Technische Revue - Media information 2016

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www.technische-revue.eu
Mai 2010 - Jahrgang 29 - N° 5
Technische
Revue
Applikation / MAXON MOTOR
MEHR ANTRIEB FÜR WENIGER
WASSERVERBRAUCH
Sensor+Test 2010
Vorschau
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Weitere Informationen
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Vom 18. bis 20. Mai findet
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für Sensorik, Mess- und
Prüftechnik statt. Wir
präsentieren Ihnen ausgewählte Produkte und
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Seite 10
TR AWARD 2010
Den TR Award 2010 erhielt in diesem Jahr
die Firma Eaton für SmartWire Darwin,
ein neuartiges Kommunikationssystem für
Schaltgeräte. Mehr über das innovative
System erfahren Sie im ausführlichen
Interview im Innenteil.
Seite 20
EPSG / Safety-Standard
Harting / Steckverbinder
igus / Energiekette
Der erste einheitliche
Safety-Standard ist busunabhängig und eignet sich
somit für alle IndustrialEthernet-Lösungen.
Der schwere Industriesteckverbinder mit Blockierfunktion lässt sich nahezu ohne
Werkzeugeinsatz zusammenbauen.
Die erste kontinuierlich
umlaufende Energiekette
eröffnet neue Perspektiven in der Maschinenkonstruktion.
Seite 5
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Seite 24
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N° 5 - Mai 2010
NEUE PRODUKTE
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N° 5 - Mai 2010
Produkt vom Cover
Einbaufertige
Energiekette
Kontinuierlich
umlaufend
Herkömmliche
Handlingund
Transport
Anwendungen
kommen
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aus.
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NEUE PRODUKTE
NACHRICHTEN
AUS DER
INDUSTRIE
Fazit HANNOVER MESSE 2010
Die HANNOVER
MESSE 2010 hat
laut Veranstalter den Konjunkturaufschwung verstärkt. Die Aussteller
blicken optimistisch in die Zukunft. „Weil
die Stimmung auf der HANNOVER MESSE
ein Konjunkturbarometer ist, können wir
jetzt sagen: Es geht wieder bergauf“, sagte
der Vorstandsvorsitzende der Deutschen
Messe AG, Dr. Wolfram von Fritsch, zum
Abschluss der HANNOVER MESSE. „Zwar
hat uns das internationale Flugchaos in den
ersten Tagen getroffen, aber die Messe legte
einen eindrucksvollen Schlussspurt hin.“
Von Fritsch sagte: „Aussteller berichten von
sehr konkreten Projekten, Investitionsvorhaben und Abschlüssen, die in den nächsten
Wochen und Monaten zu einer weiter steigenden Auslastung der Industrie beitragen
werden.
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VDMA: Konjunkturfrühling
trotz Aschewolken
„Die Stimmung auf der Hannover Messe
2010 war bei den deutschen Maschinenund Anlagenbauern – trotz des Vulkanausbruchs und den Folgen des Flugverbots –
frühlingshaft-optimistisch“, kommentierte
Dr. Hannes Hesse, Hauptgeschäftsführer
des VDMA (Verband deutscher Maschinenund Anlagenbau) den Verlauf der weltgrößten Industrieschau. „Der Trend ist eindeutig
nach oben gerichtet. Offen ist allerdings –
wie beim Frühling - das Tempo des Wachstums. Dies wird sich in den nächsten Monaten zeigen. Die Hannover Messe kann mit
ihren Innovationen der Ausgangspunkt für
weiteres Wachstum sein“, betonte Hesse.
SPS/IPC/DRIVES 2010: Hohe
Wiederbuchungsrate
Sieben Monate vor Start der SPS/
IPC/DRIVES 2010 haben sich ca.
90% der Aussteller vom letzten
Jahr bereits angemeldet. Alle Key-Player der
elektrischen Automatisierungsbranche sind
vertreten. Darüber hinaus haben Aussteller,
die aufgrund der angespannten wirtschaftlichen Situation in 2009 aussetzten, sich
wieder zurückgemeldet. Gründe für die hohe
Wiederbuchungsrate sind sicherlich das Erfolgskonzept der Veranstaltung und der Besucherrekord der SPS/IPC/DRIVES 2009.
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Technische
Revue
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Redaktion: Jürgen Wirtz - [email protected]
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Technische Informationen unter:
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Publishing Director
Marketta Lähde,
Thomas Industrial Media bvba
Hendrik Consciencestraat 1b,
2800 Mechelen, Belgien
©2010 Thomas Publishing Co.
Production by Crossmark bvba - www.crossmark.be
Printing by CORELIO printing, Erpe-Mere, Belgium
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N° 5 - Mai 2010
Produkt vom Cover
Schwerer Industriestecker
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Der
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Sicherheit,
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5
FACHBEITRAG
ELASTOMERKUPPLUNGEN
für die Montage- und Handhabungstechnik
Das Haupteinsatzgebiet von spielfreien Elastomerkupplungen sind
Industriezweige im allgemeinen Maschinen- und Anlagenbau.
Werkzeugmaschinen, NC-Fräsmaschinen, Verpackungs- oder
Druckmaschinen sind nur eine kleine Auflistung der Anlagen in denen
diese präzisen Verbindungselemente zum Einsatz kommen. Neben
diesem Gebiet sind Lösungen für die Montage und Handhabungstechnik
ein wichtiges Standbein für den Kupplungshersteller. Im Zuge der
ständigen Weiterentwicklung in dieser Branche eröffnen sich ständig neue
Herausforderungen im Sinne von technischen Realisierungen. Das Knowhow und die jahrelange Erfahrung der Hersteller spiegelt sich in solchen
Konstruktionen und Anwendungen wieder.
In Großserie werden die
Elastomerkupplungen beispielsweise in
verschiedenen Ausführungen in elektrischen
Linearachsen (Zahnriemenachsen) eingesetzt.
In der Abstimmung mit dem Hersteller
aus Baden-Württemberg werden sowohl
Standardprodukte als auch Sonderlösungen
verbaut.
Die Geschwindigkeit mit der das zu
bearbeitende Bauteil bewegt wird spielt eine
maßgebende Rolle in der Produktionsleistung
einer gesamten Anlage. Deshalb werden
Handlingsautomaten primäre nach
Geschwindigkeit und Beschleunigung
entwickelt und gebaut. Weiterhin müssen
die verbauten Zahnriemenachsen ebenfalls
eine sehr hohe Wiederholgenauigkeit
besitzen. Demzufolge sind die Eckdaten
und technischen Parameter für die
Kupplung deutlich definiert: Es müssen
Beschleunigungszeiten von bis zu 50 m/
s2 und Verfahrgeschwindigkeiten von
bis zu 5 m/s ermöglicht werden bei einer
Wiederholgenauigkeit von +/- 0,08 mm.
Diesen Anforderungen werden die spielfreien
Präzisionskupplungen aus dem Hause R+W
6
TR
gerecht. Nach ausführlichen Testreihen seit
2005 erhielten die Kupplungen 2008 die
Freigabe für die Serienanwendung.
Verschiedene Bauformen
Die Zahnriemenachsen und E-Motoren
fordern je nach Bauart eine Standard
Welle-Welleverbindung oder eine WelleHohlwelleverbindung. Bei ersterer Version
wird die vielfach erprobte Modellreihe EKL
eingesetzt. Die Nabe ist zweifach geschlitzt
und hat eine Befestigungsschraube. Als
Nabenwerkstoff werden je nach Anwendung
hochfestes Aluminium, Stahl oder Edelstahl
verwendet. Durch die konstruktive Gestaltung
der Klemmnabe ergibt sich eine Unwucht.
Um diese Unwucht zu minimieren, wird die
Nabe im Regelfall mit Auswuchtbohrungen
versehen. Bei der Klemmung handelt es sich
um eine linienförmige Lastverteilung. Die
Klemmnabe kann durch leichtes Schieben
axial positioniert werden. Die Klemmung
der Kupplungsnabe erfolgt durch eine
seitliche Schraube ISO 4762. Um die
Demontage zu erleichtern, steht optional
ein Demontagesystem zur Verfügung.
Diese besteht aus einem direkt über dem
Schraubenkopf angebrachten Stift, mit dem
die Nabe durch die Schraubenkraft einfach
und effizient aufgedrückt werden kann.
Bei der zweiten Version (Nabe-Hohlwelle)
wurde eine Anbindung der Nabe an eine
Hohlwelle oder eine Bohrung gefordert. Durch
die eingeschränkten Bauraumverhältnisse
konnte eine Klemmung auf der Hohlwelle
nicht realisiert werden. Die Lösung für
diese Anforderung ist der Spreizdorn, der
Drehmomente bis zu 2150 Nm übertragen
kann und einen Hohlwellendurchmesser
von 4 bis 80 mm abdeckt. Zur Montage wird
nach der Einführung des Spreizdorns in
axialer Richtung eine metrische Schraube
im Inneren der Kupplung angezogen.
Durch die axiale Verschiebung der beiden
zueinander konischen Bauteile wird eine
Flächenpressung in radialer Richtung erzeugt.
Diese Pressung wird für die notwendige
Reibschlussverbindung und der damit
resultierenden Drehmomentübertragung
benötigt.
Die Shore-Härten der von den Herstellern angebotenen Sterne
liegen im Bereich von Shore 80A bis Shore 68D.
N° 5 - Mai 2010
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Schmierfrei
Kupplungslösungen für die Montage und Handhabungstechnik
Aufbau und Eigenschaften von
Elastomerkupplungen
Die Elastomerkupplung ähnelt im Aufbau
einer Klauenkupplung, nur das sich zwischen
beiden Nabenhälften ein Kunststoffsegment
befindet. Dieser Elastomerstern besteht
zumeist aus Polyurethan und ist wegen seiner
federelastischen Eigenschaften in der Lage,
Achsversatz, Schwingungen und Stöße zu
kompensieren. Das gute Dämpfungsverhalten
kann sich bei Betrieb in Anlagen mit häufiger
Stoß-, Wechsel- oder Schwingungsbelastung
positiv auf die Lebensdauer der verbundenen
Aggregate auswirken. Die Shore-Härten der von
den Herstellern angebotenen Sterne liegen im
Bereich von Shore 80A bis Shore 68D ( Bild
2 ). In den meisten Fällen kann so ein guter
Kompromiss zwischen Dämpfungsverhalten und
erforderlicher Torsionssteife gefunden werden.
Als bevorzugte Werkstoffe für Elastomersterne
haben sich Polyurethane weitgehend
durchgesetzt.
Aufbau und Eigenschaften von
Metallbalgkupplungen
In vielen Bereichen der
Automatisierungstechnik ist die
Metallbalgkupplung heute nicht mehr
wegzudenken.
Der kritischste Versatz im Dauerbetrieb ist
der Lateralversatz. Dieser Versatz kann durch
Toleranzen der Anbauteile wie Zwischenflansch,
Zentrierglocken oder Lagerbüchsen
entstehen. Bei der Konstruktion muß daher
berücksichtigt werden, daß sich nur kleine
laterale Versätze aufaddieren können. Durch
die hohe Fertigungsgenauigkeit heutiger
Bearbeitungszentren, liegen die Toleranzen
jedoch im Hundertstelbereich.
Mit hochbelastbaren Edelstahlbälgen arbeiten
die Kupplungen bis zu einem lateralem
N° 5 - Mai 2010
Versatz von 0,3 mm sehr zuverlässig und
dauerfest. Bei bestimmten Kupplungstypen
aus dem Programm von R+W sind selbst bei
maximalem Nenn-drehmoment, 3000 1/
min und einem lateralen Achsversatz von
0,5 mm mehr als 10 7 Lastwechsel möglich.
Dies entspricht einer Dauerfestigkeit. Bei
entsprechend niedrigerer Drehzahl sind noch
höhere Achsversätze realisierbar.
Wegen der enormen Beweglichkeit
des Balges sind die im Normalbetrieb
entstehenden Querkräfte auf die
Drehachsen und die daraus resultierenden
Lagerbelastungen deutlich geringer als
bei Elastomerkupplungen. Wenn also in
einer Applikation nicht gerade permanente
Stoßbelastungen auftreten, ist die
Balgkupplung die antriebsschonendere
Alternative.
... hält länger
... ab Lager.
Zusammenfassung
Die Montage- und Handlingsautomation ist
für den Kupplungshersteller am Untermain
mit eine der wichtigsten Branchen. Das
gesamte Produktportfolio von spielfreien
Präzisionskupplungen findet in diesem
Bereich der Antriebstechnik Anwendung. Die
einfache Montage von Elastomerkupplungen in
Verbindung mit dem schwingungsdämpfenden
Eigenschaften ist in 80% der
Handlingsautomaten die bevorzugte Lösung.
Kommt es auf höchste Genauigkeit an, werden
die lagerschonenden Metallbalgkupplungen
eingesetzt. Diese stehen dem Markt von 0,01 –
10.000 Nm zur Verfügung.
Autor: : Tobias Wolf, Produktmanager bei R+W
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Anwendungen
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mit beeinträchtigten Funkstrecken, die sich für
gewöhnlich nur schwer mit Wireless-Lösungen
realisieren lassen. Die aktuelle Produktpalette
besteht aus dem single-radio Industrial Hotspot
TM und dem single-radio Industrial Client.
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Messe für Sensorik, Mess- und
Prüftechnik
SENSOR+TEST 2010
Vom 18. – 20. Mai 2010 findet auf
dem Gelände der Messe Nürnberg die 17.
internationale Fachmesse für Sensorik,
Mess- und Prüftechnik statt. Entsprechend
der wachsenden wirtschaftlichen Bedeutung
dieser Querschnittsthemen rechnet der AMA
Fachverband für Sensorik e.V., als Trägerverband,
trotz der jüngsten wirtschaftlichen Einbrüche bei
den Hauptabnehmerbranchen, mit rund 500
Ausstellern. Der besonders hohe Innovationsdruck
auf Seiten der Anwender zeigt sich als eine
besondere Herausforderung für die Präsenz der
Anbieter.
Das Themenspektrum der SENSOR+TEST deckt
sich mit den Themen und Aufgaben, die sich
aus den Forderungen nach Energieeffizienz
ergeben. Es gibt keine Optimierung – und das
heißt derzeit ausschließlich: Reduzierung – des
Energieverbrauchs ohne Sensorik.
MessComp vom Markt der Möglichkeiten, hat
die Messtechnik-Branche in Deutschland auf der
SENSOR+TEST ihre neue Heimat gefunden. Hier
können jährlich die Produkte und Innovationen
auch der renommiertesten Hersteller beäugt und
Fachfragen bis ins Details diskutiert werden. In
diesem Abschnitt geht es zunächst um stationäre
Messtechnik.
Erstmals in diesem Jahr steht die Fachmesse unter
einem Motto. Der weltweiten Diskussion folgend,
haben sich der Ausstellerbeirat der SENSOR+TEST
und der Vorstand des AMA Fachverbandes
für Sensorik e.V. entschlossen, das Thema
Energieeffizienz in den Vordergrund zu stellen.
Die Aussteller präsentieren auch in diesem Jahr
wieder Produkte und Dienstleistungen zum
Messen geometrischer, thermischer, optischer,
chemischer und mechanischer Größen sowie
Druck. Nach dem Rückzug der Fachmesse
Die SENSOR+TEST vom auf dem Gelände der
Messe Nürnberg ist weltweit die wichtigste
Veranstaltung ihrer Art und
– wie die Ausstellerbefragung ergab – wird
die Messe in Kombination mit den parallel
stattfindenden Foren und Kongressen auch
von den Unternehmen der Sensorik-, Messund Prüftechnik-Branchen so gesehen.
Selbstverständlich ist auch Thomas Industrial
Media auf dieser wichtigen Industrieschau
präsent. Sie finden uns in Halle 12, Stand 344.
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Es sind die Sensoren in den Geräten und
Maschinen, in den Anlagen, Gebäuden und
Fahrzeugen, die es ermöglichen, energieoptimale
Betriebszustände zu finden und zu halten. Es
sind Mess- und Prüftechnik, die in der Phase
von Forschung und Entwicklung die nötigen
Informationen und Prozessdaten liefern.
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N° 5 - Mai 2010
VORSCHAU
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N° 5 - Mai 2010
> 30 Jahre Erfahrung
Gesamtlösungen
Beweglichkeit
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VORSCHAU
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N° 5 - Mai 2010
VORSCHAU
OEM Massenflussregler
Hochauflösende Störungsanalyse
Die neuen nur
Streichholzschachtel großen
Massenflussregler der MFC
2022-Familie von �eister
messen nur 50 x 48 x 20 mm
und wurden speziell für die
Bedürfnisse von OEM Kunden
entwickelt. Sie sind für Anwendungen in
analytischen Instrumenten (Thermoanalyse,
Gaschromatographie etc.), Bioreaktoren und
CO2 Gaslaser geeignet. Die Module basieren
auf dem Axetris eigenen MEMS
Massenflusssensor. Die Module zeichnen sich
durch Multigas- und Multirangefähigkeit aus
und überzeugen durch eine hohe Genauigkeit,
präzise Regelung und ein hohes
Turndown-Verhältnis.
Die modulare
ProfiSignal
Software von
Del�hin wird
in vielen
Anwendungen in der industriellen Messwerterfassung
und Prüfstandsautomatisierung eingesetzt. Ab
sofort sind zwei neue Module verfügbar. Das
Modul "Alarmmanagement" stellt eine
Alarmliste mit Datum, Uhrzeit und Alarmtext
zur Visualisierung und Quittierung zur
Verfügung. Somit ist eine lückenlose
Archivierung der Alarmhistorie gewährleistet.
Das zweite neue Modul "Störwerterfassung"
erlaubt die direkte Analyse eines aufgetretenen
Alarms bzw. einer Störung.
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Der neue elektronische
Temperaturschalter �umo
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Multitalent mit Schaltkontakten, Analogausgang und einem
brillanten LC-Display für die
Vor-Ort-Anzeige der aktuellen
Temperaturwerte und der Schaltkontaktzustände. Durch den Einsatz hochwertiger
Edelstähle ist er für den Einsatz in hygienisch
sensiblen Bereichen geeignet. Eine
prozessnahe Inbetriebnahme und
Parametrierung des Gerätes stand bereits
während der Entwicklung im Vordergrund und
wurde praxisnah umgesetzt. Für den
Maschinen- und Anlagenbau stehen
DESINA-konforme Modelle zur Verfügung.
Der Temperatur- und
Feuchtesensor SHT21 von
Sensirion besteht aus
einem neu entwickelten
Sensorchip, der zu einer
3x3x1.1mm großen DFN
3-0 Komponente
vergossen wird. Dank
dieser Integration ist der
Sensor gegen Alterung
und externe
Umwelteinflüsse wie z.B. Kondensation
geschützt, was eine gute Langzeitstabilität
gewährleistet. Der Sensor ist vollständig
kalibriert und verfügt über eine digitale I2C
Schnittstelle. Analoge Ausgangsmodi (wie z.B.
PWM) sind auf Anfrage ebenfalls erhältlich.
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N° 5 - Mai 2010
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ATM.1ST
ATM.1ST
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Testo bietet mit seinen
neuen Wärmebildkameras
eine sehr hohe
thermische
Empfindlichkeit in der
Detektorklasse 160 x 120 Pixel. Mit einer
NETD < 50 mK bei der testo 881 und einer
NETD < 80 mK bei der testo 875 liefern die
Wärmebildkameras hohe Bildqualität. Die
PC-Software IRSoft bietet mit TwinPix
zukünftig außerdem eine zusätzliche
Analyse-Funktion zur Bildbearbeitung. Die
Wärmebildkameras mit integrierter
Digitalkamera speichern zugleich ein Infrarotund ein Echt-Bild. Mit der Bildüberlagerung
TwinPix können in der PC-Software diese
beiden Bilder übereinander gelegt werden.
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Hohe thermische Empfindlichkeit
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Seit
FACHBEITRAG
Automatische Farberkennung
auch für anspruchsvolle
Anwendungen
FARBEN IM BLICKFELD
Unterschiedliche Farben und Schattierungen im Bruchteil einer Sekunde
zu erkennen und zu unterscheiden ist eigentlich eine Spezialität
des menschlichen Auges. Sensoren, die nach dem so genannten
Dreibereichsverfahren arbeiten, übertreffen das menschliche Auge
mittlerweile jedoch bei weitem. Die automatische Farberkennung
erobert sich deshalb immer weitere Einsatzbereiche, angefangen bei
der Verpackungs- und Druckindustrie bis hin zur Qualitätskontrolle
in automatischen Fertigungsprozessen und beim Separieren
unterschiedlicher Komponenten. In Zukunft könnte sich dieser Trend noch
weiter verstärken. Neue Standardsensoren überzeugen heute durch ein
besonders günstiges Preis-/Leistungsverhältnis, das die automatische
Farberkennung für viele Einsatzbereiche jetzt noch interessanter macht.
Prinzipiell kann man bei Farbsensoren zwischen
zwei Varianten unterscheiden: Sensoren, die Farben
wiedererkennen und „echten“ Farbsensoren, die
– vergleichbar einer Waage mit geeichter Skala
– Farben absolut erfassen. Letztere haben in der
Praxis jedoch einen Nachteil: Sie sind nicht nur
teuer, sondern meist für schnelle Online-Messungen
zu langsam. Hier sind Sensoren, die Farben nicht
messen, sondern wiedererkennen, die bessere Wahl,
zumal die vergleichende Messung praktikablere
Ergebnisse liefert. Gut-/schlecht-Aussagen sind
meist sinnvoller, als die genauen RAL-Farbtöne
oder RGB-Werte zu kennen. Wiedererkennende
Farbsensoren arbeiten dennoch keineswegs
ungenau, nur weil sie die Farbanteile nicht absolut
messen. Mit der vergleichenden Farbmessung nach
dem so genannten Dreibereichsverfahren lassen
sich alle Farbschattierungen unterscheiden, die mit
dem menschlichen Auge wahrnehmbar sind, also
mehrere 100.000 Farbtöne.
Vergleichende Farbmessung: das
Dreibereichsverfahren
Wie die vergleichende Farbmessung bzw. die
Farbwiedererkennung funktioniert, ist vom
Prinzip her einfach zu verstehen: Das Prüfobjekt
wird zunächst von einer LED mit Weißlicht oder
nach den Gesetzen der additiven Farbmischung
sukzessiv mit rotem, grünen und blauen Licht
beleuchtet. Das Licht wird auf eine Fotodiode
reflektiert. Die spektralen Teillichtströme für
Rot, Grün und Blau werden ausgewertet und mit
gespeicherten Referenzwerten verglichen. Je nach
Ergebnis des Vergleichs signalisiert der Ausgang
„Farbe erkannt“ bzw. „Farbe nicht erkannt“.
Um die entsprechenden Referenzwerte
zu hinterlegen, lassen sich bei den neuen
Farbsensoren von Contrinex beispielsweise für
bis zu drei Kanäle per Knopfdruck im TeachIn-Verfahren die entsprechenden Farben bzw.
Farbschattierungen einlernen. Dabei sind für
jeden Kanal die Schalttoleranzen jeweils in fünf
Abstufungen einstellbar. Dadurch können die
Geräte einerseits feinste Nuancen erkennen,
andererseits aber – falls gewünscht – auch eine
gewisse Farbvariation zulassen.
Zuverlässige Farberkennung auch für
anspruchsvolle Applikationen
Für eine genaue und konsistente Farberkennung
müssen jedoch einige grundsätzliche
Bedingungen erfüllt sein. Eine besondere
Herausforderung für eine zuverlässige Erkennung
stellt die reflektierte Lichtstärke dar. Deshalb
sollte der Abstand zum Objekt normalerweise
möglichst klein und gleichbleibend sein. Eine
regelmäßige Korrektur, z.B. eine Messung des
Untergrunds, gilt ebenfalls als obligatorisch. Sie
wirkt praktisch als Eichung, die immer nach einer
bestimmten Anzahl von Messungen vorgenommen
werden sollte, um die Genauigkeit der Ergebnisse
auch langfristig zu gewährleisten.
Um auch dann eine genaue und zuverlässige
Farberkennung zu garantieren, wenn die
Applikationsgegebenheiten nicht optimal sind,
Aufbau der Optik
14
TR
N° 5 - Mai 2010
NEUE PRODUKTE
Funktionsschema eines Farbsensors, der nach dem Dreibereichsverfahren arbeitet
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+ ) Die reflektierte Lichtstärke stellt eine besondere Herausforderung für eine zuverlässige Farbmessung dar.
haben die Konstrukteure von Contrinex eine Optik
entwickelt, die im Vergleich zu herkömmlichen
Autokollimationsoptiken gleich eine ganze Reihe
von Vorzügen bietet. So wird beispielsweise die
Farberfassung im Arbeitsbereich zwischen 30
und 40 mm nahezu unabhängig vom Abstand des
zu erfassenden Objekts. Der Auswerteelektronik,
die die Signale der Fotodiode verarbeitet, stehen
für jeden Ausgang alle drei RGB-Signale zur
Verfügung. So kann für jedes Eingangssignal
zwischen Ist- und Teach-Wert unterschieden
werden. Alle 8 ms erfasst der Sensor
automatisch die Farbwerte des Untergrunds.
Dieser Untergrundabzug sorgt dafür, dass die
Messergebnisse auch langfristig stabil bleiben.
Schnell, praxisgerecht und einfach in der
Handhabung
Dank der hohen Schaltfrequenz von bis zu 4 kHz
sowie der programmierbaren Impulsverzögerung
und -verlängerung von je 0 bis 500 ms kann
man die Sensoren in zahlreichen Anwendungen
und auch in bestehenden Anlagen problemlos
integrieren. Selbst bei hohen Taktraten ist eine
sichere Erfassung garantiert. Die Sensoren an
die jeweiligen Einbaubedingen anzupassen ist
einfach: Der 5-polige S12-Stecker ist von 0 bis
90° verstellbar. Befestigt werden können die
Sensoren entweder mit Winkeln oder in einer
Klemmhalterung (Schwalbenschwanz-Nut). Das
Glasfenster lässt sich mit herkömmlichen Mitteln
einfach reinigen, so dass man die Geräte auch
in staubigen Umgebungen einsetzen kann. Die
Farbsensoren sind in einem Standardgehäuse
aus glasfaserverstärktem PBTP untergebracht
und mit Abmessungen von 40 x 50 x 15 mm sehr
kompakt. Sie erfüllen die Anforderungen der EN
61140, Isolationsklasse II.
Die Anwendungsmöglichkeiten sind breit
gefächert und reichen von der Verpackungsund Druckindustrie bis hin zu automatischen
N° 5 - Mai 2010
Fertigungsprozessen. Hier lassen sich die
Farbsensoren z.B. zur Qualitätskontrolle oder
zum Separieren unterschiedlicher Komponenten
einsetzen. Sie eignen sich zur Prüfung und
Analyse von Mischverhältnissen und können die
Position oder Anwesenheit von Prüfsiegeln oder
Ähnlichem kontrollieren. Prinzipiell lassen sie sich
damit überall verwenden, wo Farben automatisch
identifiziert werden sollen.
Farben und Farbmischung
Prinzipiell unterscheidet man zwischen
additiver Farbmischung (RGB) und subtraktiver
Farbmischung (CMYK). Die additive Farbmischung
beschreibt die Überlagerung von Lichtstrahlen,
bei der für das menschliche Auge ein neuer
Farbeindruck entsteht. Dies ist auch das
Funktionsprinzip eines Farbbildschirms. Die additive
Mischung der Farben Rot, Grün und Blau ergibt
Weiß. Rot und Grün ergibt Gelb. Im Gegensatz
dazu beschreibt die subtraktive Farbmischung
die Herausnahme einzelner Lichtfarben (Licht
unterschiedlicher Wellenlänge) aus weißem Licht.
Das ist beispielsweise beim Mischen von Lacken
oder Druckfarben der Fall. Jeder kennt die Methode
aus dem Wasserfarbkasten. Die Primärfarben
hier sind Gelb, Magenta und Cyan. Die Mischung
dieser drei Farben absorbiert alles Licht und ergibt
Schwarz. Cyan und Gelb ergibt Grün. Die zusätzliche
Druckfarbe Schwarz (Key) – für die das CMYKFarbmodell entworfen wurde – ist nötig, weil der
Zusammendruck der drei Bunttöne (CMY) zwar
theoretisch, aber nicht praktisch ein ausreichendes
Schwarz ergibt.
Autoren: Dr. Marc de Huu leitet die
Entwicklungsabteilung bei Contrinex in der
Schweiz. Pierre-Yves Dénervaud ist EntwicklungsIngenieur in der Abteilung „Photoelektrische
Sensoren“ bei Contrinex in der Schweiz
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System mit einer geringen Bauhöhe für platz !"
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kritische Anwendungen. Das System ist
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in einem schwarzen Aluminiumgehäuse
untergebracht. Mit der geringen Abmessung
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und lüfterlose Bauweise macht das System
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Einsatzmöglichkeiten auch unter rauen
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( Bedingungen ermöglicht.
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N° 5 - Mai 2010
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17
NEUE PRODUKTE
FACHARTIKEL ONLINE
Komplette Artikel auf der Webseite
Piezotechnik für das Hochvakuum
Umgangssprachlich beschreibt „Vakuum“ einen
weitgehend luftleeren Raum; auch Technik
und klassische Physik verwenden den Begriff
in diesem Sinne. Technische „Vakua“ finden
Anwendung in der Forschung, in der Elektronenmikroskopie sowie in
der Halbleiterindustrie, in der Raumfahrt oder in Fusionsreaktoren.
Da hier oft für automatisierte Abläufe präzise positioniert werden
muss, sind zuverlässige Antriebslösungen, z.B. von Physik
Instrumente, gefragt...
Industrie-Gasfedern spielen bei Komödie mit
Wenn in Theatern das Bühnenbild als aktives
Element in Szene gesetzt wird, ist meist Technik
mit im Spiel. So auch bei der Komödie „Der
tolle Tag oder Figaros Hochzeit“ am Gießener
Stadttheater. Dort unterstützen Industrie-Gasfedern von ACE
die Schauspieler dabei, ihre Bühne ohne große Anstrengung zu
verändern. Das Bühnenbild besteht dabei aus verschiedenen 2 x 2 m
großen Wänden. Um diese auf der hellen, leicht schrägen Spielfläche
vor dem Schwarz der Hinterbühne schnell, einfach und unauffällig
verschwinden zu lassen, ist industrielle Unterstützung nötig...
Wälzlager für Landmaschinen
Im Agrarwesen kommen Maschinen in der
Regel unter rauen Betriebsbedingungen zum
Einsatz. Denen müssen auch die verbauten
Komponenten gerecht werden. Als Vollsortimenter
bietet Findling Wälzlager Herstellern von Landmaschinen und
Anbaugeräten effektive Lösungen mit Sparfaktor. Häufig in
Landmaschinen verwendete Lagerarten sind unter anderem
Rillenkugel-, Schrägkugel- und Kegelrollenlager und insbesondere
Gehäuselagereinheiten...
Biotee sauber und umweltfreundlich kodiert
Die Herstellung und Verpackung von Tee sind die
Spezialgebiete von Le Dauphin. Die Ansprüche an
die Fertigung sind hoch, da nahezu 75 Prozent der
Produktion als Bioprodukte zertifiziert sind. Für dieses
spezielle Umfeld werden umweltfreundliche, saubere
Kennzeichnungssysteme benötigt, die sowohl die
Teebeutel aus PP-Folie und biologisch abbaubarer Folie, als auch die
Teebeutelschachteln und Umverpackungen bedrucken. Seit 2007
setzt das Unternehmen hierfür Thermo-Inkjetdrucker von aps ein...
Hydraulikleitungen bei harter Steinbrucharbeit
Harter Einsatz, zuverlässige Technik: In
Steinbrüchen sind die Anforderungen an
Maschinen und ihre Komponenten besonders
groß. Erschütterungen, Staub, Feuchtigkeit.
Führende Hersteller von Baumaschinen
vertrauen deshalb auf Produkte von ContiTech. So bewähren
sich Hydraulikleitungen des Herstellers seit langem im harten
Baustellenalltag...
18
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N° 5 - Mai 2010
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Kommunikationssystem SmartWire-Darwin prämiert
Traditionell im Rahmen der HANNOVER MESSE verleiht TR alljährlich einen
Award für ein besonders innovatives Produkt des vorangegangenen Jahres.
In diesem Jahr wurde das Kommunikationssystem SmartWire-Darwin von
Eatons Geschäftsfeld Moeller prämiert. Im Interview mit TR erläutern Dr.
Martin U. Schefter, Geschäftsführer der Business Unit Industrial Automation,
und Karl-Heinz Arndt, Leiter der entsprechenden Produktlinie innerhalb der
Business Unit Industrial Automation, die Vorzüge des prämierten Produktes.
TR: SmartWire-Darwin verschafft dem
Anwender nicht nur einen Vorsprung am
Arbeitsplatz, sondern auch klare Vorteile bei
den Damen – wie eindrucksvoll in einem
entsprechenden Anwendungsvideo auf Ihrer
Homepage zu sehen ist. Was ist SmartWire-Darwin
und welche Vorteile bietet das System?
Schefter: Leider habe ich die Vorteile bei den
Damen bisher noch nicht selbst erfahren dürfen,
und ich weiß nicht, wie dies bei meinen Kollegen ist
(lacht). Aber ich denke, der Anwendungsfilm gibt
doch ganz gut wieder, was SmartWire eigentlich
darstellt. Es bietet einen Kosten- und Zeitvorteil für
den Schaltschrank- und Maschinenbauer, und zwar
nicht nur hinsichtlich der reinen Verdrahtungsseite,
sondern auch in Bezug auf die möglichen
Installationsfehler. Das heißt, ein mit SmartWire
verbundener Schaltschrank hat eine dramatisch
geringere Fehlerwahrscheinlichkeit, weil es ein sehr
einfach zu installierendes System ist.
Wir befinden uns hierbei auf einem Weg, der noch
viel weiter führen wird. Mit den Produkten, die
wir heute anbieten, ist der Kundennutzen bereits
sichtbar. Die Erweiterung unseres Portfolios
in diese Richtung wird dazu führen, dass der
Kundennutzen für diejenigen, die bisher verdrahten
und morgen verbinden, dann erheblich sein wird.
TR: Wie wurde das System bisher vom Markt
angenommen?
Schefter: Die Reaktionen vom Markt sind sehr
positiv. Gerade der Maschinenbau ist an diesem
Produkt interessiert. Auf diesem Gebiet finden
sich aber auch Produktserien mit einem gewissen
Lebenszyklus. Wir sind jetzt bei vielen neuen
Entwicklungen mit SmartWire dabei, die in
20
TR
den nächsten Monaten auf den Markt kommen
werden, sodass der vertriebliche Erfolg dann
richtig sichtbar wird.
TR: Die sog. Darwin Technology bezieht sich auf
sämtliche Schaltschrank-Produkte von Eaton.
Welcher Gedanke steckt hinter dieser Entwicklung?
Arndt: Der Gedanke ist, alle Eaton StandardProdukte aus dem Geschäftsbereich Moeller
nicht zu verändern, sondern durch Darwin
kommunikationsfähig zu machen.
Schefter: Und die Betonung liegt hierbei
wirklich auf ‚alle’. Denn selbst die einfachen
Bediengeräte, Drucktaster, Singnallämpchen,
etc. sind Darwin-fähig.
TR: Der Name Darwin und der damit untrennbar
verbundene Begriff der Evolution bedeutet, dass es
zwar einen Anfangs- jedoch keinen Endpunkt gibt.
Ist Ihre Produktstrategie tatsächlich so angelegt?
Schefter: Ganz klares ‚ja’. Bei Herrn Arndt ist der
Ideenspeicher noch lange nicht leer.
Arndt: Gute Produkte haben kein Ende, sie
entwickeln sich immer weiter. Die Befehlsgeräte
und Schütze haben wir jetzt dementsprechend
überarbeitet, die nächsten Entwicklungen wird es
im Bereich der Sensorik geben.
„SmartWire-Darwin bietet einen Kosten- und Zeitvorteil für
den Schaltschrank- und Maschinenbauer“, unterstreicht
Dr. Martin U. Schefter, Geschäftsführer der Business Unit
Industrial Automation bei Eaton.
Arndt: Ich kann die positive Resonanz der
Kunden, die das System bereits installiert
haben, nur bestätigen. Je nach Komplexität des
Schaltschranks liegt die Verdrahtungsersparnis
zwischen 30 und 60 Prozent. Dabei nochmals
hervorzuheben sind die praktisch nicht
vorhandenen Test- und Inbetriebnahmefehler.
Und das nicht nur im Maschinenbau, sondern
überall wo Schaltschränke zum Einsatz kommen.
Ich war vor einiger Zeit in Holland bei einem
Kunden, der Gewächshäuser installiert. Dieser
Kunde hat seine Inbetriebnahmezeit von 3 auf 2
Tage reduzieren können.
TR: Handelt es sich bei SmartWire-Darwin um ein
System, das auch Produkten anderer Anbieter offen
steht, und konnten bereits Kooperationspartner
gewonnen werden?
Schefter: Das System haben wir von Anfang an
offen ausgelegt. Zunächst musste es allerdings
seine Praxistauglichkeit unter Beweis stellen. Jetzt
sind wir aktiv in Gesprächen, um das Thema aus
der Eaton-Welt nach außen zu tragen.
Arndt: Ich habe kürzlich erste Gespräche mit Nutzer
Organisationen geführt, weil wir der Meinung sind,
dass man einen großen User-Kreis benötigt, um das
Produkt entsprechend im Markt zu platzieren.
TR: Vielleicht noch eine Frage abseits der
Produkte: Moeller ist vor rund zwei Jahren vom
amerikanischen Eaton-Konzern übernommen
worden. An welcher Stelle der Integration befinden
wir uns gegenwärtig, wird der Name Moeller
mittelfristig verschwinden und vor allem, was
ändert sich für Ihre Kunden?
N° 5 - Mai 2010
GEWINNER TR AWARD 2010
Kommunikationssystem
Der TR Award 2010 ging an die Firma Eaton für das Kommunikationssystem SmartWire-Darwin. Die Verleihung fand im
Rahmen der diesjährigen HANNOVER MESSE statt. Von links nach rechts: TR-Redakteur Jürgen Wirtz, Karl-Heinz Arndt,
Leiter Produktlinie Business Unit Industrial Automation, Dr. Martin U. Schefter, Geschäftsführer der Business Unit Industrial
Automation, sowie Orhan Erenberk, Geschäftsführer Thomas Industrial Media.
AWARD GEWINNER 2010
für die Vernetzung von Schaltgeräten
Den T� Award ��
gewann
SmartWire-Darwin. Mit
dieser Technologie bietet
Eatons Geschäftsfeld
Moeller ein Kommunikationssystem für die
Vernetzung von Schaltgeräten an, welches die
Umsetzung neuartiger Schaltschrankkonzepte
ermöglicht. Die bisher übliche
Steuerverdrahtung von der Steuerung zu den
Schaltgeräten wird dabei durch das
Kommunikationssystem ersetzt. Neben der
Steuerverdrahtung entfallen damit auch die
bisher notwendigen E/A Baugruppen. Durch
den Wegfall von Verdrahtung und E/A
Baugruppen lässt sich zusätzlich das
Schaltschrankvolumen reduzieren.
GEWINNER IEN Europe AWARD 2010
Schefter: Hier in Hannover präsentieren wir
uns schon im Corporate Design von Eaton
und dokumentieren damit die Veränderung
hin zu einem Unternehmen, nämlich zu
Eaton. Gegenwärtig sind wir in der Phase der
aktiven Umstellung, auch hinsichtlich der
Kundenansprache.
Karl-Heinz Arndt, Leiter Produktlinie Business Unit Industrial
Automation, präsentiert den ASIC, das “Herzstück” der
SmartWire-Darwin Kommunikation.
Im April 2008 hat das ‚Closing’ stattgefunden,
auf der ‚Light+Building’ im selben Jahr wurde
die Übernahme erstmals kommuniziert, und
niemand wusste genau auf Kundenseite, was
dies eigentlich konkret bedeutet. Im letzten
Jahr haben wir, das Thema, Moeller und Eaton
wachsen zusammen’ auch optisch in den
Vordergrund gestellt. Dies ist damals noch auf
eine gewisse kundenseitige Skepsis gestoßen.
Wir haben jetzt ein Stadium erreicht, wo die
Kunden zwar noch nicht völlig ‚eatonisiert’ sind,
wo sie aber durchaus anfangen zu begreifen,
wo ihr Nutzen aus dem Zusammenschluss
resultieren könnte.
Gerade hier in Hannover gab es eine Reihe von
Kontakten, wo uns Menschen auf unserem Stand
N° 5 - Mai 2010
besucht haben um zu verstehen, was eigentlich
hier passiert. Insofern können wir mit der
HANNOVER MESSE sehr zufrieden sein.
Damit komme ich zu den Vorteilen, die sich
für unsere Kunden aus der Verschmelzung
der beiden Unternehmen ergeben. Zunächst
einmal können wir nun Produkte anbieten – z.B.
unterbrechungsfreie Stromversorgungen -, die
Moeller nicht im Produktportfolio hatte. Das ist
sicherlich ein Thema, das wir gegenüber unseren
Kunden noch stärker herausstellen müssen. Hier
in Hannover habe ich es immer wieder erlebt, dass
ich mit Besuchern vor einem Schaltschrank stand
und diese sich über unser mittlerweile sehr breites
Produktportfolio überrascht zeigten.
Ein zweiter Punkt ist, dass Moeller in einen
Konzern integriert wurde, der wirklich global
aufgestellt ist. Zwar hat die Moeller-Seite im
Heimatgebiet Europa ganz klar die führende Rolle
hinsichtlich der Kundenkontakte und -ansprache.
Aber wir können nun unter dem Eaton-Dach auch
im Sinne unserer Kunden, die ja teilweise auch
global agierende OEMs sind, auf die Kontakte
zu unseren Eaton-Kollegen zurückgreifen, die
traditionell z.B. in Amerika und Asien eine
stärkere Stellung haben. Auf diese Weise
verbinden wir etwa die IEC- und die NEMA-Welten
miteinander, wovon sicherlich unsere Kunden sehr
stark profitieren.
Arndt: Für mich war die Integration von Moeller
in Eaton ein ganz klarer Glücksfall – vor allem
auch deshalb, weil es in der Produktpalette
der vormals zwei Unternehmen nahezu keine
Überschneidungen gab. Manchmal bin ich selbst
überrascht, wie breit gefächert unser Portfolio
mittlerweile ist.
TR: Meine Herren, ich bedanke mich herzlich für
dieses Gespräch.
Vision-Sensor
mit Touchscreen
Der von Turcks Optik-Partner
Banner entwickelte
Vision-Sensor iVu hat in
diesem Jahr den IE� Europe
Award gewonnen. Er eignet sich für eine
Vielzahl unterschiedlicher Erfassungsaufgaben,
die zuvor eine aufwändige Parametrierung über
PC-Software voraussetzten - von der
Code-Erfassung in der Pharmaindustrie über
die Label-Inspektion oder Inhaltskontrolle in
der Chemie- und Lebensmittelbranche bis hin
zur Erfassung von Schweißmuttern im
Automotive-Sektor. Dank der intuitiven
Bedienung über den Touchscreen können auch
unerfahrene Erstanwender die Kamera
innerhalb kurzer Zeit betriebsfertig installieren
und teachen.
GEWINNER PCN Europe AWARD 2010
Radarsensoren
Temperaturbereich bis 450 °C
Die Radarsensoren
VEGAPULS von Vega wurden
mit dem PC� Europe
Award�0�0 ausgezeichnet.
Sie sind die ersten Sensoren
der neuen Gerätegeneration
plicsplus. Durch die
Erweiterung des
Temperaturbereichs bis 450 °C und einer
höheren chemischen Beständigkeit der
Antennen verfügt die neue Generation der
Radarsensoren über ein breiteres
Anwendungsspektrum. Zusätzliche
Gehäusevarianten, ein optimiertes
Anschlusskonzept und vereinfachte Bedienung
dank übersichtlichen Anwendungsparametern
gestalten die Inbetriebnahme bequem.
TR
21
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N° 5 - Mai 2010
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Signalkonverter-Prototypen
Lasertaster
Frequenzumrichter
Eine Kommunikation zwischen
Netzwerkteilnehmern und die
Durchgängigkeit von der
Feldebene bis zur
Unternehmensleitebene mit nur
einer Netzwerktechnologie - auf
diese Trends der industriellen Automation
reagiert �eidm�ller mit kommunikationsfähigen Signalwandlern, die durch eine
Ethernetschnittstelle direkt in bestehende
Industrial Ethernet-Strukturen eingebunden
werden können. Anhand einer
Prozessapplikation wird die Einbindung der
Geräte in ein bestehendes Industrial
Ethernet-Netzwerk auf der Hannover Messe
gezeigt sowie das Zusammenspiel der
Komponenten in der Anwendung.
Mit dem PS1 bietet
Eltrotec einen
Lasertaster an, mit
dem sich über eine
fokussierbare
Laseroptik der
Lichtfleck rund oder oval in verschiedenen
Größen einstellen lässt. Auch bei schnellen
Abläufen und kurzen Taktzeiten entgeht dem
Taster kein Teil: Die Schaltfrequenz von 5 kHz
erlaubt den Einsatz in Montage- und
Zuführsystemen mit hohen Geschwindigkeiten.
Die Einsatzgebiete des PS1 sind Montage- und
Anwesenheitskontrolle von Kleinteilen sowie
elektronischen Komponenten auf Leiterplatten.
Hierfür ist die hohe Auflösung wichtig, mit der
Teile ab 0,1 mm erkannt werden.
A�� bringt einen neuen
Frequenzumrichter für die
Mittelspannung auf den
Markt. Die neue Produktserie
ACS 2000 gibt es mit
Nennleistungen von 400 bis
1000 kVA und Spannungen
bis 6,9 kV. Die Vorteile
dieses Frequenzumrichters: flexibler
Netzanschluss, geringe Netzrückwirkungen,
reduzierter Energieverbrauch, einfache
Installation und Inbetriebnahme sowie hohe
Zuverlässigkeit. Damit steht er für mehr
Energieeffizienz und Produktivität. Das Produkt
eignet sich für alle Anwendungen, die mit
einem standardisierten Frequenzumrichter
betrieben werden können.
mit Ethernet-Schnittstelle
mit Hintergrundausblendung
für die Mittelspannung
Druckmessumformer
Linux-Controller
Positions-/Drehzahlregelung
Mit den Druckmessumformern
PBSN stellt Baumer eine neue
Baureihe an UniversalMessgeräten vor, die aufgrund
ihres modularen Aufbaus eine hohe Flexibilität
verspricht und an den genauen
Applikationsbedarf der Kunden angepasst
werden kann. Der Sensor basiert auf der
Transbar-Technologie mit einer
Dickfilm-Keramik-Messzelle und eignet sich
somit auch für den Einsatz mit aggressiven
Medien. Er lässt sich bequem mit dem
FlexProgrammer konfigurieren. Die auf der
Transbar-Technologie basierenden Messzellen
eignen sich sowohl für Relativ- als auch
Absolutdruck und decken einen Messbereich
von 0...1 bar bis hin zu 0...600 bar ab.
Wago erweiterte das
Wago-I/O-System um einen
Linux-Controller (750 860).
Der neue Linux-Controller (750
863) hat nun zusätzlich zur
Ethernet-Schnittstelle (10/100 Mbit) eine
RS-232-Schnittstelle, die frontseitig über eine
Sub-D-Buchse angeschlossen wird. Über diese
Schnittstelle können Modems oder einfache
Displays direkt angeschlossen werden. Durch
den größeren Flash-Speicher von 8 MByte ist
Platz für ein größeres Dateisystem vorhanden,
wodurch mehr Anwendungen und Daten
gespeichert werden können. Wie der erste
Linux-Controller ist auch der neue Controller
ein frei programmierbarer Feldbuscontroller mit
uClinux-Betriebssystem (Kernel-Release 2.6).
EPOS (Easy to use Positioning
System; einfach bedienbares
Positioniersystem) von maxon
wird in seiner zweiten
Generation weiter ausgebaut. EPOS2 70/10 ist
abgestimmt für den Einsatz mit
bürstenbehafteten DC-Motoren mit Encoder
oder bürstenlosen EC-Motoren mit
Hall-Sensoren und Encoder bis 700 Watt
Leistung. Das Produkt wurde speziell für die
Kommandierung und Steuerung im
CANopen-Netzwerk entwickelt. Als weitere
Kommunikationsschnittstellen stehen auch
USB und RS232 zur Verfügung. Die Vielzahl
von Betriebsmodi ermöglichen den flexiblen
Einsatz in Antriebssystemen der
Automatisierungstechnik und Mechatronik.
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Mehr Antrieb für weniger
Wasserverbrauch
Im Südosten Australiens werden Elektroantriebe in Schleusen von
modernen Bewässerungsanlagen eingesetzt. Ingenieure bezeichnen
das neue System mit dem Namen „Total Channel Control“ als
zukunftsweisend und rechnen damit, jährlich über 700 Milliarden
Liter Wasser im Staat Victoria einzusparen. Damit könnte man 11
Millionen Schwimmbecken füllen.
Zwei Schwimmbecken pro Jahr - so viel
Wasser verbraucht der durchschnittliche
Europäer. In dieser komfortablen Lage sind
nicht alle Menschen auf dieser Welt. Dürren und
Wassernöte in Ostafrika, China oder Australien
haben uns in den letzten Jahren immer wieder
daran erinnert, dass fliessend Wasser keine
Selbstverständlichkeit ist.
Gerade in Australien herrschte Anfang 2007
eine Jahrhundertdürre und bis heute blieb
der fünfte Kontinent nicht von verheerenden
Waldbränden verschont. Da zählt jeder Tropfen
Wasser. Nicht zuletzt darum unternimmt man
in Australien viel, um den Wasserhaushalt
möglichst effizient zu gestalten. So haben
Ingenieure beispielsweise ein neuartiges
Schleusensystem für die Bewässerung von
Ackerland entwickelt. Bei der präzisen
Steuerung der Wasserschleusen, auf Englisch
„Flume Gates“ genannt, zählt man auf Antriebe
von maxon motor.
26
TR
Effizientes Wassermanagement
Die Stadt Melbourne verbraucht pro Jahr 400
Milliarden Liter Wasser. Dabei verlässt sich die
Metropole in erster Linie auf den GoulburnMurray Bewässerungsdistrikt, der 70% des
Wasservorkommens im Staat Victoria auf die
Städte und auf die Landwirtschaft verteilt.
Jährlich fliessen 2500 Milliarden Liter durch die
Kanäle von Goulburn-Murray. Bis heute gingen
im Jahr durchschnittlich 750 Milliarden Liter
davon aufgrund ineffizienter Wasserverteilung
verloren. Und das in einer der beiden
„Kornkammern“ Australiens. Mit der Hilfe einer
neu entwickelten Bewässerungstechnologie
namens „Total Channel Control“ (TCC) will man
dies nun ändern.
TCC ist ein präzises Schleusensystem.
Jedes „Flume Gate“ (Wasserschleuse)
kann per Funk innerhalb von zwei Stunden
angesteuert werden. Das ermöglicht den
Bauern beispielsweise, dass sie per Internet
oder SMS genau dann Wasser für die
Felderbewirtschaftung bestellen können, wenn
sie es brauchen. Dabei wird der Durchfluss ganz
genau berechnet, dass nur so viel Wasser fliesst,
wie der Bauer wirklich benötigt.
Bis anhin kam in Australien zur
Ackerlandbewässerung eine fast hundertjährige
Methode zum Einsatz. Mit dem „Dethridge
wheel“, ähnlich einem Mühlenrad, wurde
das Wasser zum Agrarland geleitet. Für die
“Dethridge wheels“ waren „water officers“
zuständig, welche die Räder von Hand an- und
abstellen mussten. Und das in oft unwegsamem
Gelände. So dauerte es auch bis zu 24 Stunden,
bis die Bauern ihr bestelltes Wasser bekamen
bzw. bis es wieder abgedreht wurde. Dieses
mittelalterliche Vorgehen war vor allem aus zwei
Gesichtspunkten ineffizient: Einerseits ging
Wasser durch Verschüttungen verloren oder
versickerte aufgrund von Lecken in verrosteten
Verteilerrädern. Andererseits wurde aufgrund
des 24-stündigen Handlungsspielraums Wasser
selbst nach ergiebigen Regenfällen noch auf
landwirtschaftliche Flächen geleitet, auch
wenn die Pflanzen dieses eigentlich nicht
mehr benötigten. All dies kann mit den „Flume
Gates“ verbessert werden.
N° 5 - Mai 2010
NEUE PRODUKTE
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Den Strom erhalten die
Wasserschleusen aus Solarzellen
Effiziente Antriebssysteme
In jedem der 2500 „Flume Gates“, die auf
einer Kanallänge von über 1‘000 Kilometern
im Südosten Australiens zum Einsatz
kommen, hat es einen Antrieb von maxon
motor drin. maxon RE-Motoren sind dafür
verantwortlich, dass sich die Schleusen
automatisch öffnen und wieder schliessen.
Beim Betreiben der „Flume Gates“ setzen die
Ingenieure vor allem auf Gleichstrommotoren
von maxon motor, weil diese mit einem
Wirkungsgrad von über 90% sehr wenig
Energie verbrauchen. Denn Strom erhalten
die Wasserschleusen aus Batterien, welche
von Solarzellen aufgeladen werden. Ein
weiterer Grund, der für maxon motor spricht,
ist die lange Lebensdauer und Robustheit
der RE-Motoren – die unter anderem auch
auf dem Mars eingesetzt werden. Da sich
die „Flume Gates“ quer verstreut an häufig
schwer zugänglichen Orten befinden, wäre
es mit einem beachtlichen zeitlichen und
finanziellen Aufwand verbunden, wenn man
die Schleusen kontinuierlich warten und
reparieren müsste.
Effizientes Zukunftskonzept
Im Rahmen des TCC-Konzepts hat man
nun auch damit begonnen, Sensoren in
N° 5 - Mai 2010
Effizientes Wassermanagement
Agrarfeldern einzubauen. Damit kann der
effektive Bodenfeuchtigkeitsgehalt gemessen
werden. Für die Australischen Bauern bringt
das den grossen Vorteil, dass sie in Zukunft
nicht mehr selbst entscheiden müssen, wann
wie viel Wasser auf ihre Felder fliessen soll,
weil das Bewässerungssystem die Pflanzen
kontinuierlich mit der nötigen Feuchtigkeit
versorgt. Das spart nicht nur Kosten für die
Landwirtschaft, sondern vor allem Wasser
für die Bevölkerung: momentan über 700
Milliarden Liter.
Denkt man daran, dass der ganze
Australische Kontinent lediglich 1% des
weltweiten Bewässerungsmarktes ausmacht,
wird das Sparpotenzial umso eindrücklicher.
Und Sparen ist das Schlagwort der
Stunde. So hat das Umweltprogramm
der Vereinten Nationen (UNEP) vor einer
grossen Wasserknappheit in weniger als
20 Jahren gewarnt. Wenn die derzeitigen
Entwicklungen andauerten, würden im Jahr
2025 mehr als 1,8 Milliarden Menschen
in Gegenden mit grosser Wasserknappheit
leben. Kein Wunder, beginnt man nun auch
in Amerika und Nordafrika mit dem Aufbau
von TCC-Systemen.
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31
FACHBEITRAG
Durchgängigkeit spart Kosten
und schont Ressourcen
Praktisch jedes Entwicklungswerkzeug am Markt prägt
heutzutage den Begriff der Integrierten Automatisierung.
Während früher die Maschinenprogrammierung mit in Hardware
gegossenen Programmiergeräten das Auslangen fand, verlangen
die immer komplexeren Maschinen nach angemessenen
Entwicklungswerkzeugen. Der Artikel erläutert den ganzheitlichen
Ansatz des Automation Studios und zeigt damit, dass alleiniges
Integrieren von Funktionen bei Weitem nicht mehr ausreicht.
Integrierte Automatisierung wird oft damit
verwechselt, alle für die Entwicklung der
Maschinensteuerung notwendigen Werkzeuge
in einem Software Programm zu integrieren.
B&R betrachtet diese Anforderung als
Grundanforderung und setzte diesen Schritt
bereits vor über zehn Jahren mit der Einführung
des Automation Studios. Aufbauend auf der
Integration der Werkzeuge liegt der Fokus des
Automation Studios auf der Unterstützung des
Maschinenbauers in der Umsetzung einer Idee.
Reduktion der „Time to Market“
Jede innovative Idee will rasch umgesetzt
werden. Um die Einlernphase zu verkürzen
ist das Automation Studio mit einem
umfassenden Hilfesystem ausgestattet.
Zahlreiche praxisnahe und detaillierte Tutorials
geben rasch einen Überblick wie Aufgaben
gelöst werden können. Vorgefertigter Code
in Beispielprojekten lässt sich herauslösen
und im eigenen Projekt wieder verwenden.
Große Projekte können nur durch die
Zusammenarbeit mehrerer Personen effizient
abgewickelt werden. Während der Arbeit am
Projekt unterstützt daher das Automation
Studio durch Versionskontrolle und ServerAnbindung die Teamarbeit und trägt dadurch
während des gesamten Entwicklungsprozesses
zur raschen Umsetzung bei.
Investitionssicherheit garantiert werden.
Da aber beim Bau einer neuen Maschine
neben Software auch immer in Hardware
investiert wird und sich diese an den
Maschinenvarianten orientieren, muss dafür
gesorgt werden, dass Software hardwareunabhängig projektiert werden kann. Neben
dieser plattform-neutralen Programmierung
unterstützt das Automation Studio zusätzlich
in der Modularisierung der Maschine oder
Anlage, um einen flexible Wiederverwendung
einzelner Funktionspakete zu ermöglichen.
Modellbasierte Entwicklung
Bei der modellbasierten Entwicklung
wird ausgehend von einem
Simulationsmodell automatisch Code für
das Echtzeitbetriebssystem generiert.
Entscheidend dabei ist das nahtlose
Wiederverwendung der Software
Ist Wiederverwendung der Software
gleichzusetzen mit dem Kopieren von
Source Code Zeilen? Bei Weitem nicht!
Vorrangig soll durch Wiederverwendung
Die Software unterstützt in der Umsetzung einer Idee
32
TR
N° 5 - Mai 2010
Neue Features im Überblick auf
der Automation Studio Startseite
Zusammenspiel zwischen der Modellierungsbzw. Simulationsumgebung und dem
Entwicklungswerkzeug für die Steuerung.
Mit „Automation Studio Target for Simulink“
stellt B&R eine Toolbox für MATLAB zur
Verfügung, die es erlaubt direkt Code in ein
Automation Studio Projekt zu generieren.
Manuelles Nacharbeiten des Codes ist nicht
mehr erforderlich. Für die Kommunikation
zu anderen Programmen auf der SPS stehen
beliebige SPS-Prozessvariablen zur Verfügung,
deren Definition direkt im MATLAB erfolgt.
Web-basierte Diagnose
Mindestens genauso wichtig wie umfangreiche
und präzise Diagnose Werkzeuge ist der
unkomplizierte und universelle Zugang zur
Maschinen- oder Anlagensteuerung.
Daher bietet das Automation Studio in
Verbindung mit dem Webserver in der
Steuerung einen web-basierten DiagnoseZugang. Ein Internet Browser genügt, um
detaillierte und dennoch übersichtlich
gestaltete Daten der Steuerung anzuzeigen.
Maßgeschneidert für den Kunden
Das Automation Studio ist im Unternehmen
des Maschinenbauers das Werkzeug
zur Projektierung seiner Maschinen
Automatisierung. Daneben gibt es
typischerweise eine beträchtliche Anzahl
an anderen Werkzeugen die beispielsweise
beim Stromlaufplandesign zum Einsatz
kommen. Da letztendlich alle Werkzeuge
den Bau der Maschine unterstützen, müssen
diese bestmöglich zusammenarbeiten.
Mit Automation Studio gestaltet sich die
Eingliederung in die Prozesslandschaft
denkbar einfach und universell. Die offene
Architektur durch einzelne Dateien im
Klartextformat bietet größtmögliche Flexibilität
in der Anbindung anderer Softwarepakete.
N° 5 - Mai 2010
Software On Demand
Ist die Maschine und die dazugehörige
Software einmal erstellt, erfolgt die
Serienüberleitung. Üblicherweise wird
Serienproduktion mit der Herstellung
von Produkten in großen Stückzahlen
gleichgesetzt. Die zunehmenden
individuellen Wünsche der Verbraucher
zwingen Endkunden des Maschinenbauers
zur Bestellung individuell ausgeprägter
Maschinen. Um trotzdem Maschinen im
Rahmen einer weitgehend standardisierten
Serienfertigung produzieren zu können ist
„Software On Demand“ eine entscheidende
Schlüsseltechnologie. Dabei ermittelt das
ERP-System des Maschinenbauers auf
Basis des Kundenauftrages die notwendige
Software, die passende Hardware und
Maschinenkonfiguration und übergibt dies der
Build-Umgebung des Automation Studios.
Ferngesteuert über Kommandozeilen und ohne
Benutzereingriff wird daraus das Software
Paket für die Laufzeit-Umgebung generiert und
auf der Steuerung installiert.
Fazit
Automation Studio ist mehr als die Kombination
verschiedener Werkzeuge in einem Software
Programm. Es unterstützt den Maschinenbauer
in der raschen Umsetzung einer Idee. Hardwareunabhängige Projektierung, die Einbindung
modellbasierter Softwareentwicklung sichert
Investitionen langfristig. Eine nahtlose
Einbettung in die Prozesslandschaft des
Maschinenbauers mit der Möglichkeit zur
automatisierten Software On Demand spart
Kosten und schont Ressourcen.
Autoren: Werner Paulin ist System Architect
bei B&R in Eggelsberg, Österreich
NEUE PRODUKTE
Automation Studio
Mehr als ein Programmierwerkzeug
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ACE Stoßdämpfer
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Ahlborn
11, 23
AirCom Pneumatik
18
Althen Mess- und Sensortechnik
28
Aprotech
16
APS Alternative Printing Services
18
ASM Automation
Sensorik Messtechnik
30
B+B Thermo-Technik
29
B+L Industrial Measurements
22
Baldor Electric
25
Baumer
30
Baumüller
16
Beckhoff Automation
24
Bihl & Wiedemann
Bluhm Systeme
BMC Messsysteme
Bürkert
19, 32
5
12
22,29
18
Contrinex
5,14
Delphin Technology
Dictator Technik
Dipl.Ing. Ernest Spirig
4
Dipl.-Ing. W. Bender
Di-soric Industrie-Electronic
F
12
24
Jumo
13
JVL Industri Elektronik
31
Keller HCW
16
ProSoft Technology
R
6, 27
Rauscher
5, 18
Rittal
30
Keyence
8
Rollon
18
Knick Elektronische Messgeräte
5
Rotronic Messgeräte
12
Schmidt Technology
15, 29
3
Leister Process Technologies
11
Sensirion
Fiessler Elektronik
8
Lenze
31
Sensortechnics
Findling Wälzlager
18
Fischer Elektronik
23
29
3, 17
Leuze electronic
M
3
Magnetrol
Manner Sensortelemetrie
28
Master Bond
29
22
Maxon Motor
8, 25, 26
mbo Osswald
17
5
Halstrup-Walcher
18
Hanning Elektro-Werke
22
MGV Stromversorgungen
N
15, 21, 25, 33
Harting
5, 8, 17
Haydon Kerk Motion Solutions
23, 24
Heinrich Kipp Werk
24
Heitronics Infrarot Messtechnik
12
Herbert Waldmann
22
Hottinger Baldwin Messtechnik
11, 23
Hy-Line Sensor-Tec
12
Siemens
8
T
11, 13
Synotech
10, 23
Nabtesco Precision
30
Testo Industrial Services
National Instruments
12
TWK-Elektronik
11, 30
Vega Grieshaber
21
Optris
Parker Hannifin
Peli Products
16, 28
Physik Instrumente
15, 22
Pilz
V
12
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SEPTEMBER
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13 – 16 September
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22 – 24 Juni
Stuttgart
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13
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25, 30, 31
WELOTEC
8, 27, 36
Werma Signaltechnik
8
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18
Z
3, 33
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2010
19, 28
Spectrum Systementwicklung
Microelectronic
12
Oriental Motor
P
30
3, 17
Michell Instruments
Newport Electronics
O
10, 19, 23
Servometer/PMG
11, 13, 22
17
31
8
13
SEW-Eurodrive
Friedrich Lütze
Getriebebau NORD
S
24, 29
Franz Binder
Günther Spelsberg
5
R+W Antriebselemente
Schurter
Ferrocontrol Steuerungssysteme
L
28
R.Stahl Schaltgeräte
13
16
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Labfacility
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Weitere Informationen
MAI
11
24
Hans Turck
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3, 7, 17
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Flir Systems
3, 17
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19
13, 25
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Ethernet Powerlink
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Disynet
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ELTROTEC Sensor
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Dunkermotoren
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