie-, PIK-,<br />

Automobil- und Variox-Kanal sind international<br />

zertifiziert. Ergänzend zu den Anforderungen der<br />

UL-Zulassung erfüllen sie jetzt auch die strengen<br />

VDE-Prüfkriterien. Der Industrie-Kanal mit<br />

Querschnitten von 50 × 50 mm bis 600 × 150 mm<br />

und 80 Formteilen sowie der PIK-Kanal für<br />

die Kabelführung kleinerer Leitungsvolumina<br />

in Größen von 15 × 15 mm bis 200 × 60 mm wurden als Kabelträgersysteme<br />

für elektrische Installationen nach DIN EN 61537 (VDE 0639):2007-09; EN<br />

61537:2007 zertifiziert. Der begehbare Automobil-Kanal mit Querschnitten<br />

von 100 bis 600 mm Breite hat die Zertifizierung als Elektroinstallationskanalsystem<br />

für die Montage nach DIN EN 50085-2-2 (VDE 0604-2-2):2009-07; EN<br />

50085-2-2:2008 bestanden. Für Standardanwendungen ist der Variox-Kanal mit<br />

seinen 42 Bauteilen in Querschnitten von 100 × 100 mm bis 300 × 100 mm –<br />

wahlweise mit geschlossenem oder gelochtem Boden – konzipiert. Er verfügt<br />

über die VDE-Zulassung nach DIN EN 61537 (VDE 0639).<br />

www.pflitsch.de<br />

HOHE STEIFIGKEIT UND GERINGES LAGERSPIEL IM FOKUS<br />

dd 1 05.10.<strong>2022</strong> 07:54:16<br />

HIER KOSTENFREI ZUM E-PAPER ANMELDEN:<br />

https://vfm.optin.vuservice.de<br />

Kundenspezifische Kugeldrehverbindungen von<br />

Rodriguez kommen in Sondermaschinen der<br />

Medizin- und Pharmaindustrie zum Einsatz.<br />

So hat zum Beispiel der Hersteller GTE-<br />

Engineering die standardisierte Plattform<br />

LAP-C (Lean Automation Platform circular) für<br />

die automatische Montage und Verpackung<br />

von Medizinprodukten entwickelt. Bei der<br />

Anpassung des Portals an eine individuelle<br />

Applikation wurden verschiedene Antriebsmöglichkeiten<br />

für die Maschine geprüft. Nach Abgleich entscheidender Parameter<br />

erhielt Rodriguez den Zuschlag. „Bei der Montage und Verpackung der Produkte<br />

ist es wichtig, dass die Kugeldrehverbindung sehr präzise ist und der Drehteller<br />

immer an der gleichen Stelle positioniert wird“, so Rodriguez-Produktmanager<br />

Sven Handels. Die Wahl fiel auf eine kundenspezifisch konstruierte Kugeldrehverbindung<br />

mit besonders hoher Steifigkeit, einem geringen Lagerspiel und<br />

einem maximalen Anlaufdrehmoment.<br />

www.rodriguez.de<br />

Hub Drive » AGVs & AMRs


SINCE 1974<br />

MADE TO MEASURE PRESSURE<br />

keller-druck.com


LÖSUNGEN FÜR DIE SMARTE AUTOMATION<br />

Nach drei Jahren pandemiebedingter Pause präsentiert sich<br />

Lapp wieder auf der <strong>SPS</strong>. Hier zeigt das Unternehmen zahlreiche<br />

Neuheiten rund um die smarte Automation sowie neue<br />

digitale Services. Die neue Etherline Robot PN FC Cat.5e mit<br />

Fast-Connect-Aufbau ist eine hochflexible Industrial-Ethernet-<br />

Leitung speziell für Roboterapplikationen. Denn gerade diese<br />

Leitungen müssen im Einsatz in Industrierobotern einiges<br />

aushalten. Auch bei horizontalen Linearbewegungen, kombiniert<br />

mit Torsion, muss eine nahtlose Daten-Kommunikation<br />

der Feedbackschleifen zwischen Sensorik am Roboterarm, der<br />

Robotersteuerung sowie deren Anbindung an die Steuerungssysteme<br />

gewährleistet sein. Hierfür hat Lapp die hochflexible Cat.5e-Ethernet-Leitung für<br />

den dauerbewegten Einsatz mit Torsionsbeanspruchung entwickelt. Sie eignet sich für<br />

Profinet-Anwendungen nach Typ R. Die neue Variante mit Fast-Connect-Anschluss lässt sich<br />

dank eines konstruktiven Kniffs noch einfacher konfektionieren und installieren. Diese<br />

schnelle Konfektionierbarkeit ist ein wichtiges Kriterium für Anwender.<br />

www.lappkabel.de<br />

TURBO FÜR DIE SICHERE UND DURCHGÄNGIGE<br />

DATENKOMMUNIKATION<br />

P.TOUCH<br />

DRUCKSENSOR<br />

Innovatives Bedienkonzept<br />

Touch-Display mit virtuellem<br />

Drehrad<br />

Konfigurierbare Ausgänge<br />

(digital / analog)<br />

Integrierte Systemdiagnose<br />

<strong>SPS</strong> HALLE 4A<br />

Stand 466<br />

www.mp-sensor.de<br />

Weidmüller hat seine Omnimate-Leiterplattenkomponenten<br />

mit Ethernet-APL<br />

(Advanced Physical Layer) ausgestattet. Die<br />

neue Technologie ermöglicht einen direkten<br />

Zugriff auf Daten der Feld- und Geräteebene.<br />

Ethernet-APL bietet hohe Übertragungsraten<br />

über lange Strecken, überträgt Strom und<br />

Kommunikationssignale über ein einziges<br />

zweiadriges Kabel und unterstützt den<br />

sicheren Betrieb in Ex-Zonen. Bei Weidmüller<br />

gibt es bereits etliche Produkte, die für den<br />

Ethernet-APL-Standard in der Prozessindustrie<br />

qualifiziert sind. Dazu gehören Omnimate-Leiterplattenkomponenten mit APL-Schnittstelle.<br />

Über die einbau- und feldkonfektionierbaren Steckverbinder lässt sich per Zweidrahttechnologie<br />

eine zuverlässige Verbindung zu Feldgeräten herstellen. So stehen Anlagendaten in<br />

Echtzeit zur Verfügung. Die Übertragungsrate beträgt 10 Mbit/s bei paralleler Spannungsversorgung<br />

über Twisted-Pair-Kabel bis 1.000 m. APL-Leiterplattenkomponenten sind zudem<br />

kontakt- und vibrationssicher sowie schnell installiert.<br />

www.weidmueller.com<br />

DRAHTLOSER SENSOR MIT WIEGAND-TECHNOLOGIE<br />

Ubito, ein Mitglied der Fraba-Familie von Technologieunternehmen<br />

und Startup für neue Produktideen,<br />

hat einen Durchbruch bei der Nutzung der<br />

Wiegand-Technik als Energiequelle für smarte<br />

Sensoren bekannt gegeben. Nach gut zweijähriger<br />

Arbeit im Aachener F&E-Zentrum von Fraba hat<br />

ein Forschungsteam im Rahmen einer Labor-<br />

Demonstration den Prototyp eines drahtlosen<br />

Sensors präsentiert, der mit Wiegand-Technologie<br />

betrieben wird und sich problemlos in ein IoT-<br />

Netzwerk einfügen lässt. Das Projekt umfasste die Entwicklung eines neuen leistungsstarken<br />

Wiegand Harvesters, der in der Lage ist, genügend Energie für die Stromversorgung der<br />

kompletten Sensorelektronik, einschließlich eines hocheffizienten Ultrabreitband/UWB-<br />

Funksenders, zu gewinnen. Dieser im Labor erzielte Durchbruch, der eine Weltneuheit<br />

darstellt, eröffnet völlig neue Chancen und wird dazu beitragen, Wiegand-Systeme (die<br />

Energie aus den Bewegungen eines externen Magnetfelds gewinnen) neben etablierten<br />

Energy-Harvesting-Techniken wie Solar-, Piezo- oder Thermoelektrik als verlässliche Energiequelle<br />

für autonome Sensorknoten in den boomenden IoT-Netzwerken zu verankern.<br />

www.ubito.com


UMSPRITZTE STECKVERBINDER<br />

<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

Auf der <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong> in Nürnberg gibt der Anschlusstechnikspezialist Escha einen<br />

Ausblick auf die kommenden Trends und Technologien, die in den nächsten Jahren die<br />

Steckverbinderentwicklung prägen werden. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf der<br />

Single-Pair-Ethernet-Technologie (SPE). Escha zeigt umspritzte M8- und M12-Steckverbinder,<br />

die auf der T1-Industrial-Schnittstelle nach IEC 63171-6 basieren. Zudem<br />

präsentiert das Unternehmen zwei Neuheiten, die bereits bestehende Produktportfolios<br />

erweitern. Zum einen Deutsch-DT-Steckverbinder in weiteren Poligkeiten sowie<br />

in LED-Ausführung, die sich vor allem an Applikationen im Bereich der mobilen<br />

Automation richten. Zum anderen geschirmte Steckverbinder, die die bisherige<br />

hochpolige M8-Produktfamilie ergänzen. Über kompakte Leitungen und Steckverbinder können hohe Datenübertragungsraten bis<br />

an den weitentferntesten Sensor im Feld gebracht werden. SPE ist ein wichtiger Baustein auf dem Weg zur vollvernetzten Produktion,<br />

wie sie in Industrie 4.0 oder IIoT angedacht ist. Auf Grundlage der in 2018 festgelegten T1-Industrial-Schnittstelle nach IEC<br />

63171-6 hat Escha umspritzte M8- und M12-Steckverbinder entwickelt, die die marktüblichen Dichtigkeitsanforderungen erfüllen<br />

und sich daher vor allem für den Einsatz in rauer industrieller Umgebung eignen. Sie werden als Anschluss- oder Verbindungsleitung<br />

verfügbar sein und die für SPE-typische Leistungsübertragung (Power over Data Line) ermöglichen.<br />

www.escha.net<br />

MAGNETISCHE<br />

POSITIONSSENSOREN<br />

MIT IO-LINK<br />

Mit der WIM-IOL-Serie ergänzt<br />

Turck sein Angebot an kompakten<br />

Positionssensoren zur<br />

Erfassung magnetischer Kolben<br />

in Pneumatik- oder Hydraulikzylindern.<br />

Die neue Serie<br />

besteht aus acht Sensoren mit<br />

IO-Link 1.1, die Messbereiche<br />

von 32 mm bis 256 mm<br />

abdecken. Über IO-Link und den<br />

MODERNE<br />

SENSORTECHNIK<br />

DIE INTELLIGENTE KUPPLUNG.<br />

integrierten Taster können<br />

Anwender den Messbereich der<br />

Sensoren schnell und bequem<br />

auf den Hubweg der Kolben<br />

im Zylinder einrichten. Das<br />

vereinfacht die Montage im<br />

Vergleich zu analogen Sensoren<br />

erheblich, da diese entweder<br />

exakt auf die Totpunkte<br />

montiert werden oder mit<br />

Korrekturfaktoren in der<br />

Steuerung arbeiten müssen.<br />

Typische Applikationen sind<br />

die Vorschuberfassung in<br />

Kunststoffspritzmaschinen<br />

oder Schraubautomaten, die<br />

Positionierung des Schweißkopfs<br />

beim Ultraschallschweißen<br />

oder die Überwachung<br />

der Folienspannung in<br />

Verpackungsmaschinen.<br />

www.turck.com<br />

Besuchen Sie uns auf der sps<br />

in Nürnberg, 8.-10.11.<strong>2022</strong><br />

Halle 3A, Stand 121<br />

RW-KUPPLUNGEN.DE


REX<br />

Das kompakte<br />

und transparente<br />

Schaltnetzteil<br />

SAFE UND SECURE – AUTOMATISIERUNG WEITER GEDACHT!<br />

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

stellt Pilz auf der internationalen Fachmesse <strong>SPS</strong><br />

Automatisierungslösungen in den Fokus, die<br />

sowohl Safety als auch Industrial Security an<br />

Maschinen und Anlagen abdecken. Im inhaltlichen<br />

Mittelpunkt: Lösungen für das Zutrittsmanagement<br />

sowie die Absicherung mobiler<br />

Maschinen und deren Gefahrenbereiche.<br />

Auf der <strong>SPS</strong> erleben Besucher des Pilz-Standes,<br />

wie sich fahrerlose Transportsysteme (FTS) unter<br />

Berücksichtigung aller räumlichen und infrastrukturellen<br />

Gegebenheiten sicher automatisieren<br />

und betreiben lassen. Das Ziel hierbei: Die Produktivität in der Intralogistik erhöhen.<br />

Neuheiten aus dem Bereich Bedienen und Beobachten für das Identification and Access<br />

Management (I.A.M.) sowie innovative funktionale Features für die Sicherheitslichtgitter<br />

PSENopt II sind weitere Messeschwerpunkte von Pilz in Nürnberg. Dazu kommt ein Jubiläum:<br />

Vor 20 Jahren stellte Pilz in Nürnberg seine Kleinsteuerung PNOZmulti dem Markt vor –<br />

„Verdrahten mit der Maus“ war damals eine wegweisende Neuerung. Weltweit neu war die<br />

Möglichkeit, die Sicherheitsschaltung mithilfe eines einfach handhabbaren, grafikbasierten<br />

Konfigurationstools zu erstellen – ohne Kenntnis einer höheren Programmiersprache. Damit<br />

wurde die Lücke zwischen hartverdrahteten Sicherheitsschaltgeräten und frei programmierbaren<br />

Sicherheitssteuerungen geschlossen. Heute können sich Messebesucher bei Pilz in<br />

Nürnberg über Neuheiten mit Blick auf die konfigurierbare Kleinsteuerung PNOZmulti 2<br />

informieren: Eine neues „Power“-Basisgerät und die Integration von Security stehen nun in<br />

der Produktfamilie zur Verfügung.<br />

www.pilz.com<br />

Das REX-System ist die umfassende<br />

Absicherungs- und Verteilungslösung<br />

für Ihre Maschinen<br />

und Anlagen – dank des neuen<br />

Schaltnetzteils PFR12D sind alle<br />

Steuerstromkreise immer optimal<br />

mit 24 V DC versorgt.<br />

IHR NUTZEN<br />

• Erhöhte Maschinenverfügbarkeit:<br />

Hohe Transparenz und<br />

stabiles Design<br />

• Flächen- und Volumenreduktion<br />

im Schaltschrank:<br />

Kompakte Form und geringe<br />

Konvektionsabstände<br />

• Zeiteinsparung bei E-Konstruktion<br />

und Montage:<br />

Praktische Modul-Anreihung und<br />

Push-In Anschlusstechnik<br />

• Einfache Konstruktion:<br />

Einheitliches Design und kein<br />

Zubehör<br />

Haben Sie dazu weitere Fragen?<br />

Besuchen Sie uns auf der <strong>SPS</strong> in<br />

HALLE 3, STAND 219.<br />

Mehr Infos unter www.e-t-a.de<br />

EDLES DESIGN UND GERINGE VERLUSTLEISTUNG<br />

Herzstück der neuen Eco-Line-Panel-PCs ist ein Intel-Celeron-<br />

N4200-Prozessor (4 × 1,1 - 2,5 GHz; 2 MB L2 Cache) mit einer<br />

Verlustleistung von nur 6 W. Zum niedrigen Energieverbrauch trägt<br />

ferner die LED-Hintergrundbeleuchtung bei. Dank der Gehäusetiefe<br />

von 33 mm sind sie zudem sehr kompakt und erfüllen frontseitig<br />

Schutzart IP65. Die Eco-Reihe ist im Standard mit einer Bildschirmdiagonalen<br />

von 15,6 ” lieferbar. Das Display bietet eine hohe<br />

Transmissionsrate und einen Blickwinkel von 178 ° h/v. Es besteht<br />

aus einem entspiegelten und chemisch gehärteten Multi-Touch-Glas,<br />

das sich auch mit Handschuhen bedienen lässt. Die Auswahl an<br />

Schnittstellen sowie Speicherkapazitäten von 64 bis 480 GB ist vielseitig. Das Gehäuse ist<br />

pulverbeschichtet und mit einer verschraubten Rückwand ausgestattet.<br />

www.rose-systemtechnik.com<br />

MULTIFUNKTIONALES ABSPERRVENTIL FÜR ROHRLEITUNGEN<br />

Für Einsätze in der Prozessindustrie hat Wika ein<br />

neues Absperrventil entwickelt. PBV-FS eignet sich<br />

zur Kontrolle eines Medienflusses, für die Adaption<br />

von Druckmessgeräten und als Verbindung von<br />

Rohrleitungen. Das Absperrventil verfügt über<br />

einen Flanschanschluss und ist mit schwimmender<br />

Kugel sowie voller oder reduzierter Bohrung<br />

ausgeführt. Anwender können zwischen Block &<br />

Bleed- oder Double Block & Bleed-Konfiguration<br />

wählen. PBV-FS arbeitet mit niedrigem Drehmoment<br />

und geringem Verschleiß. Seine Oberfläche<br />

ist darüber hinaus korrosionsbeständig. Der<br />

kompakte Aufbau des Ventils ermöglicht eine<br />

platzsparende und leckageminimierte Installation. PBV-FS lässt keine diffusen Emissionen zu<br />

(Dichtheitsprüfung gemäß EN ISO 15848-1) und ist nach API 607, ISO 10497 und BS6755-2<br />

auf Feuersicherheit getestet. Wika bietet zusätzlich einen kundenspezifischen Zusammenbau<br />

von Ventil und Messgerät an. Ein solcher „Geräte-Hook-up“ wird einbaufertig und<br />

dichtheitsgeprüft geliefert.<br />

www.wika.de<br />

ENGINEERING TECHNOLOGY


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

FREQUENZUMRICHTER FÜR DEN<br />

HOCHGESCHWINDIGKEITSBEREICH<br />

Auf der <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

stellt Sieb & Meyer<br />

die neuesten<br />

Modelle der<br />

SD4x-Serie vor:<br />

SD4S, SD4M und<br />

ganz neu SD4B. Die<br />

Frequenzumrichter<br />

für Hochgeschwindigkeits-Anwendungen<br />

bieten eine optimierte Performance, höhere Drehzahlen<br />

sowie eine geringe Motorerwärmung ohne Sinusfilter. Der<br />

SD4B eignet sich sowohl für den Einsatz als hochdynamischer<br />

Servoverstärker für den Betrieb von rotativen und linearen<br />

Niedervolt-Servomotoren als auch für einen optimierten<br />

Betrieb von hochdrehenden Niedervolt-Synchron- und<br />

Asynchronmotoren. Im Hochgeschwindigkeitsbereich erlaubt<br />

er einen sensorbehafteten Betrieb von Motoren mit überlagerter<br />

Synchronisationsfunktion auf Basis von 24 V-Synchronisations-Signalen.<br />

So lassen sich mehrere Hochgeschwindigkeitsmotoren<br />

im Master-/Slave-Betrieb winkelsynchron<br />

betreiben. Der SD4S steht in zahlreichen Baugrößen und<br />

Leistungsbereichen zur Verfügung. Die Prozessorperformance<br />

macht es möglich, Synchronmotoren mit „vergrabenen“<br />

Magneten, auch Interior Permanent Magnet Motor genannt,<br />

optimal zu betreiben. Das bei diesen Motoren zusätzlich zur<br />

Verfügung stehende Reluktanzmoment wird dabei arbeitspunktunabhängig<br />

in Echtzeit optimiert. Die Drei-Level-Umrichter<br />

SD4M können ihre Vorteile zum Beispiel im Bereich von<br />

Turboverdichtern und Turbokompressoren voll ausspielen.<br />

www.sieb-meyer.de<br />

NEUES ZUBEHÖR FÜR SCHLANKE<br />

SICHERHEITSZUHALTUNG<br />

Mit dem Türgriffsystem DHS-150 ist die schlanke Sicherheitszuhaltung<br />

AZM150 von Schmersal jetzt noch anwendungsfreundlicher.<br />

Der ergonomische DHS-150 erspart einen<br />

separaten Türgriff und ist für Maschinenumhausungen und<br />

-umzäunungen sowie für alle Standard-Aluminiumprofile in<br />

40 mm Breite geeignet. Der robuste Türriegel kommt insbesondere<br />

bei schweren Schwenktüren und unter rauen<br />

Umgebungsbedingungen zum Einsatz. Ein Vorteil des neuen<br />

Zubehörs ist, dass der<br />

Betätiger durch den Riegel<br />

im DHS-System vorpositioniert<br />

wird und damit<br />

optimal ins Gerät einfährt.<br />

Damit ist das System stabil<br />

gegen Querkräfte. Treten bei<br />

Zuhaltungen Querkräfte auf,<br />

die nicht überwunden<br />

werden können, wird die<br />

Schutztür nicht geöffnet –<br />

mit entsprechenden Verzögerungen im Produktionsprozess.<br />

Hier trägt das Türgriffsystem DHS-150 in Verbindung mit der<br />

Sicherheitszuhaltung AZM150 zu einer Erhöhung der Anlagenverfügbarkeit<br />

bei. Darüber hinaus verfügt das Türgriffsystem<br />

DHS-150 über eine integrierte Sperrvorrichtung (LOTO).<br />

Diese Sperrzangenfunktion schützt das Bedienpersonal bei<br />

größeren, begehbaren Maschinen und Anlagen davor, bei<br />

Wartungs- und Reparaturarbeiten irrtümlich eingeschlossen<br />

zu werden. Die Sperrvorrichtung sorgt dafür, dass die Tür der<br />

Schutzeinrichtung nicht geschlossen werden kann und ein<br />

unabsichtlicher Maschinenanlauf verhindert wird.<br />

www.schmersal.com<br />

HOCHAUFLÖSENDE MULTITOUCHPANELS<br />

Das Unternehmen Sigmatek präsentiert seine Multitouchpanels ETT 1064 und<br />

ETT 1264. Herzstück der Geräte ist ein leistungsstarker EDGE3-Technology-Prozessor<br />

mit vier aufeinander abgestimmten Prozessor-Kernen (4 × 1,6 GHz). Dieser ermöglicht<br />

den flüssigen Seitenaufbau von (Web-)Visualisierungen. Mit 2 GB DDR4 RAM und<br />

8 GB eMMC steht ausreichend Speicher zur Verfügung. Die Bedienung gestaltet sich<br />

bei den kapazitiven Multitouchpanels mit 10,1- oder 12,1-Zoll-TFT-Farbdisplay in<br />

hoher Auflösung (1280 × 800 Pixel) intuitiv wie bei einem Smartphone. Beide lassen<br />

sich mit bloßen Fingern, dünnen Handschuhen oder Touchstift bedienen. Die robuste<br />

Glasfront der Panels ist in Schutzart IP65 ausgeführt.<br />

www.sigmatek-automation.com<br />

Click. Clack. Closed.<br />

Die Fast Assembly Kabeleinführung<br />

sps<br />

Halle 9-568<br />

Die Kabeleinführung KEL-FA (Fast Assembly)<br />

bietet eine schnelle Montage ohne Werkzeug.<br />

Zugentlastung gemäß DIN EN 62444 sowie<br />

eine hohe Flexibilität durch den Einsatz<br />

verschiedenster Tüllen sind weitere Vorteile.<br />

IP54<br />

UL TYPE<br />

www.icotek.com


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

INDUSTRIE-4.0-PROGRAMM NUTZT<br />

DATEN AUF FELDEBENE<br />

Wie Anlagenbetreiber<br />

mit einem passenden<br />

Lösungspaket in die<br />

<strong>Digital</strong>isierung starten,<br />

demonstriert<br />

Endres+Hauser auf<br />

der <strong>SPS</strong>. Intelligente<br />

Messgeräte erheben<br />

in der Feldebene zahlreiche<br />

Daten. Doch bis<br />

zu 97 % davon bleiben ungenutzt. Dabei sind sie der Rohstoff<br />

für die Industrie 4.0. Das Industrie-4.0-Programm mit dem<br />

Namen #empowerthefield von Endress+Hauser, sorgt dafür,<br />

dass Anlagenbetreiber das Potenzial dieser Daten nutzen<br />

können. Mit dem cloudbasierten IIoT-Ökosystem Netilion<br />

sollen sich <strong>Digital</strong>isierungsprojekte einfach starten lassen.<br />

Praxiserprobte Lösungspakete erzeugen einen digitalen<br />

Zwilling der installierten Basis und machen diese mobil<br />

verfügbar. Mit Netilion überwachen Anwender den Gerätezustand<br />

und eine vorausschauende Wartung wird möglich. So<br />

lassen sich Prozesse optimieren, die Anlagenverfügbarkeit<br />

steigern und Kosten senken. Zum Industrie-4.0-Lösungspaket<br />

gehören zudem die Drucktransmitter Cerabar und Deltabar,<br />

ein umfangreiches Produktportfolio für die Gas-Durchflussmessung,<br />

die Sensorgeneration Memosens 2.0 für die<br />

Flüssigkeitsanalyse sowie 80-GHz-Radarsensoren.<br />

www.endress.com<br />

HMI-KOMPONENTEN FÜR DIE<br />

CLEVERE PROZESSAUTOMATION<br />

Mit Visunet FLX bringt Pepperl+Fuchs eine auf die Ansprüche<br />

der Prozessindustrie zugeschnittene One-fits-all-<br />

HMI-Plattform auf den Markt. Die Gerätereihen sind<br />

modular nach dem Baukastensystem konzipiert. Anwender<br />

können so flexibel aus dem Angebot wählen und HMI-<br />

Systeme passgenau konfigurieren. Parallel bietet ihnen die<br />

Plattform Möglichkeiten, Services schnell und einfach im<br />

Feld zu nutzen. Dabei deckt Visunet FLX eine große Bandbreite<br />

an Technologien, Montageoptionen und Peripheriegeräten<br />

ab. Jede der GMP-konformen HMI-Lösungen besteht<br />

mindestens aus einer Computer- und einer Display-Unit, die<br />

individuell konfigurierbar sind. Für den Feldeinsatz steht<br />

unter anderem ein breites Thin-Client-Angebot für virtualisierte<br />

und konventionelle Prozessleitsysteme zur Verfügung.<br />

Alle Clients werden durch das Visunet-Control-Center<br />

gesteuert. Sie sind wahlweise als robuste Box Thin Clients<br />

für den Einsatz in der Leitwarte oder als mobile Tablet Thin<br />

Clients erhältlich.<br />

www.pepperl-fuchs.com<br />

IP67-NETZTEILE MIT IO-LINK-SCHNITTSTELLE<br />

Schaltschranklose Automatisierung ist seit Jahren auf dem Vormarsch. Die Vorteile liegen auf der<br />

Hand: Komponenten, wie IO-Link-Master-Module von ifm, können dezentral direkt an der Maschine<br />

oder Anlage installiert werden. Wenn sich die Netzteile für die Spannungsversorgung mit DC 24 V<br />

dann aber im Schaltschrank befinden, kann es aufgrund langer Leitungslängen zu Problemen mit<br />

Spannungsabfällen kommen. Um dies zu verhindern, bietet ifm jetzt intelligente Netzteile an, die die<br />

benötigte Spannung direkt vor Ort zur Verfügung stellen. Die Netzteile erfüllen die hohe Schutzart<br />

IP67 und lassen sich so zusammen mit anderen Komponenten an der Maschine oder Anlage montieren.<br />

Integrierte elektronische Sicherungen in den Netzteilen schützen die 24-V-Spannungsversorgung vor<br />

Überspannungen und Kurzschlüssen. Eine IO-Link-Schnittstelle macht die neuen Netzteile intelligent.<br />

Über diese lassen sich etwa Ausgangsspannungen und Nennströme der einzelnen Stromkreise<br />

einstellen. Aktuelle Werte für Spannungen und Ströme der einzelnen Stromkreise, Eingangsspannung, Betriebsstunden, interne<br />

Temperatur usw. können über IO-Link ausgelesen werden; Dies eröffnet dem Anwender umfassende Diagnosemöglichkeiten.<br />

Wenn eine der Sicherungen auslöst, lässt sich über IO-Link die Fehlerursache schnell identifizieren und beseitigen. Ein Rücksetzen<br />

der Sicherungen ist ebenfalls möglich.<br />

www.ifm.com<br />

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leistungsdichte Sicherheitsbremse<br />

für Robotorgelenke<br />

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126 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


OPTIMIERTE<br />

ENERGIEEFFIZIENZ<br />

Elektrohydrostatische Antriebssysteme (EAS)<br />

entwickeln sich zu einer wichtigen und hochattraktiven Lösung für<br />

Anlagenbauer, die nach kompakten Alternativen zu herkömmlichen<br />

hydraulischen oder elektromechanischen Antriebslösungen suchen.<br />

Basierend entweder auf der elektrohydrostatischen Pumpeneinheit (EPU)<br />

oder einer Innenzahnradpumpe, kombinieren die Moog EAS alle Elemente<br />

in einem hochintegrierten, kompakten und modularen System, das die<br />

höchsten Ansprüche an Zuverlässigkeit und Qualität erfüllen.<br />

Hohe Energieeffizienz<br />

Hohe<br />

Produktivität<br />

Einfache<br />

Wartung<br />

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WHAT MOVES YOUR WORLD


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

DAS MESSE-EVENT:<br />

HIER TRIFFT SICH DAS WHO’S WHO<br />

DER AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

Bei der 31. Ausgabe der <strong>SPS</strong> werden rund 1.100 Aussteller aus<br />

aller Welt auf der Fachmesse für smarte und digitale Automatisierung<br />

erwartet. Vom 08. bis 10.11.<strong>2022</strong> werden in Nürnberg<br />

die neusten Produkte und Lösungen sowie richtungsweisende<br />

Technologien der Zukunft für die industrielle Automation vorgestellt.<br />

128 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


Der Erfolg der diesjährigen <strong>SPS</strong> Italia im Mai hat gezeigt, wie wichtig es ist,<br />

eine Plattform für den persönlichen Austausch über die neuesten Produkte<br />

und Lösungen in der Automatisierung zu bieten. Das Interesse der <strong>SPS</strong><br />

<strong>2022</strong> in Deutschland knüpft daran an und beflügelt nicht nur Aussteller,<br />

sondern auch Besucher. Denn sie profitieren in diesem Jahr von einem breit aufgestellten<br />

Angebot der nationalen und internationalen Automatisierungs- und <strong>Digital</strong>isierungsanbieter.<br />

Zudem haben sie die Möglichkeit, innerhalb der drei Messetage<br />

in Nürnberg und darüber hinaus auf der ergänzenden digitalen Eventplattform<br />

„<strong>SPS</strong> on air“ einen kompletten Marktüberblick zu erhalten. Mit dabei sind unter anderem<br />

Siemens, Phoenix Contact, Beckhoff, B&R, Endress+Hauser, Hans Turck, OPC<br />

Foundation, Pilz, Profibus Nutzerorganisation und Eplan, um nur einige wenige Namen<br />

zu nennen.<br />

DIE PHYSISCHE MESSE MIT DIGITALER BEGLEITUNG<br />

Die <strong>SPS</strong> informiert mit einem umfangreichen Vortragsprogramm zu aktuellen<br />

Themen aus der Automatisierungsbranche. Bereits in der Woche vor Veranstaltungsbeginn<br />

haben Ticketbesitzer der <strong>SPS</strong> die Möglichkeit über die „<strong>SPS</strong> on<br />

air“-Plattform an einem digitalen Pre-Heat-Event mit zahlreichen Fachvorträgen<br />

und Produktvorschauen teilzunehmen. Während der Messelaufzeit wird<br />

das ergänzende Programm auf dem VDMA/ZVEI-Forum auf dem Messegelände<br />

in Halle 3 sowie aus dem <strong>SPS</strong> Live Studio in Nürnberg über die digitale Ergänzung<br />

„<strong>SPS</strong> on air“ gespielt. Die Schwerpunktthemen der Podiumsdiskussionen,<br />

Produktpräsentationen oder Keynotes reichen in diesem Jahr von der digitalen<br />

Transformation, industriellen Kommunikation sowie safety & security bis hin<br />

zu intelligenten Konzepten im Bereich der Steuerung und Visualisierung über<br />

Anwendungen im Bereich Künstliche Intelligenz sowie Nachhaltigkeit in der<br />

Automation.<br />

CONNECTIVITY AUF ALLEN EBENEN<br />

Darüber hinaus können die Teilnehmer auf der digitalen Plattform Kontaktanbahnungen<br />

und Terminvereinbarungen sowohl vor Ort als auch digital<br />

durchführen, sich untereinander vernetzen sowie Ansprechpartner für ihre<br />

spezifischen Automatisierungsfragen finden. Die „<strong>SPS</strong> on air“ inklusive Interaktionsmöglichkeiten<br />

bleibt nach Veranstaltungsende bis zum 11.11.<strong>2022</strong> online;<br />

die On-demand-Mediathek und ein Großteil des aufgezeichneten Vortragsprogramms<br />

werden bis zum 15.11.<strong>2022</strong> verfügbar sein. So haben Besucher der Präsenzmesse<br />

noch die Möglichkeit, sich Vorträge im Nachgang anzusehen oder<br />

Kontakte zu rein digitalen Teilnehmern weltweit zu knüpfen.<br />

In Halle 6 bietet der „Automation meets IT“-Gemeinschaftsstand mit rund<br />

16 Ausstellern Besuchern die Möglichkeit, umfassende Einblicke in spezifische<br />

Themen zu erhalten und sich von den Anbietern individuell beraten zu lassen.<br />

Die Themengebiete des Gemeinschaftsstandes sind Asset Management,<br />

Cloud-basierte Services, datenzentrierte Services, Predictive Maintenance und<br />

OPC UA.<br />

Bilder: Mesago<br />

www.sps-messe.de<br />

BLICK NACH VORNE:<br />

TERMIN <strong>SPS</strong> 2023 UND FOLGEJAHRE<br />

Die <strong>SPS</strong> 2023 wird vom 14. bis 16.11.2023 in Nürnberg stattfinden und<br />

in den Folgejahren diesen Zeitraum im November beibehalten. Das<br />

darauffolgende Jahr findet die Fachmesse somit vom 12. bis 14.11.2024<br />

statt. Detaillierte Informationen zum Messeprogramm, Ticketkauf, zur<br />

Hybridveranstaltung, Reisespecials sowie Tipps zur Vorbereitung sind<br />

auf der Webseite sps-messe.de zu finden.<br />

Bewegung ist unsere Leidenschaft.<br />

Für Bewegung den richtigen, den effizientesten Weg zu<br />

finden, das ist unsere Aufgabe. Wir fertigen und liefern<br />

Produkte der Antriebstechnik; von der Einzelkomponente<br />

bis zum mechatronischen System. Weltweit.<br />

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<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

ENGINEERING:<br />

AUTOMATISIERT<br />

UND EFFIZIENT<br />

Die neue 3D-Grafik-Engine macht auch Aktionen wie<br />

Zoomen und Drehen jetzt komfortabler<br />

Software und Services für durchgängige<br />

Daten erleichtern Konstrukteuren das disziplinübergreifende<br />

Arbeiten. Wir stellen Ihnen<br />

neue Softwarelösungen vor, die mehr Tempo<br />

ins Engineering bringen.<br />

Rittal und Eplan zeigen am Gemeinschaftsstand in Halle 3,<br />

mit welchen konkreten Schritten Steuerungs- und Schaltanlagenbauer<br />

ihre Prozesse auf allen Stufen ihrer Wertschöpfungskette<br />

optimieren können – von schnellen Fortschritten<br />

mit einzelnen Lösungen bis zur durchgängig digitalen<br />

Prozesskette. Gezeigt werden zudem Lösungen, die das Engineering<br />

im Ökosystem der industriellen Automatisierung erleichtern.<br />

KOMFORTABLES KABELMANAGEMENT<br />

Die neue Eplan-Plattform 2023 ist da. Die neue Grafik-Engine für<br />

die schnelle 3D-Planung von Schaltschränken, die internationale<br />

Makroverwaltung und das komfortable Kabelmanagement bei<br />

der Schaltplanerstellung sind nur einige der Highlights der neuen<br />

Version, die seit Ende August verfügbar ist. Jetzt wird sie in<br />

Nürnberg live präsentiert.<br />

Ergänzende Cloudlösungen wie eStock gehören ebenfalls zu<br />

den Neuheiten. Mit eStock greifen Unternehmen in der Eplan-<br />

Cloud auf eine zentrale Artikelverwaltung zu. Das macht nicht<br />

nur das Arbeiten im Team erheblich einfacher und schneller – es<br />

spart auch Zeit und Kosten, da die Pflege der eigenen IT-Infrastruktur<br />

entfällt.<br />

PREMIERE ZUR <strong>SPS</strong>: EPLAN SMART MOUNTING<br />

Besucher der <strong>SPS</strong> in Nürnberg dürfen sich auf ein weiteres Highlight<br />

im Bereich der Schaltschrankfertigung freuen: die Premiere<br />

von Eplan Smart Mounting. Die neue Software visualisiert<br />

mechanische und elektrotechnische Komponenten, während<br />

Eplan Smart Wiring dies für die Verkabelung von Schaltschränken<br />

ermöglicht. Dank genauer Arbeitsanweisungen und 3D-Visualisierungen<br />

gelingt all das ohne lange Einarbeitung von Arbeitskräften.<br />

So wird die Fertigung perfekt unterstützt.<br />

MASCHINENVERKABELUNG AM 3D-MODELL<br />

Seit Erscheinen der neuen Eplan-Plattform 2023 unterstützt<br />

Eplan Harness proD, die Software zur Konstruktion und Dokumentation<br />

von Kabelbäumen, Anwender jetzt auch rund um die<br />

Verkabelung von Maschinen. Anhand eines konkreten Beispiels<br />

mit einem Rollenförderer präsentiert Lösungsanbieter Eplan die<br />

Potenziale, die in diesem Plus an Einfachheit in der Maschinenverkabelung<br />

stecken.<br />

Für eine Prozess-Analyse und Strategieberatung ist auf der<br />

Messe keine Zeit? Doch, meinen die Experten vom Eplan-Consulting-Team<br />

und bieten direkt vor Ort Unterstützung an. Unternehmen<br />

können auf dem Stand von Eplan (Halle 6) ihre Prozesse<br />

rund ums Engineering und die angrenzenden Bereiche beleuchten<br />

lassen. Die Consultants entwerfen gemeinsam mit den Besuchern<br />

ein „Big Picture“ und zeigen Potenziale zur Optimierung<br />

der unternehmenseigenen Prozesse und Datenflüsse auf.<br />

Bilder: Eplan<br />

www.eplan.de/sps<br />

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130 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


—<br />

Gemeinsam die<br />

Energieeffizienz erhöhen<br />

Um den Klimawandel zu bekämpfen, müssen wir Energie effizienter nutzen. Das hat Vorteile,<br />

die weit über den Klimaschutz hinausgehen. Energieeffizienz trägt zu sauberer Luft und<br />

sauberem Wasser, aber auch zu einer besseren Gesundheit der Bevölkerung und zu wirtschaftlicher<br />

Entwicklung und Wachstum bei. So halten wir die Welt in Bewegung und sparen dabei<br />

jeden Tag Strom. Machen Sie mit und lassen Sie uns gemeinsam die Energieeffizienz erhöhen.<br />

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<strong>SPS</strong> SMART <strong>2022</strong> PRODUKTION<br />

AGILE, AUTONOME SYSTEME SICHER BETREIBEN<br />

SAFETY FIRST<br />

Robotik, Optik, künstliche Intelligenz – das sind die drei Schlüsselbereiche der<br />

Modernisierung in der Industrie, auf die sich ein junges französisches Unternehmen<br />

spezialisiert hat. Damit die zahlreichen flexiblen, agilen und autonomen Systeme<br />

ihre Wirkung bei den Anwendern voll entfalten können, ohne die Bediener zu<br />

gefährden, bedarf es zuverlässiger Sicherheitstechnik.<br />

132 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

01 Der modulare<br />

Aufbau der Schmersal<br />

Sicherheitssteuerung PSC1<br />

vereinfacht den Aufbau<br />

komplexer, mehrteiliger<br />

Anlagen mit vernetzten<br />

Sicherheitssubsystemen<br />

Das junge Unternehmen Siléane aus St. Etienne in Frankreich<br />

entwickelt autonome Industrieroboter der neuesten<br />

Generation, die alle Arten von Produkten handhaben<br />

können. Die Roboter passen sich selbsttätig und<br />

in Echtzeit an, um Gefährdungen zu vermeiden und gewährleisten<br />

gleichzeitig eine gleichbleibende Geschwindigkeit sowie<br />

einen konstanten Produktionsfluss an den Fertigungsstraßen.<br />

„Unsere Produktpalette an Robotern umfasst drei verschiedene<br />

Modelle: den Flowpick für schnelle und adaptive Pick-and-Place-<br />

Vorgänge, Rovaldy für Anwendungen zur Oberflächenbehandlung<br />

und den Bin-Picking- und Sortierroboter Kamido“, erläutert<br />

Jérémy Gagliardini, Teamleiter Automatisierung und Robotik im<br />

Geschäftsbereich TTS von Siléane, der für Oberflächenbehandlung<br />

und Mikrotechnik zuständig ist. Die Zielgruppen des Unternehmens<br />

sind Produktionsbetriebe, bei speziellen Projekten aber<br />

auch Forschungs- und Entwicklungsabteilungen: „Wir können<br />

bei Bedarf auch Forschung betreiben und stellen unsere F+E-<br />

Kenntnisse zur Verfügung.“<br />

SICHERHEIT ALS HAUPTPROBLEMATIK<br />

IN DER ENTWICKLUNG<br />

In der Entwicklung geht es nicht nur um Leistung, Betriebszeiten<br />

und Zuverlässigkeit, sondern auch um die Reproduzierbarkeit<br />

und Sensibilität der menschlichen Bewegungen. „Da wir mitunter<br />

sehr große Maschinen von bis zu 10 × 10 Metern Größe<br />

ausstatten, benötigen wir besonders effiziente Systeme, um eine<br />

maximale Sicherheit der Bediener und Wartungstechniker zu<br />

gewährleisten, die sich in der Anlage oder in der Nähe der<br />

Maschine befinden“, so Jérémy Gagliardini.<br />

Mit der Aufgabenstellung bei einem Maschinenstillstand, bei<br />

Wartungsarbeiten oder einem Werkzeugwechsel die betroffenen<br />

Bereiche abzusichern und einen sicheren Zugang zu den Gefahrenbereichen<br />

zu ermöglichen, wandte sich Siléane an Schmersal.<br />

Die Lösung boten Sicherheitszuhaltungen mit integrierter RFID-<br />

Sensorik. „Für unseren Verkabelungsbedarf verwenden wir eine<br />

passive Feldbox von Schmersal, mit der mehrere Sicherheits-<br />

Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong> DIGITAL SCOUT 133


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

01<br />

zuhaltungen der Baureihe AZM300 in Reihe geschaltet werden.<br />

Von der Feldbox führt ein Kabel zu der Sicherheitssteuerung<br />

Protect PSC1 von Schmersal. So kann jede einzelne Sicherheitszuhaltung<br />

in der Reihe ver- und entriegelt werden“, erläutert<br />

Jérémy Gagliardini. Die Gefährdung geht vor allem von Robotern<br />

und Anlagen mit hohen Produktionsgeschwindigkeiten aus.<br />

Sicherheitszuhaltungen sorgen dafür, dass der Bediener vor<br />

gefahrbringenden Bewegungen geschützt wird.<br />

VON DER MASCHINENSICHERHEIT<br />

ZU INDUSTRIE 4.0<br />

Die passive Feldbox (PFB) ermöglicht nicht nur die kostengünstige<br />

Verdrahtung von Sicherheitsschaltgeräten in Reihenschaltung,<br />

sondern leitet auch die Diagnosedaten und Statusinformationen<br />

an das Terminal des Maschinenbedieners weiter. „Dank dieser<br />

Transparenz sind die Anwender stets über alle Betriebszustände<br />

der Maschinen informiert und können insbesondere Wartungsmaßnahmen<br />

effizienter durchführen, da das System jeden Fehler<br />

schnell erkennt“, sagt Jérémy Gagliardini. Das ist aber nicht der<br />

einzige Vorteil eines solchen Systems: „Wir sparen mit der PFB<br />

deutlich an Verdrahtungsaufwand ein. Normalerweise müssen<br />

MODULARE SICHERHEITSSTEUERUNG<br />

Die modulare Sicherheitssteuerung Protect PSC 1 bietet<br />

eine sichere Logiksteuerung sowie einen Anschluss für<br />

sämtliche gängigen Sicherheitsschaltgeräte bis SIL 3<br />

bzw. PL e. Dadurch, dass die Produktreihe Protect PSC<br />

wahlweise zentral oder dezentral modular aufgebaut<br />

wird, können die Steuerungen exakt an die jeweilige<br />

Aufgabenstellung angepasst werden.<br />

NICHT NUR SICHERHEIT IN REIHE,<br />

SONDERN AUCH TRANSPARENZ<br />

Die passive Feldbox ermöglicht nicht nur die<br />

kostengünstige Verdrahtung von Sicherheitsschaltgeräten<br />

in Reihenschaltung, sondern leitet auch<br />

Diagnosedaten und Statusinformationen an das<br />

Terminal des Maschinenbedieners weiter. Dank<br />

dieser Transparenz sind die Anwender stets über<br />

alle Betriebszustände der Maschinen informiert.<br />

Jérémy Gagliardini, Teamleiter Automatisierung und Robotik<br />

im Geschäftsbereich TTS von Siléane<br />

wir bei einer Sicherheitszuhaltung acht Leitungen verlegen. Hier<br />

braucht es nur ein Kabel zwischen der Sicherheitszuhaltung und<br />

dem Verteiler, wodurch zusätzlich Spannungsabfälle aufgrund<br />

der Länge der Maschine vermieden werden.“ Die PFB ist auch für<br />

den Bediener der Maschine von Vorteil, da die Feldbox die Einzeldiagnose<br />

der angeschlossenen Sicherheitsschaltgeräte ermöglicht.<br />

Das bedeutet, es ist für den Bediener genau erkennbar, welcher<br />

Schalter in der Reihe ein Signal ausgelöst hat. Daher muss er<br />

im Falle eines Problems nur das identifizierte defekte Bauteil austauschen,<br />

statt wertvolle Zeit bei der Fehlersuche zu verlieren.<br />

SICHERHEITSSTEUERUNG VEREINFACHT<br />

AUFBAU KOMPLEXER ANLAGEN<br />

Der modulare Aufbau der Schmersal Sicherheitssteuerung PSC1<br />

vereinfacht den Aufbau komplexer, mehrteiliger Anlagen mit<br />

vernetzten Sicherheitssubsystemen. „Wir definieren bei der<br />

Planung die zu sichernden Bereiche, bis hin zu einem Mehrzonenmanagement,<br />

je nach Risikobewertung. Die einzelnen<br />

Bereiche können völlig autonom agieren.“ Der Vorteil: Durch<br />

den Einsatz der Kompaktsteuerung PSC1 von Schmersal kann<br />

134 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

02 03<br />

02 Für die Absicherung von Gefahrenbereichen<br />

verwendet Siléane u.a. Sicherheitszuhaltungen<br />

der Baureihe AZM300<br />

03 Über den SD-Bus als universelle<br />

Kommunikationsschnittstelle werden<br />

die Zustandsdaten der angeschlossenen<br />

Geräte weitergeleitet<br />

04 Die passive Feldbox (PFB) ermöglicht<br />

die kostengünstige Verdrahtung von Sicherheitsschaltgeräten<br />

in Reihenschaltung<br />

Siléane bei Fertigungslinien mit zwei Maschinen eine Maschine<br />

weiterlaufen lassen, während die andere gewartet wird.<br />

„Siléane ist ein Vorreiter in Sachen Industrie 4.0, insbesondere<br />

bei der Erfassung und Harmonisierung von Sensordaten“, sagt<br />

Jean Baptiste Fournaise, Geschäftsführer der französischen<br />

Niederlassung von Schmersal. „Auf diese Weise kann das Unternehmen<br />

viele wertvolle Informationen über den Zustand und die<br />

Lebensdauer der Betriebsmittel sammeln und eine vorausschauende<br />

Wartung betreiben. Zudem führt Siléane bei einigen<br />

Kunden Fernwartungen durch, um ein schnellstmögliches Eingreifen<br />

sicherstellen zu können.“ Diese Informationen werden<br />

über eine weitere Lösung von Schmersal bereitgestellt – den<br />

SD-Bus als universelle Kommunikationsschnittstelle. So sind<br />

stets Zustandsdaten über Betriebsmittel verfügbar.<br />

Bilder: Aufmacher Siléane, Rest Schmersal<br />

AUTOR<br />

Olivier Guillon,<br />

Production Maintenance,<br />

Schmersal,<br />

Niederlassung Frankreich<br />

ZUSATZINHALTE IM NETZ<br />

bit.ly/3xBsBm0<br />

www.schmersal.de<br />

Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong> DIGITAL SCOUT 135


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

DIGITALISIERUNG DES 24-V-VERSORGUNGSSYSTEMS VON PRODUKTIONSANLAGEN<br />

STROMVERSORGUNG –<br />

SMART UND VERLÄSSLICH<br />

Betreiber von Produktionsstätten und -anlagen<br />

streben danach, die Energieeffizienz und<br />

Verfügbarkeit durch moderne Technologie zu<br />

maximieren. Mit der datengetriebenen Lösung<br />

„Smart Reliable Power Supply“, die einen Teil<br />

des ganzheitlichen <strong>Digital</strong>isierungsansatzes<br />

„<strong>Digital</strong> Factory now“ darstellt, fokussiert sich<br />

Phoenix Contact auf eines der Kernelemente einer<br />

wirtschaftlichen Fertigung: die Stromversorgung.<br />

Aufgrund der derzeitigen internationalen Entwicklungen<br />

sowie des fortschreitenden Klimawandels muss der Umgang<br />

mit den zur Verfügung stehenden Ressourcen neu<br />

durchdacht werden. Phoenix Contact zielt daher darauf<br />

ab, den Herausforderungen des Zukunftsbilds der All Electric<br />

Society technologisch zu begegnen. Die All Electric Society<br />

beschreibt eine Welt, in der Energie aus erneuerbaren Ressourcen<br />

in ausreichendem Maße sowie bezahlbar vorhanden ist.<br />

Neben der konsequenten Erzeugung und Nutzung regenerativer<br />

Energie erweisen sich die Senkung des primären Energiebedarfs<br />

durch Energieeffizienzmaßnahmen sowie die Schaffung von<br />

digitalen, intelligenten und vernetzten Systemen als Schlüssel für<br />

eine nachhaltige Zukunft.<br />

MIT DIGITALISIERUNG VERFÜGBARKEIT<br />

UND EFFIZIENZ STEIGERN<br />

Das beschriebene Szenario betrifft nicht nur die Bereiche des<br />

täglichen Lebens, sondern alle Glieder entlang der globalen<br />

Wertschöpfungskette. Vor diesem Hintergrund gilt es, auch die<br />

Fabrikautomation durch neue Konzepte und Lösungen nachhaltig<br />

zu gestalten. Großes Potenzial besteht hier in der <strong>Digital</strong>isierung,<br />

die die Produktion allerdings zunächst vor einige Herausforderungen<br />

stellt. Nichtsdestotrotz eröffnet sie zahlreiche<br />

Möglichkeiten zur Steigerung der Verfügbarkeit und Effizienz.<br />

Im Zentrum smarter und digitalisierter Fabriken steht, Daten<br />

zu erheben, zu verarbeiten und an der richtigen Stelle im passenden<br />

Format wieder bereitzustellen. Der Ansatz <strong>Digital</strong> Factory now<br />

bietet dazu verschiedene Lösungen, die in vier Handlungsfelder<br />

aufgeteilt sind. Data Collection, Storage and Evaluation, Data<br />

Transportation, Data Security und Data Usage. Die einzelnen<br />

Bausteine können individuell angepasst und kombiniert werden.<br />

Auf diese Weise lässt sich die <strong>Digital</strong>isierung in jeder Fertigung<br />

ganz nach dem jeweiligen Bedarf sowie unabhängig vom aktuellen<br />

technischen Entwicklungsstand umsetzen.<br />

SMART RELIABLE POWER SUPPLY<br />

ALS WICHTIGER FAKTOR<br />

Das Portfolio des Konzepts <strong>Digital</strong> Factory now wird stetig<br />

weiterentwickelt. In diesem Kontext resultiert die zunehmende<br />

Elektrifizierung, Vernetzung und Automatisierung in der Notwendigkeit,<br />

das Leistungsspektrum um die Lösung Smart Reliable<br />

Power Supply zu ergänzen. Dabei handelt es sich um einen ganzheitlichen<br />

Ansatz für die zuverlässige Stromversorgung von<br />

Maschinen und Produktionsanlagen.<br />

Smart Reliable Power Supply besteht aus der Kombination<br />

einer Stromversorgung aus der Produktfamilie Quint Power mit<br />

dem Geräteschutzschaltersystem der Baureihe Caparoc. Beide<br />

Geräte bilden eine intelligente und modulare Lösung für ein abgesichertes<br />

24-V-Versorgungssystem. Durch den integrierten<br />

Zwei-Draht-Bus zwischen der Stromversorgung und dem Geräteschutzschaltersystem<br />

lässt sich Quint Power einfach und kostengünstig<br />

in das Netzwerkprotokoll von Caparoc einbinden. Die<br />

Profinet-Schnittstelle des Geräteschutzschaltersystems ermög-<br />

136 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

DURCH SMARTE VERKNÜPFUNG<br />

DER STROMVERSORGUNG MIT DEM<br />

GERÄTESCHUTZSCHALTER WIRD DAS<br />

24-V-VERSORGUNGSSYSTEM EINER<br />

PRODUKTIONSANLAGE DIGITALISIERT<br />

Basic. Auf diese Weise wird die Datentransparenz der kompletten<br />

Anlage erhöht und der Anwender erhält Informationen über alle<br />

wesentlichen Betriebs- und Diagnosedaten. Ein solch umfassendes<br />

Condition Monitoring führt letztlich zu einer hohen Anlagenverfügbarkeit.<br />

Ferner liefert das System die Daten zur Ermittlung der Leistungsreserven<br />

einer Anlage. In Kombination mit einem modularen<br />

Aufbau vereinfacht sich folglich die Erweiterung der Anlage.<br />

Im Hinblick auf die Bestrebungen zur Erlangung einer höheren<br />

Energieeffizienz kann der Anwender zusätzliche Leistungsreserven<br />

und große Verbraucher feststellen.<br />

licht nun eine vollständige Transparenz sowie den Zugriff auf das<br />

Gesamtsystem. Darüber hinaus kann der Anwender per Webserver<br />

vor Ort auf Betriebszustände, Fehlermeldungen und Einstelldetails<br />

des Systems zugreifen. Die Versorgungslösung schafft<br />

somit die vollständige Datenkonsistenz von der Primärseite bis<br />

zu den abgesicherten Verbraucherkreisen.<br />

BAUSTEINBIBLIOTHEK FÜR EINFACHE<br />

INBETRIEBNAHME<br />

Über die Profinet-Schnittstelle lassen sich sämtliche relevante<br />

Daten des Gesamtsystems im übergeordneten Automatisierungssystem<br />

auslesen. Dem Anwender stehen hier allgemeine Betriebsdaten,<br />

das digitale Typenschild, Diagnosedaten der AC-Seite sowie<br />

Diagnosedaten der DC-Seite und der abgesicherten DC-Seite zur<br />

Verfügung. Zudem kann die Parametrierung des Gesamtsystems<br />

einfach und schnell über das Automatisierungssystem<br />

vorgenommen werden. Nach einem Gerätetausch spart die<br />

direkte Übernahme der Parametrierung Zeit und vermeidet<br />

Anwenderfehler.<br />

Bestenfalls wird PLCnext Control als Automatisierungssystem<br />

verwendet. Für diese Steuerungen steht auf dem digitalen Marktplatz<br />

PLCnext Store die Bausteinbibliothek Caparoc Basic bereit.<br />

Sie erleichtert die Inbetriebnahme der Smart Reliable Power<br />

Supply durch vorgefertigte PLCnext-Bausteine, die die Daten<br />

sowohl zyklisch als auch azyklisch auslesen und anwenderfreundlich<br />

aufbereiten. Das spart weitere Zeit und den Programmieraufwand.<br />

Fehlerzustände oder Überschreitungen von Schwellwerten<br />

können also durch die PLCnext Control frühzeitig erkannt werden,<br />

was die Planung von Wartungen effizienter gestaltet und<br />

eine Reduzierung der Ausfallzeiten auf ein Minimum erlaubt.<br />

Das integrierte Fehlerprotokoll gestattet bei der Fehlersuche im<br />

12-bis-24-VDC-Bereich eine schnelle Identifizierung des Problems.<br />

Dabei unterstützt das Meldesystem der Bibliothek Caparoc<br />

FAZIT<br />

Die Lösung Smart Reliable Power Supply ergänzt das Portfolio<br />

der <strong>Digital</strong> Factory now um ein Konzept für den essenziellen<br />

Bereich der Stromversorgung. Aufgrund der smarten Verknüpfung<br />

der Stromversorgung Quint Power (20 A oder 40 A) mit dem<br />

Geräteschutzschaltersystem Caparoc wird das 24-V-Versorgungssystem<br />

einer Produktionsanlage digitalisiert. Die zur Verfügung<br />

gestellten Daten lassen sich einfach und schnell über das Profinet-Protokoll<br />

im übergeordneten Automatisierungssystem auslesen.<br />

Die Bausteinbibliothek unterstützt dabei, indem die Daten<br />

unter anderem in einem anwenderfreundlichen Format bereitgestellt<br />

werden. Je nach Applikation kann der Anwender<br />

Betriebszustände und Fehlermeldungen direkt analysieren und<br />

visualisieren.<br />

Smart Reliable Power Supply ermöglicht somit ein umfassendes<br />

Condition Monitoring für eine hohe Anlagenverfügbarkeit, eine<br />

einfache und fehlerfreie Anlagenerweiterung sowie die<br />

Steigerung der Energieeffizienz.<br />

Bilder: Phoenix Contact<br />

www.phoenixcontact.com<br />

AUTOR<br />

Lukas Wehage, Solution Engineer – VMM<br />

Factory Automation, Phoenix Contact<br />

Electronics GmbH, Bad Pyrmont<br />

ZUSATZINHALTE IM NETZ<br />

www.phoenixcontact.com/digitalfactorynow<br />

Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong> DIGITAL SCOUT 137


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

KAMERASYSTEME<br />

DIGITALE SICHTLÖSUNGEN FÜR<br />

MOBILE ARBEITSMASCHINEN<br />

Maßgeschneiderte Lösungen für die<br />

Sichtfelderweiterung sind ein wichtiger<br />

Bestandteil moderner Arbeitsmaschinen. An<br />

Robustheit und Bildqualität werden dabei hohe<br />

Anforderungen gestellt, ebenso wie an<br />

Integrierbarkeit und Handhabbarkeit. HYDAC<br />

erweitert in diesem Kontext das bestehende<br />

Produktportfolio um digitale Ethernet Kameras<br />

der Produktfamilie HVT 1000 für den<br />

Off-Highway Markt.<br />

Bei Fahrzeugen und Arbeitsmaschinen entstehen aufgrund<br />

ihres Aufbaus nicht einsehbare Bereiche, sogenannte „tote<br />

Winkel“. Um diese zu vermeiden, existieren Lösungen<br />

zur Sichtfelderweiterung, klassisch der Rück- oder die<br />

Seitenspiegel. Diese können jedoch nicht alle schwer einsehbaren<br />

Bereiche abdecken. Daher kommen bei Fahrzeugen immer<br />

häufiger Assistenzsysteme zur Kollisionsvermeidung zum Einsatz.<br />

Hiermit sollen vor allem Unfälle mit Menschen, aber auch<br />

Schäden am Fahrzeug vermieden werden. Während früher vor allem<br />

Ultraschall-Sensoren als Abstandswarner genutzt wurden,<br />

setzt man heute zunehmend auf Kameras oder eine Kombination<br />

von Kamera und Ultraschall. Diese kamerabasierten Sichtlösungen<br />

liefern dem Maschinenbediener weitaus mehr Informationen<br />

als Ultraschall-Sensoren.<br />

Schon lange werden auf Arbeitsmaschinen analoge Kameras<br />

zur Sichterweiterung genutzt. Im Zuge der <strong>Digital</strong>isierung von<br />

Arbeitsmaschinen und dem zunehmenden Bedarf an fusionierten<br />

Daten gewinnen digitale Sensoren an Bedeutung. <strong>Digital</strong>e<br />

Kamerasysteme sind daher immer gefragter.<br />

Um den neuen Systemarchitekturen mobiler Arbeitsmaschinen<br />

und den damit verbundenen neuen Anforderungen bei der Sichterweiterung<br />

gerecht zu werden, erweitert HYDAC das umfangreiche<br />

Sensorprogramm um die digitale Ethernet Kamera HVT 1000.<br />

ANFORDERUNGEN AN MODERNE<br />

SICHTFELDERWEITERUNG<br />

Eine Kamera ist in vielen Fällen ein Hilfsmittel zum Zweck der<br />

„Sichtfelderweiterung“. Oberste Anforderung an die Komponente<br />

und das System ist es, dem Maschinenbediener ein aussagekräftiges<br />

Abbild seiner Umgebung zu liefern.<br />

Für Rückfahrkameras wird in der Regel ein großes Sichtfeld von<br />

bis zu 180 ° benötigt. Im Gegensatz zu PKWs kann in Arbeitsma-<br />

138 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

01<br />

01 Flexible Sichtsysteme können den beobachteten<br />

Bereich nach Bedarf anpassen<br />

02 Ein komplettes Sichtsystem besteht aus vielen<br />

interagierenden Komponenten<br />

schinen aber auch die Prozessüberwachung von Interesse sein.<br />

Hierfür wird ein kleineres Sichtfeld benötigt, typischerweise zwischen<br />

30 ° und 90 °, um mehr Details wiedergeben zu können. Um<br />

diesen Bedürfnissen gerecht zu werden, bietet die HVT 1000 eine<br />

breite Auswahl an Sichtfeldern. Die Optik ist zudem für erhöhte<br />

Anforderungen von Arbeitsmaschinen optimiert, was beispielsweise<br />

beim Einsatz von Hochdruckreinigern eine wichtige Rolle<br />

spielt. Das Sichtfeld wird kameraintern digitalisiert. Dabei sind die<br />

AUCH KOMPLEXE STEUERBEFEHLE<br />

KÖNNEN VON DISPLAY ZU KAME-<br />

RA ÜBERTRAGEN WERDEN<br />

Auflösung, die Bildrate sowie der Dynamikumfang von Bedeutung.<br />

Eine sinnvolle Begrenzung der Auflösung und Bildrate ergibt sich<br />

z. B. aus den technischen Möglichkeiten des Anzeigegeräts. Die<br />

durch die Kamera erzeugte Datenmenge wird idealerweise auf das<br />

Display und den Anwendungsfall angepasst. Eine zu hohe Datenmenge<br />

der Kamera führt zu einer höheren, vermeidbaren Rechenlast<br />

bei der Verarbeitung im HMI.<br />

Ähnliches gilt beim Dynamikumfang bzw. der Farbtiefe: Monitore<br />

können nur eine begrenzte Anzahl von Farb- und Helligkeitsstufen<br />

darstellen. In der Praxis führen vor allem hohe Kontraste, wie beispielsweise<br />

bei Gegenlicht, zu Problemen. Für diesen Fall verfügt<br />

die HVT 1000 über einen Sensor mit HDR-Modus. Er nimmt eine<br />

Serie von Bildern mit unterschiedlichen Belichtungen auf und<br />

kombiniert diese in einem Bild. So können Details auch bei<br />

schwierigen Lichtverhältnissen wiedergegeben werden. Zudem<br />

kann die Kamera das Bild transformieren und dieses je nach Anwendungsfall<br />

zurechtschneiden.<br />

BESONDERHEITEN BEI KAMERAS<br />

IN ARBEITSMASCHINEN<br />

Bei der Integration von Kameras in die Maschine und auch im Ersatzteilfall<br />

spielt die einfache Handhabung sowie Montierbarkeit<br />

eine große Rolle. Um den Einbau oder Tausch zu vereinfachen, ist<br />

die HVT 1000 mit zwei Durchgangslöchern ausgestattet, die eine<br />

Befestigung mit M6-Schrauben ermöglichen.<br />

Auch die elektrische Schnittstelle und der Stecker spielen eine<br />

Rolle, wobei Ethernet als Schnittstelle stetig an Bedeutung gewinnt.<br />

Ein Grund dafür ist, dass neue Sensoren mehr Daten senden,<br />

als der häufig verwendete CAN-Bus übertragen kann. Ethernet<br />

bietet hier eine Lösung für Sensoren mit hohem Bandbreitenbedarf.<br />

Bei den Steckverbindern wird von den Komponenten für<br />

Arbeitsmaschinen häufig eine hohe Flexibilität erwartet, da sich<br />

diese dem System anpassen müssen. Je nach Anwendungsfall sind<br />

Lösungen mit Steckverbindern an der Komponente oder Lösungen<br />

mit Kabelabgang von Vorteil. Nicht zuletzt muss die Elektrik/Elektronik<br />

der Kamera den Anforderungen mobiler Arbeitsmaschinen<br />

entsprechen, um beispielsweise mit unterschiedlichen Versorgungsspannungen<br />

arbeiten zu können oder auftretenden elektrischen<br />

Störungen zu widerstehen. Die HVT 1000 ist dementsprechend<br />

mit speziellen Schutzschaltungen ausgestattet.<br />

SYSTEME ZUR SICHTFELDERWEITERUNG<br />

Eine Kamera ist selbst aber nur ein Teil eines Systems zur Sichtfelderweiterung.<br />

Minimal besteht dieses aus einer Kamera, einem<br />

Verbindungskabel und dem Anzeigegerät. Wird als Schnitt-<br />

140 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

02<br />

stelle Ethernet genutzt, lässt sich dieses System durch das Einsetzen<br />

von Ethernet-Switches um weitere Komponenten zu einem<br />

Netzwerk erweitern. So können theoretisch beliebig viele Kameras<br />

(oder Ethernet-fähige Sensoren) mit einem oder mehreren<br />

Endgeräten, z. B. Display oder HMI, verbunden werden. In der<br />

Praxis ist die Anzahl der Geräte im Netzwerk durch die verfügbare<br />

Bandbreite begrenzt.<br />

Diese Flexibilität führt aber auch zu neuen Herausforderungen.<br />

Kamera und Display/HMI müssen aufeinander abgestimmt werden,<br />

damit das Display den Bilddatenstrom im Netzwerk findet<br />

und richtig interpretiert. Um dies zu erleichtern, gibt es Normen<br />

aus dem Bereich Automobil, auf deren Grundlage die Konfiguration<br />

der Ethernet Kamera nach einem standardisierten Befehlssatz<br />

möglich ist (ISO 17215). Die digitale Schnittstelle überträgt also<br />

nicht nur den Videostrom von der Kamera an das Display. Es<br />

können auch komplexe Steuerbefehle vom Display an die Kamera<br />

gesendet werden. Diese bilden die Grundlage für neue Sichtlösungen,<br />

die durch das Zusammenspiel von Hardware und Software<br />

entstehen.<br />

NEUE SICHTLÖSUNGEN DURCH DIGITALE<br />

BILDDATEN, FUSION UND SOFTWARE<br />

So kann das Display/HMI durch entsprechende Befehle die Auflösung<br />

oder die Bandbreite der Kamera ändern. Dies ist z. B.<br />

dann sinnvoll, wenn zwischen einer Vollbilddarstellung auf dem<br />

Display und der Anzeige mehrerer Bilder in verkleinerter Ansicht<br />

umgeschaltet werden soll. Durch eine anforderungsorientierte<br />

Datenübertragungsrate kann die Recheneinheit im Display/HMI<br />

entlastet werden. Die HVT 1000 unterstützt dies durch<br />

die Möglichkeit zum Anlegen vordefinierter Sichtfeldkonfigurationen,<br />

die auf Befehl abgerufen werden. Weiterhin ist es möglich,<br />

die Bilddarstellung zu ändern, das Sichtfeld der Kamera digital<br />

anzupassen oder Funktionen wie die interne Kameraheizung<br />

zu steuern.<br />

In der HVT 1000 lassen sich darüber hinaus Automatik-Funktionen,<br />

wie z. B. die Belichtungssteuerung, an- und abschalten oder<br />

von außen per Befehl steuern. Dies ist dann relevant, wenn mehrere<br />

Bilder im Display zu einer gemeinsamen Top-View- oder<br />

Bird-View-Ansicht fusioniert werden sollen. Hierbei werden die<br />

Kameras von einem zentralen Steuergerät so eingestellt, dass ein<br />

homogenes Gesamtbild entsteht. Im Display/HMI können aber<br />

nicht nur Bildströme fusioniert werden: Sind über ein Gateway<br />

weitere Sensoren mit dem HMI verbunden, z. B. Ultraschall- oder<br />

Radar-Sensoren, dann ist es möglich, diese Informationen im<br />

dargestellten Kamerabild zu überlagern. Der Anwender wird damit<br />

beispielsweise zusätzlich auf ein potenzielles Hindernis aufmerksam<br />

gemacht. Durch die Verwendung mehrerer HVT 1000<br />

in Verbindung mit Ultraschall- und Radar-Sensoren ist so eine<br />

360 ° Umfeldüberwachung um die Maschine möglich.<br />

Bilder: Hydac<br />

www.Hydac.com<br />

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EINFACHE INTEGRATION IN MASCHINEN-<br />

ARCHITEKTUREN DANK ISO 17215<br />

ROBUSTE ELEKTRONIK, AUSGELEGT AUF<br />

HOHE ANFORDERUNGEN<br />

SENSOR MIT HDR-MODUS FÜR<br />

SCHWIERIGE SICHTVERHÄLTNISSE<br />

FUSION MEHRERER BILDER ZU TOP-VIEW<br />

ODER BIRD-VIEW MÖGLICH<br />

Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong> DIGITAL SCOUT 141


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

FÜR JEDES SZENARIO DIE OPTIMALE LÖSUNG GENERIEREN<br />

ENERGIEMANAGEMENT FÜR ELEKTROHYDROSTATISCH<br />

ANGETRIEBENE MASCHINEN<br />

01<br />

Wie durch ein intelligent ausgelegtes Energie<br />

Management System (EMS) Verluste minimiert<br />

und die installierte Leistung von Maschinen<br />

signifikant reduziert werden können.<br />

Im industriellen Umfeld werden immer mehr Antriebssysteme<br />

vom servohydraulischen Drosselprinzip auf elektrohydrostatische<br />

Antriebssysteme (EAS) umgestellt. Dank der 4-Quadranten-Fähigkeit<br />

der in dieser Technologie eingesetzten elektrohydrostatischen<br />

Pumpeneinheit (EPU) und des Wechselrichters<br />

ist es möglich, regenerative Leistungsflüsse, die beim Bremsen<br />

oder durch Fluiddekompression entstehen, zu speichern und<br />

wiederzuverwenden. Somit kommt zu dem ohnehin hohen Effizienzgewinn<br />

beim Wechsel von Drossel- zu Verdrängersteuerung<br />

noch ein weiteres Verlustleistungseinsparpotential hinzu: Das<br />

Vermeiden von dissipierter Wärmeleistung am Bremswiderstand<br />

durch den Einsatz von Energiespeichern, wie sie teilweise auch<br />

in der elektromechanischen Antriebstechnik eingesetzt werden.<br />

LEISTUNGSSPITZEN IM GRIFF BEHALTEN<br />

Bei hydraulischen Maschinen mit hohem Spitzenleistungsbedarf<br />

werden oft Hydrospeicher in Kombination mit einem zentralen<br />

Hydraulikaggregat eingesetzt. Hier wird hydraulisch<br />

Lastspitzenkappung (Peak Shaving) betrieben, indem die Hydrospeicher<br />

große Leistungsspitzen der Achsen bereitstellen<br />

und das Aggregat, mit einem über den Zyklus gemittelten Volu-<br />

menstrom, Fluid nachlädt und damit den mittleren Leistungsbedarf<br />

abdeckt. Hierdurch kann in vielen Fällen die vom Netz bezogene<br />

Spitzenleistung von mehreren hundert Kilowatt auf eine<br />

erheblich kleinere nominale Anschlussleistung des Aggregatmotors<br />

reduziert werden.<br />

Bei der „Hybridisierung“ und dem Konzipieren eines EAS für<br />

solche Maschinen steigt die Anschlussleistung zunächst meist<br />

stark an, da zum einen die Spitzenleistung direkt über den<br />

Gleichrichter vom Netz bezogen wird und zum anderen die Beund<br />

Entschleunigung der Motor-Pumpen-Trägheit weitere Leistungsspitzen<br />

in transienten Phasen generiert. Entsprechend groß<br />

fallen In-line-Komponenten wie Leistungsschütze, Schalter und<br />

Kabel aus (Abbildung 01). Das Bestreben heutiger Maschinenbauer<br />

ist es jedoch, die Anschlussleistung im neuen EPU-basierten<br />

Maschinenkonzept, im Vergleich zum bestehenden<br />

hydraulischen Konzept, möglichst zu reduzieren.<br />

Hier kann ein Energie Management System (EMS), bestehend<br />

aus Ein-/Ausspeisung und Energiespeicher, Abhilfe schaffen. Bei<br />

vielen Anwendungen lässt sich durch den Einsatz von aktiv oder<br />

passiv arbeitenden Kondensatorspeichern und/oder kinetischen<br />

Speichern, die Anschlussleistung auf einen Bruchteil der Spitzenleistung<br />

reduzieren. Hier sind besonders oszillierende<br />

Anwendungen wie elastische Materialbelastungstests oder Gaskompressoren<br />

und Druckübersetzer zu nennen, bei denen sehr<br />

hohe positive sowie negative Leistungsspitzen auftreten, und<br />

eher geringe Prozessenergie gefordert ist. Aber auch bei Umformpressen,<br />

Druck- und Spritzgussmaschinen und Hexapoden sind<br />

Peak-Shaving-Ansätze sinnvoll.<br />

Autor: Tim Reidl, Senior System & Simulation Engineer, Moog Industrial<br />

142 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

02<br />

01 Servohydraulischer Ansatz, EAS mit AC-AC Servoumrichtern und<br />

Bremswiderständen und EAS mit Energiemanagement und Lastspitzenkappung<br />

durch den Einsatz von Energiespeichern<br />

02 Kundenzentrierter Lösungsfindungsprozess zur Evaluierung des<br />

EAS und schließlich des EMS<br />

GEMEINSAM MIT DEM KUNDEN AGIEREN<br />

Bei Kundenanwendungen im Test- und Metallumformbereich<br />

konnte die vom Netz bezogene maximale Leistung im Vergleich<br />

zum EAS ohne Energiemanagement zum Teil um den Faktor 6 reduziert<br />

werden. Es bedarf einer ausführlichen Simulation der<br />

jeweiligen Anwendung und der Antriebskomponenten, um erörtern<br />

zu können, welches EMS am besten geeignet ist. Hierzu wird<br />

gemeinsam mit dem Maschinenbauer ein kundenzentrierter<br />

Lösungsfindungsprozess (Abbildung 02) durchgeführt.<br />

Nachdem die Anforderungen (Pflichtenheft) und Maschinendaten<br />

bereitgestellt werden (Abbildung 02, Punkt 1), geht es an<br />

die Auslegung und Simulation des EAS (Abbildung 02, Punkt 2).<br />

Hierbei wird iterativ mit dem Kunden definiert, welche Zylinder<br />

(Gleichgang, Differential, Dreiflächen, usw.), EAS-Bauweise<br />

(autark, halboffen) und Funktionalität (Flächenumschaltung, Sicherheit,<br />

Dekompressionskonzept) realisiert werden soll. Abschließend<br />

werden die EPU- und Drive-Größen mithilfe der sich<br />

ergebenden Lastzyklen bestimmt. Dabei haben beispielsweise<br />

die Prozesskräfte und Kompressions-/Dekompressionsvorgänge<br />

großen Einfluss auf die Auslegung der Einzelkomponenten und<br />

auf das Gesamtsystem. Vor allem bei hochdynamischen Anwendungen<br />

dürfen jedoch Beschleunigungskräfte durch Massen,<br />

Trägheit oder Gravitationskraft nicht vernachlässigt werden, da<br />

hier oft entscheidende Spitzenleistungen in das System eingeführt<br />

oder rekuperiert werden müssen. Unter Berücksichtigung<br />

dieser Zusammenhänge kann das EMS nun konkretisiert und optimiert<br />

werden. Möglich sind die in Tabelle 1 und Abbildung 03<br />

skizzierten Grund-Topologien.<br />

OPTIMIERUNG BIS INS DETAIL<br />

Bei der Entwicklung einer potenziellen Energiemanagement-Lösung<br />

bedient sich der Applikationsingenieur aus einem modular<br />

aufgebauten Baukasten bestehend aus Einspeisungen und Spei-<br />

Was hat ein Smartphone mit<br />

gesunder Milch zu tun?<br />

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Milch hält länger, wenn sie mit Bürkert-Lösungen pasteurisiert oder ultrahocherhitzt<br />

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und schwerfällige Tasten ersetzt. Wo immer Gase oder Flüssigkeiten ins Spiel<br />

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<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

03<br />

chern verschiedener Arten und Größen. Dieser Baukasten bietet<br />

eine große Bandbreite an Leistungs- und Energieanforderungen,<br />

mit denen eine Vielzahl an Anwendungen abgedeckt werden<br />

kann.<br />

Die resultierenden Lösungen werden anhand aussagekräftiger<br />

Simulation betrachtet und in einem iterativen Prozess mit dem<br />

Kunden diskutiert, da an dieser Stelle häufig noch Anforderungen<br />

ergänzt oder geändert werden. Darüber hinaus gilt es, Nutzen<br />

und Mehrwert möglicher Lösungen dem damit verbundenen<br />

Aufwand sowie den Investitions- und Betriebskosten gegenüber-<br />

Topologie Aufbau Eigenschaften<br />

a) Passiver Gleichrichter<br />

(GR) mit Wechselrichter<br />

(WR) und mit Bremswiderständen<br />

(BR)<br />

b) Rückspeisefähiger<br />

aktiver Gleichrichter mit<br />

Wechselrichter (im<br />

Verbund)<br />

c) Aktive oder passive<br />

Einspeisung mit<br />

passivem Kondensatorspeicher<br />

(KS)<br />

d) Aktive oder passive<br />

Einspeisung mit<br />

(aktivem) kinetischen<br />

Energie-Speicher (KES) 1)<br />

2)<br />

Dissipation von<br />

regenerativer Leistung,<br />

keine Lastspitzenkappung<br />

Rückspeisen von<br />

regenerativer Leistung,<br />

keine Lastspitzenkappung<br />

Speichern und Wiederverwenden<br />

von<br />

regenerativer Leistung,<br />

Lastspitzenkappung<br />

Speichern und wiederverwenden<br />

von<br />

regenerativer Leistung,<br />

Lastspitzenkappung,<br />

Spannungsstabilisierung<br />

1)<br />

Kann auch zusätzlich mit passivem Kondensatorspeicher<br />

ausgestattet sein<br />

2)<br />

Kann auch mit aktivem Kondensatorspeicher (DC-DC Wandlern<br />

und Kondensatoren) ausgeführt sein, anstatt mit KES, je nach<br />

Anforderung<br />

03 Grundlegender Aufbau von vier verschiedenen<br />

Energiemanagement-Topologien<br />

zustellen und entsprechende Priorisierungen vorzunehmen. An<br />

dieser Stelle kann idealerweise auch der Maschinenanwender<br />

miteinbezogen werden und Informationen darüber liefern,<br />

inwiefern zum Beispiel eine leistungsrückspeisende Lösung<br />

zulässig ist, oder wie weit die Anschlussleistung reduziert werden<br />

soll. Für jedes Szenario wird im Detail bewertet, wie sich die<br />

Investitionskosten gegenüber der Energieeinsparung und auch<br />

hinsichtlich der Baugrößenreduktion der In-line Komponenten<br />

verhalten.<br />

Dank dieses Ansatzes ist es möglich, innerhalb kürzester Zeit<br />

die optimale Lösung für jede Anwendung zu entwickeln und zu<br />

projektieren. Dabei wirkt sich der schon länger vorherrschende<br />

Trend der immer effizienter arbeitenden Antriebstechnik positiv<br />

zu Gunsten einer nicht-dissipativen Lösung (Abbildung 03,<br />

Punkt a) aus. Diese Tendenz wird durch die in jüngerer Zeit<br />

rasant steigenden Energiepreise noch verstärkt und die Amortisierungszeit<br />

für eine etwaige Mehrinvestition in Speichertechnologie<br />

zunehmend verkürzt.<br />

An dieser Stelle ist anzumerken, dass die Energiemanagement-<br />

Lösung und auch die Vorgehensweise aus Abbildung 02 nicht nur<br />

auf EAS-basierte Anwendungen beschränkt ist, sondern genauso<br />

für elektromechanische Antriebstechnik anwendbar ist. Hierbei<br />

werden in Abbildung 02, Punkt 2 die passenden elektromechanischen<br />

Komponenten evaluiert und anschließend das aus der Simulation<br />

resultierende Leistungsprofil in Abbildung 02, Punkt 3<br />

verwendet, um die Energiemanagement-Lösungen auszulegen,<br />

zu simulieren und schließlich in Abbildung 02, Punkt 4 zu vergleichen.<br />

Es ist ohne weiteres auch möglich die Technologien zu<br />

kombinieren und einen Teil der Achsen als EPU-Antrieb und<br />

einen anderen Teil voll-elektrisch auszuführen, je nach Anforderung<br />

an Genauigkeit, Robustheit, Sicherheit, Kraft und Geschwindigkeit.<br />

Hierbei kann ein gemeinsames EMS genutzt werden, um<br />

die Effektivität zu erhöhen und die Kosten zu senken.<br />

Bilder: Moog<br />

www.moog.com/industrial<br />

144 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


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<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

RFID IM EX-BEREICH<br />

MEHR SICHERHEIT IN PROZESS-<br />

TECHNISCHEN ANLAGEN<br />

Der Transport von Flüssigkeiten und pumpfähigen Medien läuft oftmals<br />

über sogenannte Schlauchbahnhöfe. Diese Verbindungen müssen korrekt<br />

hergestellt werden, um eine versehentliche Vermischung von Stoffen und<br />

das Hinzufügen von falschen Chemikalien zu vermeiden. Wie kann RFID bei<br />

der Überwachung helfen?<br />

146 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

01 RFID-<br />

Schreib-/<br />

Lesekopf<br />

30GM-Ex<br />

EINSATZ IN RAUER<br />

UMGEBUNG<br />

02 Die Übergabe<br />

zwischen verschiedenen<br />

Anlagenteilen erfolgt<br />

über sogenannte<br />

Schlauchbahnhöfe<br />

Da RFID keiner Sichtverbindung bedarf, funktioniert die Erkennung<br />

auch in rauer und verschmutzter Umgebung, in denen optische<br />

Identifikationsverfahren nicht zum Einsatz kommen können.<br />

Eine fehlerhafte Verbindung wird sofort erkannt und kann<br />

behoben werden. Durch entsprechende Integration in die Steuerung<br />

kann ein Anlaufen von Pumpen oder der Start des nächsten<br />

Prozessschrittes im Fehlerfall verhindert werden.<br />

Mit den RFID-Schreib-/Leseköpfen IPH-30GM-Ex (LF,<br />

125 kHz) und IQH1-30GM-Ex (HF, 13,56 MHz, ISO 15693) von<br />

Pepperl+Fuchs stehen nun für diese Anwendungsfälle in explosionsgefährdeten<br />

Bereichen zwei kompakte Geräte mit Atex-Zulassung<br />

für Zone 1 und Zone 21 zur Verfügung. Die robusten Edelstahlgehäuse<br />

in der bekannten 30-GM-Bauform sind UV-beständig,<br />

verfügen über Schutzart IP68 und eignen sich für den Einbau<br />

in rauer Umgebung.<br />

Eine weitere Besonderheit ist der Betriebstemperaturbereich<br />

von –20 bis +70 °C, sodass sich die Schreib-/Leseköpfe auch im<br />

Außenbereich und in der Nähe von Kälte- oder Wärmequellen<br />

problemlos betreiben lassen. Damit erweitert Pepperl+Fuchs das<br />

umfangreiche Portfolio an Komponenten für explosionsgefährdete<br />

Bereiche.<br />

Bilder: Pepperl+Fuchs<br />

In explosionsgefährdeten Bereichen der Prozessautomation<br />

können schon kleine Fehler bei Routineaufgaben ein hohes Gefahrenpotenzial<br />

bergen. Eine einfache Verwechslung kann hohe<br />

Schäden an Anlagen und Umwelt, Produktionsausfälle und<br />

schlimmstenfalls auch Gefahr für Gesundheit und Leben von<br />

Mitarbeitenden bedeuten. Durch den Einsatz von RFID-Technologie<br />

schließt die automatische Identifikation Fehler durch<br />

menschlichen Irrtum aus und spart zudem Zeit.<br />

Flüssige bzw. pumpfähige Medien werden in Anlagen der Prozessindustrie<br />

auf verschiedenen Wegen – per Lkw, Bahn oder<br />

Schiffen – angeliefert und dem Produktionsprozess oder Lagern<br />

über teilweise kilometerlange Rohrleitungssysteme zugeführt.<br />

Dies und die Übergabe zwischen verschiedenen Anlagenteilen<br />

erfolgt über sogenannte Schlauchbahnhöfe. Dabei ist es äußerst<br />

wichtig, dass diese Verbindungen korrekt hergestellt sind. Weiterhin<br />

ist eine lückenlose Rückverfolgbarkeit und Dokumentation<br />

der im Prozess verwendeten Chargen häufig eine Anforderung<br />

der Qualitätssicherung.<br />

Falsch hergestellte Verbindungen an den Kupplungsstellen<br />

können zu Produktionsausfällen, Ausschuss wertvoller Rohstoffe,<br />

ungeplanten Anlagenstillständen und schlimmstenfalls auch gefährlichen<br />

Situationen führen. Dank der Identifikation mittels<br />

RFID in den Schlauchbahnhöfen können hier Fehler wirksam<br />

ausgeschlossen werden.<br />

www.pepperl-fuchs.com<br />

AUTOR<br />

Sascha Päschel, Produktmanager RFID,<br />

Pepperl+Fuchs SE, Mannheim<br />

RFID<br />

RFID (radio-frequency identification)<br />

bezeichnet eine Technologie zum automatischen<br />

und berührungslosen Identifizieren<br />

und Lokalisieren von Objekten und Lebewesen<br />

mit Radiowellen. Ein RFID-System<br />

besteht aus einem Transponder (umgangssprachlich<br />

auch Smart-Label oder Tag<br />

genannt), der sich am oder im Gegenstand<br />

befindet und einen kennzeichnenden Code<br />

enthält, sowie einem Lesegerät zum<br />

Auslesen dieser Kennung.<br />

Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong> DIGITAL SCOUT 147


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

SMART SERVICES<br />

IIOT-PLATTFORM VERNETZT<br />

VERTEILTE SYSTEME<br />

Lohnt es sich, Assets mit einer Industrial-IoT-Lösung zu überwachen, oder ist das<br />

vor allem kompliziert und teuer? Der Betreiber der IIoT-Plattform Proficloud.io<br />

verspricht, dass sämtliche prozesstechnischen Bereiche profitieren.<br />

In fast allen Unternehmen der Prozessindustrie stehen Maßnahmen<br />

für eine effiziente Rohstoff- und Energienutzung auf der<br />

Agenda. Ebenso wichtig ist ihnen, die Prozessexzellenz zu stärken,<br />

also transparente, wirtschaftliche und beherrschbare Prozesse<br />

zu etablieren. Denn gerade in der Prozessindustrie führen<br />

häufig bereits geringe Störungen zu hohen Kosten. Erst eine intensive<br />

Überwachung ihrer Parameter macht komplexe, wartungsintensive<br />

Maschinen und Anlagen verlässlich und profitabel.<br />

Ein adäquates Monitoring sowie regelmäßige Zustandsanalysen<br />

sind somit von wesentlicher Bedeutung – allerdings ist<br />

eben das auch zeit- und personalintensiv. Das gilt insbesondere,<br />

wenn es sich um verteilte Systeme in großen Werken oder über<br />

mehrere Standorte handelt.<br />

Hier bieten sich vernetzte Lösungen mit geringer Latenz an,<br />

die den Asset-Status an jedem Ort und zu jeder Zeit visualisieren<br />

sowie den Arbeitsalltag des Instandhaltungsteams und der Produktionsleitung<br />

mit übersichtlichen Daten und schnellen Alerts<br />

unterstützen. Die Frage ist jedoch, wie sich ein modernes Monitoring<br />

mit überschaubaren Kosten, Aufwänden und IT-Ressourcen<br />

realisieren lässt. Als eine Lösungsmöglichkeit steht die Industrial-IoT-Plattform<br />

Proficloud.io von Phoenix Contact zur<br />

Verfügung. Als Komplettanbieter liefert das Unternehmen Hardwarekomponenten<br />

– beispielsweise Steuerungen des offenen<br />

Ecosystems PLCnext Technology sowie Gateways oder Energiemessgeräte<br />

der Produktfamilie Empro –, über die sich Pumpen<br />

oder auch ganze Anlagen mit Proficloud.io verbinden. Die Hardware<br />

überträgt die erforderlichen Daten auf die Plattform, dort<br />

läuft der standardisierte und einfach bedienbare Smart Service.<br />

TLS-Verschlüsselung und zertifikatsbasierte Authentifizierung<br />

sorgen dabei für sichere Kommunikation.<br />

DER EINSTIEG IST GANZ EINFACH<br />

Als Plug-and-Play-fähige IIoT-Plattform benötigt Proficloud.io im<br />

ersten Schritt keine Speicher- und Rechenkapazitäten im anwendenden<br />

Unternehmen. Smarte Devices zu verbinden, dauert in<br />

der Regel nur ein paar Minuten, ohne dass dafür Implementierungskosten<br />

anfielen. Sie sind sowohl in puncto Funktionsum-<br />

148 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

fang als auch bezüglich der Anwenderzahl flexibel skalierbar.<br />

Aufgrund der einfachen Handhabung der Smart-Service-Anwendungen<br />

können selbst Nutzer ohne IT-Kenntnisse schon nach<br />

kurzer Einarbeitungszeit von den Vorteilen der <strong>Digital</strong>isierung<br />

profitieren: datengetriebene, bessere und schnellere Entscheidungen,<br />

größere Effizienz und höhere Produktivität anstatt des<br />

bislang üblichen redundanten Arbeitens.<br />

Ein Beispiel: Die MachineManager-Hardware überwacht Anlagen,<br />

indem sie den Energieverbrauch und wichtige Parameter<br />

von Motoren, Maschinen und anderen Verbrauchern misst – inklusive<br />

einer Mischlastüberwachung. Diese Daten sind zunächst<br />

lediglich vor Ort einsehbar oder werden via Gateway über gängige<br />

Feldbussysteme in lokale IT-Systeme übertragen. Sobald die<br />

MachineManager-Hardware über das Gateway mit Proficloud.io<br />

verbunden ist, kann sich das für den Service zuständige Personal<br />

die Daten an jedem beliebigen Ort ansehen.<br />

Unter anderem werden hochfrequent erfasste Energieprofile<br />

visualisiert. Aus diesen Informationen lassen sich Aussagen über<br />

den Maschinenzustand ableiten. Wenn beispielsweise ein Drehmoment<br />

steigt, kann das Rückschlüsse auf ein verändertes<br />

Mischungsverhältnis und damit auf die Qualität des Produkts<br />

erlauben. Wer Prozessdaten analysieren und über einen längeren<br />

Zeitraum speichern, vergleichen und bewerten möchte, kann dazu<br />

den Service Time Series Data heranziehen. Aus übersichtlichen<br />

Datenreihen können damit Maßnahmen abgeleitet und begründet<br />

werden, die die Effizienz erhöhen und Ausfallzeiten verringern.<br />

FÜNF SERVICES FÜR FUNDIERTE<br />

PROZESSOPTIMIERUNGEN<br />

Nach der Verbindung der Maschinen und Anlagen mit der Industrial-IoT-Plattform<br />

steht eine Reihe von Smart Services zur Verfügung,<br />

mit denen sich die Wirtschaftlichkeit und Sicherheit der<br />

Produktion steigern lassen. Die fünf wesentlichen sind:<br />

n Device Management Service: Damit können Anwender ihre<br />

Geräte, Maschinen und Anlagen zu Proficloud.io hinzufügen<br />

und dort verwalten. Die Anwendung umfasst standardisierte<br />

Geräteinformationen, die den Nutzern vorliegen, sobald sie in<br />

der Applikation aufgetreten sind. Den Anwendern wird auf einer<br />

übersichtlichen Oberfläche jederzeit der aktuelle Status<br />

angezeigt, zum Beispiel die Auslastung einer Anlage, Metadaten<br />

wie Firmware- und Hardwareversionen sowie der State<br />

of Health und Logs. Voraussetzung dafür ist die Nutzung der<br />

Smart Devices von Phoenix Contact. Geräte von Drittanbietern<br />

lassen sich über das grafische Entwicklungswerkzeug Node-<br />

Red anbinden. Firmware-Updates für die Hardware von<br />

Phoenix Contact werden automatisch und zentral gesteuert<br />

eingespielt.<br />

n Time Series Data Service: Diese Anwendung ermöglicht, Prozessdaten<br />

aller Art aufzuzeichnen, zu beobachten und darauf<br />

zuzugreifen. Dazu gehören beispielsweise Daten über Durchflussmengen,<br />

Temperaturen und Energieprofile, die sich für<br />

langfristige datengetriebene Entscheidungen verwenden lassen.<br />

Eine Alert-Funktion informiert die Anwender schnellstmöglich,<br />

wenn ein definierter Schwellwert überschritten wird.<br />

n Impulse Analytics Service: In Kombination mit dem IoT-fähigen<br />

Gerät ImpulseCheck von Phoenix Contact handelt es sich<br />

bei der Anwendung um das erste intelligente Assistenzsystem<br />

für den Überspannungsschutz im Netzschutzbereich. Der<br />

State of Health sämtlicher in Proficloud.io integrierter Schutzgeräte<br />

wird dargestellt, weshalb sich deren verbleibende<br />

Lebensdauer besser vorhersagen lässt. Anhand der visualisierten<br />

Daten erkennt der Wartungstechniker ohne manuelle<br />

Überprüfung, ob ein Schutzgerät ausgetauscht werden muss.<br />

n Emma Service: Der Smart Service „Emma“ (Energy Monitoring,<br />

Management, Analytics) erlaubt zusammen mit den IoTfähigen<br />

Energiemessgeräten der Produktfamilie Empro ein<br />

Smart Services reduzieren Ausfallzeiten und<br />

machen Schluss mit redundanten, manuellen<br />

Arbeitsabläufen<br />

Robert Bieber,<br />

Phoenix Contact Smart Business<br />

modernes Energiemanagement. Mit einem intuitiven Design<br />

bietet Emma ein flexibles Funktionsspektrum im Bereich der<br />

elektrischen Energie- und Leistungsdatenvisualisierung. Der<br />

Service unterstützt Energiemanagement-Beauftragte dabei,<br />

diese Daten zu überwachen, zu analysieren und zu bewerten.<br />

Auf Basis dieser Informationen können die richtigen Maßnahmen<br />

definiert und umgesetzt werden. Der Energieverbrauch<br />

sinkt, die Energieeffizienz steigt und am Ende stehen geringere<br />

Kosten zu Buche.<br />

n User Management Service: Mit diesem Kernservice organisiert<br />

das Unternehmen seine Anwender in Proficloud.io. Ihnen<br />

können individuelle Profile, Rollen und Rechte zugewiesen<br />

werden, sodass sie Zugang zu den für sie relevanten Dashboards<br />

und Daten erhalten, aber nur in erlaubten Bereichen<br />

editieren können.<br />

FAZIT: KOSTEN RUNTER, PRODUKTIVITÄT RAUF<br />

Durch die <strong>Digital</strong>isierung lassen sich nachweislich Kosten verringern<br />

sowie die Produktivität steigern. Doch zuvor müssen<br />

aus den vielen erfassten Daten nutzbringende Informationen<br />

gezogen werden. Mit den einfach handhabbaren Smart Services<br />

der Industrial-IoT-Plattform Proficloud.io ist dies möglich.<br />

Bilder: Phoenix Contact<br />

www.phoenixcontact.de<br />

AUTOR<br />

Robert Bieber, Manager,<br />

Phoenix Contact<br />

Smart Business GmbH, Berlin<br />

Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong> DIGITAL SCOUT 149


<strong>SPS</strong> <strong>2022</strong><br />

ANLAGEN AUS DER FERNE<br />

ÜBERWACHEN<br />

Yokogawa hat die Installation eines IoT-Systems für<br />

die Kenya Electricity Generating Company PLC<br />

(KenGen) erfolgreich abgeschlossen. Zur Verbesserung<br />

der Betriebseffizienz nutzt das System das<br />

Exapilot Operation Efficiency Improvement<br />

Package von Yokogawa. Zur Verwaltung von<br />

Anlageninforma tionen kommt das Prozess- und<br />

Informations management­ System Exaquantum<br />

zum Einsatz. Das IoT-System ermöglicht ein<br />

zentrales Management der Stromerzeugungseinheiten<br />

in den einzelnen Kraftwerken, hilft bei der<br />

Ursachenfindung für auftretende Probleme und<br />

liefert Informationen zum Wartungsstatus der<br />

entsprechenden Geräte. Durch die integrierte<br />

Fernüberwachung, die automatisierte Ursachenanalyse<br />

und die zentrale Historienverwaltung<br />

werde sichergestellt, dass Wartungen rechtzeitig<br />

durchgeführt werden.<br />

www.yokogawa.com/de<br />

DATENZENTRIERTES ENGINEERING<br />

Aucotec stellte auf der Achema gleich zwei neue Konzepte<br />

vor: Das eine soll Anlagenbetreibern und ihren Kontraktoren<br />

künftig die Kommunikation und Übergabe von Daten und<br />

Dokumenten erleichtern. Das zweite soll ein neues Level der<br />

Bereitstellung und Nutzung von Daten zu allen relevanten<br />

Assets schaffen. Beide Lösungen fußen auf der kooperativen<br />

Plattform Engineering Base (EB).<br />

Betreiber erreichen damit laut Anbieter mehr Effizienz im<br />

Aufbau des digitalen Zwillings und erhalten zugleich mehr<br />

Intelligenz für seine Nutzung. So soll der aufgrund disziplinübergreifender<br />

Datenzentrierung umfangreiche <strong>Digital</strong> Twin<br />

in EB Wartung und Umbauten beschleunigen. Die neue „EB<br />

Alliance“ zur Kommunikation wird zwei Themenbereiche<br />

enthalten: nahtlosen Datenaustausch von Betreibern und<br />

Lieferanten, die zu „ihrem“ EB jeweils eigene Umgebungen<br />

aufgesetzt haben, sowie das Auslagern und konsistente<br />

wieder Integrieren des digitalen Zwillings von Umbauprojekten<br />

einer laufenden Anlage. Das zweite Konzept beinhaltet<br />

eine umfangreiche Navigationslösung, die Betreibern<br />

sämtliche Zusammenhänge eines Assets aufzeigen soll. Der<br />

digitale Zwilling in EB sei viel detaillierter und intelligenter als<br />

alle Informationen, die dokumentenbasierte Systeme für die<br />

Anlagenwartung bereitstellen können.<br />

www.aucotec.com<br />

ENCODER<br />

FÜR ANTRIEBSTECHNIK & ROBOTIK<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<br />

hochdynamischen Prozessen<br />

• Kundenspezifische, individuelle Lösungen<br />

sps <strong>2022</strong>, Halle 4A, Stand 301<br />

SIKO GmbH, www.siko-global.com


MISST NICHT NUR WERTE.<br />

SONDERN HAT SIE AUCH.<br />

THE 6X ® . NEU VON VEGA.<br />

Der VEGAPULS 6X ist der weltweit erste Radar-Füllstandsensor, der nicht nur<br />

technisch perfekt ist, sondern auch den Menschen berücksichtigt. Weil er so<br />

einfach zu bedienen ist. In jede Anlage passt. Und von einem Unternehmen<br />

gemacht ist, das Entscheidungen an Werten orientiert, die gut für alle sind.<br />

VEGA. HOME OF VALUES.<br />

www.vega.com/radar


Prozesstechnik<br />

Extrem robust und<br />

adaptiv?<br />

DMU 02 Vario von AFRISO!<br />

Druck- und Füllstandmess -<br />

geräte für die Prozesstechnik<br />

Voll verschweißtes Edel stahl-<br />

Messsystem<br />

www.afriso.de/dmu-vario<br />

SCHNELLERES ENGINEERING<br />

Die neue Eplan-Plattform 2023 soll die<br />

Projektierung mit neuer Cloud-basierter<br />

Artikelverwaltung und Multinorm-Unterstützung<br />

für Schaltplan-Makros<br />

vereinfachen und beschleunigen. So<br />

sollen Anwender gerade bei internationalen<br />

Projekten durch vereinfachtes<br />

Artikel-Datenmanagement schneller<br />

zum Ergebnis kommen. Der neue<br />

3D-Grafikkern, ein optimierter Kabeleditor<br />

sowie das neue Einfügezentrum<br />

bringen laut Anbieter mehr Performance.<br />

Mit der neuen Artikelverwaltung<br />

lassen sich jetzt bis zu 20 unterschiedliche<br />

Schaltplan-Makros je Artikel<br />

zuweisen. Die Software ordnet einem<br />

Gerät nach Auswahl der entsprechenden<br />

Norm automatisch das Makro zu.<br />

www.eplan.de<br />

DRUCKMESSGERÄTE FÜR<br />

WASSERSTOFF<br />

Wasserstoff gilt als schwieriges<br />

Medium, da die besonders<br />

kleinen Moleküle selbst<br />

Edelstahl durchdringen und<br />

zudem Schäden in der Materialstruktur<br />

verursachen können<br />

wie beispielsweise Versprödung<br />

oder Rissbildung. Labom<br />

hat mehrere Druckmessumformer-Serien<br />

entwickelt, die sowohl in standardisierten als<br />

auch in anwendungsdefinierten Wasserstoffprozessen<br />

eingesetzt werden können. Die Messgeräte<br />

der Serien Pascal CV4, Pascal Ci4 oder auch<br />

Compact CA16 decken je nach Ausstattung des<br />

einzelnen Druckmessumformers einen Messbereich<br />

zwischen –1 und 1.050 bar ab, sind bis<br />

–40 °C einsetzbar und werden außerdem mit<br />

Ex- und teilweise SIL-Zertifizierung angeboten.<br />

Als messstoffberührte Materialien werden<br />

wasserstoffgeeignete Edelstähle verwendet<br />

sowie ebenfalls wasserstoffgeeignete Kunststoffe<br />

wie NBR, EPDM oder PVDF.<br />

Um die Beständigkeit von ölgefüllten Messgeräten<br />

zu prüfen, kann ein Tool verwendet werden,<br />

das ermittelt, ob eine zusätzliche Vergoldung<br />

erforderlich ist.<br />

www.labom.com<br />

GÄRPROZESSE UND REINIGUNGSSTATUS<br />

ÜBERWACHEN<br />

Fließend feinfühlig.<br />

dichtungsfreie Konstruktion<br />

(messstoffberührende Teile)<br />

Verwendung von FDA-/lebensmittelzugelassenen<br />

Materialien<br />

Installation in Rohrleitungen ab DN 40<br />

verschleißfreies, induktives Messverfahren<br />

keine Beeinflussung der Messgenauigkeit<br />

durch Ablagerungen<br />

JUMO tecLine Ci<br />

Induktiver Leitfähigkeits- und Temperatursensor<br />

Willkommen bei JUMO.<br />

www.jumo.net<br />

Besuchen Sie uns in Halle 4A, Stand 445.<br />

Das Multisensor-Messgerät Fermentation Monitor QWX43<br />

soll alle für den Gärprozess relevanten Parameter wie den<br />

Vergärungsgrad, Restextrakt und den Alkoholgehalt berechnen.<br />

Die genaue und<br />

wiederholbare Messung<br />

ersetzt das Spindeln und<br />

die Laboranalyse. Die<br />

Daten werden dem<br />

Anwender über das<br />

IIoT-Ökosystem Netilion<br />

von Endress+Hauser per<br />

App oder am Computer<br />

bereitgestellt. Dadurch soll lässt sich der Gärprozess jederzeit<br />

und von überall minütlich überwachen lassen.<br />

Ebenfalls als Multi-Sensor-Messgerät entwickelt, präsentiert<br />

Endress+Hauser mit Liquitrend QMW43 ein Messgerät für die<br />

zuverlässige, wiederholbare und genaue Messung der<br />

Ansatzstärke und Leitfähigkeit. Somit eignet sich das Gerät<br />

zur Überprüfung des Reinigungsstatus von Lager-, Misch- und<br />

Prozessbehältern, Rohrleitungen und Anlagenperipherie, ohne<br />

diese öffnen zu müssen. Ferner lässt sich online die Entstehung<br />

von Belägen überwachen, womit Reinigungsprozesse<br />

bedarfsgerecht angepasst werden können.<br />

Für eine konsistente Überwachung der Desinfektion eignet<br />

sich der Chlorsensor Memosens CCS51D für die Messung von<br />

freiem Chlor.<br />

www.endress.com<br />

152 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>SPS</strong> <strong>2022</strong>


ABREINIGUNGSSTEUERUNG<br />

ÜBERWACHT FILTER<br />

Die Hesch Industrie-Elektronik GmbH ist Partner bei einem<br />

Großprojekt in Dubai. Die Steuerung von Hesch soll in einer<br />

der weltgrößten Anlagen zur Gewinnung von Elektrizität<br />

aus Siedlungsabfällen sicherstellen, dass die Rauchgasentstaubung<br />

reibungslos funktioniert. Die Anlage in Dubai zur<br />

Energiegewinnung aus Abfällen besteht aus fünf Linien, bei<br />

denen jeweils eine Abreinigungssteuerung HE 5750 von<br />

Hesch zum Einsatz kommt. Das Master-Slave-System, das<br />

auf den Betrieb von Großanlagen zugeschnitten ist,<br />

automatisiert die Überwachungsprozesse der Abreinigungsventil-<br />

und Filterfunktionen und stellt damit die Funktionsfähigkeit<br />

der Anlage zu<br />

jedem Zeitpunkt sicher.<br />

Der HE 5750 Master<br />

koordiniert als zentrale<br />

Einheit im CAN-Netzwerk<br />

jeweils zwölf dezentrale<br />

Ventilsteuereinheiten<br />

HE 5724. Die Sensoren<br />

der integrierten Schlauchbruchüberwachung<br />

kontrollieren stetig im Reingaskanal des<br />

Filterausgangs die Staubbelastung. Hierdurch werden<br />

defekte Filterelemente schnell erkannt. Auf diese Weise<br />

wird jederzeit die fehlerfreie Funktion gewährleistet und im<br />

Fall eines Schlauchbruchs sofort eine Meldung mit der<br />

genauen Position der beschädigten Schlauchreihe generiert.<br />

Dies minimiert die Zeit zur Lokalisierung eines defekten<br />

Filterschlauches erheblich und erhöht damit die Verfügbarkeit<br />

und Effizienz der Anlage.<br />

www.hesch-automation.com<br />

PCB-STECKVERBINDER KONFIGURIEREN<br />

escha.net<br />

HOHE SIGNALDICHTE<br />

miniaturisierte SENSORIK<br />

hochpolige M8 Steckverbinder<br />

Anschluss-, Verbindungsleitung<br />

Der Omnimate-4.0-Web-Konfigurator ist über einen Browser<br />

verfügbar und muss nicht installiert werden. Nach den<br />

PCB-Steckverbindern sollen sukzessive weitere Produktgruppen<br />

für eine Web-Konfiguration bereitstehen. Zu den<br />

Vorteilen der Online-Lösung gehört unter anderem, dass die<br />

Produktdaten immer auf dem neuesten Stand sind. Aktualisierungen,<br />

Updates und Pflege der Software entfallen. Die<br />

Cloud-Plattform soll die Kollaboration von mehreren<br />

Mitarbeitern ermöglichen: Beispielsweise wählt das<br />

Engineering Department ein Produkt oder eine konfigurierte<br />

Klemmleiste aus. Dann werden die Daten direkt an den<br />

Einkauf übergeben, der ohne eine erneute Dateneingabe ein<br />

Angebot anfordern und die Bestellung auslösen kann.<br />

Derzeit werde das Rollen- und Rechtemanagement von Easyconnect<br />

erweitert, sodass in Zukunft auch virtuell verschiedene<br />

Aufgaben und Rollen abgebildet werden können.<br />

www.weidmueller.com<br />

ungeschirmt | geschirmt<br />

Leitungsqualität PUR und PVC<br />

Anschlussquerschnitt 0,25mm²<br />

Halle 10.0 | Stand 321


Vollständig<br />

überarbeitet!<br />

Die Berechnung und Gestaltung von<br />

Wälzlagern erreicht eine neue Ära<br />

Wälzlagerpraxis<br />

NOW<br />

ALSO AVAILABLE<br />

IN ENGLISH<br />

Das Standardwerk für Konstrukteure<br />

und Studenten in der 5. Auflage.<br />

Wälzlagerpraxis jetzt bestellen unter shop.vereinigte-fachverlage.de

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