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2009

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Safety-System

�

Inhaltsverzeichnis

Safety im Maschinen- und Anlagenbau

SIGMATEK Safety-System

C-DIAS Safety

Sichere Antriebstechnik

Safety-Konfigurationstool

PLCopen Safety-Funktionen

Ihr Nutzen auf einen Blick

3

5

7

9

11

13

15

�

Die Rolle der Sicherheitstechnik wird im Maschinen- und Anlagenbau immer bedeutender. Zahlreiche Normen, Gesetze und Richtlinien definieren die sicher-heitstechnische Ausrüstung von Maschinen, unter anderem die Anforderungen an die Steuerungstechnik. Typische Sicherheitsfunktionen wie z.B. Notausschaltungen, Lichtvorhänge oder Schutztür-Überwachungen werden häufig als integrierter Bestandteil einer Maschine gefordert.

Safety im Maschinen- und Anlagenbau

Effizienz und Sicherheit

Um sowohl auf nationaler als auch auf inter-

nationaler Ebene die Komponente „Sicherheit“

vergleichbar zu machen, werden elektronische

Systeme, deren Ausfall mit einem maßgeblichen

Risiko verbunden ist, in der Sicherheitsnorm

IEC 61508 zusammengefasst. Verschiedene

Stufen (SIL 1 - 4) zeigen den Sicherheitsgrad des

entsprechenden Systems an.

Internationale Normen

Neben der Erfüllung dieser Normen zum Schutz

von Personen, der Umwelt und Betriebsmitteln

steht auch die Wirtschaftlichkeit der Maschine

oder Anlage im Mittelpunkt. Selbst kurze

Stillstandszeiten und die damit einhergehenden

Produktionsausfälle können einen hohen wirt-

schaftlichen Schaden anrichten. Rechtzeitige

Investitionen in die Sicherheitstechnik lohnen

sich deshalb langfristig und dürfen nicht nur als

notwendiges Übel zum Erfüllen von Vorschriften

gesehen werden.

Mehr als nur Schutz

4

Waren klassische Sicherheits-Systeme früher

unflexibel und mit hohem Verdrahtungs- und

Programmieraufwand verbunden, ermög-

licht der Trend zur vollständigen Integration

in das Standard-Steuerungssystem Kosten-

und Platzersparnis, Flexibilität und Effizienz.

Durch einen dezentralen Aufbau und die

Modularität der Komponenten lassen sich

individuelle Anforderungen umsetzen,

und bestehende Anlagen können einfach

um Safety-Funktionen erweitert werden.

Basis der SIGMATEK Safety-Komponenten sind

entsprechende Hardwarelösungen, die sich stän-

dig selbst überwachen, um so mögliche Fehler

zu erkennen und die Maschine gegebenenfalls

in einen sicheren Zustand zu bringen. So wird

ein ausreichender Schutz des Bedienpersonals

gewährleistet, ohne die Leistungs-

fähigkeit der Maschine zu beeinträchtigen.

Das moderne Sicherheits-System von SIGMATEK

ermöglicht eine einfache Umsetzung der

Anforderungen gemäß ISO 13849. Unkomplizierte

Installation und komfortable Programmierung

tragen zudem zu einer Effizienzsteigerung Ihrer

Maschine bei.

Bessere Technologie für bessere Lösungen

SafetyEingänge Safety

Eingänge

CC

P 08

2 12

3

SETCIO

013

13951

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G4G3G2G1 CC

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G4G3G2G1 CC

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I 161

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G4G3G2G1

SPS

RelaisLogik

SafetyController

SafetyAusgänge

Servo Drives Servo Drives mit integrierter Safety

I/OModul

Feldbus

CC

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2 12

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G4G3G2G1 CC

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2 12

3

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G4G3G2G1 CC

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G4G3G2G1 CC

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3

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I 161

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G4G3G2G1

CC

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2 12

3

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G4G3G2G1 CC

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2 12

3

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G4G3G2G1 CC

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3

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I 161

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G4G3G2G1 CC

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SETCIO

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G4G3G2G1 CC

P 08

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3

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G4G3G2G1 CC

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3

SETCD

I 161

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G4G3G2G1

SPS

I/OModul

VARAN

1

2

3

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I 161

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G4G3G2G1

1

2

3

SETCSD

I 161

13951

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G4G3G2G1

1

2

3

SETCSD

I 161

13951

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G4G3G2G1

1

2

3

SETCSD

I 161

13951

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G4G3G2G1

1

2

3

SETCST

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G4G3G2G1CC

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2 12

3

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G4G3G2G1 CC

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2 12

3

SETCIO

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G4G3G2G1 CC

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2 12

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SETCD

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G4G3G2G1 CC

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G4G3G2G1 CC

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2 12

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13951

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151173

161284

G4G3G2G1

Konventionelle Sicherheitstechnik Modernes Automatisierungskonzept mit

integrierter Safety

�

Wie bei SIGMATEK üblich, sind auch im Safety-

System sämtliche Topologien und Aufbauvarianten

möglich. Die Modularität und Erweiterbarkeit

sorgt für die individuelle Anpassung an die jewei-

lige Anforderung. Somit ist das System flexibel

und für den Einsatz in verschiedensten Branchen

geeignet. Auch die bewährte kompakte Bauweise,

der einfache Modultausch durch unkomplizierte

Verkabelung und die harte Echtzeitfähigkeit wur-

den von der Steuerung auf das Sicherheits-System

übertragen.

Das Sicherheits-System ist komplett in die Steuerungswelt von SIGMATEK integriert. Sämtliche Safety-Baugruppen können dezentral aufgebaut und beliebig mit Modulen der C-DIAS Baureihe kombiniert werden. Auch in den Antrieben sind bereits Sicherheitsfunktionen integriert. Diese Durchgängigkeit schafft einen echten Mehrwert: neben Steuerungstechnik, Visualisierung und Motion Control kommt auch die Sicherheitstechnik aus einer Hand. Das gesamte System entspricht der Norm IEC 61�08 / SIL� / PLe.

Flexibilität und Sicherheit

Für die Kommunikation ist kein zusätzlicher

Verdrahtungsaufwand nötig. Sowohl die Standard-

Datenübertragung als auch die Übertragung

sicherheitsrelevanter Daten kann über den

Ethernet-basierten, hart-echtzeitfähigen VARAN-

Bus erfolgen. Für die Kommunikation der Safety-

Baugruppen wird das „Black-Channel“-Prinzip

genutzt, bei dem der Bus keine sicherheitsre-

levanten Aufgaben übernimmt, sondern nur als

Übertragungsmedium dient.

Effiziente Kommunikation

Durchgängigkeit für Ihre Maschine:

System C-DIAS mit integrierter Safety

6

C-IPC

Controller C-DIAS Safety

Gemischter Betrieb von Safety und Non-Safety Modulen

Safety Eingänge

Safety Eingänge

DIAS Drive DIAS Drive mit integrierter Safety

ETV

CC

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2 12

3

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G4G3G2G1 CC

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G4G3G2G1 CC

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G4G3G2G1 CC

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G4G3G2G1

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C-DIAS mit ingetrierter Safety

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C-DIAS Safety

Alle Hardware-Baugruppen des Safety-Systems verfügen durch ihren zweikanaligen Aufbau über einen sicheren Kern. Sie können auf jeden Modulträger der Baureihe C-DIAS aufgesteckt werden. Ein einfaches und schnelles Austauschen ist möglich. Die Sicherheitskomponenten überzeugen durch den gleichen kompakten Aufbau wie alle C-DIAS Module sowie die einfache Verdrahtung.

Durch den modularen Aufbau können die sicheren

und nicht sicheren Komponenten je nach Bedarf

miteinander kombiniert werden. Flexibilität und

Erweiterbarkeit sind wichtige Argumente für das

SIGMATEK Sicherheits-System C-DIAS Safety.

Herzstück des Systems ist der Safety Controller

CSCP 011, welcher über 4 sichere Eingänge

und 2 sichere Ausgänge verfügt. Für ein-

fache Anwendungen sind deshalb keine wei-

teren Safety Module notwendig. Das Modul

speichert die Applikation und überwacht

bzw. steuert die Safety Ein- und Ausgänge.

Für Erweiterungen stehen das Safety Modul

CSDI 161 mit 16 sicheren Eingängen und 2 kurz-

schlussfesten Taktausgängen sowie das Safety

Modul CSTO 081 mit 8 sicheren, kurzschlussfesten

Ausgängen zur Verfügung.

Mit der Zertifizierung nach IEC 61508 / SIL3 /

PLe beim TÜV Rheinland ist in Kürze zu rechnen.

Mechanische Abmessungen:

Modular aufgebaute Sicherheitslösung

25 mm

129 mm

104

mm

8

Spezifi kation der AusgängeAnzahl 8

Ausgangsspannung typisch +24 V maximal +30 V

Maximaler Ausgangsstrom 2 A

Einschaltverzögerung < 200 µs

Ausschaltverzögerung < 500 µs

Sonstiges Kurzschlussfest

I/O Modul C-DIAS Safety CSTO 081

Controller

Spezifi kation der AusgängeAnzahl 2

Ausgangsspannung typisch +24 V maximal +30 V

Maximaler Ausgangsstrom 2 A

Einschaltverzögerung < 200 µs

Ausschaltverzögerung < 500 µs

Sonstiges Kuzschlussfest

Spezifi kation der EingängeAnzahl 4

Eingangsspannung typisch +24 V maximal +30 V

Signalpegel low: +15 V

Schaltschwelle typisch +11 V

Eingangsstrom 5 mA bei +24 V

Eingangsverzögerung typisch 3 ms maximal 5 ms

Spezifi kation der Taktausgänge für QuerschlusserkennungAnzahl 2

Ausgangsspannung typisch +24 V maximal +30 V

Ausgangsstrom 100 mA bei +24 V

Sonstiges Kurzschlussfest

C-DIAS Safety CSCP 011

Spezifi kation der EingängeAnzahl 16

Eingangsspannung typisch +24 V maximal +30 V

Signalpegel low: +14 V

Schaltschwelle typisch +11 V

Eingangsstrom 5 mA bei +24 V

Eingangsverzögerung typisch 3 ms maximal 5 ms

Spezifi kation der Taktausgänge für QuerschlusserkennungAnzahl 2

Ausgangsspannung typisch +24 V maximal +30 V

Ausgangsstrom 100 mA

Sonstiges Kurzschlussfest

I/O Modul C-DIAS Safety CSDI 161

�

Sichere Antriebstechnik

Hochdynamische Motion Control-Applikationen erfordern im Bereich der Sicherheitstechnik schnelle Reaktionszeiten und optimale Kommunikation, um unkontrollierte Bewegungen im Fehlerfall zu verhindern. In den SIGMATEK DIAS-Drives sind die Sicherheitsfunktionen bereits integriert.

SIGMATEK bietet mit seinem moder-

nen Motion Control System zuverlässige

Antriebstechnik. Das optimale Zusammenspiel

von Steuerung, Drives und Software ermöglicht

dynamische und exakte Bewegungsabläufe.

Die Motion Control-Aufgaben werden von der

Steuerungs-CPU wahrgenommen, es ist keine

teure Intelligenz im Antrieb nötig. Diese

Durchgängigkeit setzt sich im Bereich Safety

fort. In den verschiedenen Baureihen des DIAS-

Drives sind wichtige Sicherheitsfunktionen, wie

Safe Stop 1 (SS1) oder Safe Torque Off (STO)

bereits integriert. Weitere Funktionen, wie Safe

Operating Stop (SOS), Safety Limited Speed (SLS)

oder Safety Limited Torque (SLT) werden durch ein

Erweiterungsmodul bereitgestellt.

Durchgängigkeit auf der ganzen Linie

STO Safe Torque Off Sichere Wiederanlaufsperre

SS1 Safe Stop 1 Sicherer Stopp 1

SS� Safe Stop � Sicherer Stopp 2

SOS Safe Operating Stop Sicherer Betriebshalt

SLS Safety Limited Speed Sicher begrenzte Geschwindigkeit

SDI Safe Direction Sichere Bewegungsrichtung

SLT Safety Limited Torque Sicher begrenztes Drehmoment

10

Sicherheitsfunktionen

Sicherer Stopp 1 (Safe stop 1, SS1)

t

STO

n

Sicherer Stopp � (Safe stop �, SS�)

t

SOS

n

Sicherer Betriebshalt (Safe operating stop, SOS)

t

v

Sicher begrenzte Geschwindigkeit (Safety limited speed, SLS)

t

v

Sicher begrenztes Drehmoment(Safety limited torque, SLT)

t

m

Sichere Bewegungsrichtung(Safe direction, SDI)

t

v

s

11

Safety-Konfigurationstool

Das Safety-Konfigurationstool dient der Konfiguration des Gesamtsystems und dem Erstellen von logischen Verknüpfungen. Es ist voll kompatibel mit dem SIGMATEK Projektierungstool LASAL, daher ist ein einfacher Import der I/O-Konfiguration gegeben. Die Software kann bei der Programmierung über das VARAN-Netzwerk in den Safety Controller übertragen werden.

Pro Projekt sind der Einsatz und die Konfiguration

mehrerer Safety Controller möglich, so wie

auch jeder Safety Controller mehrere sichere

Netzwerke gleichzeitig steuern kann.

Das Konfigurationstool verwaltet die Kon-

figuration mehrerer Safety Controller. Die

einfache Bedienung und die übersichtliche

Darstellung verringern den Aufwand sowohl bei

der Programmierung als auch bei der Wartung

und Diagnose.

Im integrierten grafischen Editor können die

Funktionsblöcke sowie die Ein- und Ausgänge

einfach aus dem Projektbaum durch Drag & Drop

zugeordnet werden. UND-Verknüpfungen sind

direkt am Eingangsmodul möglich. Innerhalb

eines Projekts kann die Realisierung der

Sicherheitsfunktionen mit Hilfe der Funktions-

blöcke in mehrere Netzwerke aufgeteilt werden.

Die Funktionsbibliothek stellt neben Standard-

Funktionsblöcken wie logischen Verknüpfungen,

Timern oder Countern auch die Safety-

Funktionsblöcke der PLCopen, wie beispiels-

weise Emergency Stop, Two Hand Control oder

Guard Locking zur Verfügung. Fehlerquellen

werden vermieden und der Programmier- und

Schulungsaufwand minimiert.

1�

Eingänge

■ Zuordnung per Drag & Drop aus Hardware Tree

■ UND-Verknüpfung direkt im Eingangsmodul möglich

Funktionsblöcke

■ Zuordnung per Drag & Drop aus Function Block Tree

Ausgänge

■ Zuordnung per Drag & Drop aus Hardware Tree

Vordefinierte Funktionsblöcke

Hardwareübersicht

Grafischer Editor

Einstellungen

Benutzeroberfläche des Safety-Konfigurationstools

Grafischer Editor

1�

Antivalent UND-Verknüpfung eines sicheren Öffner- und Schließereingangs mit Zeitüberprüfung des Übergangszustands

EDM Ansteuerung eines sicheren Ausgangs mit Überwachung des Ausgangszustands mit Hilfe zweier Feedback-Signale

EmergencyStop Überwachung eines Not-Aus-Schalters und Wiederanlauf-Mechanismus

EnableSwitch Auswertung der Zustände eines Freigabeschalters mit 2 Kanälen

Equivalent UND-Verknüpfung von 2 Schließereingängen mit Zeitüberprüfung des Übergangszustands

GuardLocking Steuerung des Zugangs zu einem gefährlichen Bereich durch eine verriegelbare Schutzeinrichtung

GuardMonitoring Überwachung einer Schutzeinrichtung mit 2 Schaltern und Wiederanlauf-Mechanismus

ModeSelector Auswahl der Betriebsart des Systems (z.B. Manuell, Automatik, Halbautomatik, ...)

MutingPar Unterdrückung der Sicherheitsfunktion, wenn das Werkstück in den Gefahrenbereich fährt, mit auf jeder Seite 2 parallel angeordneten, unsicheren Sensoren

MutingPar_2Sensor

Unterdrückung der Sicherheitsfunktion, wenn das Werkstück in den Gefahrenbereich fährt, mit nur 2 parallel angeord-neten, sicheren Sensoren

MutingSeq Unterdrückung der Sicherheitsfunktion, wenn das Werkstück in den Gefahrenbereich fährt, mit 4 hintereinander ange-ordneten, unsicheren Sensoren

OutControl Kombination der Applikationssteuerung mit der Sicherheitssteuerung zur Ansteuerung eines sicheren Ausgangs

SafetyRequest Anforderung der Sicherheitsfunktion eines Ausgangs und Überwachung des sicheren Zustands

TestableSafety Sensor

Periodisches Testen eines Safety-Sensors hinsichtlich eines gefährlichen Versagens

TwoHandControlTypeII

Implementierung einer Zweihandsteuerung

TwoHandControlTypeIII

Implementierung einer Zweihandsteuerung mit vordefi-nierter Zeitdifferenz von 500 ms

PLCopen Safety-Funktionsblöcke

14

1�

Die Integration von Safety in das SIGMATEK-Automatisierungssystem bietet Ihnen eine Reihe von Vorteilen:

■ EINE Steuerung Sichere und nicht sichere Komponenten können beliebig im SIGMATEK-Automatisierungssystem

gemischt werden: bestehende Systeme können einfach um Safety-Funktionen erweitert

werden.

■ EIN Bus Es wird nur ein Bussystem für sichere und nicht sichere Signale genutzt. Aufwändige und kosten-

intensive Verdrahtungen entfallen.

■ EINE integrierte Drive-Technologie In den verschiedenen Baureihen der SIGMATEK DIAS-Drives sind grundlegende Sicherheits-

funktionen integriert. Ein reibungsloses Zusammenspiel zwischen Safety Controller und

DIAS-Drives ermöglicht ein einfaches Engineering des Gesamtsystems.

Ihr Nutzen auf einen Blick

www.sigmatek-automation.com

Österreich − FirmenzentraleSIGMATEK GmbH & Co KG5112 Lamprechtshausen · Sigmatekstraße 1Tel. +43/62 74/43 21-0 · Fax +43/62 74/43 21-18 www.sigmatek.at · office@sigmatek.at

DeutschlandSIGMATEK GMBH76829 Landau · Marie-Curie-Straße 9Tel. +49/63 41/94 21-0 · Fax +49/63 41/94 21-21 www.sigmatek.de · office@sigmatek.de

SchweizSIGMATEK Schweiz AG8307 Effretikon · Poststraße 2Tel. +41/52/354 50 50 · Fax +41/52/354 50 51 www.sigmatek.ch · office@sigmatek.ch

ChinaNingbo SIGMATEK Automation Co., Ltd315040 NingboRoom 807 No.796 Zhongshan East RoadTel. +86/574/87 75 30 85 · Fax +86/574/87 75 30 65www.sigmatek-automation.cn · office@sigmatek-automation.cn

USASigmatek U.S. Automation, Inc.44133 North Royalton, Ohio · 10147 Royalton Rd. · Suite N. Tel. +1/440/582/12 66 · Fax +1/440/582/14 76www.sigmatek.us · office@sigmatek.us

BelgienSigma Control B.V. 2992 LC Barendrecht · Bijdorp West 22Tel. +32/3/297 70 07 · Fax +31/180/69 57 76 www.sigmacontrol.be · office@sigmacontrol.be

ChinaShanghai Dimension Automatic Control System Solution Co., Ltd200032 Shanghai · Room 806, Building 1, No.3000, Long Dong RoadTel. +86/21/68 79 46 80 · Fax +86/21/68 79 47 10www.dmxtech.com · buyer@dmxtech.com

FrankreichJS Automation 38507 Voiron Cedex · BP 245Tel. +33/476/67 48 48 · Fax +33/476/67 48 49 www.jsautomation.fr · jsaut@jsautomation.fr

Griechenland2 kappa Ltd 54628 Menemeni Thessaloniki · Sofokli Venizelou 13Tel. +30/23 10/77 55 10 · Fax +30/23 10/77 55 14www.2kappa.gr · info@2kappa.gr

GroßbritannienAXIOMATIC Technology LimitedKimberly, Nottingham NG16 2NEGraphic House, Noel Street Tel. +44/115/875 75 05 · Fax +44/115/875 75 10www.axitech.co.uk · motion@axitech.co.uk

IndienLTM Business UnitChennai - 600 089 · Mount Poonamallee Road, ManapakkamTel. +91/44/22 49 19 32 · Fax +91/44/22 49 40 75el@ltmindia.com

ItalienDonnini TizianoAgenzia commerciale e consulenze41010 San Damaso, Modena · Via Carriera, 1Tel. +39/059/46 99 19 · Fax +39/059/46 54 10 donnini.t@donninitiziano.it

NiederlandeSigma Control B.V. 2992 LC Barendrecht · Bijdorp West 22Tel. +31/180/69 57 77 · Fax +31/180/69 57 76 www.sigmacontrol.nl · office@sigmacontrol.nl

PortugalPlasdan Lda Máquinas para plásticos2430-520 Marinha Grande · Rua 52, No. 44Tel. +351/244/572 110 · Fax +351/244/572 112 info@plasdan.pt

SchwedenSIGBI System AB 254 64 Helsingborg · Pinnmogatan 1Tel. +46/42/654 00 · Fax +46/42/654 70 www.sigbi.com · info@sigbi.se

SerbienRovex Inzenjering d.o.o.11070 Belgrad · Bulevar Mihaila Pupina 10d/VP62Tel. +381/11/13 79 34 · Fax +381/11/13 79 34romeov@ptt.yu

SpanienBrotomatic S.L. 01010 Vitoria-Gasteiz (Álava)c/ San Miguel de Acha 2 - pabellon 3Tel. +34/945/24 94 11 · Fax +34/945/22 78 32www.brotomatic.es · broto@brotomatic.es

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