Megalink.ch Juni/Juli 2013

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Fallstricke der Globalisierung | Optimierung von Simulationsstrukturen | Produktüber- sicht Embedded PC | Marktübersicht Displays | Schwerpunkt Stromversorgungen JUNI-JULI 2013 www.megalink.ch

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Fallstricke der Globalisierung | Optimierung von Simulationsstrukturen | Produktüber-sicht Embedded PC | Marktübersicht Displays | Schwerpunkt Stromversorgungen

JUNI-JULI 2013 www.megalink.ch

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Stellenausschreibungen beschwören gerne das Attribut«Teamfähigkeit». Mit dieser, so die Erfahrung von Hans-Jo-achim Hess, ist es allerdings nicht weit her – zumindestwenn es zum Prozess kommt. Spätestens dann, sagt derauf Produkthaftung und -sicherheit spezialisierte Rechts-anwalt, sei plötzlich doch jemand Chef gewesen und ha-be entschieden! Damit der Richter diese Verantwortlich-keiten erst gar nicht klären muss, gibt er in dem Beitrag«Fallstricke der Globalisierung» ab Seite 14 wertvolle Tipps,mit deren Einhaltung sich kostspielige Gerichtsverhandlun-gen vermeiden lassen.Die Ratschläge von Hans-Joachim Hess dürften fürdie Teilnehmer der Embedded Computing Confe-rence, die am 27. August bereits zum sechstenMal in Winterthur stattfindet, ebenfalls von Inte-resse sein. Immerhin tragen sie die Verantwor-tung für Produkte, die hier in der Schweiz entwi-ckelt wurden, aber weltweit zum Einsatz kom-men. Auf was bei deren Entwicklung sonst nochzu achten ist, versucht unter anderem die Veran-staltung in vier Streams zu klären. Mehr dazu abSeite 16.Über das Stadium der Produktentwicklung ist der «Eismeis-ter» von Maxon Motor längst hinaus. Der Antrieb ist fürTemperaturen bis –125 °C ausgelegt und stellt das in ver-schiedenen Applikationen eindrucksvoll unter Beweis. Einedavon hat mit einem Teleskop und der Antarktis zu tun (abSeite 62).

Markus Back, [email protected]

Wer hat es entwickelt …?

E D I TO R I A L 6-7.13 megalink 1

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14 AusbildungFallstricke der GlobalisierungDie Sicherheitsfunktionen von Produktenwerden in den globalen Märkten unter-schiedlich wahrgenommen. Dieser Um-stand erfordert von Entwicklern und Konst-rukteuren eine besondere Sensibilität, dennwas hier als sicher gilt, muss es andernortsnicht unbedingt sein.

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Der Einsatz von Simulationen, diedas dynamische Verhalten von Syste-men besser verstehen helfen, ist fürdie Verifikation von Entwürfen infrühen Entwicklungsstadien von ent-scheidender Bedeutung. Denn ob-wohl bei solchen Studien grosseDatenmengen anfallen, trägt diedreidimensionale Darstellung einesSystems erheblich zum Verständnisseines Verhaltens bei. Die Titel-geschichte beschreibt, wie 3D-Ani-mationen die frühzeitige Verifikationin modellbasierten Entwicklungspro-zessen wie dem Model-Based-Design verbessern helfen.

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62 AntriebstechnikEismeisterDas Teleskop des «Dome C» in der Antark-tis ist ununterbrochen in Betrieb, und diesbei Wetterbedingungen, die zu den härtes-ten auf unserem Planeten zählen. Damitsich das Teleskop trotz Temperaturen von–85 °C ausrichten lässt, sorgen Antriebevon Maxon Motor.

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41 Lithiumionen-BatterienMemory-Effekt nachgewiesenBisher herrschte die Annahme, dass Lithi-umionen-Batterien keinen Memory-Effekthaben. Nun haben Wissenschaftler des PSIund des Toyota-Forschungslabors genau die-sen bei einem weitverbreiteten Batterietypnachgewiesen. Diese Entdeckung ist insbe-sondere für die Einführung von Elektroautosrelevant.

I N H A L T S VE R Z E I C H N I S 6-7.13 megalink 3

THEMEN 1 Editorial 5 Nachrichten 13 Veranstaltungskalender

NACHRICHTEN

4 Schwerer Weg zur Nachhaltigkeit Studie zur 2000-Watt-Gesellschaft

AUSBILDUNG

14 Fallstricke der Globalisierung H.J. Hess anlässlich «50 Jahre Ingenieurausbildung»

MESSEN

16 Wissenstransfer in kompakter Form Embedded Computing Conference 2013 18 Intelligente Vernetzung als Schlüsselfaktor ineltec 2013 vom 10. bis 13. September in Basel

FACHTEIL

20 Komplexes leicht verstehen Optimierung durch 3D-Animationen 24 Mechatronik – aber konsequent Leistungsbewertung heterogener Entwicklungswerkzeuge 28 Produktion im semi-industriellen Massstab PlantPAx steuert Kohlenstoff-Nanoröhren-Fertigung 30 Powerlink macht Druck Komplexität, Geschwindigkeit und Präzision 32 Marktübersicht Displays 36 Produktübersicht Embedded-PC 41 Überraschende Entdeckung am PSI Memory-Effekt bei Lithiumionen-Batterien 44 Die Qual der Wahl ... Verwendung der richtigen Batterietechnologie 46 Sicheres Handling Lagerung/Transport von Lithium-Akkus und -Batterien

48 Ein (Geräte-)Leben lang Strom Was verleiht Batterien Durchhaltevermögen? 50 Redundanzmodul für kühles Arbeiten Stromversorgungssystem wird zum Spiegelei-Bräter 54 Unabhängig von Zeit und Raum Planungshilfe für solare Fassaden 57 Simulation von Leiterplatten Digitale Bausteine erfordern Designregeln 59 in motion Antriebe und Fluidik 60 Durchgängige Sicherheit Antriebssystem um sichere Logik erweitert 62 Eismeister Antriebe für antarktische Temperaturen von –125°C 67 swissT.net Networks & Communication 68 Steter Fluss von Bits und Bytes Kommunikationsunterbruch in Ethernet-Netzwerken 70 Kommunikation leicht gemacht Fernwartung via Smartphone und Tablet-PC

HIGHLIGHT

27 Spectra: Komplettsystem in IP64 43 Compona: Flexibilität für Designer

PRODUKTE

34 Automation 51 Stromversorgung 64 Antriebstechnik 71 Networks & Communication 72 Bauelemente 74 Industriebedarf 75 Messen & Prüfen

78 Lieferantenverzeichnis 80 Impressum

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noch weitaus schwieriger. Die Schweizmüsste dafür 80 Prozent der gesamtenEnergie aus kohlenstoffarmen Quellen bezie-hen. Mit der Abschaltung der Atomkraftwer-ke bedeutet das erneuerbare Energien – undzwar nicht nur für den Strom, sondern auchfür Heizung und Mobilität. Dafür brauche esmarkanten technischen Fortschritt – und ei-nen Wandel im Lebensstil, so die Studie. ■

Denn der Grossteil der Energie fliesst inHeizung und in Mobilität. Die sparsamstenHaushalte schnitten in ebendiesen Katego-rien besonders gut ab. So war die beheizteFläche pro Person niedrig und der Heizbe-darf verhältnismässig gering. Bei der Mobili-tät waren solche Haushalte ebenfalls sehrzurückhaltend: Sie schränkten sich beim Au-tofahren und Fliegen ein.Im Wohn- und Mobilitätsverhalten sehendie Forscher dann auch am meisten Ver-besserungspotenzial. Gerade in Niedrig-energiehäusern sei die beheizte Fläche proPerson zu gross. Mobilität, vor allem mitAuto und Flugzeug, sorgt für beinahe dieHälfte der Treibhausgasemissionen und ei-ne starke Umweltbelastung: Die Energie-träger in diesem Bereich sind überwiegendfossil.

Verzicht ist unumgänglichDie Umwandlung Schweiz in eine nachhalti-ge 2000-Watt-Gesellschaft halten die For-scher für möglich – allerdings nur noch mitgrösstmöglicher Anstrengung. Die Treib-hausgasemissionen zu senken, sei dagegen

n einer Kombination aus Umfrage und Le-benszyklusanalysen gelang den Forschern

ein einmalig detaillierter Querschnitt durchdie verschiedenen Lebensstile der Schwei-zer Bevölkerung. 3369 Haushalte beant-worteten Fragen zu Wohnen, Mobilität, Er-nährung und Konsumgütern. Mithilfe deran der Empa geführten Datenbank «ecoin-vent» bestimmten die Forscher den indivi-duellen Energieverbrauch sowie die darausresultierenden Treibhausgasemissionenund den Gesamteinfluss einzelner Haushal-te auf die Umwelt.

Ernüchternde ErgebnisseDie Ergebnisse waren ernüchternd: Von3369 befragten Haushalten erfüllte keineinziger die Bedingungen der 2000-Watt-Gesellschaft. Auch die ökonomische Theo-rie, der Umwelteinfluss nehme mit stei-gendem Einkommen zunächst zu, dannaber wieder ab, bestätigte sich nicht. Zwarsteigen Energieverbrauch, Emissionen undUmweltbelastung linear mit dem Einkom-men, zu einer Abnahme (bei noch höhe-rem Einkommen) kommt es aber nicht.Der Energieverbrauch der befragten Haus-halte reichte von vorbildlichen 1400 Wattpro Person bis zu 20 000 Watt mit einemDurchschnitt von 4200 Watt. Insgesamt lie-gen nur zwei Prozent der Befragten unterder 2000-Watt-Schwelle – und selbst sieemittieren weit mehr als eine Tonne CO2.Wichtig ist dagegen, dass derart sparsameHaushalte in allen Einkommenskategorienanzutreffen sind.Rund ein Viertel der Energie wird als Elektri-zität verbraucht – eine massive Reduktiondes Gesamtverbrauchs lässt sich also nichtallein mit sparsameren Geräten erreichen.

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Die Technik ist effizienter geworden, einem nachhaltigen Lebensstil scheint nur wenig

im Weg zu stehen. Wie eine Studie der Empa und der ETH Zürich nun zeigt, sind Herr

und Frau Schweizer allerdings noch weit davon entfernt.

STUDIE DER EMPA UND DER ETH ZÜRICH ZUR 2000-WATT-GESELLSCHAFT

Schwerer Weg zur Nachhaltigkeit

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Kein einziger der befragten Haushalte erfüllt die Bedingungen der 2000-Watt-Gesellschaft vollständig: Selbst bei energie-sparsamen Schweizern ist der CO2-Ausstoss zu hoch. Gekennzeichnet ist der tiefste individuelle Wert sowie der Durschnittder nachhaltigsten 10 Prozent der Befragten. Grafik: Empa

Die Schweiz hat zurzeit einen Wert der stetigenLeistung von zirka 5000 bis 6000 Watt pro Bewoh-ner. Die im energiepolitisch angestrebten Modellvon 2000 Watt wurden bereits in den 60er-Jahrenüberschritten. Gemäss des an der ETH Zürich ent-wickelten Modells soll es jedoch möglich sein, mit-telfristig ohne Komforteinbussen auf diesen Wertzurückzukehren. Dies soll vor allem durch Erhöhungder Effizienz an Gebäuden, Geräten und Fahrzeugengeschehen, aber auch durch die Entwicklung neuerTechnologien. Dabei soll der zukünftige Energiemixso aussehen, dass 500 Watt pro Kopf aus fossilenEnergien und zusätzliche 1500 Watt aus erneuer-baren Energien stammen.

2000-Watt-Gesellschaft

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Die Lage am deutschen Bauelemente-Distributionsmarkt festigtesich im ersten Quartal 2013 weiter. Die Auftragseingänge und derUmsatz stiegen gegenüber dem vierten Quartal 2012 zweistellig.Die Book-to-bill-Rate (Verhältnis Auftragseingang zu Umsatz) lagim ersten Quartal zwar bei 0,97, lässt aber weiter Hoffnung auf ei-ne positive Entwicklung im 2013 zu.Der Umsatz der im Fachverband Bauelemente Distribution, kurzFBDi, gemeldeten Unternehmen lag im ersten Quartal mit 731 Mil-lionen Euro knapp 4 Prozent gegenüber dem Vorjahr zurück, gegen-über dem Vorquartal steigerte sich der Umsatz jedoch um 20 Pro-zent. Die Auftragseingänge im ersten Quartal zeigten ein dreipro-zentiges Wachstum verglichen mit dem Vorjahresquartal und stie-gen sequenziell um 10 Prozent.

Die Umsatzverteilung zwischen den Komponentengruppen zeigteleichte Verschiebungen. Der Halbleiteranteil am FBDi-Total lag imersten Quartal bei 68 Prozent (minus 2 Prozent gegenüber demVorjahr), die Passiven bei 15 Prozent (plus 1 Prozent), Elektrome-chanik bei 11 Prozent (ebenfalls ein Plus von 1 Prozent). Unverän-dert blieben sich die Anteile von Displays bei 3 Prozent und Strom-versorgungen bei 2 Prozent. Diese Schwankungen liegen in der üb-lichen Bandbreite.FBDi-Geschäftsführer Wolfram Ziehfuss: «Das erste Quartal hatuns den Erwartungen für 2013 ein Stück nähergebracht. Einleichtes Wachstum ist realistisch. Das Potenzial der deutschenIndustrie ist im europäischen und internationalen Vergleich her-vorragend.» Dieser Optimismus drückt sich auch im FBDi-Ge-schäftsklimaindex aus. Dieser setzt sich aus den Werten vonAuftragsbestand, Auftragseingang, Umsatz und Ergebnis zusam-men und entspricht dem Schulnotensystem. Dieser stieg im ab-gelaufenen Quartal auf 3,16 (von 3,19) und längerfristig auf 2,67(statt 2,81).

www.fbdi.de

Auftragslage deutscher Distributorenstabilisiert sich

Grafik: FBDi

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Mostron bei Omni RayDie Omni Ray AG (Dübendorf) hat den Ver-trieb der Anzeigesysteme und Panel PC vonMostron übernommen. Das Sortiment desdeutschen Herstellers umfasst Informati-onsstelen mit 42- und 5-Zoll-Anzeigen fürden Innen- und Aussenbetrieb sowie PanelPC mit Bildschirmgrössen von 10 bis 55Zoll.

Pentair bei DistrelecDistrelec, ein Bereich der Dätwyler SchweizAG, vertreibt das 19-Zoll-Sortiment von Pen-tair. Durch die Zusammenarbeit mit der US-Amerikanern kann der Distributor auch alleProdukte deren deutschen Tochtergesell-schaft Schroff, die auf die Herstellung vonElectronic-Packaging-Systemen spezialisiertist, anbieten.

Seasonic bei LittlebitDie Littlebit Technology AG (Hünenberg)hat eine Zusammenarbeit mit dem taiwa-nesischen Netzteilhersteller Seasonic be-schlossen. Gemäss dieser wird dasSchweizer Handelsunternehmen dieStromversorgungen im gesamten deutsch-sprachigen Raum vermarkten und distribu-ieren.

Ersa bei HilpertDie Hilpert electronics AG (Dättwil) hat die Ex-klusivvertretung für Ersa in der Schweiz über-nommen. Das deutsche Unternehmen ist aufdie Entwicklung und Herstellung von Tools so-wie Rework- und Inspektionssysteme speziali-siert. Bislang hatte die ExklusivvertretungBleuel Tools, die ihre Geschäftstätigkeit einge-stellt hat.

Vertriebsvereinbarungen

Jährlich werden durch dasESTI rund 1500 Niederspan-nungserzeugnisse aus den Be-reichen Haushalt, Büro, Gewer-be und Industrie auf Einhaltungder gesetzlichen und sicher-heitstechnischen Anforderun-gen überprüft. Die Marktkon-trolle erfolgt mittels Stichpro-benkontrollen bei Grossvertei-lern und an Messen. 170 Kon-trollen wurden aufgrund vonMeldungen Privater und Mitbe-werber durchgeführt.2012 wiesen 11 Prozent allerkontrollierten ErzeugnisseMängel auf. Diese umfasstenunzureichende sicherheitstech-nische Nachweise und vielmalskonkrete sicherheitstechnischeMängel. Stellt ein Mangel ei-nes Erzeugnisses eine Gefahrfür den Benutzer dar, erlässtdas ESTI ein Verkaufsverbot.Das war im vergangenen Jahr66-mal der Fall. Besondershäufig davon betroffen waren LED-Beleuchtungen, die nicht berüh-rungssicher waren, unzulässige Stecker und Verlängerungskabel,gefährliche Laserpointer und mangelhafte Baustromverteiler im ge-werblichen Bereich.Inverkehrbringer elektrischer Produkte müssen mit der Abgabe ihrerErzeugnisse an Benutzer die Anforderungen der Verordnung überelektrische Niederspannungserzeugnisse (NEV) erfüllen und insbe-sondere die sicherheitstechnischen Nachweise für ihre Produkte er-bringen. In elf Fällen haben der Handel und Hersteller als Inverkehr-bringer selbst Erzeugnisse aufgrund des Bundesgesetzes über dieProduktesicherheit (PrSG) vom Markt genommen und das ESTI dar-über informiert. www.esti.admin.ch

Fast jedes zehnte elektrotechnischeErzeugnis mit Mängeln

Schneider Electric wurde von GTM Research in dessen jüngster Un-tersuchung‚ The Global PV Inverter Landscape, als einer der dreibesten «wettbewerbsfähigen Wechselrichterhersteller» ausgezeich-net. «Das ist eine grossartige Anerkennung unserer Positionierungals führendes Unternehmen im Bereich Solarenergie», sagt UrsKopp, Marketing Manager Partner- & Energy-Business von Schnei-der Electric, zur Studie von GTM Research, die zum amerikanischenMedienunternehmen Greentech Media gehört.

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Auszeichnung für Solarkompetenz

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Zwar steht die Forschung und Grundlagenarbeit erst am An-fang, doch schon in diesem Jahrzehnt könnten erste Körper-teile aus dem 3D-Drucker kommen. Dieses ehrgeizige Zielhaben sich zumindest Forscher der University of Wollongong(UOW) und des St Vincent’s Hospital in Australien gesetzt.Schon in den kommenden drei Jahren wollen sie auf Basiskörpereigener Zellen einfaches Muskel-, Nerven- und Knor-pelgewebe drucken.«Es ist möglich, dass wir bis 2025 komplette funktionieren-de Organe fertigen können, die auf den einzelnen Patientenzugeschnitten sind», zeigt sich Gordon Wallace, Leiter desIntelligent Polymer Research Institute an der UOW zuver-sichtlich. Schon früher sollen kleinere Teile wie Herzklappenaus lebendem Gewebe, das auf Basis körpereigener Zellendes Patienten gefertigt wurde, entstehen. Dieser Zugangverspricht den Vorteil, dass er Probleme mit der Immunab-stossung vermeidet.3D-Druck gewinnt für die Medizin zunehmend an Bedeu-tung. So haben erst vor wenigen Wochen Forscher der US-Universität Princeton http://princeton.edu ein bionisches Ohraus dem Drucker vorgestellt. «Es ist schon jetzt möglich,aus biokompatiblen Kunststoffen und Metallen patienten-spezifische Implantate herzustellen», betont auch GordonWallace. Eine engere Zusammenarbeit von Materialwissen-schaftlern und Medizinern sowie eine eigene Einrichtung amPartner-Spital soll für einen Schub sorgen, um 3D-Druckschneller noch breiter für medizinische Zwecke nutzen zukönnen. www.svhm.org.au | http://uow.edu.au

Körperteile aus dem 3D-Drucker

Für ein schnellere time-to-market un-terhält B & R, Entwickler von Lösungenfür die elektrische Automation, an sei-nem Hauptstandort im oberösterreichi-schen Eggelsberg ein eigenes Um-weltlabor. Dort werden die vorge-schriebenen Nachweise erbracht,dass Umwelteinflüsse keine schädli-chen Auswirkungen auf den Betriebder Systeme haben und dass die Sys-teme wiederum die Umgebung nichtbeeinträchtigen. Nun wurde das La-bor vom österreichischen Bundesmi-nisterium für Wirtschaft, Familie undJugend als Prüfstelle nach ENISO/IEC 17025:2007 akkreditiert.Im Umweltprüflabor werden die unter-schiedlichen Umweltsituationen, wiesie an den späteren Nutzungsortenherrschen, simuliert. ln mehreren Kli-makammern werden beispielsweise

Tests mit Temperaturen von –40 bis 85 °C und relativer Luftfeuchtigkeitvon 10 bis 98 Prozent durchgeführt. Diese sollen sicherstellen, dass dieProdukte allen klimatischen Belastungen während des Betriebes gewach-sen sind und häufige Temperaturwechsel keine vorzeitige Alterung zur Fol-ge haben. Mit Schock- und Vibrationstests werden grosse mechanischeBelastungen nachgeahmt. www.br-automation.com

B & R-Prüflabor nach EN ISO/IEC 17025:2007akkreditiert

B & R verspricht sich durch die Akkreditie-rung seines Umweltprüflabors ein höheresMass an Autonomie.

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Ein physikalisches Phänomen könnte denentscheidenden Schritt zur Realisierungneuartiger, extrem kompakter und langlebi-ger Datenspeicher durch magnetische Wir-bel liefern. Wissenschaftler der Techni-schen Universität München (TUM), derTechnischen Universität Dresden und derUniversität zu Köln fanden heraus, dass die

Skyrmionen genannten Wirbelstrukturenmithilfe magnetischer Monopole gelöschtwerden können.Während es für ein magnetisches Speicher-bit einer modernen Festplatte etwa eineMillion Atome braucht, sind die kleinstenbekannten Skyrmionen in magnetischenMaterialien nur etwa 15 Atome gross.Gleichzeitig benötigt das Verschieben derWirbel 100000-mal weniger Strom als dasVerschieben magnetischer Speicherbits aufder Basis konventioneller magnetischer Ma-terialien, sodass sich Informationen beson-ders kontrolliert verarbeiten lassen. Die viel-leicht interessanteste Eigenschaft der Skyr-mionen ist jedoch, dass sie wie ein Knotenin einer Schnur, besonders stabil sind.

Entdeckt wurden die magnetischen Wirbel-strukturen 2009 bei Neutronenstreu-Experi-menten an Mangansilizid in der Forschungs-neutronenquelle FRM II der TUM durch einTeam um Christian Pfleiderer und AchimRosch. Seit dem verzeichnet das neue For-schungsgebiet weltweit grosses Interesseund rasante Fortschritte. «Waren zunächstextrem tiefe Temperaturen nötig, so sindheute auch Materialien bekannt, in denenSkyrmionen bei Raumtemperatur auftre-ten», sagt Christian Pfleiderer, Professor fürmagnetische Materialien der TU München.Und genau diese Materialien könnten einesTages die Grundlage für extrem kompakteund äusserst energieeffiziente Speichersein. www.e21.ph.tum.de

Daten speichern mit magnetischen Wirbeln

VerschmelzenCC:\Users\pzi\Desktop\SwissPlastics2012\nn_ml06_tum.bmp:\C:\C:\Users\pzi\Desktop\SwissPlastics2012\nn_ml06_tum.bmpUsers\pzi\Desktop\SwissPlastics2012\nn_ml06_tum.bmpUsers\pzi\Desktop\SwissPlastics2012\nn_ml06_tum.bmps zweier Wirbelschläuche (Skyrmio-nen) in der magnetischen Struktur einer Substanz. Der Ver-schmelzungspunkt besitzt die Eigenschaften eines magne-tischen Monopols. Durch die Bewegung des Monopols(Verschmelzungspunkts) entlang der Wirbelschläucheverschwinden oder entstehen Skyrmionen.

Bild: Universität Köln

Forscher des Fraunhofer Instituts für Zuver-lässigkeit und Mikrointegration IZM habenein Fertigungsverfahren entwickelt, mit des-sen Hilfe sich programmierbare Oszillatorennoch weiter miniaturisieren lassen. Bei die-sem stapeln sie die einzelnen, auf Wafern

basierenden Bestandteile des Mikrosystemsübereinander, anstatt getrennte Bauteile ne-beneinander anzuordnen. Alle benötigtenKomponenten sind so in einem einzelnenModul vereinigt. «Wir sparen durch die Inte-gration sehr viel Platz und reduzieren dieKosten des gesamten Herstellungsprozes-ses. Produktivität und Miniaturisierung stei-gen deutlich an», so Charles-Alix Manier vomFraunhofer IZM.Zum Einsatz kommt diese Expertise des IZMim europäischen Forschungsprojekt ‚Go4Ti-me’. Hier optimieren Mikroelektronik-Expertenaus Finnland, Deutschland, Italien, der Nieder-lande und der Schweiz das Design der winzi-gen Schaltungen. Die sieben Partner aus For-schung und Industrie haben speziell Oszillato-ren ins Auge gefasst. Das Problem: Die Fre-quenz der Module, die den Takt der Informati-onsverarbeitung vorgibt, kann je nach Tempe-ratur der Umgebung und Design des eingebau-ten Resonators schwanken. Passiert dies, kön-nen Interferenzen auftreten oder beispielswei-se die Handy-Verbindung unterbrechen.

Um das zu verhindern, arbeitet ‚Go4Time’daran, das Taktmodul so zu konstruieren,dass es individuell programmierbar ist. Übereine Software liessen sich dann nicht nur dieFrequenz kontrollieren, sondern Temperatur-schwankungen kompensieren. «Unser Zielist es, Oszillatoren herzustellen, die für belie-bige Anwendungen einsetzbar sind und ex-trem effizient arbeiten. Eine komplexe Auf-gabe, die Prozessentwicklung, Fertigungs-technik, Schaltungsdesign und mikroelektro-nische Montage umfasst», so Charles-AlixManier. Erste Ergebnisse sollen im Laufedieses Jahres veröffentlicht werden.

www.izm.fraunhofer.de, www.go4time.eu

Schrumpfkur für Oszillatoren

Das Taktmodul ist nur 1,5 Quadratmillimeter gross. Kommtes jedoch ins Schwanken, können elektronische Geräteaussetzen. Bild: Fraunhofer IZM

Diese, etwa 1,5 Quadratmillimeter grossen Schal-tungen, sorgen für die zeitliche Synchronisation derInformationsübertragung in elektronischen Geräten.Die winzigen Taktgeber befinden sich beispielswei-se in drahtlosen Kommunikationssystemen wieGSM oder Bluetooth sowie in mp3- und DVD-Play-ern sowie Navigationssystemen

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«Quintessence» beleuchtet SensorenDie Welt der Sensortechnologie steht imMittelpunkt der zwölften Ausgabe des«Quintessence» von EBV Elektronik. Nebenvielfältigen Applikationsmöglichkeiten mo-derner Sensorik berichtet das Magazin, dasunter www.ebv.com/tq kostenlos bestelltwerden kann, über Trends und Entwicklun-gen in dieser Branche.

400 kW in 15 SekundenIn Genf verkehrt seit Ende Mai ein rein elek-trisch betriebener Gelenkbus, der ohne Fahr-oberleitung auskommt. Die benötigte Ener-gie bezieht er an den Haltestellen über einSchnellladesystem, das in 15 Sekunden400 kW nachlädt. Dieses wurde wie dieTraktionsausrüstung von ABB Schweiz inGenf und Turgi entwickelt.

Flüssigkristallpionier ausgezeichnetDer Schweizer Erfinder Martin Schadt wur-de vom Europäischen Patentamt für seinLebenswerk mit dem Europäischen Erfinder-preis 2013 ausgezeichnet. Die Juroren wür-digten damit seine (Grundlagen-)Forschungin der LCD-Technologie, die es heute auf einweltweites Marktvolumen von 100 Milliar-den Schweizer Franken bringt.

Hochsprache versus SPS-SpracheEin Whitepaper der Jetter AG beleuchtetdie Entstehung der klassischen SPS-Spra-chen und der Hochsprache für Automatisie-rungssprachen. Anhand eines Programmier-beispiels erläutert dieses die Philosophienund die markantesten Unterschiede. Zudemzeigt es auf, wann welche Sprache einge-setzt werden sollte. Das Dokument steht un-ter jetsym.jetter.de zum Download bereit.

Rotring vertreibt PLM-Lösung von keytechDie Rotring Data AG hat den exklusiven Ver-trieb der PLM-Lösung des deutschen Soft-ware-Herstellers keytech Software GmbHfür die Schweiz übernommen. Diese ist alsMulti-CAD-System konzipiert und unter-stützt neben diversen MCAD-/ECAD-/CAM-Systemen unter anderem Funktionen im Do-kumentenverwaltungsbereich.

EBV-Elektronik mit neuer WebsiteDer Bauelemente-Distributor EBV Elektronikhat seine Website (www.ebv.com) neu ge-staltet und um verschiedene Funktionalitä-ten erweitert. Ihre Besonderheit ist einevirtuelle Intelligenz, die basierend auf vor-angehenden Suchanfragen Experten-Know-how, Kundenempfehlungen und dazugehö-rige Produkte zur Verfügung stellt.

Omni Ray jetzt mit E-ShopDer E-Shop von Omni Ray AG stellt beste-henden Kunden und Privatpersonen zahlrei-che Möglichkeiten zur Verfügung. So kön-nen mit wenigen Klicks alte Bestellungenabgerufen und wiederverwendet werden,Lagerbestände abgefragt, Einkaufslistenverwaltet und Offerten erstellt werden. Frü-here Bestellungen und Produktneuheitenwerden angezeigt, was die Suche verein-facht! Im E-Shop sind mehr als 8000 Produk-te ohne Kleinmengenzuschlag bestellbar.

kurz & bündig

Die Auftragseingänge in der schweizerischen MEM-Industrie lagen im ersten Quartal 2013 um 0,8 Pro-zent unter dem Vorjahresquartal. Dies spiegelte sichin den Umsätzen, die um 3,9 Prozent zurückgingen,sowie in der Beschäftigungslage. Die Kapazitätsaus-lastung lag nur noch bei 82,2 Prozent (1. Quartal 2012:89,9 Prozent), die Zahl der Arbeitslosen in der MEM-Industrie wuchs im Vorjahresvergleich von 6694 auf8217. Die Wirtschaftslage stellt sich in den einzelnenWeltregionen recht unterschiedlich dar. Während dieEurozone weiterhin in einer Rezession verharrt, ver-zeichnet die US-Wirtschaft im ersten Quartal 2013ein robustes Wachstum. Dies wird durch Konsum-ausgaben und Investitionen im Wohnungsbau getra-

gen, als hemmend erweist sich jedoch die Kürzungdes Verteidigungsetats. Sehr erfreulich ist die Ent-wicklung in der Schweiz, wo das Wachstum durchden privaten und öffentlichen Konsum getragen wird.Unbefriedigend ist jedoch die schwache Nachfrageaus den Hauptabsatzmärkten.Trotz dieser Vorgaben zeichnet sich nach Sicht vonSwissmem eine leichte Erholung ab, die aber nochnicht in den Firmen angekommen sei. Dennochbleibt eine Grosszahl der Unternehmen bei einer po-sitiven Einschätzung der zukünftigen Geschäftsent-wicklung. Angesichts der schwachen Entwicklungdes EU-Absatzmarktes dürfte diese aber nur lang-sam vorankommen. www.swissmem.ch

Swissmem trotz angespannter Lage vorsichtig optimistisch

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N A C H R I C H TE N 6-7.13 megalink 11

Das Great Place to Work Institut zeichnete dieSchweizer Niederlassung von National Instru-ments im Rahmen des Wettbewerbs «Best Work-places in Switzerland 2013» aus. Für den dritten

Platz in der Kategorie «Small Companies» erhieltdas in Ennentbaden ansässige Unternehmen dasGütesiegel «Great Place to Work». An dem Wett-bewerb hatten sich 70 Unternehmen aller Bran-chen und Grössenklassen beteiligt, von denen 23ausgezeichnet wurden.«Wir sind ausserordentlich erfreut, zum Kreis derbesten Unternehmen der Schweiz zu gehören»,so Christian Moser, Geschäftsführer von NationalInstruments Switzerland. «NI ist bereits 2011 und2012 als einer der weltweit besten 25 multinatio-nalen Arbeitgeber ausgezeichnet worden. Dassdiese Auszeichnung jetzt auch für die Niederlas-sung in der Schweiz ausgesprochen wurde, machtuns stolz.» Für die Bewertung hatten die Jurorenzuvor die Mitarbeitenden einer anonymen Befra-gung zu zentralen Arbeitsplatzthemen wie Qualitätder Führung und Zusammenarbeit, berufliche Ent-wicklungsmöglichkeiten und Arbeitszufriedenheitunterzogen. www.greatplacetowork.ch

ni.com/switzerland

Bei NI lässt es sich gut arbeiten

NI Schweiz wurde in Zürich als einer der besten Schweizer Arbeit-geber in der Kategorie «Small Companies» mit 20 bis 49 Mitarbeiten-den ausgezeichnet. Geschäftsführer Christian Moser (dritter vonlinks) nahm den Titel entgegen.

Das Überangebot an Fachmessen im Automations-bereich hat die Verantwortlichen des SchweizerTechnologienetzwerks swissT.net und des Messe-veranstalters easyFairs zum Handeln veranlasst. Sielegen die Fachmessen swissT.fair – fair for auto-mation & electronics und Automation Schweiz zu-sammen und wollen diese alternierend zur Sindex

im Zweijahresrhythmus etablieren. Die swissT.fairwurde 2010 von swissT.net ins Leben gerufen. Imselben Jahr führte easyFairs erstmals die Automa-tion Schweiz durch.«Die beiden Messen und die Sindex in Bern habenzu einem Überangebot geführt», bilanziert Peter A.Cologna, bis Ende Mai 2013 Geschäftsführer voneasyFairs Switzerland. Mit der Schaffung einesdeutlichen Branchentreffpunkts wolle man nunden Bedürfnissen der Aussteller und Besucherentsprechen. «Dank der Zusammenlegung derMessen müssen sie sich nicht mehr für ein For-mat entscheiden», ergänzt Roland Steinemann,Geschäftsführer des swissT.net. In der Medien-mitteilung zur Veranstaltung Anfang Juni in Zürichbekräftigt er diese Entscheidung: «Die etwas ent-täuschende Besucherbeteiligung zeigte uns, dassdiese Bereinigung der richtige Schritt war.»Die auf den 29. und 30. Januar 2014 in Winter-thur angesetzte easyFairs Automation Schweizfindet nicht mehr statt. Im Jahr 2015 soll dannder Startschuss fürs gemeinsame Projekt fallen.

www.swisst.net, www.easyfairs.com

swissT.fair – fair for automation und easyFairs spannen zusammen

Roland Steinemann, Peter A. Cologna und Eric Brütsch (von links)waren massgeblich am Zusammenschluss der beiden Automations-messen beteiligt.

Der Verwaltungsrat von ABB hat Ulrich Spiess-hofer zum neuen CEO ernannt. Er folgt Joe Ho-gan, der aus privaten Gründen sein Amt zur Ver-fügung stellt. Der 49-Jährige mit deutscherStaatsbürgerschaft wird zum 15. September 2013die Nachfolge des US-Amerikaners antreten.Ulrich Spiesshofer ist seit 2005 Mitglied derABB-Konzernleitung und wurde im Jahr 2009 zumLeiter der Division Industrieautomation berufen.In dieser Position zeigte er sich unter anderem fürdie Integration des US-amerikanischen Unterneh-mens Baldor verantwortlich, die bislang als gröss-

te Akquisition der Firmengeschichte gilt. Vor sei-nem Eintritt in die ABB war Ulrich Spiesshoferdrei Jahre bei Roland Berger und elf Jahre beiA.T. Kearney in der Unternehmensberatung tätig,wo er Beratungsteams für verschiedene Bran-chen des Industriegeschäfts aufbaute. UlrichSpiesshofer studierte an der Universität Stuttgartund schloss in Betriebswirtschaftslehre und Inge-nieurwissenschaften sowie einer Promotion alsDoktor der Wirtschaftswissenschaften ab.

www.abb.com

Führungswechsel an der Spitze von ABB

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12 megalink 6-7.13 N A C H R I C H TE N

AntrimonerweitertGeschäftsleitungDie Antrimon AG hat mit der Berufungvon Markus Arnold (Bild links) undMoh Aakti (Bild rechts) in die Ge-

schäftsleitung die Voraussetzungenfür weiteres Wachstum geschaffen.Dieses soll mit einer gezielten Erwei-terung des Portfolios und einem suk-zessiven Ausbau des Dienstleistungs-angebotes im Mechatronikbereicheinhergehen. Neben der Leitung vonVerkauf und Marketing wurde MarkusArnold mit der stellvertretenden Ge-schäftsleitung betraut, während MohAakti als Leiter Technik fortan Verant-wortung übernehmen wird. BeideMitarbeitenden gehören seit mehre-ren Jahren dem Unternehmen an undverfügen über fundierte Kenntnisseim Bereich Antriebstechnik.Die Antrimon AG mit Sitz im aargaui-schen Muri feiert in diesem Jahr ihrzehnjähriges Bestehen und ist aufDienstleistungen im Bereich der elek-trischen Antriebstechnik im Leis-tungsbereich bis 1 kW spezialisiert.Sie begleitet Entwicklungsprojektevon der Konzeption über die Ausle-gung bis hin zur Serienproduktion.

Neuausrichtung bei easyFairsIm Rahmen seinerEuropastrategie hatsich die Gruppen-leitung des interna-tional tätigen Mes-seunternehmenseasyFairs dazu ent-

schieden, die Geschäftsführung derDACH-Region zu bündeln. Daher wirdSiegbert Hieber, bisher Geschäftsfüh-rer von Deutschland und Österreich,fortan auch die Geschäftsführung derSchweizer Tochtergesellschaft über-nehmen. Deren bisheriger Geschäfts-führer Peter A. Cologna hat das Unter-nehmen auf Ende Mai 2013 verlassen,um sich einer neuen Aufgabe zu stel-len.Siegbert Hieber ist seit dreieinhalbJahren bei easyFairs als Geschäftsfüh-rer für die Länder Deutschland und Ös-terreich tätig. Sein Rüstzeug für dieseAufgabe sammelte er in verschiede-nen Funktionen und bei verschiedenenAnbietern. Vor seinem Engagementbei easyFairs war Siegbert Hieber beider GHM Gesellschaft für Handwerks-messen tätig, wo er zuletzt als Projekt-leiter die internationale Handwerks-messe betreute.

Personalien

Für Schweizer Unternehmenwird Customer Relationship Ma-nagement (CRM) immer wichti-ger. Das zeigt die siebte Trend-studie «Swiss CRM 201» derZHAW Zürcher Hochschule fürAngewandte Wissenschaften. Indieser wurden 279 kleine, mitt-lere und grosse Unternehmenunterschiedlicher Branchen be-fragt.Für 92 Prozent der Entschei-dungsträger in den befragten

Unternehmen ist CRM für denGeschäftserfolg «eher wichtig»oder «sehr wichtig» (Vorjahr89,3 %). Dies spiegelt sich imzunehmenden Budget für CRM-Aktivitäten. Dabei weisen dieCRM-Trends in Richtung Indivi-dualisierung, wobei auch Effizi-enzüberlegungen eine wichtigeRolle spielen. So bleibt «Indivi-duelle Betreuung nach Kunden-wert» das Thema, das die meis-ten Unternehmen (55,3 %) als

sehr relevant erachten. Dichtdarauf folgt «Personalisierung»(52,7 %). Gegenüber dem Vor-jahr stark an Bedeutung gewon-nen hat «Mobile CRM», das39,6 Prozent der CRM-Verant-wortlichen als Trendthema 2013identifizieren. Die Studie stehtunter www.imm.zhaw.ch/in-dex.php?id=17326 kostenloszum Download bereit.

www.sml.zhaw.ch

CRM gewinnt weiter an Bedeutung

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VE R A N S TA L TU N G S K A L E N D E R 6-7.13 megalink 13

VeranstaltungskalenderDatum Thema Ort Veranstalter14.08.201315.08.201319.& 20.08.201321.08.201322.& 23.08.201326.& 28.08.201329.& 30.08.2013

Workshop Regelungskonzept und Tuning, CHF 400.–Workshop Antriebsauslegung, CHF 400.–Automation Studio Training Basics, CHF 800.–Workshop IEC 61131-3 Text. Programmiersprache ST, CHF 400.–Automation Studio Training Speicher & Datenverwaltung, CHF 800.–Automation Studio Training Integrierte Antriebstechnik, CHF 1200.–Automation Studio Training Mehrachsysteme, CHF 800.–

Frauenfeld B&R Industrie-Automation AG8500 FrauenfeldTel. 052 728 00 [email protected]

19.09.201313.11.2013

Der Kurs Moderne Bewegungsmechanik und Direktantriebstechnikvermittelt ein breites Wissen der modernen Bewegungsmechanik undDirektantriebstechnik. Die Teilnehmer sind in der Lage, die verschie-denen Antriebslösungen zu verstehen und eine optimale Auswahl zwi-schen Leistung, Lebensdauer, Genauigkeit und Kosten zu treffen.

Baden-Dättwil Parkem AG MotionControl5405 Baden-DättwilTel. 056 493 38 [email protected]

24.10.2013 Der IO-Link-Anwender-Workshop vertieft das Thema mit praxisorien-tierten Vorträgen. In der begleitenden Tischmesse stellen Sensor-, Ak-tor- und Steuerungskomponentenhersteller ihre IO-Link-Lösungen vor.Die Teilnahme ist kostenlos.

DE-Stuttgart IO-Link KonsortiumDE-76131 KarlsruheTel. 49 721 96 58 590www.profibus.com/io-link-ws

Diverse Der Automatisierer bietet Schulungen in unterschiedlicher Länge undNiveau rund um die TwinCAT-Technologie an: von den Grundlagen,der Theorie zu den Systemkenntnissen bis zur Antriebstechnik. Anmel-dung, Termine, Information: [email protected] oder Tel. 052 633 40 40

Schaffhausen Beckhoff Automation AG8200 SchaffhausenTel. 052 633 40 [email protected]

Diverse Kurse, Schulungen und Seminare in unterschiedlicher Gruppengrösseund Niveaus zu diversen Themen, unter anderem Kleben, Handlötenoder auch Pneumatik, Details und Termine unter:www.distrelec.ch =› «Alle Seminare»

Dübendorf,Maagtechnic

Distrelec8606 NänikonTel. 044 944 99 [email protected],www.distrelec.ch

Diverse FlowCAD-Trainings in Kleingruppen und unterschiedlichen Niveaus für:Allegro, Orcad, PSpice, Boundary Scan, Reliability, 3D-Leiterplatten-Konstruktion, High-Speed-Design usw. Kursinhalte und Informationen:www.flowcad.ch/de/support-training/training

Mägenwil/Feldkirchen

FlowCAD Schweiz AG5506 MägenwilTel. 056 485 91 [email protected], www.flowcad.ch

Diverse Standard-Trainings zu den Themen Funk- und Messtechnik oder spe-ziell zugeschnittenen Trainings. Details und Termine unter: www.rohde-schwarz.com=›«News&Events»=›«Customer Seminars».

München Roschi Rohde&Schwarz AG3063 IttigenTel. 031 922 15 [email protected]

Diverse Sigmatek bietet Workshops und/oder Schnupperkurse in Kleingrup-pen zum Thema Safety, Starterkit, SPS und HMI – ebenso einen LateAfternoon Talk. Kursinhalte und Informationen: www.sigmatek-automation.ch/ch_termine.html

Effretikon SIGMATEK Schweiz AG8307 EffretikonTel. 052 354 50 [email protected]

Die Antrimon Holding AG mit ihren FirmenAntrimon AG (Antriebstechnik) und Assem-

tron AG (Assembling) integriert zum 1. Juli2013 die Servotronic AG. Dies gab CEOStefan Schimon anlässlich der Feierlichkei-ten zum zehnjährigen Bestehen der Antri-mon AG bekannt.Die 1993 gegründete Servotronic AG istauf antriebstechnische Produkte undDienstleistungen spezialisiert. Neben Ser-voverstärkern und -motoren umfasst ihrProgramm Linear- und Direktantriebe, Ser-vo-Aktuatoren, Schrittmotoren inklusiveEndstufen sowie Drehtische, verschiedeneKupplungen und Multiachsen-Controller. Zuihren Dienstleistungen gehört unter ande-rem die Anwendungsberechnung, die Ent-wicklung kundenspezifischer Lösungenund/oder spezieller Anwenderprogrammesowie die Inbetriebnahme der Komponen-

ten und Schulung von Personal und Kun-dendienst.Für Stefan Schimon, CEO der AntrimonHolding AG mit Sitz in Muri, ist die Integra-tion der Servotronic AG die konsequenteFortführung des bislang beschrittenen We-ges: «Wir wollen sämtliche Dienstleistun-gen von der Entwicklung bis hin zur Liefe-rung aus einer Hand, und das unter einemDach, anbieten. Durch die Integration kön-nen wir gemeinsam unsere Synergien inBezug auf Produkte und Dienstleistungennutzen.» Pascal Witschard, Geschäftsfüh-rer der Servotronic AG, zeigt sich ebenfallsvon diesem Schritt überzeugt: «Wir freuenuns über die sich ergebenden Möglichkei-ten und sehen voller Optimismus in die Zu-kunft.». www.antrimon.ch, www.servotronic.ch

Antrimon Holding AG integriert zum 1. Juli 2013 die Servotronic AG

Die Antrimon Holding AG wächst um ein weiteres Mitglied.Bei den Feierlichkeiten zum zehnjährigen Bestehen der An-trimon AG begrüssten die Geschäftsführer Stefan Schimon(links) und Gian Meister (rechts) ihren neuen KollegenPascal Witschard. (Bild: Antrimon)

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wüssten diese am besten, so Hans-Joa-chim Hess, was ihr Produkt könne und wiees funktionieren soll.Nach dem Produktesicherheitsgesetz sinddie Hersteller, das Gesetz zählt dazu bei-spielsweise auch die Importeure von Pro-dukten aus dem Ausland, verpflichtet, dassihre Produkte nahezu fehlerfrei in den Marktkommen. «Das ist eine enorme Manage-mentaufgabe», weiss Hans-Joachim Hessund spiele Rechtsanwälten in die Hände:«Natürlich haben wir es leicht, wenn wir vorGericht sagen können, «Sehen Sie, Sie wa-

ren schlecht organi-siert!» oder «IhreAbläufe haben nichtfunktioniert!» Für Un-ternehmen bedeute

dies in letzter Konsequenz die Einhaltunggeltender technischer Normen und die Stär-kung des After-Sales-Bereichs. Neben denNachmarktpflichten (hier wird zum Beispielgeprüft, ob die technische Dokumentationzu Missverständnissen führt) verantwortetder After-Sales-Bereich ebenfalls das Be-schwerdemanagement. Dieses befasst sichmit Schadensmeldungen, verfasst dazu ent-sprechende Dokumente und veranlasst dieBeseitigung möglicher Fehler oder Mängel.Ganz wichtig in diesem Zusammenhang, soHans-Joachim Hess, sei das Setzen einerFrist, in welcher der Fehler oder die Quali-tätsabweichung behoben sei: «Das ist juris-tisch von Relevanz.»

Unterscheidung Produkthaftung undProduktsicherheitEng einher mit Fehlern oder Mängeln gehendie Produkthaftung und -sicherheit. Das seit1994 geltende und im Schweizer Zivilrechtverankerte Produktehaftpflichtgesetz regeltdie Schadenswiedergutmachung – ist einAnwender durch ein fehlerhaftes oder man-gelhaftes Produkt zu Schaden gekommen,kann er nach dem Produktehaftpflichtgesetzhaftbar sein. Das später verabschiedeteProduktesicherheitsgesetz beschreibt hin-gegen, wie Produkte in den Warenverkehrgebracht werden müssen. Gerade für klei-nere und mittelständische Unternehmen ist

wird verlangt, dass jeder, der vor Gericht et-was behauptet, dies mittels Beweisenglaubhaft machen kann. Und da werde Do-kumenten in aller Regel mehr Glauben alsWorte geschenkt.Doch was bedeutet das für den Ingenieur,Konstrukteur oder Entwickler? Zunächsteinmal, so Hans-Joachim Hess, bedeutedas vor allem ein kritisches Hinterfragenseines eigenen Handelns. «Habe ich dass,was ich gemacht habe, richtig gemacht?Und habe ich es sicher gemacht?» Ganzwichtig seien dabei Kenntnisse über dieZielgruppe des Pro-dukts. Denn diesehabe ein bestimm-tes Sicherheitsbe-wusstsein, womög-lich sogar eine Abwehrhaltung. All dasmüsse analysiert und in die späteren Über-legungen miteinbezogen sein. Wichtig sei-en auch Kenntnisse darüber, wie ein Pro-dukt in den verschiedenen Märktengesehen werde! Wie gehe beispielsweisejemand damit in Thailand, in der Schweizoder aber in Brasilien um? Zwar sei diesnicht leicht zu beantworten, doch ein gutesSicherheitskonzept decke genau diese Fra-gestellungen ab. Allerdings sei es nicht da-mit getan, warnt Hans-Joachim Hess, dieAbläufe in Arbeitsanweisungen oder einemPflichtenheft zu fixieren: «Die meisten Pro-zesse entstehen dadurch, dass nicht nachdiesen Handbüchern gelebt wird.»

Markteinführung fehlerfreier ProdukteDen freien Zugang zu seinen Nachbarlän-dern erkaufte sich die Schweiz mit dem Zu-geständnis, europäische Vorschriften in ihreGesetzgebung zu integrieren. Diese verlan-gen unter anderem, dass der Produkteher-steller eine Risikobeurteilung oder allge-mein eine Sicherheitsanalyse durchführt.Jüngeren Datums ist das seit 1. Juli 2010geltende Produktesicherheitsgesetz. Es ver-pflichtet den Hersteller, vor dem Inverkehr-bringen seines Produktes das spezifischeGefährdungspotenzial zu ermitteln. Auch indiesem Falle ist wiederum der Entwickleroder Konstrukteur gefordert. Schliesslich

napp 23 Jahre als Anwalt im Risk Ma-nagement haben Hans-Joachim Hess

eines gelehrt: Wenn es wegen eines fehler-haften Produktes zum Prozess kommt, istsich jeder selbst am nächsten! «Da gibt esauf einmal kein Team mehr. Da ist plötzlich

doch jemand Chef gewesen und hat ent-schieden», erlebte er mehrfach vor Gericht.Daher müsse alles, was aus dem Mundoder der Feder komme, so sicher sein, dassman im Falle eines Prozesses mit gutemGewissen sagen könne: «An mir lag esnicht!» Am besten gehe das, wenn Wichti-ges mit Protokollen, Memos, Analysen oderAudits belegt sei. Nach geltendem Recht

K

Fallstricke der GlobalisierungSicherheitsbewusstsein ist Mentalitätssache. Daher macht sich der vorausschauende

Entwickler oder Konstrukteur Gedanken, wie sein Produkt in den verschiedenen Märkten

zur Anwendung kommt. Worauf dabei zu achten ist, darüber sprach Hans-Joachim Hess

anlässlich der Feierlichkeiten zu «50 Jahre Ingenieurausbildung» an der FHNW Windisch.

REFERAT HANS-JOACHIM HESS ANLÄSSLICH DER FEIERLICHKEITEN ZU «50 JAHRE INGENIEURAUSBILDUNG» AN DER FHNW WINDISCH

«Wenn es zum Prozess kommt,gibt es plötzlich kein Team mehr.»

INFOSFachhochschule Nordwestschweiz

5210 WindischTel. +41 056 462 49 11

[email protected]/technik

EBDI8700 Küsnacht

Tel. +41 44 914 20 [email protected]

www.ebdi.com

AUTORMarkus Back

Redaktion Megalink

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14 megalink 6-7.13 WE I TE R B I L D U N G

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dies eine grosse Herausforderung, da es ei-ne Vielzahl neuer Vorschriften brachte, aufdie reagiert werden muss. Für Arbeitneh-mer ist dabei vor allem Artikel 3 von Bedeu-tung. «Der ist praktisch das Pflichtenheft ei-nes Konstrukteurs und zu beachten»,empfiehlt Hans-Joachim Hess. In diesemheisst es «Produkte dürfen in Verkehr ge-bracht werden, wenn sie bei normaler oderbei vernünftiger Weise voraussehbarer Ver-wendung die Sicherheit und die Gesundheitder Verwender und Dritter nicht oder nurgeringfügig gefährden.» Für den Juristen istdas ein Satz, über den sich vor Gericht stun-denlang diskutieren lässt. Allein schon dieFrage, wann ein Produkt normal verwendetwerde, fülle ganze Archive. Nicht minderheikel sei die Formulierung der «vernünfti-gerweise vorhersehbaren Verwendung!»Doch lasse man diese Spitzfindigkeiten ein-mal aussen vor, so Hans-Joachim Hess, seider Zweck des Artikels 3 schnell erklärt: Ersoll den Missbrauch vom Fehlgebrauch ab-grenzen. Ein typisches Beispiel für denMissbrauch eines Produkts sei der Fall, indem angeblich in den USA versucht wurde,einen nassen Pudel in einer Mikrowelle zu

trocknen. «Für so etwas müssen Sie keineBedienungsleitung schreiben, weil das einklarer Missbrauch ist», sagt Hans-JoachimHess. Ganz anders verhalte es sich hinge-gen bei einem in Deutschland verhandeltenFall, bei dem es um die Handhabung einesAktenvernichters ging. Wenn bei der Besei-tigung einer Papierverstopfung an diesemplötzlich mit langen Haaren, Krawatte oderdünnen Fingern hantiert werde, liege durchdie nicht bestimmungsgemässe Benutzungplötzlich ein Fehlgebrauch vor. Für den Her-steller bedeutet dies, dass er sich ganzgenau darüber Gedanken gemacht habensollte, was zu tun ist, wenn eine solche Si-tuation eintritt, die eben nicht ganz abwegigerscheint und somit auch keinen Miss-brauch darstellt.

Gebrauchsdauer von ProduktenNach dem Produktsicherheitsgesetz hat einProdukt solange sicher zu sein, wie es imGebrauch ist. Wie wird ein Hersteller aberdieser Verantwortung gerecht und garan-tiert, dass sein Produkt nicht unsicher wird?Welche Informationen benötigt der Anwen-der? Offensichtliche Probleme, wie eine lo-

ckere Schraube, nimmt der Anwender ver-mutlich selbst wahr und beseitigt diese.Wie sieht es aber mit mechanischen oderelektronischen Problemen aus, die nicht soohne Weiteres zu erkennen sind? «Als Her-steller muss ich genau wissen, wie langemeine Maschine oder Anlage laufen sollund dem Anwender entsprechende Instruk-tionen geben», so Hans-Joachim Hess.Dies können zum Beispiel Wartungsanwei-sungen, die Festschreibung von Inspektions-intervallen oder ähnliches sein. ■

Hans-Joachim Hess ist Rechtsanwalt mit Kanzleienin Hamburg und Küsnacht. Zudem leitet er seit 1991das EBDI, Institut für technische Sicherheitsbera-tung in Küsnacht (www.ebdi.com). Schon währendseiner Tätigkeit bei der EU-Kommission 1985–1986(Rechtsdienst) hat er sich intensiv mit Fragen dereuropäischen Produzentenhaftung befasst. Heuteberät er als Spezialist für Schweizer und europäi-sches Produktsicherheits- und Haftpflichtrecht Un-ternehmen im In- und Ausland. Seine Beratungs-schwerpunkte sind Produkthaftung und -sicherheit,CE-Kennzeichnung, Krisenmanagement und Notfall-plan, Normenwesen, Technische Dokumentationund Qualitätsmanagement.

Hans-Joachim Hess

WE I TE R B I L D U N G 6-7.13 megalink 15

Bosch Rexroth Schweiz AGwww.boschrexroth.ch/oce

Freiheit und Effizienz neu definiertOpen Core Engineering steigert die Effizienz im Software-Engineering und eröffnet völlig neue Freiheitsgrade durch erweiterten Zugriff auf den Steuerungskern: über Hochsprachen program-mieren Sie jetzt individuelle Funktionen, die parallel zur Firmware auf der Steuerung oder auf Smart Devices ablaufen. So differenzieren Sie sich vom Wettbewerb und schützen Ihr Know-how.

Clever gelöst,Freiheit im Engineering}Passt

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16 megalink 6-7.13 E M B E D D E D

Block am Beispiel eines funkvernetzten Zu-trittskontrollsystems. Betrachtet werdendabei Aspekte wie Funkreichweite in Ge-bäuden, Batteriespeisung, Reaktionszeiten,

Datenraten, Koexistenz so-wie Sicherheitsanforderun-gen.

Stream 2 – Hardware/FPGADer zweite Stream widmetsich dem Thema «Hardware/FPGA». Hier befasst sich imersten Block Prof. Hans-Joa-chim Gelke von der ZürcherHochschule Winterthur mitden Einsatzgebieten vonFPGA mit eingebetteten Cor-tex-Prozessor-Kernen undMikrocontroller-Peripherie. Erwidmet sich unter anderemden Einsatzgebieten solcherBauteile und beantwortet dieFrage, wann deren Einsatztechnisch und ökonomischgerechtfertigt ist.Im zweiten Block befasstsich Michael Roth vom Insti-tut für Mikroelektronik an der

FHNW mit «Multi-FPGA-Algorithmik». Inseinem Vortrag zeigt er auf, wie sich kom-plexe und rechenintensive Algorithmen aufmehrere FPGA verteilen und so Datenflüsseoptimieren lassen. Ein Beitrag des letztenBlocks ist «Microsoft .NET Gadgeteer – Einraffinierter Weg zum Embedded Produkt».Marcel Berger von der CSA Engineering AGwird hier erklären, wie sich der Prototypen-bau mithilfe dieses Tools deutlich vereinfa-chen lässt.

Stream 3 – OS/Applikation/System DesignWie lassen sich mit wenig Aufwand Em-bedded-Linux-Projekte realisieren? Mit die-ser Frage setzt sich Adrian Freihofer von

Jeder Stream ist in drei Blöcke zu je 90 Mi-nuten Dauer unterteilt, in dem jeweils dreiRedner ein Thema darstellen werden. Sohaben die Konferenzteilnehmer die Möglich-keit, zwischen den einzelnen Streams zuwechseln.Den Auftakt in Stream 1 macht Marco Krau-se von Advantech. Er befasst sich mit denUnterschieden von Flash-Speichern, dienach den Überschwemmungen 2011 in

Südostasien und den damit verbundenenProduktionsausfällen bei den Hard Disks zu-nehmend an Bedeutung als Massenspei-cher finden.Ein Thema des zweiten Blocks ist die Aus-wirkung von 1-GBit-Industrial-Ethernet aufzukünftige Automationsanwendungen. Ra-phael Zulliger (Indel AG) legt den Fokus sei-nes Vortrags auf die allgemeine Funktions-weise dieses High-Speed-Feldbusses, des-sen System-Architektur und die technischeRealisierung (RTOS, FPGA und Elektronik).Wie sich abseits aller Funk-Standards einMehrwert durch massgeschneiderte Funk-technologien schaffen lässt, erklärt MarcelWappler von der Miromico AG im dritten

ie Themenwahl bei der sechsten Em-bedded Computing Conference ist

äusserst vielseitig. Sie reicht vom Aufbaudrahtloser Sensornetzwerke über die Feh-lersuche in FPGA mithilfe von Mixed-Sig-nal-Oszilloskopen bis hin zur Identifikationvon Designschwächen mit Hilfe von Soft-waremetriken. Ergänzt werden diese Vorträ-ge mit einer Fachausstellung, die in denPausen zwischen den einzelnen Streamsbesucht werden kann. Beidieser Präsentation stellenknapp 30 Firmen und Institu-te neue Entwicklungen vorund informieren über aktuel-le Trends.Eröffnet wird die Veranstal-tung durch Christoph Zoggvon Microsoft Schweiz, derin der Keynote über «TheEnd of the PC Era» sprechenwird. Dabei sind Informa-tionen aus erster Hand zu er-warten. Das Mitglied der Ge-schäftsleitung ist seit Januar2009 für die Develo-per & Platform Group der hie-sigen Landesgesellschaftverantwortlich und berät mitseinem Team Kunden undSoftwarepartner bei der Nut-zung neuer und innovativerTechnologien.

Stream 1 – Hardware/KommunikationDie Embedded Computing Conference glie-dert sich in die vier Themenschwerpunkte«Hardware/Kommunikation» (Stream 1),«Hardware/FPGA» (Stream 2), «OS/Applika-tion/System Design» (Stream 3) und «Soft-ware und Entwicklungstools» (Stream 4).

D

Geballte Information verspricht die Embedded Computing Conference, die am 27. August

2013 an der ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften stattfinden wird.

Den Grundstein für diesen Wissenstransfer legen 35 Referate und eineFachausstellung mit

knapp 30 Ausstellern. Die Keynote hält Christoph Zogg von Microsoft Schweiz.

Wissenstransfer in kompakter FormEMBEDDED COMPUTING CONFERENCE 2013 AM 27. AUGUST IN WINTERTHUR

INFOSSwiss Technology Network

8604 VolketswilTel. 044 947 50 [email protected]

www.swissT.net

Christoph Zogg von Microsoft Schweiz spricht bei der Embedded Computing Conference inWinterthur über die Zukunft des PC. Bild: Microsoft

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der Neratec Solutions AG im ersten Teil desdritten Streams auseinander. Dabei be-schreibt er, wie sich mithilfe einer Linux-Distribution für Desktop-Systeme eine fürein Embedded System taugliche Basis ent-wickeln lässt.Martin Grossen, Franchise Manager EuropeMicrosoft Embedded bei Avnet, verschafftim zweiten Teil dieses Streams einen Über-blick über die neuen Betriebssysteme derMicrosoft Embedded Gruppe. Er zeigt unteranderem auf, für welche Anwendungensich Windows Embededd 8 Standard, Win-dows Embedded 8 Professional, WindowsEmbedded 8 Industry und Windows Em-bedded Compact 2013 eignen und themati-siert deren Vor- und Nachteile im industriel-len Einsatz.Welche Rolle Embedded-Systeme zukünftigin Smart-Grid-Systemen spielen werden,schildert im letzten Themenblock StephanMoser von der Supercomputing SystemsAG. Mithilfe einer Simulation des elektri-schen Energiesystems der Schweiz wird erkonkrete Effekte darstellen, die künftig imNetz auftreten können und erklärt, welche(intelligente) Lösungen diese erfordern wer-den.

Stream 4 – Software und EntwicklungstoolsHöhere Funktionsdichte bei kleineremFormfaktor, verbesserte Bedienbarkeit,Compliance mit Spezifikationen, Schnittstel-len zwischen Arbeitsgruppen im Entwick-lungsprozess. Dies sind nur einige wenigeBeispiele von Herausforderungen einesHardware- und/oder Software-Entwicklers.Anhand von Praxisbeispielen zeigt SimonZubler von der FlowCAD AG im ersten Drit-tel des vierten Streams auf, wie sich dieseHerausforderungen mit modernen Design-tools lösen lassen.Nützliche Metriken der objektorientiertenProgrammierung stellt Michael Burkard vonder Firma bbv Software Services AG zu Be-ginn des zweiten Blocks vor. Basierend aufdem S.O.L.I.D.- Designprinzip «Single Re-sponsibility Principle» will er zeigen, wiesich mit ihnen Softwareelemente mit De-signverletzungen sicher identifizieren las-sen. Mit «Clang – eine Alternative zu gcc»befasst sich im dritten Block Prof. HansBuchmann vom Institut für Mikroelektronikder FHNW. Das Referat stellt den Aufbauder Toolchain Clang vor, die Teil eines gan-zen Programmierkonzepts ist, befasst sichmit deren Einsatz in der Programmanalyseund stellt Gemeinsamkeiten und Unter-schiede zu gcc vor. (bac) ■ Termin: 27. August 2013

Zeit: 8.30 bis 18 UhrOrt: ZHAW WinterthurAdresse: School of Management and Law St. Georgen Platz 2 8401 WinterthurInternet: www.embeddedcomputingconference.ch

Embedded Computing Conference

E M B E D D E D 6-7.13 megalink 17

Die Technologiemessefür Gebäude und Infrastruktur

Ihr Impulsgeberfür Innovationen!

10. – 13. September 2013

Messe Basel www.ineltec.ch

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Wachstum brachte. Doch die neue Techno-logie bringt auch neue Herausforderungenmit sich. An der ineltec werden dieseKnackpunkte diskutiert und von den Markt-führern Lösungen vorgestellt. Ergänzt wirddieses Thema am 12. September mit demLichttag im ineltec-Forum.

Netzwerktechnik und GebäudeautomationDie Informations- und Kommunikationstech-nik gewinnt weiter an Bedeutung. Vor allemdie wachsende Datenmenge und der Vor-marsch der Mobilkommunikation stellen da-

tec die Entwicklungen intelligenter Techno-logien rund ums Gebäude und die Infra-struktur sichtbar machen. Dabei wird die in-telligente Vernetzung der Gebäudetechnikals Schlüsselfaktor ins Zentrum der Fach-messe, die verschiedene Branchenthemenabbildet, gerückt.

Licht – Branche im UmbruchDer Beleuchtungsmarkt wird derzeit vomTrend zu mehr Energieeffizienz angetrieben,was insbesondere der LED-Technologie injüngerer Vergangenheit ein massives

ie Energieeffizienz innerhalb der Elek-tro- und der Gebäudetechnologie ist

heutzutage von zentraler, wirtschaftlicherund ökologischer Bedeutung. Daher will dieMesse Schweiz als Veranstalterin der inel-

D

Intelligente Vernetzung alsSchlüsselfaktor

Die ineltec, Fachmesse für Gebäudetechnik und Infrastruktur, findet vom 10. bis 13.

September 2013 in der Halle 1 des modernisierten Messezentrums Basel statt. In deren

Fokus steht die «Intelligente Vernetzung der Gebäudetechnik als Schlüsselfaktor».

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Welchen Technologien in der Gebäudetechnik gehört die Zukunft? Den Weg will die ineltec in Basel zeigen.

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bei hohe Ansprüche an Netz und Technik. Hier liegen neue Chan-cen in der intensivierten Zusammenarbeit der Branchenpartner.Das gilt genauso für das Potenzial der Gebäudeautomation für Ener-gieeffizienz und Komfortgewinn. Welche Themen zukünftig an Re-levanz gewinnen werden, erfährt der Besucher während einer Vor-tragsreihe anlässlich des Netzwerktages am 11. September 2013im ineltec-Forum.

Lösungen für intelligentes StromnetzDie Energiestrategie 2050 sieht einen umfassenden Umbau derSchweizer Energieversorgung vor. Die Ziele für Energieeffizienzund den Ausbau erneuerbarer Energien werden zu neuen Ansprü-chen ans Stromnetz führen. Da Energiequellen wie Wind und Son-ne nicht gleichmässig zur Verfügung stehen, bedarf es intelligenterNetzlösungen, um die Netzstabilität aufrechtzuerhalten. Dies bedarfunter anderem die Einbindung dezentraler Stromerzeuger und dieSchaffung neuer Speichermöglichkeiten. Während einer täglichenVortragsreihe im ineltec-Forum kann der Besucher erfahren, wieSmart-Grid-Lösungen aussehen müssen, um diesen Herausforde-rungen gerecht zu werden. ■

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heitsgraden (6DoF) dargestellt wird. Wirddie Bewegung analysiert, ergeben sichsechs zeitvariante Datensätze, drei für dieTranslations- und drei für die Rotationsbe-wegungen. Neben den offensichtlichenSchwierigkeiten, Trends in diesen Rohdatenzu entziffern, reichen auch zwei- und dreidi-mensionale Grafiken nicht aus, um die Be-wegung des Starrkörpers im erzeugtensechsdimensionalen Datenraum zu verste-hen. Noch schwieriger wird es, wenn die di-mensionale Komplexität dieses Beispielsdadurch erhöht wird, dass etwa zeitlicheTemperaturverläufe als Funktion der Ober-flächengeometrie gemessen werden.Die Darstellung von Daten in dreidimensio-nalen Szenerien ist dann vielversprechend,wenn es im untersuchten System interes-sante Wechselbeziehungen gibt, die derAnalyst erkennen kann. So kann die 3D-Ani-mation mehrerer Akteure, die zur Errei-chung eines gemeinsamen Ziels oder auchverschiedener Ziele zusammenarbeiten, fürStudien zum Schwarmverhalten genutztwerden. Ganz allgemein ist festzuhalten,

Mehrdimensionale Simulationsdatenverbessern VerständnisWas macht es so schwierig, die bei der Si-mulation dynamischer Systeme gewonne-nen Daten zu verstehen? Die Ursache hier-für liegt vor allem in den engen Wechsel-beziehungen zwischen diesen mehrdimen-sionalen Daten, die auf den Gleichungen ba-sieren, die das System beschreiben. Nebender reinen mathematischen Analyse derRohdaten können daher visuelle Darstellun-gen wie Cluster- und Trend-Analysen mitzwei- und dreidimensionalen Diagrammendas Verständnis der Daten verbessern. Eslassen sich hierdurch die Beziehungen derDaten in Form ihrer relativen Anordnung zu-einander oder in Bezug auf andere Parame-ter wie der Zeit erkennen.Analytische und visuelle Methoden mitein-ander zu kombinieren, ist jedoch in be-stimmten Situationen nicht ausreichend,insbesondere bei Daten mit vielen Freiheits-graden. Das zeigt bereits die einfache Phy-sik eines Flugzeugs, dessen Verhaltendurch ein Starrkörpermodell mit sechs Frei-

m vergangenen Jahrzehnt haben sich inzunehmendem Masse computergestützte

Methoden durchgesetzt, mit denen sichnoch vor der Hardwarefertigung oder derImplementierung Prototypen technischerSysteme aufbauen lassen. Ein hier mit be-sonderem Interesse verfolgter Bereich istdie Analyse dynamischer Systeme, derenVerhalten durch nicht lineare Gleichungs-systeme bestimmt wird. Da sich solcheSysteme durch Softwareprogramme model-lieren und lösen lassen, ist es möglich, siein Simulationsreihen mit ganz unterschiedli-chen Eingangsgrössen wiederholt auszufüh-ren. Dem Simulationsingenieur eröffnet dasverschiedene Möglichkeiten, denn er kannbeispielsweise Systemparameter oder Um-gebungsbedingungen breit variieren und sofast jedes mögliche Einsatzszenario simulie-ren. Die frühzeitige Verifikation eines Sys-tems durch Simulationen senkt zudem dasRisiko, Fehler erst spät im Entwicklungspro-zess zu entdecken.Damit diese frühzeitige Verifikation effektivist, müssen die anfallenden Simulations-daten sorgfältig analysiert werden, um dasSystemverhalten möglichst umfassend zuverstehen. So lassen sich beispielsweiseDatensätze analysieren, um Muster von un-erwünschtem Verhalten infolge mehrererSimulationsläufe zu entdecken. Die Auswer-tung solcher Daten kann allerdings eineHerausforderung darstellen, weil zu ihrer In-terpretation Experten für ganz bestimmteFachdisziplinen benötigt werden.

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Komplexes leicht verstehenMittels dreidimensionaler Darstellung eines Systems lässt sich dessen Verhalten besser

verstehen und die frühzeitige Verifikation in der modellbasierten Entwicklung verbes-

sern. Allerdings stellen die technische Entwicklung und die jeweils in den Feldern der

Simulation und der 3D-Grafik eingeschlagenen Spezialisierungsrichtungen solche mo-

dellbasierten Studien vor ganz besondere Herausforderungen.

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dass sich dynamische Simulationen mit derdamit verbundenen Physik, der Mechanik,Thermodynamik und Akustik oder denWechselwirkungen in Mehrkörpersyste-men, zur Visualisierung in 3D-Animationenanbieten.Eine kombinierte Strategie, die sich der ge-nannten Ansätze bedient, kann zur Verbes-serung der frühzeitigen Verifikation genutztwerden. Bild 1 zeigt ein Beispiel einer Fahr-dynamiksimulation in Simulink als Hybrid-darstellung, die alle drei Ansätze miteinan-der vereint. Die Daten dieser Simulationhaben insgesamt 78 Dimensionen. 64 da-von entfallen allein auf die mechanischenParameter der vier Räder, die jeweils derenPositionen (3), die Drehung der Radachse(9), den Drehimpuls (1) sowie auftretendeKräfte (3) beschreiben. Die restlichen 14entfallen auf das Bremssignal (1), die Lenk-eingabe (1) sowie die Position (3) und dieRotation des Autos (9).

Verbesserung der frühzeitigen Verifikationdurch 3D-AnimationstechnikenBild 2 zeigt Beispiele von Simulationen, diein der Simulink-Modellierungsumgebungmit Simulink 3D-Animation durchgeführtwurden, einer Erweiterung für die 3D-Mo-dellierung in VRML (Virtual Reality ModelingLanguage). Diese 3D-Animations-techniken unterstützen Ingenieurebei der frühzeitigen Verifikation.Erzeugung virtueller Prüfstände für denTestentwurf: Zum Testen des Algo-rithmus eines Spurhalteassistenten(Bild 2A) müssen eine Reihe vonEingabevideos angefertigt werden.Eine Aufzeichnung ist jedoch teuerund im Anfangsstadium des Pro-jekts zudem nur schwer auszuwer-ten. Wird die Testumgebung dage-gen virtuell aufgebaut, können dieEingabevideos in virtuellen Kamera-fahrten aufgenommen und danachvorverarbeitet werden.Nutzung der Trajektorie-Verfolgung: Bild2B zeigt, wie sich durch Verfolgungder Trajektorie eines Raumfahrzeugssowie deren Darstellung unter ver-schiedenen Blickwinkeln ein visuellerEindruck ihrer Verlaufscharakteristikerhalten lässt. Die anfänglich blaueTrajektorie wird nach Übergang desSystems in einen anderen Betriebs-modus rot. Ein animiertes Zustands-diagramm würde lediglich die Über-gänge der Modi als Funktion der Zeitvorführen. Die gewählte Methodedagegen erweitert den Blick auf dasGeschehen im dreidimensionalenmathematischen Raum. In späterenEntwurfsstadien können dann Trajek-torien durch Übereinanderlegen von

Simulation und experimentellen Daten vergli-chen werden.Umgebungsmodelle: Das Umgebungsmodellin Bild 2C besteht aus dreidimensionalenGeländedaten einer Stadt, deren Visualisie-rung die Flugverkehrsplanung erleichtert.Veranschaulichung von Wärme- und Tempera-turphänomenen durch Farbdynamik: In Bild 2Dwird die durch eine Finite-Elemente-Analyseermittelte Wärmeverteilung in einem massi-ven Metallblock mit dynamischem Farbver-lauf eingängig dargestellt.Verstehen von Gründen für Versagen im Testfall:In Situationen, in denen Tests am Modellvielfach wiederholt werden müssen, kannes vorkommen, dass das Testziel in etlichendieser Simulationen verfehlt wird. 3D-Ani-mationen wie der in Abbildung 2E als Bei-spiel angeführte Crash-Test können helfen,die Fehlerursachen visuell aufzuspüren.Durchführung interaktiver Tests: Bild 2F zeigtdie dynamische Simulation eines Portal-krans, der so programmiert wurde, dass erden Positionseingaben folgt. Der Testinge-nieur kann dadurch die räumliche Positiondes aufzuhebenden Objekts als Testvektorin die Simulation eingeben. Dieser Testvek-tor wird anschliessend auf die visuellen 3D-Koordinaten abgebildet, was kreative Mög-lichkeiten für interaktive Tests eröffnet.

Einblicke in mehrere Komponenten oder in dieInteraktion von Objekten: Bild 2G demonst-riert die Bewegung der vier Kolben einesVerbrennungsmotors. Durch Visualisie-rung der Bewegung von Kurbelwelle,Pleueln und Kolben lässt sich die Zeitsteu-erung des gesamten Systems besser ver-stehen. Mit 3D-Grafikmethoden lassensich ausserdem Objekte transparent dar-stellen, wodurch beispielsweise darunterliegende Baugruppen sichtbar gemachtwerden können.Eingangssignale variabler Grösse: Bild 2H zeigtdas Morphing eines polyedrischen 3D-Ob-jekts, dessen Kanten und damit deren Be-wegungssignale im Zeitverlauf auftauchenund wieder verschwinden. Dadurch lassensich etwa Systeme besser verstehen, beidenen die Dimension der aufgebrachtenTestvektoren zeitlich variiert.Wegabstrahieren von Implementierungsdetailsmit GUI: In der Simulation in Bild 2I wurdenbestimmte Details wegabstrahiert, wodurchzur Feinabstimmung nur noch wenige Para-meter erforderlich sind. Solche Abstraktio-nen lassen sich visuell verifizieren und da-durch rasch gewünschte Antworten finden.Visualisierung von Echtzeitsimulationen: Bild 2Jzeigt ein Beispiel für das Rapid Prototypingmit 3D-Animation. Die dreidimensionale

Bild 2: Verschiedene Beispiele für 3D-Animationen, die die frühzeitige Verifikation bei modellbasierten Studien erweitern.

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Animation der Regelstrecke zusammen miteiner realistischen Darstellung der Hard-ware ermöglicht Einblicke in die Unterschie-de zwischen dem Verhalten in der Simula-tion und der tatsächlichen Implementierung.Der Einsatz dieser 3D-Animationstechnikenhilft, komplexe Daten zu verstehen, aber eslassen sich damit auch Informationen an Pro-jektpartner vermitteln, für die etwa die tech-nischen Details einer Lösung zweitrangigsind. Die Abbildung von Daten im Software-modell auf visuelle Koordinaten bildet einewirksame Möglichkeit, Informationen inner-halb eines Unternehmens teamübergreifendzu verstehen und zu vermitteln. Vom Stand-punkt des Marketings aus kann eine aufge-zeichnete Animation ausserdem Kundenoder Projektsponsoren von einem Lösungs-vorschlag überzeugen.

Herausforderungen undderen BewältigungTrotz aller genannten Vorteile des Einsatzesvon 3D-Animationen in der frühzeitigen Veri-fikation von Entwürfen stehen dem ver-schiedene Herausforderungen gegenüber,die es für die Simulationsingenieure zu-nächst zu überwinden gilt. So haben sichdie Felder der 3D-Computergrafik sowie dertechnischen Simulation beispielsweise insehr unterschiedliche Richtungen entwi-ckelt. Eine zunehmende Spezialisierung hatzu deutlich divergierenden Fähigkeiten ge-führt und zur Entwicklung jeweils unter-schiedlicher Technologien und Tools. Gera-de Ingenieure nutzen oftmals 2D-Grafikenzur Visualisierung von Simulationsdaten,stehen aber vor der Herausforderung, an-sprechende 3D-Animationen über die zu-grunde liegenden Simulationen zu legen.Um Simulationsstudien effektiver zu gestal-ten, müssen Ingenieure diese Kluft über-winden. Eine Brücke über diese erfordertaus Sicht eines Simulationsingenieurs Toolsund Technologien, die Folgendes ermögli-chen:•Beherrschung der mit der Erzeugung von

3D-Welten verbundenen Komplexität undSicherstellung der plattformübergreifen-den Portabilität

•Nahtlose Konnektivität aus der Simulati-onsumgebung heraus einschliesslich3D-Rendering

•Begrenzung von Projektausgaben durchSenkung der pro Einzelanwender anfallen-den Kosten

Diese Konzepte werden im Folgenden nä-her erläutert.

Offene Standards für die 3D-ModellierungDie Vielzahl proprietärer 3D-Authoring-Toolsstellt eine Herausforderung für Simulations-ingenieure dar, die diese Werkzeuge in eineSimulationsumgebung importieren wollen.

Mit offenen Standards für das Authoringvon 3D-Szenen lassen sich jedoch Toolsüber Simulationsumgebungen hinweg auf-bauen, miteinander teilen sowie Schnittstel-len zu diesen Werkzeugen herstellen.VRML, ein von der Internationalen Organi-sation für Normung (ISO) akzeptierter Stan-dard, hat sich zum XML-basierten StandardX3D weiterentwickelt, der sich derzeit eta-bliert. Diese Sprache verfügt über genü-gend intuitive 3D-Konstrukte, um 3D-Sze-nen zu entwerfen. So bietet etwa Simulink3D Animation eine Schnittstelle, mit dersich in VRML erstellte 3D-Welten aus Simu-link heraus steuern lassen und gestattet da-durch die Zusammenarbeit über verschiede-ne Rechnerplattformen hinweg. Fällt dieEntscheidung auf offene 3D-Standards,dann ist einer der Effekte davon, dass sichAnbieter proprietärer Tools bemühen wer-den, diese Standards zu unterstützen.

Nahtlose Konnektivität aus der Simulations-umgebungDas gewählte Simulationstool muss überAnbindungsmöglichkeiten und Funktionenverfügen, die 3D-Animationen unterstützen.Die folgenden Beispiele zeigen verschiede-ne Arten von Unterstützung für 3D-Anima-tionen, die in der Simulink-Umgebung ver-fügbar sind (Bild 3).Bild 3A zeigt eine direkte Anbindung von 3D-VRML-Welten mit Simulink 3D Animation: Die-ses Produkt enthält Blöcke zur Verbindungvon Simulink-Signalen mit ihren jeweiligen

Gegenstücken in der 3D-Animation. Mitdem Animations-Viewer lässt sich das Er-gebnis direkt in der Simulationsumgebungbetrachten.Bild 3B zeigt den automatischen Import vonCAD-Modellen in SimMechanics-Modelle: Die-ses CAD-Modell für eine Stewart-Plattformwurde automatisch und mit bereits inte-grierter Animation in Form von SimMecha-nics-Blöcken in die Simulink-Umgebung im-portiert. Mit dem Modell lassen sich die inCAD modellierten mechanischen Teile visu-alisieren. Viele solcher Teile können danndurch VRML-Export zu einer Gesamtszenekombiniert werden.Bild 3C zeigt eine direkte Konnektivität zumFlightGear-Simulator: FlightGear ist ein Open-Source-Projekt zur kooperativen Entwick-lung eines plattformübergreifenden Flug-simulators, dessen Framework auch füranspruchsvolle Flugsimulationen geeignetist. Das Aerospace Blockset enthält Blöcke,mit denen Daten aus Simulink-Simulationenabgegriffen und direkt in diesen Simulatoreingespeist werden können.Bild 3D zeigt eine direkte Konnektivität zu MatlabHandle Graphics: Die meisten Simulations-tools enthalten grundlegende geometrischeKörper, aus denen sich einfache 3D-Objekteaufbauen lassen. Gezeigt werden hier dieÜberlagerung einer Flugsimulation und tat-sächliche Trajektorie-Daten für ein einfa-ches, mit Handle Graphics in Matlab erzeug-tes Flugzeug. ■

Bild 3: Beispiel der Konnektivität mit 3D-Animationen, die aus der Simulink-Umgebung gesteuert werden.

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waresysteme. Die bestehenden Ansätzekonzentrieren sich jedoch auf einzelne Soft-wareprodukte und vernachlässigen die An-forderungen im Zusammenspiel hetero-gener Systemlandschaften. Zusammen-fassend fehlt eine übergreifende Bewer-tungsmethodik, die neben dem Deckungs-grad der Entwicklungsaufgabe auch die sys-teminterne und -externe Verknüpfung dereinzelnen Module eines Entwicklungswerk-zeuges vor dem Hintergrund des mecha-tronischen Gedankens im Anlagenentste-hungsprozess betrachtet.

Bewertungsmethodik zur zielorientiertenAuswahl digitaler WerkzeugkettenÜbersicht der Methodik: Die Methodik zurBewertung und zielorientierten Auswahl digi-taler Werkzeugketten gliedert sich in drei we-sentliche Stufen. In einem ersten Schritt wird,ausgehend von der Entwicklungsaufgabe aufSystemebene und dem Anlagenentstehungs-

prozess, eine diesbezügliche funktionale Abs-traktion und Modularisierung in abgeschlosse-ne mechatronische Einheiten vorgenommen,denen die erforderlichen Funktionalitäten derEntwicklungswerkzeuge zugeordnet werdenkönnen. Im zweiten Schritt werden mittels ei-ner holistischen Bewertungssystematik stu-fenweise über einzelne Softwaresysteme bishin zur digitalen Werkzeugkette Perfor-mance-Indizes generiert. Diese werden in Re-lation gestellt und in einem Cockpit visuali-siert, das die Entscheidung bezüglich dergeplanten IT-Landschaft unterstützen soll. Dieeinzelnen Schritte werden nachfolgend weiterdetailliert.

Programmierung oder der merkmals- bezie-hungsweise aspektorientierten Modularisie-rung sowie diesbezügliche Derivate undKombinationen mit dem Ziel zum Einsatz,die Wiederverwendbarkeit zu erhöhen undden integrativen Kontext eines Software-moduls aufzulösen. Gemäss dem Credo«Die IT folgt dem Prozess» und durch dievorherrschende Dominanz der mechani-schen Anlagenentstehungsprozesse stehenaufseiten der Entwicklungswerkzeuge zwarunterschiedliche Methoden zur Verfügung,jedoch können diese den mechatronischenGedanken oft nur ungenügend Rechnungtragen. Vor allem die phasen- und disziplin-übergreifenden Transitionen von Entwick-lungsartefakten in einem heterogenen, digi-talen Werkzeugmix ist eine bestehendeHerausforderung, die auch mit einheitlichenDatenformaten, Beschreibungssprachenwie AutomationML oder übergreifenderSoftwarefamilien, beispielsweise von Sie-

mens PLM oder PTC, nur bedingt gelöst ist.Die Qualität einzelner Softwareproduktewird oftmals auf der Grundlage der qualitati-ven Einschätzung bezüglich Funktionalität,Nutzerfreundlichkeit, Verlässlichkeit, Leis-tung und dem Support zusammengefasstFURPS getroffen. Dazu wurde an der Car-negie Mellon University in Pittsburgh einfundamentales Verfahren zur methodischenSoftwareanalyse entwickelt, das auf derSzenario-Technik basiert und verschiedeneStakeholder einbindet. Auf dieser SoftwareArchitecture Analysis Method (SAAM) auf-bauend, entstand eine Vielzahl weitererLeistungsbewertungsverfahren für Soft-

ird das Engineering im Wandel derZeit (Bild 1) betrachtet, so ist, im

Gegensatz zu den ehemals vorliegendenhierarchischen und prozessorientiertenStrukturen, in Zukunft ein praxisgerechter,disziplinübergreifender Ansatz erforderlich.Im Folgenden wird daher, aufbauend aufbisherigen Ansätzen, eine neue Bewer-tungsmethodik zur zielgerichteten und sys-tematischen Auswahl der optimalen Ent-wicklungswerkzeuge entlang des Anlagen-entstehungsprozesses vorgestellt.

Aktuelle Ansätze zur Gestaltung und Bewertungmechatronischer EntwicklungswerkzeugeDurch Baukastensysteme mit abgegrenztenund teilweise standardisierten Modulen,wird die Anlage in Teillösungen unterglie-dert, die flexibel und gemäss den Kunden-wünschen zusammengeschaltet werdenkönnen. Dadurch lässt sich die zunehmendeKomplexität im Maschinen- und Anlagenbaubesser beherrschen. Dieser Ansatz hält da-bei nicht nur im Produkt- und Prozessbe-reich, sondern auch bei der Systemstrukturvon digitalen Entwicklungswerkzeugen Ein-zug. Durch das unterschiedliche Problem-verständnis liegt eine Diskrepanz zwischender systemorientierten, mechatronischenAnwendersicht und der informationstechni-schen, prozessorientierten Sicht der Her-steller digitaler Entwicklungswerkzeuge vor.Die modulare Gestaltung logisch abgegrenz-ter Einheiten ist ein etablierter Standard inder Softwareentwicklung, der auch bei denIT-Systemlieferanten von Engineering-Werk-zeugen Anwendung findet. Dabei kommenzum Beispiel Verfahren der generischen

W

Mechatronik – aber konsequentDer Trend in der Entwicklung geht hin zu einem disziplinübergreifenden Ansatz. Dieser

erfordert bei der Auswahl der dafür benötigten Werkzeuge allerdings eine vollkommen

neue Bewertungsmethodik.

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Funktionsmodularisierung in Entwick-lungswerkzeugen: Die Entwicklungsaufga-be sowie die zugehörigen Entwicklungs-werkzeuge können gemäss den Abstrak-tionsstufen der Automatisierungspyramide(Bild 2) systematisiert werden. Auf obersterEbene wird durch die digitale Werkzeugket-te die gesamte Entwicklungsaufgabe fokus-siert. Die dabei verwendeten, meist hetero-genen Softwareprodukte, beinhalten unter-schiedliche Module, die die benötigtenFunktionalitäten zur Entwicklung bereitstel-len und nach der Softwarearchitektur aufge-baut sind. Die richtige Auswahl der Entwick-lungswerkzeuge und der Zuordnung derFunktionen zur entsprechenden Entwick-lungsaufgabe stellt dabei einen komplexenProzess dar, für den ein Regelwerk erarbei-

tet wurde, um die Erstellung potenziellerWerkzeugketten zu systematisieren. Bei-spielweise dürfen notwendige Funktionennur in einer 1:1-Beziehung mit Werkzeug-modulen verknüpft sein. Bei Mehrfahrbezie-hungen muss eine detailreichere Modulari-sierung der Aufgaben und Funktionenerfolgen.Die Verbindung der Funktions- und Werk-zeugsicht erfolgt nach dem Prinzip der Do-main Mapping Matrix (Bild 2, unten). Aus-gehend von den Kernaufgaben der zuentwickelnden Produktionsanlage (z.B. Ver-packen von Kleinteilen), werden Funktions-gruppen gebildet, die in einem weiterenSchritt zu Funktionen aufgegliedert werden.Diese werden soweit aufgespalten, bis siemit einem konkreten Modul eines Entwick-lungswerkzeuges in einer 1:1-Beziehungumgesetzt werden können. So kann bei-spielsweise die Funktion «Festlegung derMotorverdrahtung» durch ein Modul desEplan Engineering Centers erfüllt werden.Nachdem eine direkte Zuordnung der Funk-tionen auf die digitale Werkzeugebene er-folgte, können die Module gruppiert, die be-teiligten Softwarewerkzeuge definiert undalternative Werkzeugketten generiert wer-den. Die mit binären Feldern gefüllten Mat-rizen ermöglichen die Abbildung der Abhän-gigkeiten innerhalb eines heterogenenSoftwaresystems und schaffen die Grundla-ge zur Erarbeitung einer quantitativen Kenn-zahl zur Bewertung von Softwaresystemen(Performance-Index). Diese wird genauer imRahmen des Bewertungsframeworks erläu-tert.Bewertungsframework: Das Frameworkfokussiert in erster Linie die Bewertung dertechnologischen Komponenten der ver-schiedenen Softwarelösungen sowie derenWechselwirkungen im industriellen Einsatz.Dazu wurden unterschiedliche Leistungs-

Bild 2: Klassifizierung von Werkzeugketten und Funktionalitäten.

E N TW I C K L U N G / F O R S C H U N G 6-7.13 megalink 25

Die Entstehungsprozesse des Maschinen- und An-lagenbaus sind kontinuierlichen Einflussgrössenwie der zunehmenden Individualisierung und derKomplexität von Produkten unterworfen. Dabei neh-men der Entwurf und die Absicherung der system-bestimmenden, mechatronischen Einheiten eine im-mer grössere Bedeutung ein. Diesem Trend folgendwurden für die spezifischen Anteile der an der Ent-wicklung beteiligten Disziplinen und deren Zusam-menwirken unterschiedliche Ansätze entwickelt,aus denen ein heterogener, informationstechni-scher Systemmix in den Unternehmen des Maschi-nen- und Anlagenbaus resultiert. Die Integration dervorliegenden mechanischen, elektrischen und steu-erungstechnischen Systemarchitekturen stellen vorallem im Hinblick auf die digitalen Entwicklungs-werkzeuge eine fortwährende Herausforderung fürAnwender und Systemlieferanten dar. In der meistnoch mechanisch geprägten Entwicklung entstehendurch die späte Einbindung der beiden weiterenDisziplinen sowie deren unterschiedlichen Sicht-weisen, Missverständnisse und zeitliche Engpässe.Die Folge sind Zeit- und Qualitätseinbussen, welchedurch die unzureichende Berücksichtigung der Ver-kettung der einzelnen Entwicklungswerkzeuge beider Auswahlentscheidung der unternehmensweitenIT-Systemarchitektur verstärkt werden.

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kennzahlen definiert, die sowohl disziplin-übergreifende als auch disziplinspezifischeAspekte abdecken und in fünf Hauptkatego-rien zusammengefasst sind: Werkzeugket-te, Entwicklungswerkzeug, Werkzeugmodulsowie interne und externe Schnittstellender eingesetzten Systeme.Die Leistungsmessung einzelner Kategorienerfolgt, indem eine weitere Aufspaltung derLeistungskennzahlen vorgenommen wird,sodass die einzelnen Betrachtungsspektrender Software (Digitale Werkzeugkette,Werkzeug, Werkzeugmodule und -schnitt-stellen) detailliert analysiert werden können.Im Falle der exemplarischen Leistungskenn-zahl Effizienz wird unter anderem die Anzahlder Mausklicks, die zur Erfüllung der Auf-gabe nötig sind, ausgewertet. ÄhnlicheMessverfahren wurden auch für die weite-ren Kennzahlen festgelegt, um eine quanti-tative Bewertung zu gewährleisten.

Das Vorgehen zur Bewertung einer gesam-ten Werkzeugkette baut auf der mecha-tronischen Aufgliederung der IT-Landschaftim Anlagenentstehungsprozess in digitaleWerkzeugmodule auf, wobei zunächst beihoher Detailstufe ein technischer Perfor-mance-Index berechnet wird, der je nachAnalysefokus verschiedene Kriterien einbe-zieht und einer unternehmensspezifischenGewichtung unterliegt (siehe Bild 3). DerPerformance-Index kann den Wert null bisfünf annehmen, wobei der Wert null keineErfüllung und der Wert fünf einem hohenErfüllungsgrad der Leistungskennzahlen ge-genüber der digitalen Werkzeugkette ent-spricht. Die Gewichtung der Leistungskenn-zahlen wird unternehmensspezifisch vor-genommen, wobei die Nutzungshäufigkeitverschiedener digitaler Werkzeugmoduledurch den Anwender als Indiz für den Gradder Gewichtung angewandt werden kann.

Entscheidungscockpit: Auf Basis der er-mittelten Performance Indizes wird ein Ran-king vorgenommen, welches die technolo-gische Aufgabe sowie weitere technischeRahmenbedingungen zwischen verschiede-nen digitalen Werkzeugen wie auch Modu-len berücksichtigt. Dies erfolgt sowohl fürdie einzelnen Werkzeuge, die die Prozess-schritte von der Initialphase bis zur letztend-lichen Abnahme unterstützen, als auchübergreifend für die Werkzeugkette. Einebeispielhafte Gegenüberstellung der Pro-zesssicht zu den ermittelten PerformanceIndizes ist in Bild 4 zu sehen. Dabei wurdenanhand einer Modellfabrik drei digitaleWerkzeugketten, ausgehend vom Anlagen-entstehungsprozess, miteinander in einenVergleich gesetzt und deren Ausprägungmittels einer Ampelsystematik eingestuft.

Weitere Potenziale bei der Bewertung undAuswahl von EntwicklungswerkzeugenDie Bewertungsmethodik ist ein ersterSchritt, um bestehende, mechatronischeReifegradmodelle um eine informations-technische Sicht zu erweitern. Dabei kön-nen die prozessorientierten Reifegradmo-delle (z.B. Capability Maturity Model Inte-gration) als eine Art Schloss betrachtet wer-den, das durch den richtigen Schlüssel, alsoder passenden Kombination an digitalenWerkzeugen, geöffnet werden kann. DiesesSchlüssel-Schloss-Prinzip ist von zentralerBedeutung, um die unternehmensspezifi-schen Rahmenbedingungen und die techni-schen Grundvoraussetzungen in die Aus-wahlentscheidung heterogener IT-System-landschaften im Maschinen- und Anlagen-bau einfliessen zu lassen. ■

Bild 4: Entscheidungscockpit alternativer Werkzeugketten.

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Bild 3: Berechnung des Performance Index am Beispiel des Kriteriums «Effizienz».

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S TE U E R U N G S S Y S TE M E 6-7.13 megalink 27

spiel GPRS und so weiter sowie eine einge-baute Kamera. Die Panel-PC der Afolux-Se-rie lassen sich in einem Temperaturbereichvon 0 bis 50°C einsetzen, ihre Bildschirm-helligkeit wird automatisch an die der Um-gebung angepasst.

EinbaumöglichkeitenFür die Afolux-Serie sind je nach Einsatz-zweck eine Vielzahl von Einbau- und Befes-tigungsmöglichkeiten verfügbar. Diese rei-chen über einen Standfuss, PanelMount-Kit, Wallmount-Kit sowie Rack-mount-Kit für den Einbau in ein 19-Zoll-Rack. Alle Modelle weisen eine Standard-VESA-Montage mit 75 × 75 mm (5,6-Zoll-bis 12,1-Zoll-Modelle) oder 100 × 100 mm(12,1-Zoll- bis 19-Zoll-Modelle) auf.

Prozessor von Intel möglich. Es können jenach Typ maximale Speicher von 1 bis4 GByte RAM oder 8 GByte RAM einge-setzt werden.

Umfangreiche AusstattungAlle Geräte sind frontseitig in Schutzart IP64ausgeführt und verfügen über ein schlankesGehäuse und resistiven Touchscreen. Um-fangreich ist auch die Ausstattung mitWLAN (Antenne eingebaut), Bluetooth, 2 x3 Watt interne Lautsprecher, 1 x RS-232, 1 xRS232/422/485, 4 x USB 2.0, 2 x GB LAN,1 x PS/2, 1 x VGA, 1 x Audio (Line-out) so-wie 1 x 2,5-Zoll-Einbauplatz für SATA-HDDoder SSD. Alle Geräte haben einen Com-pact-Flash-Sockel Typ II und ein Mini-PCI-Interface für weitere Optionen wie zum Bei-

ie Afolux-Panel-PC sind als Komplett-system mit vorinstalliertem Windows

XP Professional oder Win 7 und optional mitden Betriebssystemen Windows XP, Win-dows XP embedded oder Windows CE aufCompact-Flash-Modulen verfügbar. Sämtli-che Modelle sind dabei als Barebone (inklu-sive 1 GByte RAM, ohne Laufwerk) oderkundenspezifisch konfiguriert erhältlich. DieLCD-Monitore der Afolux-Reihe sind in dengängigen Grössen von 5,7 bis 19 Zoll erhält-lich.Je nach Applikation können die Panel-PC inverschiedenen CPU-Leistungsklassen gelie-fert werden. So ist mit dem Atom-Prozes-sor N270 (1,6 GHz) von Intel eine lüfterloseAusführung ebenso wie eine leistungsstar-ke gekühlte mit Core-2-Duo- oder Core-i-5-

D

Komplettsystem in IP64Die Panel-PC der Afolux-Serie von Spectra eignen sich insbesondere für preissensitive

semi-industrielle Automationsaufgaben. Sie können nicht nur als Steuerrechner für die

Visualisierung, sondern ebenfalls als Info-Terminal für Applikationen in der Maschinen-

industrie eingesetzt werden.

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Die semi-industriellen Panel-PC der Afolux-Serie adressieren Anwendungen in Automation, POS,Zeiterfassung und so weiter. Bilder: Spectra

Die Standard-Schnittstellenausstattung der Afolux-Panel-PC mit Bildschirmdiagonalen von 7 bis 12,1 Zoll.

Die Standard-Schnittstellenausstattung der Afolux-Panel-PC mit Bildschirmdiagonalen von 15 bis 19 Zoll.

Page 30: Megalink.ch Juni/Juli 2013

LösungDer technisch komplexe Prozess der Nano-röhren-Produktion verbindet eine Ablauf-steuerung mit ausgefeilter Regelung undsetzt zudem eine sehr genaue Überwa-chung voraus. Um den Prozess präzise undsicher ablaufen zu lassen, überprüfte Arke-ma die Pilotanlage und entschied sich dabeigegen das ursprünglich gewählte Steue-rungssystem, das auf einer traditionellen,dezentralen Steuerung beruhte. Stattdes-sen wählte das Unternehmen eine schlüs-

selfertige Lösung von Rockwell Automati-on, die auf dem Prozesssteuerungs-system PlantPAx beruht.«Ursprünglich wollten wir das vorhan-

dene, dezentrale Steuerungssystemerweitern, doch Rockwell Automa-tion hat uns die Wettbewerbsfähig-keit seiner PlantPAx-Lösung de-monstriert und uns gezeigt, dasssich diese bei Bedarf aufrüstenlässt», erklärt Philippe Begards, Lei-

ter des Bereichs Automation und elek-trische Installationen bei Arkema:«Dies gab schliesslich den Ausschlag.Uns liegt daran, das Steuerungssys-

tem bei einem Produktionsanstieg jeder-zeit aufrüsten zu können.»Die von Rockwell Automation vorgeschlage-ne Lösung kombiniert die erweiterten Pro-zesssteuerungsfunktionen, die zur Optimie-rung eines kritischen Prozesses benötigtwerden, mit einer Sicherheitsarchitektur, diebei einem Störfall sowohl das Personal alsauch die Umwelt schützt. Die Basis bildet dasProzesssteuerungssystem PlantPAx, ausge-stattet mit einer programmierbaren Automati-sierungssteuerung des Typs Allen-BradleyControlLogix zur Steuerung und Regelung desProduktionsprozesses sowie einer Sicher-heitsautomatisierungssteuerung Allen-BradleyGuardPLC, mit der sämtliche Produktionspara-meter (Temperaturen, Druck, Ventilstellungenusw.) überwacht werden. AusschlaggebenderFaktor war für Arkema neben der Upgrade-Fä-higkeit die Flexibilität dieser Lösung.

ren. Die Herstellung erfolgt bei sehr hohenTemperaturen und unter Verwendung po-tenziell gefährlicher Stoffe, darunter das ex-plosive Gas Ethylen. Weitere Hemmnissegibt es durch die einzuhaltenden Vorsichts-massnahmen – Absperren der Produktions-zonen und der Produktverpackungsbereichesowie Installation von Partikeldetektoren

und Abzugshauben, denn bislang sind

nicht alle Studien bezüglich der Toxizität derProdukte abgeschlossen.Vor dem Einstieg in die industrielle Produk-tion synthetisierte Arkema das Produkt zu-nächst in seinem Forschungs- und Entwick-lungslabor in Lacq, um anschliessend einePilotfertigung zu starten, die für einen Aus-stoss von 20 Tonnen pro Jahr dimensioniertwar. Erst Anfang 2011 wurde am StandortMont eine komplett neue Fertigungsstättefür Nanoröhren mit einer Jahreskapazitätvon 400 Tonnen errichtet.

ohlenstoff-Nanoröhren finden in denverschiedensten Bereichen Einsatz.

Durch ihre extreme Festigkeit eignen siesich dafür, Strukturen (zum Beispiel für dieLuftfahrt) stabiler zu machen oder schuss-sichere Westen herzustellen. Farben oderKunststoffe werden durch Anreicherung mitihnen ausserdem leitfähig.

HerausforderungDer französische Hersteller gehört zu denwenigen Chemiekonzernen der Welt, die inder Lage sind, Kohlenstoff-Nanoröhren insemi-industriellem Massstab zu produzie-

K

Der Chemiekonzern Arkema produziert seit Kurzem in seinem Werk Mont in der

französischen Region Pyrénées-Atlantiques Kohlenstoff-Nanoröhren. In diesem steuert

das Prozessautomatisierungssystem PlantPAx nicht nur die Fertigung, sondern sorgt

gleichzeitig für den Schutz von Umwelt und Mitarbeitenden.

PROZESSAUTOMATISIERUNGSSYSTEM PLANTPAX STEUERT KOHLENSTOFF-NANORÖHREN-FERTIGUNG

Produktion im semi-industriellenMassstab

Nanoröhren lassen sich vielseitig einsetzen.So machen sie beispielsweise Farben oderKunststoffe leitfähig.

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28 megalink 6-7.13 S TE U E R U N G S S Y S TE M E

Page 31: Megalink.ch Juni/Juli 2013

ErgebnisseDas Design und die Implementierung derLösung verlangten nach einer sehr genauenFunktionsanalyse, nach kompletter Integra-tion und nach einer Akzeptanzplattform, aufder sich der gesamte Prozess simulierenliess, um die Implementierungsphase zu op-timieren. Das gesamte Management desProjekts übernahm dabei das Global Soluti-ons Team von Rockwell Automation.«Rockwell Automation zeichnete für dieEntwicklung und Abstimmung des gesam-ten Prozessautomatisierungssystems fürunsere Nanoröhren-Produktion verantwort-

lich, wozu auch eine besonders komplexeRegelung gehört», so Philippe Begards.Schon der erste Produktionslauf, der im Ja-nuar 2011 genau nach Zeitplan gestartetwurde, war erfolgreich. «Die Global-Soluti-on-Ingenieure haben hervorragende Arbeitgeleistet», lobt Philippe Begards: «DiePlantPAx-Lösung war auf Anhieb betriebs-bereit und erforderte keinerlei Reparaturenoder Modifikationen. Auch was die Rege-lung der Temperaturverläufe oder Gas-durchflussraten betrifft, funktionierte allesvon Anfang an perfekt.» Nach Abschlussder darauffolgenden Fertigungsläufe konnte

der erwartete Produktionsdurchsatz für dieNanoröhren sogar noch übertroffen werden.Damit war bewiesen, dass die PlantPAx-Lö-sung ab Eintreffen der ersten Kundenaufträ-ge für eine kontinuierliche Produktion sor-gen konnte. Arkema ist mit den erzieltenErgebnissen rundum zufrieden, weshalb esplant, das PlantPAx-System auf weitere Pro-duktionslinien zu erweitern. ■

Das Werk Mont von Arkema ist auf eine Jahresleistung von 400 Tonnen Nanoröhren ausgelegt. Das eingesetzte Prozess-automatisierungssystem erlaubt eine flexible Erweiterung des Ausstosses. Bilder: Arkema

Arkema setzt in seinem Werk Mont auf eine schlüs-selfertige Lösung, die auf dem Prozessautomatisie-rungssystem PlantPAx basiert. Dabei steuert undregelt die programmierbare Automatisierungssteu-erung Allen-Bradley ControlLogix sämtliche Produk-tionsprozesse, während eine Sicherheitssteuerungvom Typ Allen-Bradley GuardPLC die Produktions-parameter überwacht. Das Management des kom-pletten Projekts lag in den Händen des Global Solu-tions Teams von Rockwell Automation.

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Arkema setzt auf Lösungen von Rockwell.

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30 megalink 6.13 A U TO M A TI O N

Dicke, Rauheit und Flexibilität zu verarbei-ten, von der Kunststofffolie mit einigen μmbis zu Papier mit einzelnen Millimetern.Denn ein Druck-Erzeugnis ist nicht nur dieZeitschrift, sondern auch die Werbefolie aufder Aussenseite der Strassenbahn, der Beu-tel mit dem Tiefkühlgemüse oder der Geld-schein.

Explodierende AchsenzahlenEine der Folgen dieser Entwicklung ist einestark gestiegene Anzahl von Bewegungs-achsen. Achsanzahlen über 50 sind keineSeltenheit, deutlich über 200 können es beiGrossmaschinen sein. Bis zu 18 hinterein-

trifft den Druck selbst, ebenso aber auchdie Post-Press-Verarbeitung mit Beschnitt,Faltung, Heftung und Verpackung.Die Antwort der Zulieferindustrie für Dru-ckereien und Buchbindereien sind immerschnellere Druckmaschinen und eine immervollständigere Automatisierung des Ge-samtprozesses von der Bedruckung überdie Konfektionierung bis zur Auslieferung.Auch bemühen sich die Druckmaschinen-bauer, ihre Maschinen zunehmend flexiblereinsetzbar zu gestalten, sodass die zu ihrerRefinanzierung erforderliche Auslastunghoch gehalten werden kann. Dazu gehörtdie Möglichkeit, Material unterschiedlicher

n der Druckbranche herrscht ein scharferWettbewerb. Der Druck, tadellose Qualität

zu sinkenden Kosten zu erzeugen, istenorm. Fehlversuche und die Produktionvon Makulatur lassen sich in der Kalkulationnur sehr beschränkt unterbringen. Das be-

I

Powerlink macht DruckWachsende Komplexität, steigende Achsenzahlen und der Trend zu höheren

Geschwindigkeiten bei höchster Präzision prägen den Maschinenbau für Druck- und

Buchbindeanwendungen. Die Folge ist ein Bedarf an dynamischer Reaktionsfähigkeit

mit starrer Synchronisierung aller Achsen, was ein schnelles Bussystem erfordert.

MAXIMIERUNG VON KOMPLEXITÄT, GESCHWINDIGKEIT UND PRÄZISION

Der SigmaCollator von Müller Martini ist über POWERLINK vernetzt.Für die direkte Steuerung ist in die einzelnenAnlagenteile ein Power Panel von B & R integriert.

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andergeschaltete Farbstufen müssen exaktaufeinander abgestimmt arbeiten. Nurwenn der Druck jeder Farbe positionsgenauerfolgt, stimmt das Gesamtbild. Grobe Ab-weichungen führen zu unerwünschtemAusschuss, aber auch schon geringsteNichtpasser zeigen ein in den Konturen ver-schwommenes Bild und verfälschen dieFarbmischräume.Die Herausforderung wäre noch überschau-bar, wenn das zu bedruckende Materialüber den gesamten Druckvorgang hinwegkonstante Eigenschaften behalten würde.Zu berücksichtigen ist jedoch auch die Ver-änderung durch den Druck, die im Papieroder in der Folie selbst stattfindet. Ebensokönnen Stauchung oder Streckung durchUnregelmässigkeiten bei der Abwicklungdes zu bedruckenden Materials Auswirkun-gen auf die Absolutposition des bereits ge-druckten Teilbildes haben. Diese wird überSensoren festgestellt und mittels Register-regelung durch die jeweils nächste Stufebei deren Positionierung berücksichtigt.Die hoch präzisen Positioniervorgänge, dieden gesamten Produktionsfluss im Printme-dienbereich (Pre-Press, Press, Post-Press)kennzeichnen, erfordern eine strenge Syn-chronisierung der zahlreichen Achsen. Die-se wird in den meisten Fällen von einer ein-zigen Master-Achse abgeleitet und stellthohe Anforderungen an die Übertragungs-bandbreite des Kommunikationsmediums.Allerdings reicht die Bandbreite, angesichtsheutiger Druckgeschwindigkeiten und beiAbtastzeiten der Druckmarken-Sensorenum 2 μs, selbst bei Verwendung von Ether-net nicht aus, wenn die Antriebe sequentiellangesprochen und abgefragt werden.

Bandbreitenoptimierung durch PowerlinkUm diesen Zeitdruck zu reduzieren, helfendrei Eigenschaften des Powerlink-Echtzeit-

protokolls für Ethernet. Eine davon ist dieFähigkeit zum Querverkehr, das heisst, al-le Antriebsnetzwerknoten empfangenzeitgleich und ohne Umweg über denMaster die Kommunikationsdaten einesintelligenten Netzwerkknotens. Sie kön-nen ohne Zeitversatz gleichzeitig reagie-ren.Der zweite beschleunigende Mechanis-mus innerhalb des Protokolls ist die Mög-lichkeit zum Multiplexen der Slave-Nodes.Da die Rückmeldung von den Antriebenbei Weitem nicht so zeitkritisch ist wiedas Synchronisationssignal, müssen nicht

alle Knoten innerhalb desselben Zyklusantworten. Dadurch können die Kommuni-kationszykluszeiten auch bei extrem ho-hen Achsenzahlen kurz gehalten werden.Das ermöglicht die Realisierung vonDruckmaschinen, bei denen Komplexität,Geschwindigkeit und Präzision nicht je-weils auf Kosten der anderen optimiertwerden müssen, sondern bei denen allediese Eigenschaften zugleich maximiertwerden können.

Modularität durch TopologiefreiheitEine weitere Systemeigenschaft von Po-werlink, die sich gerade im Bereich derDrucktechnik vorteilhaft auswirkt, ist dieUnabhängigkeit dieser Netzwerktechnologievon der Topologie. So können in grossenMaschinen Kabellängen und Signalwege op-timiert werden. Darüber hinaus ist es mög-lich, Netze so aufzubauen, dass auch im Falleines Kabelbruchs noch alle Knoten erreichtwerden und der Betrieb aufrechterhaltenwerden kann. Vor allem aber ist es einfach,Druck-Automatisierungslösungen mit hoherModularität zu schaffen: Einzelne Farbstu-fen, aber auch sämtliche Post-Press-Ma-schinen, können so als abgeschlosseneKompletteinheiten in sich vernetzt und mit-tels Steckverbindung flexibel zu grösserenProduktions-strassen zusammengefasst werden. Unddas auch nachträglich. ■

Uteco nutzt in seiner Zentralzylinder-Flexodruckmaschine Crystal das Kommunikationsprotokoll POWERLINK, das eine de-terministische Datenübertragung und Echtzeitreaktionen sicherstellt. Bild: Uteco

AU TO M A TI O N 6-7.13 megalink 31

Shaanxi Beiren nutzt in seinen Druckmaschinen Powerlink, dessen Präzision das Unternehmen überzeugt hat.Bild: Shaanxi Beiren

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Technologie Diagonale Auflösung Seitenverhältnis

Altrac AG www.altrac.ch • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •B&R Industrie-Automation AG www.br-automation.com • • • • • • • • • • • • • • • •Bachofen AG www.bachofen.ch • • • • • • •Beckhoff Automation AG www.beckhoff.ch • • • • • • • • • • • • • • • • • •Carl Geisser AG www.carlgeisser.ch • • • • • • • • • • • • • • • •CL-Electronics GmbH www.cl-electronics.com • • • • • • • • • •Display LC AG www.displaylc.com • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •Glyn Schweiz AG www.glyn.ch • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •Hutmacher & Schlund AG www.hus.ch • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •Inovis Live Automation AG www.inovis.ch • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •Invertag AG www.invertag.ch • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •MPI Distribution AG www.mpi.ch • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •Primelco Visual Data AG www.primelco.ch • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •Rittal AG www.rittal.ch • • • • • •Rotronic AG www.rotronic.ch • • • • • • • • • • • • • • • • •Saia-Burgess Controls AG www.saia-pcd.com • • • • • • • • •Satomec AG www.satomec.ch • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •Schneider Electric (Schweiz) AG www.schneider-electric.com • • • •Siemens Schweiz AG www.siemens.ch • • • • • • • • • • • • • •Simpex Electronic AG www.simpex.ch • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •Spectra (Schweiz) AG www.spectra.ch • • • • • • • • • • • • • • • • • •Swissdis AG www.swissdis.ch • • • • • • • •Syslogic AG www.syslogic.ch • • • • • • • • • • • • • •Trimada AG www.trimada.ch • • • • • • • •

Marktübersicht Displays

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Page 35: Megalink.ch Juni/Juli 2013

Bauform Frontschutzklasse Gehäuse Anschlüsse Touchscreen

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Page 36: Megalink.ch Juni/Juli 2013

Das QSeven-Modul ROM-7420von Advantech basiert auf demleistungsfähigen i.MX6-Dual-1-GHz-Prozessor von Freescale undist mit 1 GByte DDR3 RAM und4 GByte Flash bestückt. Die Grafik-karte unterstützt OpenGL ES 2.0und OpenVG 1.1 sowie Full-HD-

Displays mit Anschluss über LVDS,VGA oder HDMI. Als I/O stehen2 x CAN, 1 x PCIe, GBit-Ethernet,SATA, USB 2.0, 4 x UART, GPIOsowie I2C zur Verfügung. Das Mo-dul wird mit 5 VDC versorgt und istin einem Temperaturbereich von–40 bis 85°C einsetzbar.

QSeven-Modul mit Cortex-A9-CPU

Trenew Electronic AG | 8630 Rüti ZH | Tel. 055 250 66 [email protected] | www.trenew.ch

Der 8-Port-Gigabit-Ethernet-Switch EKI-3728 verfügt überzwei VIP-Ports. Der über dieseSchnittstellen eingehende Ver-kehr wird mit Priorität gegen-über den anderen Ports behan-delt. Dies bietet insbesonderebei Anwendungen mit hoherBandbreite, wie beispielsweiseVideo-Streaming, bei denen eszu Latenzproblemen kommenkann, grosse Vorteile. Zudemunterstützt der Switch denIEEE 802.3az-Energieeffizienz-Standard, bei welchem Portsohne Link abgeschaltet werden.So lassen sich bis zu 50 ProzentEnergie einsparen. Der Switchhat einen weiten Eingangs-spannungsbereich von 8,4 bis52 VDC und verfügt über zweiredundante Eingänge.

Ethernet-Switch mit VIP-Ports

Trenew Electronic AG | 8630 Rüti ZH | Tel. 055 250 66 [email protected] | www.trenew.ch

Die Software «TwinCAT KinematicTransformation» integriert die Robo-tersteuerung in die Automatisie-rungssuite TwinCAT. Die FunktionenSPS, Motion Control, HMI, Mess-technik und Robotik können mit ihrauf einem IPC ausgeführt werden.Die Konfiguration und die Program-mierung erfolgen komplett in Twin-CAT, sodass Engineeringzeit und-kosten deutlich reduziert werdenkönnen. Bisher sind die folgendenKinematiken implementiert: Kar-

tesisches Portal, Scherenkinematik,Rollenkinematik (H-Bot), SCARA,2-D-Kinematik, 2-D-Parallel-Kinema-tik und 3-D-Delta-Kinematik. Weite-re Kinematiken sind in der Planung.Zusätzlich bietet «TwinCAT Kinema-tic Transformation» Tracking-Funktio-nalitäten. Dabei wird der Roboterauf ein bewegtes Objekt aufsyn-chronisiert, um zum Beispiel Werk-stücke von Förderbändern oderauch schräg liegenden Drehtellerngreifen zu können.

eXtended Automation für die Robotik

Beckhoff Automation AG | 8200 Schaffhausen | Tel. +41 52 633 40 [email protected] | www.beckhoff.ch

Der Embedded-PCCX9020 integriert mo-dernste Komponenten aufengem Raum. So kanndie ARM-Cortex-A8-CPUintern auf 1-GByte-DDR3-RAM-Speicher zugreifen,wodurch sich in Kombina-tion mit der Automatisie-rungssoftware TwinCATselbst sehr anspruchsvolle SPS-und Motion-Control-Anwendun-gen realisieren lassen. In der Ba-sisausstattung sind zwei 10/100-MBit/s-Ethernet-Ports (internerSwitch), vier USB-2.0- sowie eineDVI-D-Schnittstelle vorhanden.Das Multioptionsinterface ermög-licht die Integration einer zusätzli-chen Schnittstelle, wie zum Bei-spiel für EtherCAT (nur Slave), Pro-finet oder CANopen. Zum Liefer-

umfang gehört des Weiteren eine256-MByte-MicroSD-Karte für dasBetriebssystem. Ein MicroSD-Kar-tenslot kann für zusätzliche An-wenderdaten genutzt werden.Das Betriebssystem ist MicrosoftWindows Embedded Compact 7,der erweiterte Betriebstempera-turbereich von –25 bis 60 °C er-möglicht den Einsatz in klimatischanspruchsvollen Anwendungen.

Universelle und kompakte PC-Steuerung

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34 megalink 6-7.13 A U TO M A TI O N

Page 37: Megalink.ch Juni/Juli 2013

Die Löt-, Entlöt- und Rework-Serie MetcalMX-5200 bietet die gleiche Produktivität undProzesssteuerung wie die MX-5000-Serie,verfügt jedoch über zwei aktive Kanäle, wo-durch zwei Handstücke gleichzeitig an einerVersorgungseinheit eingesetzt werden kön-nen. Dabei unterstützen vier verschiedeneHandstücke und ein reiches Angebot an Löt-und Rework-Kartuschen die produktive Nut-zung der beiden aktiven Kanäle der Serie MX-5200. Dies sind das Metcal Advanced-Hand-stück für SMD-Rework, das Metcal Ultra-Fine-Handstück für Feinarbeiten, eine Präzisi-onspinzette zum Entfernen von 0201-Bauele-menten bis hin zu 28 mm SOIC und eine Ent-lötpistole zum sicheren Entfernen von Durch-steck-Bauelementen.

Metcal MX-5200 mit zweiaktiven Kanälen

Hilpert Electronics AG | 5405 Dättwil AGTel. 056 483 25 [email protected] | www.hilpert.ch

B & R hat den Temperaturbereich seines I/O-und Steuerungssystems X20 und X67 erheb-lich erweitert. Möglich machen dies spezielleIndustrial-Temperature-Elektronikbauteile, diein den Modulen verbaut sind. Sowohl die inSchutzart IP20 ausgeführten Module X20 alsauch die in Schutzart IP67 ausgeführten Mo-dule X67 arbeiten zuverlässig bei Temperatu-ren von –25 bis +60°C. Gelagert werden kön-nen beide Module bei noch extremeren Tem-peraturen, und zwar im Bereich von –40 bis+85°C. Dadurch sind die Steuerung und dieI/O-Module für einen noch grösseren Einsatz-bereich geeignet. Sie zeichnen sich durch ihreRobustheit sowie Stabilität aus und stellen diesehr hohe Qualität der verbauten Industrial-Temperature-Elektronikbauteile unter Beweis.Um den zuverlässigen Einsatz der CPUs X20und X67 gewährleisten zu können, setzt B & Rbei den SPS auf spezielle CompactFlash-Kar-ten, die den extremen Temperaturen standhal-ten.

I/O-Module mit erweitertemTemperaturbereich

B & R Industrie-Automation AG | 8500 FrauenfeldTel. 052 728 00 55 | [email protected]

Hochverfügbarkeit ist ab sofort auch für kleine-re Anwendungen mit geringeren Ausfallkostenattraktiv und wirtschaftlich. Die Basis derB & R-Lösung bilden Standardsteuerungen derX20-Reihe, die eine nachträgliche Konfigurati-on der Ausfallsicherheit im Engineering ToolAutomation Studio ermöglichen. Eigene, we-gen der geringeren Stückzahl meist teurere,spezielle Redundanzsteuerungen sind nichtnötig. Der Engineering-Aufwand beschränktsich auf die Deklaration der SPS als redundan-te Einheit sowie auf zusätzliche Eingaben zurKonfiguration von Kommunikationsparameternoder Ausfallkriterien.

Redundanzlösung mitStandardsteuerung

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Page 38: Megalink.ch Juni/Juli 2013

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CAN, Powerlink, X2X, RS232/422/485

DVI, SDL bis 4 x 40 m58 x 210 x 202,4 mmEN61000-6-4:2007, EN61131-2:2007EN60204-(A)1:2006/

Beckhoff Automation AGwww.beckhoff.chCX2020Maschinenbau, Fertigungsautomation,Anlagenbau, Gebäudeautomation,MSR, RobotikHutschienen-PCIntel Celeron 827E 1,4 GHz2 GB DDR3-RAM; optional 4 GB4-/8-GByte-CFast-Flashkarte–25 bis 60°Clüfterlos24 VDC (–15%/+20%)Windows Embedded Standard 7

2 x RJ 45, 10/100/1000 MBit/s, DVI-I,4 x USB 2.0, 1x Optionsschnittstelle

EtherCAT, CANopen, Profinet, Profibus,Ethernet/IPDVI-I144 x 100 x 91 mmZulassungen gemäss UL, CE

Beckhoff Automation AGwww.beckhoff.chCX9020Maschinenbau, Fertigungsautomation,Anlagenbau, GebäudeautomationEmbedded SystemHutschienen-PCARM Cortex-A8, 1 GHz1 GByte DDR3-RAM256 MByte MicroSD option erweiterbar–25 bis 60°Clüfterlos24 VDC (–15%/+20%)Windows Embedded Compact 7

2 x RJ 45 (Ethernet, interner Switch),10/100 MBit/s, DVI-D, 4 x USB 2.0,1 x OptionsschnittstelleEtherCAT, CANopen, Profinet, Profibus,Ethernet/IP

85 x 100 x 91 mmZulassungen gemäss UL, CE

AnbieterHomepage

ProduktnameEinsatzgebiete

Formfaktor bzw.BauformProzessor

ArbeitsspeicherMassenspeicher

ArbeitsbereichKühlsysteme

SpeisespannungBetriebssystem(e)

Schnittstellen

Feldbus-UnterstützungVideo/Display-Interface

Breite x Höhe x TiefeSonstiges

ELMA Electronic AGwww.elma.com2 slot OpenVPX System PlatformTransport, Luft-/Raumfahrt, Rüstung,Baumaschinen

Small Form FactorIntel Core i7 dual- oder quad-core CPU16 GByte DDR III (mit ECC)Bis zu 128 GByte SSD–40 bis 85°Clüfterlos28 VDCWin7, Win8, WinXP, Linux

2 x GbE (Vita 46.7), x HDMI, 2 x USB 2.0,

KundenspezifischHDMI

MIL-STD 704D

ELMA Electronic AGwww.elma.comELMA SBC IP68Steuern, Messen, Regeln in anspruchs-vollen UmgebungenBox-PCEPICAtom N450 CPU 1,66 GHz1 GByte2,5" SATA HDD bzw. SSDIP68 bis 70°Clüfterlosextern 5 V/12 VWindows, Linux

USB2.0, Gigabyte-Ethernet

VGA200 x 65 x 250 mm

Fabrimex Systems AGwww.fabrimex-systems.chNuvo-3000Steuerung, Visualisierung,Bildverarbeitung, Automation, Medical,Vehicle, Traffic/ÜberwachungEmbedded SystemIntel Core i3 bis i7 3rd Genbis 16 GByteSATA, CFast, SATA in Cassette–25 bis 70°Clüfterlos8–25 VDCWIN7 Embedded, POSReady,Windows8, XP5 x Intel GbE Lan, DVI, VGA, 2 x RS232/422/485, 2 x USB 3.0, 4 x USB 2.0,Audio, PS/2, 1 x PCIeOpto isolated 8DI/8DO1 x VGA, 2 x DVI-I240 x 225 x 78 mmCassette für PCIe Expansion Slot oder3,5" HDD

Fabrimex Systems AGwww.fabrimex-systems.chFPC-7700Steuerung, Visualisierung,Digital Signage, Bildverarbeitung,

Embedded SystemCore i7-3610QM16 GByte2 x 2.5" SSD/HDD, 1 x CFAST,–20 bis 55°Clüfterlos9 – 36 VDCWindows 7 Embedded,POSReady, Windows 84 x RS-232/422/485,8 x DIO, 3 x Intel GLAN,4 x USB 3.0,6 x USB 2.0, LPT, AudioEtherCAT, Profibus, CANopen,usw.1 x DVI-D, 1 x DVI-I225 x 90 x 267 mm3G, UMTS, GPS, WIFI, Watchdog

36 megalink 6-7.13 E M B E D D E D P C

Page 39: Megalink.ch Juni/Juli 2013

AnbieterHomepage

ProduktnameEinsatzgebiete

tor bzw.BauformProzessor

ArbeitsspeicherassenspeicherArbeitsbereich

Kühlsystemepeisespannungriebssystem(e)

Schnittstellen

-Unterstützungsplay-Interfacex Höhe x Tiefe

Sonstiges

Fabrimex Systems AGwww.fabrimex-systems.chPOC-100Steuerung, Visualisierung,Bildverarbeitung, Automation

Embedded SystemDual Intel Atom D525 1.8 GHz2 GByteSATA, mSATA–30 bis 70°Clüfterlos8–25VDCWIN7 Embedded, POSReady,Windows8, XP4 x RS232/422/485, VGA, USB, LVDS,2 x Intel GbE LAN

VGA, 1 x 18 Bit LVDS149 x 105 x 44mmCE, EN55022, EN55024

GLYN GmbHwww.glyn.deAEC-6613Industrie-Automation, Maschinenbau,Prozesstechnik, Gebäudeautomation

Box-PCAtom D2550, 1,86 GHzbis 4 GbyteCFast–15 bis 60°Clüfterlos12 VDC oder 9–30 VDC32 bit Win7, WinXP, Linux

CFast, MiniCard, 4 x USB, 2 x LAN,4 x COM (opt. isolated)

DVI-D, VGA212 x 79 x 107 mmCE, FCC Class A

GLYN GmbHwww.glyn.deACP-2153Industrie-Automation, POS-Terminals,Maschinenbau, Prozesstechnik,GebäudeautomationPanel PC 15 ZollAtom D2550, 1,86 GHzbis 4 GbyteCFast, SATA Hard Disk–20 bis 60°Clüfterlos90–30VDC32 bit Win7, WinXP, Linux

CFast, MiniCard, 2 x USB, 2 x LAN,3 x COM (opt. isolated), Line out,

VGA, opt. DVI-D359 x 273 x 70 mmProjective Capacitive Glas-Touch, LEDBacklight, alternativ als Panel MountVersion

E M B E D D E D P C 6-7.13 megalink 37

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ProduktnameEinsatzgebiete

tor bzw.BauformProzessor

ArbeitsspeicherassenspeicherArbeitsbereich

Kühlsystemepeisespannungriebssystem(e)

Schnittstellen

-Unterstützungsplay-Interfacex Höhe x Tiefe

Sonstiges

Hoffmann + Krippner GmbHwww.flexx-ipc.chflexx-IPCIndustrie-Automation, Maschinenbau,Medizin- und Lebensmitteltechnik,Messtechnikabhängig von VarianteIntel Atom, AMD Mobile Athlonbis 2 GByteSSD, HDD0 bis 45°Clüfterlos12/24 VDC, externes NetzteilWin7, Win Embedded Compact oderStandard 7, Win CE, LinuxGbit Ethernet, PCIe,RS-232, USB 2.0, Audio, PS/2

kundenspezifisch

abhängig von VarianteKundenspezifische Fronten, resistiveund kapazitiveTouchscreen

HY-LINE AGwww.hy-line.chDHEC-IA525D-01BPOptimiert für Gebäude undIndustrieautomation

Hutschienen-PCAtom D525 / GM3154 GByte1 x CF Card bis 8GByte0 bis 40°C (Lüfterlos)lüfterlos24 VDCMS Windows XP Embedded

2 x EthernetGigabit, 4 x USB 2.0,3 x RS232, PS2, mPCIe Slot (intern)

VGA 15pin D-Sub187 x 120 x 65 mmCE

MPI Distribution AGwww.mpi.chPIP30 FamillieFahrzeuge, Prozesstechnik,Fernwartung, Industrieautomation,Kommunikation, MilitärBox-PCIntel Core i7, i5, Celeron (Ivy Bridge)bis 16 GByteSSD, HDD, mSATA–40 bis 75°Clüfterlos8–36 VDC, ESD, EMC geschütztWin7, Win XP, Win7 Embedded, Linux

4 x USB 3.0, 5 x USB 2.0, 4 x GbE LAN,mPCIe, eSATAp, PC104 Express,2 x RS232

DP, DVI-I, 24 bit LVDS270 x 162 x 63 mmEMC: EN55022, 55024, 61000,MIL-STD-461E, Shock +V.: EN60068,S: EN60950, 60601, MIL STD-810-F

M

PureEnergie

Wir entwickeln spezifische,individuelleund genau Ihren BedürfnissenentsprechendeLi-Ion-Battery-Packs.

Kundenspezifische Akkuentwicklung Gehäusetechnologie Produktion

HY-LINE AG

Gründenstrasse 82CH 8247 FlurlingenTelefon 052 647 42 [email protected]/mobilepower

Page 40: Megalink.ch Juni/Juli 2013

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ProduktnameEinsatzgebiete

Formfaktor bzw.BauformProzessor

ArbeitsspeicherMassenspeicher

ArbeitsbereichKühlsysteme

SpeisespannungBetriebssystem(e)

Schnittstellen

Feldbus-UnterstützungVideo/Display-Interface

Breite x Höhe x TiefeSonstiges

MPI Distribution AGwww.mpi.chMXC-6300Industrie-Automation, Maschinenbau,Prozesstechnik, Gebäudeautomation,KommunikationBox-PCIntel i/,I5,i3 3rd Generationbis 16 GByte2,5" HDD, SSD SATA III, CF Card,0 bis 50°Clüfterlos9–32 VDCWin7, Win XP, Win7 Embedded, Linux

4 x USB 3.0, 2 x USB 2.0, 2 x RS232/422/485, 2 x RS232, 2 x GbE LAN, DIO 16/16,1 x PCI, 2 x PCIe x 8 Slot, 1 PCI x 16 Slot

2 DP, +VGA or 2 DP + DVI-D173 x 225 x 213 mm

MPI Distribution AGwww.mpi.chTANK-600Industrie-Automation, Maschinenbau,Prozesstechnik, Gebäudeautomation

Box-PC (VESA100, DIN rail)Intel Dual Core D2550, N2600Bis 4 GByte on Board2,5" SSD, HDD,–20 bis 60°Clüfterlos9–36 VDCWin7, Win XP, Win7 Embedded, Linux

6 x USB 2.0, 2 x GbE LAN, mPCIe full size,(support mSATA), und half size,6 x RS232, 2 x RS232,422,485

VGA up to 2048x1636270 x 162 x 63 mmCE, FCC

National Instrumentswww.ni.comCompactRIOIndustrie-Automation, Maschinenbau,Prozesstechnik, Steuerungstechnik,PrototypingBox-PCIntel Core i7; 1,33 GHz Dualcore2 GByte DDR3-RAMCompact Flash0 bis 55°Clüfterlos9 bis 30 VDCWIN Embedded Standard 7,LabVIEW Real-Time1 x MXI Express, 4 x USB Highspeed,2 x Gigabit-Ethernet, 2 x seriell

EtherCAT, modular erweiterbarVGAmax. 404 x 87 x 122 mmintegrierter FPGA,8 Steckplätze für C-Serien-Module

Phoenix Contact AGwww.phoenixcontact.chEL PPCx 1000 (konfigurierbar)Bedienlösung in der Automatisierungs-technik: Maschinen-, Anlagenbau fürverschiedene BranchenPanel-PC (7", 9", 12", 15")Intel Atom bis AMD G-Seriebis 2 GByte DDR2SSD (8, 16, 32 GB)0 bis 50°Clüfterlos24 VDC ±20%Win embedded Standard 7

4 x USB, 2 x Ethernet(10/100/1000MBit/s)2 x COM(RS232,RS485)

abhängig von der DisplaygrösseWidescreen-Display,3D-Visualisierung mit AMD G-Prozessor,freier SD-Karten-Slot

AnbieterHomepage

ProduktnameEinsatzgebiete

Formfaktor bzw.BauformProzessor

ArbeitsspeicherMassenspeicher

ArbeitsbereichKühlsysteme

SpeisespannungBetriebssystem(e)

Schnittstellen

Feldbus-UnterstützungVideo/Display-Interface

Breite x Höhe x TiefeSonstiges

Phoenix Contact AGwww.phoenixcontact.chBL PPC 1000 (konfigurierbar)Bedienlösung in der Automatisierungs-technik: Maschinen-, Anlagenbau fürverschiedene BranchenPanel-PC (12", 15", 17")Atom 1,66 GHz N455bis 2 GByte DDR3 SODIMMHDD, SSD und CF0 bis 50°Clüfterlos24 VDC ±20%Win embedded Standard 7, Winembedded Standard 2009, Win XP2 x COM(RS232),1 x COM(RS232/422/485), 4 x USB,2 x Ethernet(10/100/1000MBit/s)

1 x VGAabhängig von der Displaygrösseweitere Leistungsklassen 3000, 7000,fixe Konfigurationen für alle Typenverfügbar.

Phoenix Contact AGwww.phoenixcontact.chDL PPC15M 1000 (konfigurierbar)Bedienungslösung in der Automatisie-rung: Maschinen-, Anlagenbau fürverschiedene BranchenPanel-IPC – div. MontageartenIntel Atom E680T; 1,6 GHzmax. 2 GByte DDRHDD, SSD, CF–20 bis 55°Clüfterlos24 VDC ±20%Win embedded Standard 7, Win7

5 x USB, 2xEthernet(10/100/1000MBit/s)1 x COM(RS232,422,485 wählbar)1 x Audio

375 x 315 x 60 mmTop Design, Multi-Touch Bildschirm

Phoenix Contact AGwww.phoenixcontact.chValueline IPC (konfigurierbar)Automatisierungstechnik: Maschinen-,Anlagenbau für verschiedeneBranchen, ProzesssteuerungBox-IPC – div MontageartenIntel Core 2Duobis 3 GByte DDR SODIMMHDD, SSD, CF–20 bis 55°Clüfterlos24 VDC ±20%Win embedded Standard 7, Win embed-ded Standard 2009, WinXP, Win74 x USB, 2 x CF,2 x Ethernet(10/100/1000MBit/s)1 x COM(RS232)mit max. 2 PCI-Steckplätzen erweiterbar1 x VGA, 1 x DVI-D265 x 207 x 49 mmdiv. Leistungsklassen vom mini Box-IPCbis zum Box-IPC mit Intel Core i7,erweitbar zum Panel-PC

Plug-In Electronic GmbHwww.plug-in.deSmartbox 2600Automatisierung, Transportwesen,Video-Überwachung

Embedded Box PC od. HutschieneAtom-Dual-Core D 2550, 1,86 GHzbis 4 GByte2,5-Zoll-SATA–10 bis 60 °Clüfterlos

2 x RS232/422/485,1 x Gigabit-Ethernet, 3 x wireless,4 x USB 2.0, 1 x eSata

1 x VGA, 1 x HDMI, 1 x Display184 x 56 x 110 mmZulassungen gemäss CE und FCCClass A, optionale digitale I/O

38 megalink 6-7.13 E M B E D D E D P C

Page 41: Megalink.ch Juni/Juli 2013

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ProduktnameEinsatzgebiete

tor bzw.BauformProzessor

ArbeitsspeicherassenspeicherArbeitsbereich

Kühlsystemepeisespannungriebssystem(e)

Schnittstellen

-Unterstützungsplay-Interfacex Höhe x Tiefe

Sonstiges

Primelco Visual Data AGshop.primelco.chPRI-Box 7700Industrie-Automation, Maschinenbau,Prozesstechnik, Gebäudeautomation

induviduelle Bauformen wie DIN-Rail, Intel 3rd generation Core i3/i5/i7Bis 8 GByte RAMCF Socket, SSD oder HDD–20 bis 55°ClüfterlosDC 9~36V mit 4-pin Terminal BlockWin7, Win XP, Win7 Embedded, Linux

Serial Port, USB Port, LAN Port, VideoPort, Selectable Port, Audio andExpansion Bus

1 x DVI-I und 1 x DVI-D225 x 267 x 90 mmOptionen wie HSUPA 3.75G Module,WiFi Dual-band module, SIM Socket

BMVwww.rsonline.chMobile PC OB100Alternative für feste Leitungen beimobilen Anwendungen , Transport,mobilen DatenanwendungenSMD- oder VESA-MontageIntel Atom D510 Dual Core2 GByteInterne SATA-Festplatte oder SSDkeine AngabeLüfter mit variabler Drehzahl+12 VDC @ 1 AWin7

Audio, Ethernet, PS/2 x 2, SATA, USB2.0 x 4, Wireless

Intel Graphics Media Accelerator65 x 265 x 210 mmDiese kompakte Maschine integriert3G-Mobilfunk,GPS und Wireless-Fähig-keiten (Wi-Fi, Bluetooth)

Siemens Schweiz AGwww.siemens.de/industrie-pcEmbedded Controller EC31Steuern, Regeln, Bedienen undBeobachten

Hutschienen-PCIntel CoreDue1 GByteCompact Flash0 bis 50°Clüfterlos24 VDCWES2009

1 x 10/100/1000 Mbit/s Ethernet,2 x USB, 1 x RS232, PCI-104,SIMATIC S7-300 I/O ModuleProfinetDVI-I160 x 125 x 115 mmCE, CSA, cULus, FM, Schiffbau, ATEX

AnbieterHomepage

ProduktnameEinsatzgebiete

tor bzw.BauformProzessor

ArbeitsspeicherassenspeicherArbeitsbereich

Kühlsystemepeisespannungriebssystem(e)

Schnittstellen

-Unterstützungsplay-Interfacex Höhe x Tiefe

Sonstiges

Siemens Schweiz AGwww.siemens.de/industrie-pcIPC427D/HMI IPC477DSteuern, Regeln, Bedienen undBeobachten, Messwertaufzeichnung,Gateway, Datensammler,Hutschienen-PC, Box-PC, HMI-IPCbis Intel i7-3517UEbis 16 GByte, ECCCFast, SSD, HDD0 bis 55°Clüfterlos24 VDCWindows7 Ultimate, WES7, Linux

4 x USB,2 x 10/100/1000 Mbit/s Ethernet,2 x RS232, 2 x PCIe,Profinet, ProfibusDVI-D, DP262 x 134 x 50 mmDisplay (16:9) 12", 15", 19", 22" CE,cULus (508), Schiffbau, WEEE

Siemens Schweiz AGwww.siemens.de/industrie-pcIPC227D / HMI IPC277DSteuern, Regeln, Bedienen undBeobachten, Messwertaufzeichnung,Gateway, Datensammler,Hutschienen-PC, Box-PC, HMI-IPCIntel Atom E620, E640, E660Bis 4 GByteCompact Flash, SSD, HDD0 bis 50°Clüfterlos24 VDCWin7 Ultimate, WES7, XP Professional,WES20092 x 10/100/1000 Mbit/s Ethernet,4 x USB, bis 4 x RS232, 1 x RS485,1 x PCIe, 4 x DI und 4 x DOProfinetDVI-D191 x 100 x 60 mmDisplay (16:9) 7", 9", 12", 15", 19" CE,cULus (508), Schiffbau, WEEE

Sigmatek Schweiz AGwww.sigmatek-automation.chPC 322Allgemeine Automation

INTEL Celeron G530T2 GByte DDR3 RAM32 GByte Solid State Drive0 bis 50°CProzessorlüfter18–30 VDCWindows 7, XP

2 x Gbit Ethernet, VARAN, HMI-Link,8 x USB, RS232, Audio(LineIn/Out Mikro),PS/2 Mouse u. Keyboard;VARAN1 x DVI,1 x Display, HMI-Link b.100 m113 x 310 x 285 mmCE, EN61000-6-2, EN61000-6-4,EN61132-2

ElektronikfertigungKabelkonfektionenBaugruppenfertigungKomplett-SystemeOutsourcing-Projekte

ASSEMTRON AGGotthardstrasse 3CH-5630 Muri, AGTelefon: +41 (0) 56 675 10 10E-mail: [email protected]: www.assemtron.ch

www.gotthard3.ch

E M B E D D E D P C 6-7.13 megalink 39

Page 42: Megalink.ch Juni/Juli 2013

40 megalink 6-7.13 E M B E D D E D P C

AnbieterHomepage

ProduktnameEinsatzgebiete

Formfaktor bzw.BauformProzessor

ArbeitsspeicherMassenspeicher

ArbeitsbereichKühlsysteme

SpeisespannungBetriebssystem(e)

Schnittstellen

Feldbus-Unterstützung

Video/Display-InterfaceBreite x Höhe x Tiefe

Sonstiges

Spectra (Schweiz) AGwww.spectra.chNISE 91Steuerungstechnik, Messtechnik,Automatisierung, Gebäude-automation

DIN-Hutschienen-PCAtom E640, 1 GHz /Eg20T1 GByte40 GByte SATA SSD,1 x DOM,1 x SIM0 bis 55°C, mit WT CF bis 70°Clüfterloses Konzept12 VDC / 60 Watt Power AdapterWin XP Pro FES, Win7, Win EmbeddedStandard 2009, Fedora 14(2.6)1 x VGA, 3 x USB 2.0, 2 x RS232, 103 x USB, 2 x RS232, 10 DIO, 1 x RS485,1 x CAN, 2 x GB LAN, (Intel)CAN 2.0b, RS485, andere mitZusatzadapter1 x VGA59 x 167 x 140 mmEingebaute Antennen mit Anschlüssennach aussen

Spectra (Schweiz) AGwww.spectra.chNISE 104-D25Steuerungen, Messtechnik, Industrie-Automation, Prozesstechnik, Automati-sierungMini-PC, Box-PCAtom D2550,1,8 GHz,Intel NM 10Max. 4 GByte SDRAM80 GByte SSD/HDD, 1x CFast (ext.)0 bis 55°Clüfterlos9 VDC bis 36 VDC/IP54Win XP, Win 7 pro, Win. Emb. Standard20096 x USB, 2 x RS232, 2 x RS232/422/ 485,1 x CAN, 2 x GB LAN, Audio, ATX/AT

1 x CAN 2.0b, RS485, andere mitzusätzlichen Adaptern1 x DVI-I, 1 x HDMI185 x 131 x 53 mmAntennenbuchsen mit Anschluss nachaussen, Mini-PCIe für WIFI, WLAN oder3 G Antenne

Spectra (Schweiz) AGwww.spectra.chNISE 2110ASteuerung, Visualisierung, Messtech-nik, Automation, Gebäude-Automation,Prozesstechniklüfterloser Box-PCAtom D525, 1,8 GHz, ICM8M PCHMax. 2 GByte DDR3 SO-DIM32 GByte SATA SSD, WT,1 x CF (ext.)–20 bis 70°Clüfterlos9 VDC bis 36 VDC, 65 WWin7, Win XP pro, Linux

4 x USB, 4 x RS232, 2 x RS232/422/485,2 GB LAN (Intel WG 825741T,1 x AudioRS485, weitere mit Zusatadapter

1 x VGA195 x 90 x 200 mmErweiterungssteckplätze 1 x PCI,1 x Mini PCIe,Zus. Einbau 2 x WLAN/3G Antenne

Spectra (Schweiz) AGwww.spectra.chNISE 3600E2High-End-Applikationen für DigitalSignage, POS, Visualisierungen,SteuerungenHigh-End Minio-PC/Box-PCCore i7, 2,1 GHz, QM77 PCMMax. 4 GByte DDR3 SO-DIMM120 GByte SSD/HDD, CF (ext.)0 bis 45°Clüfterlos9 VDC bis 30 VDC/120 WattMS Win 7 Pro, 64 Bit

4 x USB, 1 x RS232/422/485,5 x RS232, 2 x GB LAN Intel, Audio.

RS485, andere über Zusatz-Adapter

1 x VGA, 1 x DVI-D, 2 x Display-Ports216 x 93 x 270 mmErweiterungsslots 2 x PCIe (x4)

AnbieterHomepage

ProduktnameEinsatzgebiete

Formfaktor bzw.BauformProzessor

ArbeitsspeicherMassenspeicher

ArbeitsbereichKühlsysteme

SpeisespannungBetriebssystem(e)

Schnittstellen

Feldbus-UnterstützungVideo/Display-Interface

Breite x Höhe x TiefeSonstiges

Spectra (Schweiz) AGwww.spectra.chSpectra Powewr-Box1280High-End Digital Signage, 24/7 Betrieb,schnelle ind. Anwenungen, Visualisie-rungen, SteuerungenHigh-End-Box-PCCore i7/2,7 GHz, QM77Max. 8 GByte DDR3 SO-DIMM120 GByte SSD/HDD, opt. Blueray0 bis 45°CEinmaliges Hybrid-Kühlsystem9 VDC bis 36 VDC, 120 WWindows 7 pro (32 oder 64 Bit), Linux2 x RS232, 8 x USB 2.0, 2 GB LAN,3 x Audio, PS/2 Keyboard + Maus,

Nur über zusätzliche Adapter1 x VGA, 1 x DVI-D, 1 x HDMI200 x 110 x 250 mmErweiterungs-Slot 1xPCIe (x16),1 x Mini-PCIe. Hybrid-Kühlung mitHeatPipe

Syslogic AGwww.syslogic.comCompact 71 SerieIndustrielle Automation, Bahnindustrie,Verkehrsleitsysteme, Fahrzeugbau,Cleantech

Intel Atom E620T, E640T, E680TBis 2 GByteCFast Flash-Speicher–40 bis 85°Clüfterlos10 bis 30 VDCWin Embedded Standard/7/CE, LinuxVGA, USB, RS232, RS422, RS485, CAN,SPI, I2C bus, PC/104 bus

Ethernet 10/100/1000 MbitDVI-D bis 1280x1024 (SXGA)227,6 x 54,5 x 127 mmIP40, EN60068-2-27, EN60068-2-64,EN-61000-6-2,EN-55022/55024/61000-6-2/61000-6-4,MTBF ~200 000h (22,8 Jahre)

Syslogic AGwww.syslogic.comCompact 41 SerieIndustrielle Automation, mobileAnwendungen (Bahn, Transport,Sonderfahrzeuge), Retrofit

Vortex86DX2 800 MHz256 kByte1 GByte DDR2–40 bis 85°Clüfterlos9 bis 30 VDCWin Embedded Standard/7/CE, LinuxUSB, RS232, RS422, RS485, PS/2,PC/104 bus, LPT169

EthernetVGA 1280 x 1024169 x 31 x 127 mmIP40, EN60068-2-27, EN60068-2-64,EN-61000-6-2/61000-6-4, EN-55022/55024, EN50121-3-2,MTBF ~250 000h @ 25°C (28,5 Jahre)

Trenew Electronic AGwww.trenew.chUNO-2184GIndustrie-Automation,Maschinenbau,Mobile ComputingWandmontage, VESA, DIN-Raili7-2655LE, 2,2 GHzbis 8 GByteCompact Flash, 2,5" HDD/SSD–10 bis 60°Clüfterlos9 bis 36 VDCWinXP, Win 7, WES7, WES-2009, Linux4 x 10/100/1000 Mbit/s Ethernet,2 x RS232, 2 x RS232/422/485, 6 x USB,Audio, eSATAüber mini PCIe oder PC104 expansion slot1 x DVI-I, 1 x DP, 1 x HDMI255 x 152 x 69 mmRemote Management, WiFi, SIM card

Page 43: Megalink.ch Juni/Juli 2013

Entladen keine linearen Prozesse. So steigtzunächst beim Laden das chemische Poten-zial mit der fortschreitenden Abgabe von Li-thium-Ionen. Dann aber erreichen die Parti-keln einen kritischen Wert desLithium-Anteils (und des chemischen Poten-zials). An diesem Punkt findet ein abrupterÜbergang statt: die Partikeln geben ihre ver-bleibenden Lithium-Ionen sehr rasch ab, oh-ne dass sich dabei ihr chemisches Potenzialverändert. Es ist genau dieser Übergang,der erklärt, warum die Spannung der Batte-rie über einen grossen Bereich praktisch un-verändert bleibt (Spannungsplateau).

Barriere zwischen arm und reichDie Existenz dieser Potenzialbarriere ist ent-scheidend für das Auftreten des Memory-Effekts. Haben die ersten Partikeln die Po-

genden Zyklen unvollständi-ger Ladung beziehungswei-se Entladung können dieAufsummierung der einzel-nen kleinen Memory-Effek-te zu einem grossen Me-mory-Effekt zur Folgehaben, wie die Arbeit zeigt.Dies würde einen Fehlerbei der Abschätzung desmomentanen Ladezustan-des der Batterie zur Folgehaben, falls der Ladezu-stand von der entsprechen-den Software anhand desaktuellen Wertes der Span-nung berechnet wird.

Erklärung der UrsacheDie Ursache für den Memo-ry-Effekt orten die Wissen-schaftler in der Art undWeise, wie das Laden/Ent-laden der Batterien auf dermikroskopischen Ebene vorsich geht. Das Elektroden-material – in diesem FalleLithium-Eisenphosphat (Li-FePO4) – besteht aus einerUnzahl mikrometerkleinerPartikeln, die eins nachdem anderen aufgeladen und entladen wer-den. Diese Vorstellung der Lade- und Entla-devorgänge bezeichnen die Forscher als«Vielteilchen-Modell». Das Laden schreitetPartikel für Partikel voran und besteht darin,dass die Teilchen Lithium-Ionen abgeben.Ein komplett geladenes Partikel ist dem-nach Lithium-leer und besteht somit nurnoch aus Eisenphosphat (FePO4). Das Ent-laden wiederum besteht in der Wiederan-sammlung von Lithium-Atomen in den Elek-trodenpartikeln, sodass aus Eisenphosphat(FePO4) wieder Lithium-Eisenphosphat (Li-FePO4) wird. Die Änderungen des Lithium-Anteils, die mit dem Laden/Entladen einher-gehen, verursachen eine Änderung deschemischen Potenzials der einzelnen Parti-kel, was wiederum die Spannung der Batte-rie verändert. Allerdings sind Laden und

estgestellt wurde der Memory-Effekt aneinem der meistverbreiteten Materialien

für die positive Elektrode von Lithium-Ionen-Batterien: Lithium-Eisenphosphat (LiFePO4).Bei dieser Verbindung sind der nun ent-deckte Memory-Effekt und die damit ver-bundene anomale Abweichung der Arbeits-spannung besonders folgenreich. BeiLithium-Eisenphosphat bleibt die Spannungnämlich über einen grossen Bereich des La-dezustandes praktisch unverändert. Das be-deutet, dass bereits eine kleine anomaleAbweichung der Arbeitsspannung als einegrosse Veränderung im Ladezustand miss-

deutet werden könnte. Oder mit anderenWorten: Wenn aus der Spannung auf denLadezustand geschlossen wird, kann hierschon durch eine kleine Abweichung derSpannung ein grosser Schätzfehler entste-hen. Die Existenz des Memory-Effekts istvor allem im Hinblick auf den zu erwarten-den Einzug von Lithium-Ionen-Batterien inden Bereich der Elektromobilität relevant.Insbesondere bei Hybridautos, bei derennormalem Betrieb sehr viele Zyklen partiel-ler Ladung/Entladung stattfinden, würdeder Effekt auftreten. In diesen Fahrzeugenwird die Batterie nämlich bei jedem Brems-vorgang durch den zum Generator verwan-delten Motor aufgeladen. Entladen wird sieauch meist nur partiell, etwa um den Ver-brennungsmotor in Beschleunigungsphasenzu unterstützen. Die vielen aufeinanderfol-

F

Überraschende Entdeckung am PSIWissenschaftler des Paul Scherrer Instituts PSI und des Toyota-Forschungslabors

haben bei einem weitverbreiteten Typ der Lithium-Ionen-Batterie den Memory-Effekt

nachgewiesen. Besonders hohe Relevanz besitzt der Fund im Hinblick auf den

bevorstehenden Einzug der Lithium-Ionen-Batterien in den Elektromobilitätsmarkt.

MEMORY-EFFEKT BEI LITHIUM-IONEN-BATTERIEN NACHGEWIESEN

«Entscheidend war die Idee,überhaupt nach diesem Effekt

zu suchen»

INFOSPSI

Paul Scherrer Institut5232 Villigen PSI

Tel. +41 56 310 21 [email protected]

AUTORLeonid Leiva

Professor Petr Novák, Leiter der Sektion für elektrochemische Energiespeiche-rung am PSI. Bild: Scanderbeg Sauer Photography

E N TW I C K L U N G / F O R S C H U N G 6-7.13 megalink 41

Page 44: Megalink.ch Juni/Juli 2013

tenzialbarriere überschritten und sind sie Li-thium-leer geworden, kommt es zur Auf-spaltung der Partikel-Population der Elektro-de. Das heisst: Es gibt nun eine scharfeTrennung zwischen Lithium-armen und Li-thium-reichen Partikel. . Wenn die Batterienicht vollständig geladen wird, bleibt also ei-ne bestimmte Anzahl Lithium-reicher Parti-keln übrig, die es nicht über die Barriere ge-schafft hat. Diese Partikeln bleiben abernicht lange am Rand der Barriere, denn die-ser Zustand ist nicht stabil, sondern sie rut-schen hinab, das heisst, ihr chemisches Po-tenzial sinkt. Selbst wenn die Batteriewieder entladen wird und alle Teilchen wie-der vor der Barriere zu liegen kommen,bleibt diese Aufspaltung in zwei Gruppenbestehen. Und nun kommt das Entschei-dende: Beim nächsten Ladevorgang wirdzuerst die erste Gruppe (Lithiumärmere Par-tikeln) über die Barriere gebracht, währenddie zweite Gruppe (Lithiumreich) quasi «hin-terherhinkt». Damit die verzögerte Gruppedie Barriere erreicht, muss nun ihr chemi-sches Potenzial weiter erhöht werden undgenau das verursacht die den Memory-Ef-fekt kennzeichnende Überspannung («Beu-le» in Grafik). Der Memory-Effekt ist alsodie Konsequenz der Aufspaltung der Parti-kel-Population in zwei Gruppen mit deutlichunterschiedlichen Lithium-Anteilen, waswiederum daraus folgt, dass die Partikelneins nach der anderen über die Potanzialbar-riere springen. Die Überspannung, durch dieder Effekt sich bemerkbar macht, entsprichtder zusätzlichen Arbeit, die geleistet wer-den muss, um diejenigen Partikeln über die

Potanzialbarriere zu befördern, die nach ei-ner unvollständigen Ladung zurückgeblie-ben waren.

«Gedächtnisschwund» durch WartezeitDie Zeit, die zwischen Laden und Entladeneiner Batterie verstreicht, spielt eine wichti-ge Rolle für den Zustand der Batterie am En-de dieser Vorgänge. Laden und Entladensind nämlich Prozesse, die das thermodyna-mische Gleichgewicht der Batterie aufhe-ben, und durch eine Wartezeit kann sich die-ses Gleichgewicht wieder einstellen. DieForscher fanden heraus, dass eine genü-gend lange Wartezeit den Memory-Effektauszulöschen vermag. Dies geschah aber, inEinklang mit dem Vielteilchen-Modell, nurunter bestimmten Bedingungen. So ver-schwand der Memory-Effekt, wenn nach ei-nem Zyklus bestehend aus partieller Ladungund anschliessender vollständiger Entladunglange genug gewartet wurde. In diesem Fal-le waren die zwei Partikelgruppen nach dervollständigen Entladung zwar getrennt, aberauf ein und derselben Seite der Potenzialbar-riere. Die Trennung verschwand also, weildie Partikeln einem Gleichgewichtszustandzustrebten, in dem sie alle den gleichen Li-thium-Anteil hatten. Bestehen geblieben istder Memory-Effekt hingegen selbst dann,wenn nach der unvollständigen Ladung undvor der Entladung beliebig lange gewartetwurde. Hier befanden sich die Partikeln näm-lich auf gegenüberliegenden Seiten der Po-tenzialbarriere und diese verhinderte eineAufhebung der Aufspaltung in «Lithiumarm»und «Lithiumreich».

Effektverhinderung durch klugesSoftware-ManagementLaut Petr Novák, Leiter der Sektion für elek-trochemische Energiespeicherung am PSI,räumt die Studie einen lang gehegten Irr-glauben aus: «Uns ist keine Studie bekannt,bei der man gezielt einen Memory-Effektbei Lithium-Ionen-Batterien gesucht hätte.Man hat bisher einfach angenommen, dasskein solcher Effekt auftritt.» Zur Erkenntnisgelangt sei man nun dank einer in der For-schung oft fruchtbaren Mischung aus Spe-kulation und Sorgfalt: «Dass wir jetzt fündiggeworden sind, ist das Resultat einer Kom-bination von kritischem Hinterfragen undgenauer Beobachtung. Der Effekt ist näm-lich winzig: Die relative Abweichung in derSpannung beträgt nur wenige Promille.Aber entscheidend war die Idee, überhauptnach dem Effekt zu suchen. Bei normalenBatterietests werden üblicherweise tiefestatt unvollständige Lade-/Entlade-Zyklengefahren. Es hat deshalb einen Geistesblitzgebraucht, um sich überhaupt die Frage zustellen, was bei partiellem Laden passierenkönnte.»Für die voranschreitende Anwendung vonLithium-Ionen-Batterien in Fahrzeugen istmit der jüngsten Entdeckung jedoch nichtdas letzte Wort gesprochen. Es sei nämlichdurchaus möglich, dass der Effekt durchkluge Anpassungen der Software im Batte-rie-Managementsystem rechtzeitig festge-stellt und berücksichtigt werden wird, be-tont Petr Novák. Sollte das gelingen, stündeder Memory-Effekt dem sicheren Einsatzvon Lithium-Ionen-Batterien in Elektroautosnichts im Wege. Nun seien also die Ingeni-eure gefordert, den richtigen Umgang mitdem eigentümlichen Gedächtnis der Batte-rie zu finden. ■

Wie der Memory-Effekt zustande kommt: Geschrieben wird der Effekt ins Gedächtnis der Batterie bei einem Zyklus mitpartiellem Laden (hier 50 Prozent der Speicherkapazität) mit anschliessender vollständiger Entladung. Im darauffolgendenZyklus macht sich der Memory-Effekt durch eine Überspannung (kleine «Beule») bemerkbar und zwar genau an der Stelle,an der der partielle Ladezyklus abgebrochen wurde. Ganz rechts zum Vergleich ist die normale Spannungskurve zu sehen.

Bild: Nature Publishing Group

42 megalink 6-7.13 E N TW I C K L U N G / F O R S C H U N G

Gewisse Batterietypen merken sich, wenn ihnenimmer nur ein Teil ihrer Speicherkapazität entnom-men wird und liefern daher irgendwann nicht mehrihr volles Potenzial. Dieser «Memory-Effekt» kommtdadurch zustande, dass die Arbeitsspannung derBatterie durch die unvollständigen Lade-/Entladezy-klen mit der Zeit sinkt. Das heisst, obwohl die Batte-rie noch Ladung hat, ist die Spannung, die sie lie-fert, irgendwann zu niedrig, um das Gerät, das siemit Spannung versorgen soll, anzutreiben. Der Me-mory-Effekt hat also zweierlei negative Folgen: Zumeinen wird die nutzbare Speicherkapazität der Bat-terie reduziert. Zum anderen wird die Korrelationzwischen Spannung und Ladezustand verschoben,sodass Letzterer nicht mehr verlässlich anhand derSpannung bestimmt werden kann. Seit Langem istder Memory-Effekt bei Nickel-Cadmium- und Ni-ckel-Metallhydrid-Batterien bekannt. Bei den seitAnfang der 1990er-Jahre vermarkteten Lithium-Ionen-Batterien wurde dieser Effekt bisher ausge-schlossen.

Memory-Effekt

Page 45: Megalink.ch Juni/Juli 2013

VE R B I N D U N G S TE C H N I K 6-7.13 megalink 43

150°-Drehung ermöglicht und bietet denbenötigten Steck- und Anschlusswinkel füranspruchsvolle Anwendungen. Des Weite-ren «schwimmt» der drehbare Board-zu-Board-SMD-Steckverbinder nicht währenddes Reflow-Lötprozesses, was ihn zu einerleistungsfähigen Option macht.

Mit ihrem 3-mm-Raster sind diese Hoch-strom-BtB-Steckverbinder von 2- bis 14-po-lig (in Zweipol-Schritten) verfügbar. Dabeisind sie für einen Nennstrom von bis zu5 A, eine Betriebsspannung von 125 VACund einen Temperaturbereich von –40 bis125°C ausgelegt. Funktionsmuster oderweitere Informationen gibt es auf Anfra-ge. ■

Schwimmabweichungen in Y- und Z-Rich-tung. Sein Stiftkontakt-Design mit gepräg-tem Loch stellt das Zentrum und damit denRotationspunkt dar. Das Gegenstück führtsich dadurch quasi selber in die Mitte die-ses Loches, was diesen Steckverbinderselbstzentrierend macht. Somit wird eine

er drehbare Board-zu-Board-Steckver-binder RotaConnect von FCI bietet ei-

ne ausserordentliche Design-Flexibilität, dadieser aufrechte, co-planare oder abgewin-kelte Verbindungen ermöglicht. Der herma-phroditische BtB-Verbinder, der sich mitsich selbst steckt, kann so überall auf derLeiterplatte platziert werden und erweitertdamit die Möglichkeiten für Konstrukteureerheblich.

Selbstzentrierender SteckverbinderDer RotaConnect-Steckverbinder ist mit ei-nem Dual-Beam-Federkontakt ausgestattetund kombiniert Hochleistung und Zuverläs-sigkeit. Mit seiner passiven Verriegelung zurGehäusehalterung schützt er die Kontakteund verhindert Fehlsteckungen. Er ist mitoptionalen Seitenklammern für erhöhte Lei-terplatten-Halterung sowie optionalen Füh-rungsstiften erhältlich. Er unterstützt vielfäl-tige Steck- und Ziehrichtungen und erlaubt

D

Flexibilität für DesignerDer hermaphroditische Board-zu-Board-Steckverbinder RotaConnect von FCI kann in

jedem beliebigen Winkel zwischen plus 90 und minus 60 Grad verdreht werden.

Er eignet sich damit ideal für den Einsatz in elektrischen Steuerungen, Sensoren,

LED-Bändern und der Automobilelektronik.

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Der Board-zu-Board-Steckverbinder ermöglicht Drehungenvon 150 Grad.

Braucht es eine aussergewöhnliche Anordnung der Leiterplatten, ist der RotaConnect-Steck-verbinder von FCI eine interessante Alternative. Bilder: FCI

Page 46: Megalink.ch Juni/Juli 2013

Kompromiss Gewicht/Komplexität Ladeelektro-nik: In Applikationen mit Umgebungstempe-raturen von 0 bis 60°C und mit einer hohenEnergie- und Leistungsdichte empfehlensich aufladbare Lithium-Systeme als Ener-giespeicher. Allerdings sind in der Applika-tion mithilfe einer Schutzelektronik ver-schiedene Sicherheitsvorkehrungen zutreffen, um ein Überladen, ein Tiefentladensowie um zu hohe Lade-/Entladeströme zuvermeiden. Einsetzbar sind diese Energie-speicher in den meisten mobilen Gerätendes täglichen Bedarfs wie Handy, Laptop,transportable Systeme und so weiter.

PrimärzellenDie gängigste Art der Energiespeicher sindeinzelne Zellen. Von der Technologie herunterscheiden sich diese nach:•Alkali-Mangan-Batterie: 1,5 V•Zink-Kohle-Batterie: 1,5 V•Zink-Luft-Batterie: 1,5 V•Silberoxid-Zink-Batterie: 1,55 V•Lithium-Batterien; je nach Kathodenmate-

rial: 1,5 V (FeS2) bis 3,7 V (SOCl2)•Lithium-Eisensulfid-Batterie: 1,5 V•Lithium Mangan Dioxyde (Li-MnO2): 3 V•Lithium-Thionylchlorid-Batterie (Li/SOCI2):

3,6 VAlkalibatterien: Dieser Batterietyp hat heutedie grösste Verbreitung und ist von seinem

zen sich vor allem aus der Physik, also demAufbau des Energiespeichers, und den che-mischen Eigenschaften zusammen.Für die Betrachtung der theoretischen Ener-giedichte bietet sich der Benchmark inBild 2 an. Das Ragone Plot in Bild 3 dage-gen eignet sich nicht nur für die Betrach-tung von Kondensatoren, sondern lässt sichauch für Batterien anwenden.

SekundärbatterienKompromiss Gewicht/Platzbedarf: In vielen Ap-plikationen, in denen das Gewicht keine Rol-le spielt und genügend Platz vorhanden ist,kommen aus Kostengründen Bleibatterienzum Einsatz. Beispiele für solche Anwen-dungen sind Starterbatterien in Fahrzeugen,Signalanlagen für den Verkehr, USV-Anlagenund elektrische Rollstühle. Bei letzteren istdas Gewicht sogar ein Sicherheitsfaktor, dadieses die Rollstühle vor dem Umstürzen be-wahrt. Die Lade-/Entladezyklen sind meis-tens auf 500 Zyklen begrenzt.Kompromiss Platzbedarf/Höhere Lade-/Entlade-zyklen: Dort, wo es höhere Lade-/Entlade-zyklen braucht als bei Bleibatterien, kom-men LiFePo-Batterien zum Einsatz. Diesebieten üblicherweise 2000 Lade-/Entlade-zyklen und sind durch die Verwendungleichter Materialien sehr leicht. Allerdingssind ihre Anschaffungskosten etwas höher.

amit bei der Wahl der richtigen Batte-rietechnologie nicht im Trüben gefischt

werden muss, gilt es, verschiedene Para-meter zu definieren. Der wichtigste ist si-cherlich der Energiebedarf (mittels Span-nung und Strom) über einen gewünschtenZeitraum. Steht dieser fest, sind die weite-ren Konstanten zu klären. Neben den Belas-tungsströmen und der Zeit, in der die Batte-rie Energie zur Verfügung stellen muss, sinddies die Umgebungstemperatur, die Lade-und Entladezyklen sowie die Abmessungen,das Gewicht und die Kosten. Zudem sind jenach Anwendung verschiedene Normen zuberücksichtigen. Sind diese Eigenschaftengeklärt, ergibt sich die für die Applikationbeste Technologie aus den Einschränkun-gen der jeweiligen Batterietypen. Diese set-

D

Die Qual der Wahl ...Die Wahl der für die jeweilige Applikation idealen Batterietechnologie ist oftmals eine

Herausforderung. Da die Parameter vielseitig sind, bedarf es meistens Kompromisse.

Dieser Beitrag soll daher eine Orientierung geben, die bestmögliche Lösung zu finden.

AUSWAHLKRITERIEN FÜR DIE VERWENDUNG DER RICHTIGEN BATTERIETECHNOLOGIE

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AUTORTraugott Schütz

Senior Product ManagerIndustrial Electronics

Bild 1: Energiespeicher gibt es in den verschiedenstenFormenund Grössen. Bild: Varta

44 megalink 6-7.13 S TR O M VE R S O R G U N G E N

Bild 2: Theoretische Energiedichte. Bild: Telion

0200400600800

1000120014001600

Zn-Air Li-ion NiMh NiCd Lead AcidEnergiedichte nach Gewicht / Volumen je Batterietechnologi e

Benchmark Energiedichte

Wh/L

Wh/KG

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Preis-Leistungs-Verhältnis auf den Konsumund Industrieapplikationen abgestimmt. SeinEinsatztemperaturbereich liegt zwischen –20und ca. 60°C.Lithium-Batterien: Dieser Energiespeicher istfür den Einsatz im erweiterten Temperatur-bereich von –55 bis 85°C ausgelegt. Er istvor allem dann ideal, wenn es einer hohenEnergiedichte oder einer Beständigkeit ge-gen tiefe Temperaturen bedarf. Aufgrundder verwendeten Rohmaterialien ist er aller-dings ein wenig teurer als Alkalibatterien.Lithium-Thionylchlorid-Batterie: Dieser Batte-rietyp ist wie die Lithium-Batterie für den

Einsatz im Temperaturbereich von –55 bis85°C ausgelegt. Durch seine geringeSelbstentladung ist er insbesondere fürSensorik in Verbindung mit Wireless-Syste-men interessant. In GPS-Tracking-Lösungengarantiert er durch seine Eigenschaften einelange Trackingdauer. Er versorgt Applikatio-nen bis zu 15 Jahre sicher mit Energie.Die Übersicht über die Applikationen (sieheTabelle) gibt Ansätze bezüglich der geeigne-ten Batterietechnologie. Um alle entschei-denden Faktoren am Ende auch wirklich be-rücksichtigt zu haben, empfiehlt sich jedochein Fachgespräch. ■

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Bild 3: Ragone-Plot. Bild: Wikipedia

PRIMÄRBATTERIEN (NICHT AUFLADBAR)

System Ausführungen Systemspannung Batteriespannungen Anwendungen

KohleZink

Rundzellen,Flachzellen,Batterien

1,5 V 1,5/3,0/4,5/6,0/9,0Taschenlampen,Billiggeräte mit geringemStromverbrauch

Alkali Mangan Rundzellen,Flachzellen,Batterien

1,5 V 1,5/4,5/6,0/9,0Alle Hightechgeräte mithöherem Strombedarf

Alkali Mangan Knopfzellen 1,5 V 1,5/6,0/12,0/15,0 Taschenrechnerusw.

Silberoxid Knopfzellen 1,55 V Uhren, Taschenrechnerusw.

Zink Air Knopfzellen 1,4 V Hörgeräte

LithiumMangan Dioxid

KnopfzellenRundzellen

3,0 V 3,0/6,0 Mobile Geräte oder MBU

LithiumThionylchlorid

Rundzellen 3,6 V Mobile Geräte oder MBU

SEKUNDÄRBATTERIEN (AUFLADBAR)

System Ausführungen Systemspannung Batteriespannungen Anwendungen

Lithium Ionen Knopfzellen 3,0 V MBU

Ni MH Knopfzellen 1,2 V 1,2 –12,0 Mobile Geräte und MBU

NiCd Rundzellen 1,2 V 1,2 –12,0 Low-Cost-Power-Tools

Ni MH Rundzellen 1,2 V 1,2 –12,0 Mobile Geräte undNotstromversorgungen

LI Ionen RundzellenPrismatisch

3,6 V Mobile Geräte

Li Polymer Prismatisch 3,6 V Mobile Geräte

Bleibatterien Prismatisch 2,0 V 6,0/12,0 Mobile Geräte und/oderNotstromversorgung

S TR O M VE R S O R G U N G E N 6-7.13 megalink 45

Page 48: Megalink.ch Juni/Juli 2013

46 megalink 6-7.13 S TR O M VE R S O R G U N G E N

klasse 9. Alle Mitarbeitenden einer Firma, de-ren Arbeitsbereich die Beförderung von ge-fährlichen Gütern umfasst, müssen vor derÜbernahme von Pflichten geschult werden.

LagerungGrundsätzlich sollten Li-

Ionen- und Li-Metall-Ak-kus und -Batterien in dergleichen Verpackung wiefür den Transport gela-gert werden. Da auch beider Lagerung Metall-brandgefahr besteht, sindeinige Vorsichtsmassnah-men zweckmässig. Sosollten Lithium-Batteriengetrennt von anderen Ma-terialien gelagert werden.Zudem sollte die ansässi-ge Feuerwehr vorab infor-miert werden, sodass die-se im Brandfall umgehenddie richtigen Löschmass-

nahmen einleiten kann. Des Wei-teren sollte das Lager innen und aussen mitdem Vermerk «Lagerung von Lithium-Batte-rien» (Bild 2) versehen sein. Ein zusätzlicherHinweis auf Metallbrandgefahr kann hilf-reich sein. Bei Entstehen eines Kleinbran-des kann ein Übergreifen auf andere Lager-teile mit einfachen Mitteln wie einemfeuerfesten Metalleimer (zur Hälfte mit Sandgefüllt), Schaufel und hitzefesten Keflarhand-

schuhen (Bild 3) ver-hindert werden. Da-mit die Gebäude-versicherung im Fal-le des Falles auchwirklich Schadener-

satz leistet, sollte diese vorab über die La-gerung informiert werden.Am Lagerort sollten die wichtigsten Unfall-sofortmassnahmen, die Telefonnummern

Die Akkupacks wiederum werden mit ei-nem BMS (Batterie Management System)ausgestattet, welches sicherstellt, dass dieAkkus nur im dafür vorgesehenen Betriebs-bereich benutzt werden. Lade- und Entla-deströme, Spannungen und Tempera-tur des Akkus werden permanentüberwacht und im Gefahrenfall wirdder Akku abge-schaltet.

Dies geschieht in aufeinanderfolgendenStufen bis hin zum Auslösen einer Schmelz-sicherung im BMS, die den weiteren Be-trieb und das Laden und Entladen des Ak-kus verhindert.Lithium-Akkus und -Batterien sollten abernicht nur über einen inhärenten Schutz ver-fügen, sondern auch mit Bedacht benutztwerden. Insbeson-dere Lagerung,Transport und La-borbenutzung erfor-dern besondereSorgfalt und Mass-nahmen, um Missbrauch, Beschädigungund Kurzschluss zu verhindern. Grundsätz-lich fallen Lithium-Ionen- und Lithium-Me-tall-Akkus und -Batterien unter die Gefahrgut-

ithium-Ionen- und Lithium-Metall-Akkusund -Batterien (Bild 1) erreichen durch

ihre hohe Energiedichte und Zyklenzahl einelange Lebensdauer. Darüber hinaus bietensie eine hohe Zellspannung (bis zu 3,7 V),eine niedrige Selbstentladung, eine geringeAlterung sowie eine einfache Integrationund eine hohe Performance ohne Memory-effekt. Nicht umsonst setzten sie sich daherin mehr Industrieanwendungen durch. Aller-dings muss bei deren Nutzung bedachtwerden, dass sie sich sehr reaktiv verhal-ten. Lithium besitzt die Ordnungs-zahl 3 und weist mit –3,04 Vden geringsten Wert allerMetalle auf der elektro-chemischen Span-nungsreihe auf. Esverbindet sich mitWasser zu Lithium-hydroxid, wobei eshochentzündlichenWasserstoff freisetzt.

Inhärenter SchutzUm einen gefahrlosenUmgang zu ermögli-chen, haben die Herstel-ler verschiedene Vorkeh-rungen getroffen, um dieBatteriezellen möglichst sicher zu ge-stalten. So verfügt beispielsweise jede zy-lindrische Zelle über integrierte Sicherheits-merkmale wie das Sicherheitsventil. Dieseslöst bei Zellüberdruck aus, lässt das Gasentweichen und verhindert so eine Explo-sion (CID = Current Interruption Device).Des Weiteren gibt es den PTC-Widerstand(Positive Temperature Coeffizient), der ei-nen zu hohen Stromfluss durch Erhöhungdes inneren Widerstandes verhindert.

L

Sicheres HandlingAkkus und Batterien auf Lithium-Basis schrieben in jüngerer Vergangenheit negative

Schlagzeilen. Sie sollen unter anderem nicht nur die Ursache mehrerer Brände, sondern

auch für das Grounding des Dreamliners von Boeing gewesen sein. Dieser Beitrag zeigt

daher Verhaltensregeln für den richtigen Umgang mit Lithium-Batterien und -Akkus auf.

LAGERUNG UND TRANSPORT VON LITHIUM-AKKUS UND -BATTERIEN

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Bild 1: Akkus und Batterien aufLi-Basis sind leistungsstark, bedürfenaber bei Lagerung und Transportbesonderen Schutzmassnahmen.

Bilder: Hy-Line

«Lithium reagiert in Kombinationmit Wasser zu

hochentzündlichem Wasserstoff.»

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S TR O M VE R S O R G U N G E N 6-7.13 megalink 47

von Feuerwehr, Krankenhaus, Notarzt usw.griffbereit sein. Ausserdem sollte ein An-sprechpartner in der Firma, der über die ge-lagerten Produkte Auskunft geben kann, mitTelefonnummer genannt sein.

TransportAlle Lithium-Akkus und -Batterien müssenfür den Transport den bestandenen UN-Transporttest UN T38.3 nachweisen kön-nen. Dieser simuliert verschiedenste Trans-portsituationen, wie 16 Kilometer Höhe,Temperaturschwankungen im Bereich von–40 bis 85°C, Vibrationen, mechanischeStösse, externer Kurzschluss, Fallen/Quet-schen/Stauchen sowie einen Überladungs-test. Durch die Simulation dieser verschie-densten Szenarien wird sichergestellt, dassdie Akkus und Batterien jeglichen Transportschadlos überstehen.Jedes Gefahrgut verfügt über ein MSDS(Material Safety Data Sheet). In diesemMSDS ist unter Punkt 14 «Transportvor-schriften» die UN-Einstufung des jeweiligenProduktes zu finden. Hat die Batterie undder Akku den Test bestanden, kann er ge-mäss UN-Transportvorschrift befördert wer-

den. Die Transportvorschriften der Lithium-Akkus und -Batterien sind unter den folgen-den UN Nummern zu finden:•UN3090 Lithium-Metall-Batterien und -Zel-

len•UN3091 Lithium-Metall-Batterien und -Zel-

len in Equipment verbaut oder mit Equip-ment verpackt

•UN3480 Lithium-Ionen-Batterien und -Zel-len

•UN3481 Lithium-Ionen-Batterien und -Zel-len in Equipment verbaut oder mit Equip-ment verpackt

Beim Transport nach UN3090/3091/3480/ 3481 inder Luft oder auf derStrasse werden Lithium-Ionen-Akkupacks nachmehr oder weniger100 Wh, Zellen nach mehroder weniger 2 Wh und Li-thium-Metall-Produktenach mehr oder wenigerals 2 Gramm Lithium un-terschieden. Allerdings

wird die Lufttransportregelung durch dieIATA (www.IATA.org) bestimmt, währendder Transport von Gefahrgut auf der Strassedurch die Astra (www.astra.admin.ch) und dieADR, dem Europäischen Übereinkommenüber die Beförderung gefährlicher Güter aufder Strasse (www.astra.admin.ch) geregeltist. Insbesondere das Kapitel 3.3 der Son-dervorschriften, hier zu nennen die SV188(Ausnahmeregelungen mit eingeschränkterKennzeichnung) und die SV310 (Prototy-pen), erleichtern den Versand von Lithium-Produkten sehr.Die IATA (International Air Transport Asso-ciation) hat eine kurze Sammlung mit Rege-lungen und Vorschriften vorbereitet. Dieseist unter folgendem Link zu finden:http://www.iata.org/whatwedo/cargo/dgr/Docu-ments/Lithium-Battery-Guidance-2013-DE.pdf

TransportauszeichnungSind Lithium-Ionen-Akkus mit mehr als100 Wh generell als Gefahrguttransport

nach Klasse 9 zu befördern, finden sich beiAkkus kleiner als 100 Wh einige Ausnahme-regelungen, die den Transport per Luft oderStrasse erleichtern. Doch in beiden Fällenist die Verpackung so zu wählen, dass dieAkkupacks und Batterien keinen Schadennehmen oder verrutschen können und ge-gen Kurzschluss und gegenseitigen Kontaktgesichert sind. Zudem sollte die Verpa-ckung einem Fall aus 1,2 Meter Höhe unbe-schadet überstehen. Beim Versand von Ak-kus mit mehr als 100 Wh muss dieVerpackung prinzipiell UN-zertifiziert sein.Dieses Verpackungskonzept beinhaltet je-weils eine Isolation, Polstermaterial ausnicht brennbarem und nicht leitendem Ma-terial, eine Innen- und eine starke Aussen-verpackung.Jeder Lieferung von Lithium-Akkus oder-Batterien muss ein Begleitschreiben beilie-gen, indem auf das Lithium, dessen Brenn-barkeit und besondere Handhabung beimTransport hingewiesen wird. Zudem musseine Telefonnummer aufgeführt sein, unterder weitere Informationen zur Lieferung, ih-ren Bestandteilen und ihrer besonderenHandhabung erhältlich sind. Des Weiterenmuss das Paket, je nach Klassifizierung, mitunterschiedlichen (Hinweis-) Aufklebern(Bilder 4 und 5) versehen sein.

Labor- und TestbetriebSollten Akkus oder Batterien ausgiebig undunbeaufsichtigt in ihrem Grenzbereich ge-testet werden, sollte hierfür eine feuersi-chere Box benutzt werden. Diese gibt esmit Durchkontaktierungen (Bild 6), um auchüber einen längeren Zeitraum hinweg einensicheren Labor- und Testbetrieb gewährleis-ten zu können. ■

Bild 2: Lagerkennzeichnung.

Bild 3: Feuerfeste Handschuhe und ein brandfester Eimervoll Sand genügen oft bereits, um Schlimmeres zu verhin-dern.

Bild 4: Gefahrgut-klasse 9 Warnauf-kleber.

Bild 5: Lithium-Warnaufkleber.

Bild 6: Transport- und Laborkoffer mit Durchkontaktierung.

Page 50: Megalink.ch Juni/Juli 2013

•Lagerfähigkeit bis zu zehn Jahren•anerkannte Sicherheit (UL)•unter 2 Prozent Selbstentladung pro Jahr

Hohe EnergiedichteIm Ergebnis übertrifft die PulsesPlus-Batte-rie (1340 Wh/dm³ in der Primärzelle) her-kömmliche Lithiumbatterien wie beispiels-weise Lithium/Schwefeldioxid-Batterien(Li/SO2; 430 Wh/dm³ ), Lithium/Mangandi-oxid-Batterien (Li/MnO2; 580 Wh/dm³) undsogar gewickelte Lithium/Thionylchlorid-Bat-terien (Li/SOCl2 / 950 Wh/dm³). Verglichenmit diesen Batteriesystemen liefern Pulses-Plus-Batterien eine höhere Spannung undmehr Kapazität. Die extrem geringe Selbst-entladung ist ein weiterer Vorteil, der dieLebensdauer der Batterien günstig beein-flusst.

Kein ImpedanzverlustDie PulsesPlus-Batterie überwindet den auf-tretenden Impedanzverlust durch ihre Ver-wendung. Sie wird nämlich so eingesetzt,dass sie über lange Zeit hohe Pulsströmeliefern muss. Dieser Effekt lässt sich an-hand von Bild 2 erklären. Hier wurde eine

Bauteileparameter optimiertEine PulsesPlus-Batterie entsteht, indemeine oder mehrere nicht wieder aufladbareLithium/Thionylchlorid-Batterien (LTC) miteinem oder mehreren wieder aufladbarenHybridschicht-Kondensatoren (HLC) parallelverbunden werden. Seine Elektroden ent-halten Lithium-Interkalationsverbindungenund sind spiralförmig gewickelt. Der HLC istim Hinblick auf Selbstentladung, Tempera-turbereich und Langlebigkeit optimiert undpasst sich dadurch ideal den Eigenschaftender Primärzelle an. Dazu wurden Elektrodenmit entsprechenden Materialeigenschaftenausgewählt sowie eine Glas-Metall-Durch-führung zur Abdichtung eingesetzt. Darausergeben sich folgende Vorzüge:•hohe und stabile Spannung von 3,6 V (opti-

onal 3,9 V)•hohe Pulsstromfähigkeit•kein Passivierungseffekt•mehr Kapazität (bis zu 19 Ah pro D-Zelle)•weiter Betriebstemperaturbereich (–40 bis

85°C)•hohe Zuverlässigkeit (hermetisch dichte

Laserschweissung, Glas-Metall-Durchfüh-rung)

2B-Anwendungen wie Funksensornetz-werke oder Kommunikationsmodule

(Bild 1), die aus Sicherheits- oder Kosten-gründen keine Netzversorgung haben, sindauf eine wartungsarme und wirtschaftlicheBatterieversorgung angewiesen. Die Durch-führung eines Batteriewechsels kostetmeistens mehr als die Batterie selber. Des-halb ist deren Lebensdauer so wichtig. Lithi-umbatterien auf Basis des Systems Lithi-um-Thionylchlorid (LTC) werden seit Jahr-zehnten in dieser Marktnische eingesetzt.Diese haben die höchste Energiedichte allerauf dem Markt befindlichen Batteriesyste-me. Das allein garantiert aber noch keinelange Lebensdauer. Denn die Strombelast-barkeit dieser Batterien ist für manche An-wendungen zu gering, zum Beispiel, wennGSM-Module eingesetzt werden. DiesesManko gleicht die PulsesPlus-Batterie vonTadiran aus.

B

Ein (Geräte-) Leben lang StromDie Baureihe PulsesPlus von Tadiran beseitigt mittels eines speziell entwickelten

Hybridschicht-Kondensators den Spannungssack, erhöht die Pulsstromfähigkeit und

minimiert den Impedanzverlust der Batterie. Dadurch erreichen diese je nach

Anwendung eine Lebensdauer von zwanzig und mehr Jahren.

INNOVATIVER HYBRIDSCHICHT-KONDENSATOR UND SCHALTUNGSKONZEPT VERLEIHEN BATTERIEN DURCHHALTEVERMÖGEN

Bild 1: Weil der Aufwand für den Tausch in aller Regel teurer als die Batterie ist, empfiehlt sich Funksensornetzwerken oder Kommunikationsmodulen der Einsatz von Dauerläufern.

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Bider: Tadiran Batteries GmbH

Page 51: Megalink.ch Juni/Juli 2013

D-Zelle unter kontinuierlicher Last von zirka50 μA und kurzen Pulsen von 150 mA entla-den. Auf einem Spannungsniveau von 3 Vkann die Batterie mindestens zwei Jahrelang Strom liefern. Aufgrund des geringenDurchschnittsstromes von 50 μA ist theore-tisch davon auszugehen, dass die Batteriesolche Pulsströme noch für mehr als zehnoder zwanzig Jahre liefern kann. Aber schonnach zwei Jahren beginnt die Lastspannungim Puls abzufallen und erreicht nach fünfJahren nur noch 1,5 V. Bei dieser Spannungwürden die meisten Anwendungen nichtmehr funktionieren, weshalb die Batterie fürentladen angesehen würde.Bei den PulsesPlus ist das keineswegs derFall, wie die rote Kurve in Bild 2 zeigt (Bat-teriespannung beim Grundstrom). Sie liegtselbst nach fünf und sogar zehn Jahren bei3,6 V. Sobald der HLC parallel geschaltenist, behält er seinen geringen Innenwider-stand während der restlichen Batteriele-

bensdauer bei. Bestätigt wird dies durch einen Langzeittest, derseit mittlerweile 14 Jahren dauert und in dem die Pulsspannungbislang nicht unter 3,4 V gesunken ist.

Minimale Selbstentladung undplanbare LebensdauerDie PulsesPlus-Batterie ist ideal für Anwendungen, die eine netz-unabhängige Stromversorgung von bis zu zwanzig Jahren, wie siezum Beispiel GSM- oder Funkmodule haben. Dieses Durchhaltever-mögen wird durch die Stabilität der LTC-Batterie sowie des HLC imHinblick auf das Dichtungssystem, den Innenwiderstand und dieSelbstentladung erreicht.

Bild 3 stellt dar, mit welchem Durchschnittsstrom eine PulsesPlus-Batterie vom Typ TLP-93111/A höchstens belastet werden darf,wenn sie eine bestimmte Betriebsdauer erreichen soll. Je nachdurchschnittlichem Strombedarf liegt die typische Batterielebens-dauer zwischen fünf und zehn Jahren, wobei bis zu dreissig JahreLebensdauer möglich sind.

Ausführungen für raue UmgebungenBild 4 zeigt ein Beispiel, das aus einer Hochenergie-Primärzelle derGrösse D und einem HLC-1520 zusammengesetzt ist. Diese Batte-rie ist in eine transparente Polymermatrix eingebettet und kann soauch harschen Umgebungsbedingungen widerstehen, wie sie bei-spielsweise bei der Aussenmontage auftreten können. PulsesPlus-Batterien sind sehr vielfältig konfigurierbar. Als Primärzelle kommtdas ganze LTC-Batterien-Spektrum von Tadiran mit einer Zellenka-pazität zwischen 0,4 und 35 Ah infrage. Ausserdem steht das Lithi-um/Sulfurylchlorid(LSC)-System mit 3,9 V Nennspannung zur Verfü-gung, das oft wirtschaftliche Lösungen bei tiefen Temperaturenermöglicht. Jede Primärzelle kann mit einer von vier HLC-Typenkombiniert werden. Durch Serien- und Parallelschaltung können derSpannungsbereich und der Kapazitätsbereich erweitert werden. ■

S O F TWA R E 6-7.13 megalink 49

Bild 4: Vergossene Hoch-energie-Primärzelle fürden Einsatz unter rauenBedingungen.

Tadiran hat die Selbstentladung und die Pulsspannung für eine Reihe von Tempera-turen und Entladeströmen gemessen und kann so die Betriebslebensdauer in vielentypischen Anwendungen präzise vorhersagen. Die Tabelle zeigt exemplarisch eineAnwendung, bei der die Batterie einen Funksensor mit GSM-Modul versorgt.Aus dem Stromprofil ergibt sich ein Ladungsverbrauch von 1752 mAh/Jahr. Ausden Tabellen für SL-2880, die Primärzelle der Baugrösse D aus der Baureihe XOLvon Tadiran, wird die durchschnittliche Selbstentladung mit 23,6 μA bestimmt.Sie ist geringfügig höher als während der Lagerung bei RT, weil sowohl Tempe-raturen als auch der Stromfluss zu einer Erhöhung der internen Reaktionen füh-ren, welche aktive Masse verbrauchen. Um die SMS-Peakströme bereitzustel-len, ist die Parallelschaltung eines HLC-1550 erforderlich. Dieser hat unter dengegebenen Bedingungen einen Ladeerhaltungsstrom von 2,9 μA.Unter Berücksichtigung aller Verluste ergibt sich eine Batterielebensdauer von8,5 Jahren. Das entspricht einer Kapazitätsausnutzung von 78,5 Prozent derNennkapazität über alles.

Anwendungsbeispiel Funksensor

Anwendungsbeispiel Funksensor

GrundstromSensorGSM set upSMSMittlerer StromJährlicher Verbrauch

30 μA10 mA für 10 ms alle 2 s150 mA für 36 s/TagTDMA, 1 Slot, Peak 2 A für 20 s/Tag200 μA1752 mAh/Jahr

Entladeschluss-Spannung 3,1 V

Temperaturprofil –10°C ... +70°C, Durchschnitt +18 °C

Mittlere Selbstentladung 26,5 μA

BatterietypNennkapazitätNennspannung

TLP-93111/A (D + HLC)19 Ah3,6 V

Berechnete Batterielebensdauer 8,5 Jahre

Bild 2

Impedanzverlust und was dagegen zu tun ist4,0

3,5

3,0

2,5

2,0

1,5

1,0

0,5

0,00 5 10 15 20

Betriebsdauer / Jahre

Span

nung

/ V

SL-2880 bei +25°CDauerlast: 68 kΩ (ca. 50 μA)Pulslast: 150 mA1: Spannung an Grundlast2: Spannung an Pulslast

R-4201

2

HLC-1520 angeschlossen

Bild 3

GSM-Entladekurven4,0

3,5

3,0

2,5

2,0

1,5

1,0

0,5

0,00 5 10 15 20 25

Zeit / min

Span

nung

/ V

12345

67HLC-1550A, aufgeladen auf 3,6 VGSM-Profil (TDMA, 1 Slot)150 mA Dauerstrom2 A Peakstrom für 577 μs alle 4,615 ms1: +25 °C 2: +10 °C 3: 0 °C 4: −10 °C 5: −20 °C 6: −30 °C 7: −40 °C

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drahtet, was schnell und einfach geht. Aller-dings garantiert diese Lösung keine sym-metrische Belastung. Nicht untypisch lieferteine Stromversorgung 100 Prozent Leis-tung, während die andere im Leerlauf be-trieben wird. Ursache für dieses Phänomenist, dass bei kleinsten Spannungsdifferen-zen am Ausgang das Gerät mit der höherenAusgangsspannung den gesamten Lastan-teil übernimmt. Durch den Dauerbetrieb un-ter Höchstlast wird die Stromversorgungunnötig erhitzt und ihre Lebensdauer deut-lich reduziert. Ob im Notfall das bis anhin imLeerlauf betriebene Gerät überhaupt ein-springt, lässt sich nicht sicher vorhersagen.

Gleichmässige Ausregelung erhöhtLebensdauerUm dieses Problem zu lösen, entwickelteMurrelektronik ein intelligentes Redundanz-Modul, das Stromversorgungen (50-50-Autobalancing) gleichmässig ausregelt. Zu-dem reduzieren bei diesem LösungsansatzMOSFET die Verlustleistung um 87 Prozent(1,3 W bei 20 A) gegenüber der Umsetzungmit Entkoppel-Dioden. Da beide Geräte dieLast teilen, werden diese thermisch weni-ger beansprucht, wodurch sich ihre Lebens-dauer nahezu verdoppelt. Die Eingangs-spannung und die Auto-Balance-Funktionwerden mittels Meldekontakten überwacht,die auf Wunsch die Signale an die Steue-rung melden. Vor Ort lassen sich die Sta-tus-Informationen an den Multifunktions-LED ablesen. Das Gehäusekonzept desRedundanzmoduls basiert übrigens auf derMico-Sicherungsfamilie, wodurch sich die-ses einfach und schnell mit den Sicherungs-modulen verbinden lässt. ■

Entkoppel-Diode garantiert keinesymmetrische BelastungHoch verfügbare Applikationen basieren aufredundanten Stromversorgungskonzepten.Bei diesen kommen zwei gleiche Netzgerä-te zum Einsatz, wobei im Normalfall dieLeistung auf beide Geräte aufgeteilt wird.Fällt eines davon aus, übernimmt das an-dere unterbrechungsfrei die gesamte Ver-sorgung. Soweit die Theorie.In der Praxis werden solche Versorgungs-netzwerke mit Entkoppel-Dioden realisiert.Dabei werden diese elektromechanischenModule mit beiden Stromversorgungen ver-

bertemperatur setzt die Lebenserwar-tung eingesetzter Steuerungskompo-

nenten massiv herunter und erhöht derenAusfallrisiko. Zudem ist mit leistungsmin-derndem Derating zu rechnen. Zwar verfü-gen viele Schaltnetzteile und Elektrokompo-nenten heutzutage über einen Wirkungs-grad von 85 Prozent und sind für Tempera-turen bis 55°C ausgelegt, allerdings kanndie zusammenaddierte Verlustwärme dieTemperatur im Schaltschrank derart stei-gern, dass sich in diesem Spiegeleier bratenlassen. Daher ist Stromeffizienz oberstesGebot.

Ü

Redundanzmodul für kühles ArbeitenAb 62 °C wird ein rohes Ei zum Spiegelei. Wenn dies auf dem Herd geschieht, ist das

kein Problem. Reicht dafür jedoch die Betriebstemperatur im Schaltschrank aus, ist

«Alarmstufe Rot» angesagt. Ein Redundanzmodul verhindert diese nun wirkungsvoll.

WENN DAS STROMVERSORGUNGSSYSTEM UNBEABSICHTIGT ZUM SPIEGELEI-BRÄTER WIRD …

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Die Stromversorgungsreihe Emparro (links) deckt ein Leistungsspektrum von 120 bis 480 W ab und gibt es mit 12, 24 und 48VDC Ausgangsspannung. Wird diese in einem redundanten Versorgungskonzept eingesetzt, empfiehlt sich trotz ihres Wir-kungsgrades von 95 Prozent der Einsatz eines Redundanzmoduls (rechts). Bild: Murrelektronik.

Wie wirkt sich der Einsatz eines Redundanz-moduls auf die Temperaturen im Schaltschrankaus? Ein Kurzfilm unter dem Suchbegriff «MBRedundancy Balance» auf www.youtube.comzeigt, was unnötige Verlustleistung bewirkt.Alternativ ist diese Demonstration mit demQR-Code abrufbar.

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Page 53: Megalink.ch Juni/Juli 2013

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Weidmüller hat sein Programm umdie unterbrechungsfreie Stromver-sorgung DC-USV erweitert. Die24-V-Stromversorgung überbrücktals wartungsfreies PuffermodulUnterbrechungen von mehrerenhundert Millisekunden und er-reicht je nach Anwendung eineLebensdauer von bis zu 10 Jah-ren. In Verbindung mit einem Bat-teriemodul liefert sie je nach Be-darf bis zu 40 A für 30 Minutenoder 1 A für 30 Stunden. Die tem-

peraturkompensierte Ladekennli-nie garantiert dabei eine lange Le-bensdauer der Batterien. Fünf feinabgestufte Batteriemodule von1,3 bis 17 Ah gestatten einenpassgenauen Einsatz. Die direktanreihbare Weidmüller DC-USVbenötigt bei nur 66 mm Baubreitewenig Platz im Schaltschrank. DieTÜV-Zertifizierung sowie die inVorbereitung stehenden Zulassun-gen cURus und cULus ermögli-chen den weltweiten Einsatz.

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Die Netzgerätefamilie Emparro istauf maximalen Wirkungsgrad undminimale Verlustleistung ausge-legt. Durch ihre Power-Boost-

Funktion erlaubt sie dasStarten grosser Lastenund das durch ihrenbreiten Eingangsspan-nungsbereich weltweit.Für ihren hohen Wir-kungsgrad von 95 Pro-zent zeichnet sich einneues Schaltungskon-zept verantwortlich. ImVergleich zu herkömm-lichen Schaltnetzteilenmit einem Wirkungs-grad von 90% reduziertsich so die Verlustleis-tung um 50 Prozent, wo-durch sich die thermi-sche Beanspruchungverringert und die Le-bensdauer erhöht. Dieintegrierten Netzent-stör-Filtermodule stellen

dabei sicher, dass auch schärfsteEMV-Auflagen erfüllt werden.Störaussendungen gehören damitder Vergangenheit an.

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Page 54: Megalink.ch Juni/Juli 2013

Die Powerbox von Contrel ist eineplatzsparende und vielseitige Lö-sung. Die mobile Stromversor-gung eignet sich für den Out-door-Einsatz ebenso wie fürschwer zugängliche Strombe-darfsstellen in der Industrie oderim Baugewerbe sowie bei militäri-schen oder polizeilichen Einsät-

zen, um nur einige Anwendungs-möglichkeiten zu nennen. DiePowerbox ist als Standardmodellmit 230 V/600 VA inklusive Tem-peraturüberwachung, PCM undAbschaltelektronik erhältlich. AufAnfrage kann sie jedoch an kun-denspezifische Anforderungenangepasst werden.

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sorgungssys-tems zusam-men mit denEchtzeit-Wer-ten der wich-tigsten Be-triebsparame-ter. Das Displayfunktioniert inmehreren Spra-chen und wird

durch einfach zu nutzende Naviga-tionstasten, die die Konfigurationder USV schnell und unkompliziertmachen, ergänzt. Ihr Wirkungs-grad von bis zu 98 Prozent senktdie Energiekosten und reduziertden Aufwand für die Kühlung. FürAnlagen werden Steuerungsfunk-tionen für Verbrauchersegmenteangeboten, die es ermöglichen,unwichtige Verbraucher währendStromausfällen vom Netz zu tren-nen, um die Laufzeit zu verlän-gern.

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Page 55: Megalink.ch Juni/Juli 2013

Die geregelten Mininetzteile der Serie RAC03-SCR/277 von Recom eignen sich für den Einbau inhandelsübliche Unterputzsteckdosen. Die 11 mm

dünnen Scheiben lassen sich ohne Renovierungsar-beiten schnell und einfach hinter Schaltern oder Dim-mern montieren und stellen damit Gleichspannungaus der Dose für SmartHome-Anwendungen bereit.Die Mininetzteile erreichen bei 3 W Leistung einenWirkungsgrad von bis zu 78 Prozent und sind durchihren weiten Eingangsspannungsbereich von 85 bis305 VAC weltweit einsetzbar. Bei Ausgangsspannun-gen von 3,3, 5, 12 oder 24 V sind Ströme von 900 bis125 mA verfügbar. Mit einem Stand-by-Verbrauchvon 40 mW sind sie besonders energiesparend undunterschreiten die Vorgaben der EuP-Richtlinie umdas 12,5-fache. Die Module sind am Ausgang bis3 kVAC isoliert und arbeiten bei Umgebungstempera-turen bis 85°C zuverlässig. Die Serie ist CE- und UL-zertifiziert.

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DC-Eingangsspannungsbereich von 120 bis 380 V.Weitere Neuerungen sind die Erhöhung der maxima-len Leistung von 1500 auf 1600 W sowie die Fähig-keit zum Volllastbetrieb im Temperaturbereich von–20 bis 50 °C. Typische Einsatzgebiete sind die In-dustrie, Prüfeinrichtungen, Automation sowie COTS-und Militär-Anwendungen. Die flache und geringeBauhöhe (1 HE) erleichtert den Einbau. Ideal ist dieseSerie auch, wenn bis zu sechs verschiedene DC-Spannungen im Bereich von 2,2 bis 51 VDC (maximalsechs Module, isolierte Ausgänge) benötigt werden.Die vier Standardmodule sind justierbar, um jede An-forderung abzudecken. Sie sind parallel oder seriellkombinierbar und bieten in Summe bis zu 1600 WLeistung. Jedes einzelne Modul verfügt über einenSignalstecker, der alle üblichen Ein- und Ausgangssig-nale abdeckt.

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Page 56: Megalink.ch Juni/Juli 2013

herangezogen, die für jede Stunde eines ty-pischen meteorologischen Jahres vorliegen.Hieraus ergibt sich eine genauere Abbildungdes gesamten, über das Jahr erreichbarenEnergieeinsparpotenzials. Zudem verringertsich die Wahrscheinlichkeit, stark wetter-und zeitabhängige Probleme durch Blen-dung zu übersehen.

liche Vorhersagen machen können. Bisherwerdenrechnerische Nachweise erstellt, diejedoch auf sehr vereinfachten Annahmenbasieren und den Unterschieden bezie-hungsweise Vorteilen von solaren Fassadennicht Rechnung tragen. In diesem Artikelwird die klimabasierte Tageslichtsimulationals professionelle Planungshilfe am Beispieldes Innenraums der Architekturassistenzder Hochschule Luzern vorgestellt (Bild 1).

Beleuchtungsstärke punktgenau ermitteltSimulationen sind als Werkzeuge für diethermische und konstruktive Planung undBemessung bereits etabliert. Bei solchensind die Randbedingungen vergleichsweisestabil, während sich die solare Einstrahlungabhängig von Wetter und Sonnenstand per-manent ändert. Die klimabasierte Tages-lichtsimulation vermeidet, dass die Ergeb-nisse von einer vorab getroffenen Auswahlvon Zeitpunkt und Klima abhängen. Es wer-den stattdessen gemessene Wetterdaten

ie intelligente Nutzung des Tageslichtszur Beleuchtung von Innenräumen ist

ein Kennzeichen solarer Gebäudehüllen.Denn dessen Kontrolle und Lenkung spartelektrischen Strom für die Beleuchtung undreduziert die Blendung sowie unerwünsch-tes Aufheizen des Innenraums. Allerdingsgibt es für solare Fassaden kaum Planungs-hilfen, die quantitativ und qualitativ verläss-

D

Unabhängig von Zeit und RaumExistierende Planungshilfen für solare Fassaden basieren auf sehr vereinfachten

Annahmen, die nur bedingt verwendbare Ergebnisse liefern. Anders sieht es bei einer

klimabasierten Tageslichtsimulation aus. Sie liefert präzisere Daten und hilft so, den

Energieverbrauch in Gebäuden zu reduzieren.

KLIMABASIERTE TAGESLICHTSIMULATION ALS PLANUNGSHILFE FÜR SOLARE FASSADEN

INFOSHochschule Luzern

Architektur & Technik6002 Luzern

T +41 41 228 42 [email protected]

AUTORStephen Wittkopf

Leiter Kompetenzzentrum Envelopesand Solar Energy CC EASE

Lars GrobeSen. Wissenschaftlicher Mitarbeitender

Bild 1: Raum der Architekturassistenz derHochschule Luzern am 21. September 2012um 15.00 Uhr. Computersimulation desderzeitigen Zustandes mit teilweisegeschlossenem Sonnenschutz undeingeschalteter elektrischer Beleuchtung.

Bilder: Hochschule Luzern

An der Hochschule Luzern – Technik & Architekturwurde im Herbst 2012 das Kompetenzzentrum «En-velopes and Solar Energy» (CC EASE) gegründet.Ein Ziel der angewandten Forschung und Entwick-lung ist es, Gebäudehüllen zu gestalten und zu ent-wickeln, die den hohen Ansprüchen an Energieeffi-zienz und Energiegenerierung einer 2000-Watt- be-ziehungsweise 1-Tonne-CO2-Gesellschaft genügen.Von zentraler Bedeutung ist dabei die Nutzung dersolaren Energie, die auf die Gebäudehülle einfällt.Mit integrierten Photovoltaik- und solarthermischenAnlagen kann die solare Energie direkt in Strom undWärme umgewandelt und so die Grundlage fürNull- oder Plus-Energiehäuser geschaffen werden.

Energieeffiziente Gebäudehüllen

54 megalink 6-7.13 F O R S C H U N G

Page 57: Megalink.ch Juni/Juli 2013

Allerdings erfordert das stündliche Simulati-onsschritte. Diese zeitintensiven Berech-nungen sind trotz stetigen Fortschritten beider Entwicklung leistungsfähiger Prozesso-ren nicht praktikabel, zumal wenn sie fürden Vergleich von unterschiedlichenEntwurfsvarianten mehrfach durchlaufenwerden müssen. Um dies zu umgehen,wird sich der Tageslichtkoeffizient-Methode

bedient, die vorab den relativen Beitrag un-terschiedlicher Bereiche des Himmels zurInnenraumbeleuchtung ermittelt.Die aufwändige Berechnung mittels Strahl-rückverfolgung (Raytracing) erfolgt nur ein-mal für jede Entwurfsvariante und für jedenzu untersuchenden Punkt im Innenraum.Danach kann durch einfache Multiplikationmit der stündlich bekannten Helligkeit des

entsprechenden Feldes die Beleuchtungs-stärke jedes Punktes auf der Bezugsflächeermittelt werden.

Kontrastumfang erlaubt visuelle RückschlüsseAls grafische Gesamtdarstellung hat sichdie Heat-Map etabliert, ein Diagramm, dasfür jeden Tag beziehungsweise jede Woche(X-Achse) die stündlichen Werte (Y-Achse)farbig kodiert enthält. Auf der Basis dieserDaten lässt sich beispielsweise darstellen,wie gross der Anteil der Bezugsfläche ist,der bestimmte Kriterien zur Beleuchtungs-stärke einhält (Bild 2).Liegen die Heat-Maps von zwei Fassadenvor, lässt sich die Differenz der einzelnenWerte darstellen. Beispielsweise kann da-mit für jede Stunde festgestellt werden, obeine Variante ein bestimmtes Kriterium bes-ser oder schlechter als eine Referenzfassa-de erfüllt. Eine Übersicht der behandeltenFassaden zeigt Bild 3.Neben Flächenanteilen und deren Beleuch-tungsstärken lassen sich Leuchtdichtebilderfür bestimmte Blickwinkel und Stunden ab-leiten, die visuelle Rückschlüsse über den

Bild 2: Darstellung der Flächenanteile in Prozent, für die das Kriterium einer horizontalen Beleuchtungsstärke über 300 lux auf der Bezugsfläche des erwähnten Innenraums erreicht wird,der nur mit Tageslicht belichtet ist, das durch heruntergelassene Storen mit einem Anstellwinkel von 15 Grad durchfällt.

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Bild 3: Aussenansicht der vier behandelten Fassaden. Die Referenzfassade ohne Sonnenschutz und Lichtlenkung sowie inGelb markiert die Varianten mit heruntergelassenen Storen mit einem 15-Grad-Anstellwinkel, zweireihigen, horizontalenLichtschwertern und gekrümmten Lichtschaufeln, jeweils in Gelb markiert (von links).

F O R S C H U N G 6-7.13 megalink 55

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Kontrastumfang innerhalb eines Sehbe-reichs ermöglichen. Bild 4 zeigt dies für ei-nen typischen Arbeitsplatz in unmittelbarerNähe zu den Fassadenvarianten.Aus einem Leuchtdichtebild lässt sich dannganz konkret die Blendungswahrscheinlich-keit berechnen, deren Resultate als DaylightGlare Probability (DGP) in Bild 5 für die Fas-sadenvarianten zusammengestellt sind. Dieniedrigste Blendung im Blickfeld ergäbesich für die Fassade mit den heruntergelas-senen Storen, da diese die blendende Son-ne und den Himmel abdecken, allerdings zuKosten der Tageslichtnutzung. Hier gilt eseinen idealen Kompromiss zu finden.

FazitZusammenfassend lässt sich feststellen,dass die klimabasierte Tageslichtsimulationeine effiziente Technik ist, mit der die Be-leuchtungsstärken und Blendungswahr-scheinlichkeit in Innenräumen realistisch si-muliert werden können. Die qualitative undquantitative Darstellung unter- stützt denVergleich von solaren Fassaden, was derenPlanbarkeit entscheidend verbessert. DasCC EASE und der strategische [email protected] möchten dieser Entwicklungauch international Impulse geben und se-hen Zusammenarbeiten mit nationalen Ver-bänden und Industrien mit grossem Interes-se entgegen. ■

Bild 4: Leuchtdichtebilder für vier Fassadenvarianten. Ohne Sonnenschutz, heruntergelassene Storen mit 15-Grad-Anstellwinkel, doppelreihige, ebene Lichtschwerter und gekrümmteLichtschaufeln (von links).

Bild 5: Potenzielle Blendungsquellen (rot) für vier Fassadenvarianten (von links oben). Der blau markierte Bereich kenn-zeichnet das Zentrum des Blickfeldes, die grau maskierten Bereiche liegen ausserhalb des Blickfeldes.

56 megalink 6-7.13 F O R S C H U N G

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S O F TWA R E 6-7.13 megalink 57

des Isolationsmaterials (z.B. FR4) und deselektrischen Leiters (z.B. Kupfer). Es lassensich die exakten Spannungswerte und Tem-peraturen an jedem Punkt der Leiterplatteablesen. Aus diesen Erkenntnissen lassensich geometrische Designregeln wie etwaeine minimale Leiterbahnbreite für die Zulei-tungen ableiten, die mit einer Onlineprüfungim PCB-Layout-System geprüft werden. Anden Stellen in den Kupferflächen, an denenes zu Hotspots kommt, kann die Strukturder FIäche oder die geänderte Anordnungvon Durchkontaktierungen manuell geän-dert werden.

Widerstände sind frequenzabhängigDurch die niedrigen Versorgungsspannun-gen in der Digitaltechnik kommt es selbstbei grossen FPGA oder Mikroprozessorenzu hohen Versorgungsströmen, die in denBereich von 30 bis 50 A gehen. Das Prinzipdes Ohm’schen Gesetzes gilt auch hier, nurist der Widerstand frequenzabhängig. Esmuss also mit der Impedanz des Versor-gungssystems an jeder Entnahmestelle(Vcc-GND-Kombination) gerechnet werden.Die Frequenzabhängigkeit erhöht die Kom-plexität der Simulation erheblich. �

kompensieren. Das führt in der Regel zuüberdimensionierten Leitungsbreiten, wasden Platzbedarf auf der Leiterplatte erhöht.

Exakte Analyse mit 3D-Field-SolverDie echten Verhältnisse der Stromdichte-verteilung auf Leiterplatten lassen sich mit3D-Field-Solvern exakt analysieren und an-zeigen. Mit dem 3D-Field-Solver von SigrityPowerDC werden die elektrischen Verlust-leistungen der Verbraucher, der Strom überdie Zuleitung und der Rückstrompfad überVersorgungslagen zu einer Simulation her-angezogen.Der Solver erstellt über finite Elemente(FEM) eine elektrische Ersatzschaltung, diesowohl die Zuleitungen als auch die Kupfer-flächen berücksichtigt. Dabei werden Aus-sparungen wie Bohrungen, Wärmefallen,Trenngräben und Durchkontaktierungen indie detaillierten Rechenmodelle (Bild 1) ein-bezogen. Das Ergebnis ist eine numerischeund grafische Auswertung, welche die Hot-spots anzeigt. An diesen ist der elektrischeWiderstand höher und es kommt zum Abfalldes Spannungspotenzials (lR·Drop) und zulokaler Erwärmung. Die Software berück-sichtigt dabei die thermische Leitfähigkeit

ochstromanwendungen sind nicht nurin der Leistungselektronik (z.B. IGBT-

Schaltungen) Realität. Durch die stetige Re-duktion der Versorgungsspannungen von di-gitalen Bausteinen, steigen auch in diesemBereich die Stromstärken, weshalb Design-regeln aus Hochstromanwendungen not-wendig werden. Diese lassen sich aberauch auf digitale Designs übertragen, da beidiesem ebenfalls das Ohm’sche Gesetz gilt.Die Zuleitung für die Stromversorgung darfkeinen zu grossen Widerstand haben, an-sonsten wird die elektrische Energie in Wär-me umgewandelt und am Verbraucher liegteine tiefere Spannung an.Dazu kommen Temperatureinflüsse durchEigenerwärmung der Leiterplatte. Damitwäre die Berechnung theoretisch noch ma-nuell möglich. In der Praxis ist es jedochnicht einfach, die Leitungsquerschnitteexakt zu berechnen und bei Kupferflächenist dies unmöglich. Nur mit einer Analyse-software liegt hier ein Resultat in vernünfti-ger Zeit vor.

Faustformeln führen zuüberdimensionierten LeitungsbreitenBei manuellen Abschätzungen werden häu-fig vereinfachte Formeln aus der IPC·21-52A-Richtlinie (Standard for DeterminingCurrent Carrying Capacity in Printed BoardDesign) verwendet, die bei entsprechenderDicke der Kupferlagen einer LeiterplatteWerte für die minimale Breite für die Kup-ferverbindung angibt. Rückströme werdenhierbei über spezielle Leitungen geführtoder die Masseflächen als ideale Flächenangenommen. Diese Ergebnisse der Faust-formeln werden aber zusätzlich mit hohenSicherheitsmargen ausgestattet, um nichtlineare Effekte und eine Wärmespreizungauf der Leiterplatte von anderen Strömen zu

H

Simulation von LeiterplattenDurch die niedrigen Versorgungsspannungen der Digitaltechnik fliessen auf der Leiter-

platte entsprechend hohe Ströme von bis zu 50 A. Um diese sicher zu transportieren,

bedarf es eines ausgefeilten Konzepts für die Stromversorgung.

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Bild 1: Das Ergebnis der Power Integrity Analyse ist die Stromdichte und Stromrichtung. Bilder: FlowCAD

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Sigrity PowerSI und SystemSI verfügen hierüber patentierte Verfahren, die in akzeptab-ler Zeit exakte Ergebnisse mit Sign-Off-Qualität liefern. Die Impedanz eines Versor-gungssystems wird durch die Bauteilebestimmt, die zur Stabilisierung dienen. Da-zu gehören neben dem spannungsregulier-ten Netzteil (VRM) die Abblockkondensato-ren mit ihren unterschiedlichen Resonanz-frequenzen und ESR-Werten (equivalentseries resistance). Aber selbst zwei Versor-gungslagen, die nur durch eine 50 oder100 μm dicke Isolationsschicht getrenntsind und so eine Art Plattenkondensator bil-den, werden bei der Extraktion der Layout-Geometrie und dem Lagenaufbau erkanntund bei der Berechnung entsprechend be-rücksichtigt.

Techniken zum Stromtransport auf LeiterplattenUm hohe Ströme ohne Erwärmung zu er-möglichen, ist ein entsprechender Leitungs-querschnitt erforderlich. Auf Standard-Leiter-platten mit 35 μm Kupferdicke sind schnelldie Grenzen der zulässigen Leiterbahnbrei-ten erreicht. Es gibt jedoch Möglichkeiten,die Leitungsquerschnitte (Bild 2) zu vergrös-

sern. Mit der Dickkupfer-Methode könnenbeispielsweise Kupferstärken von 100 oder400 μm und mehr auf einzelnen Lagen ver-arbeitet werden. Dabei sind die Kupferstär-ken auf der gesamten Lage gleich dick.In einer Kombination von Dickkupfer inHochstrombereichen und Feinleitertechnik,also Leistung und Logik, können auf einerLeiterplatte unterschiedliche Kupferstärkenauf einer Lage kombiniert werden. Hierzusind spezielle Lagenaufbauten für Anwen-dungen im Strom-Management möglich.Diese Kombination senkt nicht nur die Kos-ten durch den reduzierten Logistikaufwand,sondern durch den Wegfall von Steckver-bindern und Kabeln. Zudem ist sie sehr zu-verlässig.Mit der Wirelaid-Technologie, die durch dasUnternehmen Jumatech entwickelt wurde,können an definierten Bereichen mit im In-neren der Leiterplatte verlegten Flachdräh-ten die Leiterbahnquerschnitte vergrössertwerden. Der Vorteil ist, dass sich stromfüh-rende Leitungen auf verschiedenen Lagenkreuzen können und so der Platzbedarf mi-nimal ist, was Platz für andere Bauteileschafft. Die Gesamtkosten der Leiterplatte

werden durch den minimalen Platzbedarfgesenkt, weshalb diese Technologie in kos-tensensitiven Anwendungen mit hohen An-forderungen an die Zuverlässigkeit und Ge-wicht eingesetzt wird.

Einschrauben und Einpressen vonHochstromschienenIn Anwendungen, in denen hohe Tempera-turen abgeführt werden müssen, bestehtdie Möglichkeit, Materialien, die eine hohethermische Leitfähigkeit bieten, als Isolatorzu verwenden. Zusätzlich können Metall-platten aus Aluminium oder Kupfer auf derUnterseite als integrierter Kühlkörper ange-bracht werden. Diese 1-, 3- oder 5-lagigenLeiterplatten werden häufig für Motorsteue-rungen oder DC/DC-Wandler verwendet.Bei einer anderen Variante werden Hoch-stromschienen direkt in die Leiterplatte(Bild 3) eingeschraubt beziehungsweise ein-gepresst. Diese lasergeschnittenen Struktu-ren sind Zäunen ähnlich, wobei in derMetallplatte der Strom fliesst, der übermehrere Stützen zugeführt wird. Bei sol-chen Konstruktionen ist aber die unter-schiedliche Wärmeausdehnung der Leiter-platte und der Stromschiene zu berück-sichtigen und eine entsprechend sichereBefestigung mit angepassten Kontaktie-rungslöchern zu beachten.Im OrCAD oder Allegro PCB Editor ist esmöglich, Teilabschnitten von elektrischenNetzen unterschiedliche Regeln zuzuwei-sen. So kann zum Beispiel über eine Schal-tungssimulation mit PSpice der Strom in je-dem Teilstück einer Zuleitung zu mehrerenVerbrauchern berechnet werden. Adäquatlassen sich den Teilstücken der Zuleitungunterschiedliche Leiterbahnbreiten zuwei-sen. Das Tool achtet über den Online-DRC-Check darauf, dass die Leiterbahnbreiteneingehalten werden.Bei Hochstromanwendungen kommt eshäufig vor, dass eine dünne Messleitung(Sense) vom Verbraucher zurück zur Strom-versorgung geführt wird. Mit dieser Leitungwird der Spannungsabfall zum Verbrauchergemessen und zur Regelung verwendet.Diese Rückleitung ist im selben elektri-schen Netz und es muss vom ConstraintManager eine Verdrahtungsreihenfolge(Stromquelle-Verbraucher-Messung) einge-halten werden. Über Net-Scheduling wirddies einfach definiert und online geprüft. Zu-sätzlich prüft der PCB Editor, ob die Mess-leitung einen vorgeschriebenen Mindestab-stand zur Versorgungsleitung einhält (sameNet DRC), damit sichergestellt wird, dassder Spannungswert wirklich am Verbrau-cher und nicht unterwegs an einer unbeab-sichtigten Verbindung mit dem gleichenNetz gemessen wird. ■

Bild 2: Anpassung der Leiterbahnbreite entsprechend der Stromstärke.

Bild 3: Unten links ist eine Hochstromschiene auf der Leiterplatte integriert.

58 megalink 6-7.13 S O F TWA R E

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Antriebsintegrierte Sicherheitstechnik bedeutet bei Rexroth mehr als nur sicheres Stillsetzen. Siche-re Bewegungsfunktionen steigern die Produktivität und ermöglichen neue Sicherheitskonzepte. Mitder neuen Generation von SafeMotion erreichen Konstrukteure bei vielen Anwendungen sehr ein-fach eine normgerechte Sicherheit. Die sicheren Bewegungsfunktionen eignen sich für Anforderun-gen bis Kategorie 4 mit PL e (ISO 13849) und SIL 3 (IEC 62061).Für komplexere Bewegungen stehen die Sicherheitssteuerungen SafeLogic und SafeLogic compactzur Verfügung. Die sichere Kommunikation von der Steuerung bis in den Antrieb gewährleistet dasSicherheitsprotokoll CIP Safety on sercos ohne zusätzliche Verdrahtung.

Durchgängige Sicherheitslösung von der Steuerung bis in den Antrieb

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# 6-7.13 megalink 59 ANTRIEBE UND FLUIDIK

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60 megalink 6-7.13 I N M O TI O N / A N TR I E B E U N D F L U I D I K

ISO 13849 beziehungsweise SIL 3 nach IEC62061 zertifiziert und stehen durchgängigim Leistungsbereich von 0,1 bis 630 kW zurVerfügung.

Zonenmodul fasst Sicherheitsfunktionenvon bis zu 25 Antrieben zusammenUm auch bei individuellen Kundenwünschendie Produktionszeiten möglichst kurz zu hal-ten, stellen Maschinenhersteller zunehmendauf eine modularisierte Bauweise um. Damitdiese auf zusätzliche Sicherheitskomponen-ten verzichten können, hat Rexroth die neueGeneration der IndraDrive-Antriebe mit si-cheren Logikbausteinen ausgestattet. Und-Oder-Verknüpfungen lassen sich individuellfür die jeweilige Applikation konfigurieren.Auf diese Weise überwachen die Antriebe inAbhängigkeit von der Betriebsart beispiels-weise sicher die Schutztürzuhaltung sowieden Wiederanlauf. Für Anwender wird es so

Verschiedene praxisgerechte Betriebsartensollen darüber hinaus dazu beitragen, Mani-pulationen durch den Maschinenbedienerzu vermeiden.In den Bewegungsprofilen können Maschi-nenbauer Sicherheitsfunktionen kombinie-ren. Für die Betriebsart «Einrichten» bei-spielsweise lässt sich so die Geschwindig-keit, die Drehrichtung und der Lagebereicheines Antriebs sicher überwachen. DieOnline-Dynamisierung testet alle Sicher-heitskanäle autark im Hintergrund auf mögli-che Fehler, sodass es nicht länger erforder-lich ist, die Sicherheitsfunktion zyklisch perHand auszulösen.Die integrierten Sicherheitsfunktionen rei-chen vom sicher abgeschalteten Momentüber sichere Stopp- und Haltefunktionen bishin zu Funktionen für die sichere Überwa-chung der Bewegung und der absolutenLage. Sie sind bis zu Kategorie 4 PL e nach

mmer dann, wenn sich Bediener beim Ein-richten oder für die Beseitigung von Pro-

zessstörungen innerhalb von Maschinenaufhalten müssen, fordert die Maschinen-richtlinie besondere Sicherheitsvorkehrun-gen, um Gefahren durch unkontrollierte Be-wegungen zu begegnen. Im Produktions-alltag tragen antriebsintegrierte Sicherheits-funktionen massgeblich dazu bei, die Ma-schinenverfügbarkeit zu erhöhen. Im Ge-gensatz zu konventionellen Konzeptenmüssen Maschinenbetreiber bei manuellenEingriffen nicht mehr die gesamte Maschi-ne oder Anlage stillsetzen. Vielmehr genügtes, die entsprechenden Achsen einzelnoder im Verbund in einen sicheren Zustandzu bringen. Die Überwachung des sicherenZustandes ist mit den Lösungen von Rex-roth mit extrem kurzen Reaktionszeiten von2 ms möglich, da sie genau dort stattfindet,wo die Bewegung erzeugt wird. Zum Tra-gen kommt dies insbesondere bei hochdy-namischen Antrieben, um unzulässig langeNachlaufwege zu vermeiden. Während desEingriffs in die Maschine bleiben die Antrie-be in Lageregelung. Die Trennung vomNetz, ein erneutes Aufsynchronisieren ver-koppelter Achsen und das Abwarten der La-dezeiten der Zwischenkreiskapazitäten sinddamit überflüssig. Direkt nach einem Ein-griff kann die Produktion wieder anlaufen.

Bis zu 16 Sicherheitsfunktionen im AntriebUm die funktionale Sicherheit noch besserin Maschinenprozessen umsetzen zu kön-nen, hat Rexroth die Anzahl der sicherenBewegungsprofile in der nächsten Genera-tion seiner IndraDrive-Antriebe vervierfacht.Damit lassen sich nun bis zu 16 Sonder-und Servicebetriebsarten, wie beispielswei-se eine Prozessbeobachtung mit unter-schiedlichen Überwachungen, definieren.

I

Durchgängige SicherheitDamit sich die funktionale Sicherheit in Maschinenprozessen noch besser umsetzen

lässt, hat Rexroth für die nächste Generation seiner IndraDrive-Antriebe die Anzahl

der sicheren Bewegungsprofile vervierfacht. Zudem lassen sich mit einem Zonenmodul

Antriebe zusammenfassen und gleichzeitig in den sicheren Zustand versetzen.

BOSCH REXROTH ERWEITERT ANTRIEBSINTEGRIERTE SICHERHEIT UM SICHERE LOGIK

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Safety on Board vereinfacht die Realisierung sicherer Maschinenkonzepte und hilft, unproduktive Nebenzeiten zu minimie-ren. Bild: Bosch Rexroth

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einfacher, platzsparende und kostengünstigeLösungen umzusetzen.Zudem haben sie bei der neuen Generationder IndraDrive-Antriebe die Möglichkeit, biszu 25 Antriebe, für die gleichzeitig der si-chere Zustand angewählt werden soll, zen-tral in einem Zonenmodul zusammenzufas-sen. Für eine Werkzeugmaschine könntedas bedeuten: Der Konstrukteur fasst dieX-, Y- und Z-Achsen, die Werkzeugspindelsowie die Schutztür des Bearbeitungsrau-mes in einer Schutzzone zusammen und dieÜberwachung des Antriebs des Werkzeug-magazins mit der Schutztür der Beladelukein einer anderen. Das Zonenmodul bietet insehr kompakter Form acht Ein- und dreiAusgänge gemäss SIL 3/Kategorie 4 PL e,um die sichere Peripherie – sowohl potenzi-alfreie Kontakte als auch Sicherheitsgerätemit OSSD-Ausgängen – zentral anzuschlies-sen. Das reduziert Zeit- und Materialauf-wand, da der sonst notwendige zweikanali-ge Anschluss der Peripherie an jedemAntrieb entfällt.

Durchgängige Lösungfür alle AnwendungsfälleDie Entscheidung, ob antriebsintegrierte Si-cherheit mit oder ohne Sicherheitssteue-rung eingesetzt wird, hängt im Wesentli-chen von der Grösse der Maschine, derAnzahl der zu überwachenden Sicherheits-funktionen und der Komplexität der Sicher-heitslogik ab. Wichtig ist, eine Sicherheits-lösung zu wählen, die bei steigendenAnforderungen oder sich ändernden Ma-schinenprozessen mitwächst und sich ohnezusätzlichen Aufwand im Funktionsumfangerweitern lässt. Die Basis bildet immer die

antriebsintegrierte Sicherheit. Die Sicher-heitsfunktionen kleiner Maschinen könnenKonstrukteure meist ohne Einsatz einer zu-sätzlichen Sicherheitssteuerung realisieren,wenn sichere Antriebe wie IndraDrive alsautarke Komponenten ausgelegt sind. Be-triebsartenwahlschalter, Zustimmungstas-ter, Not-Halt und die Schutztürzuhaltungschliessen Konstrukteure direkt am Antrieboder bei der nächsten Generation am Zo-nenmodul an, um die Sicherheitsfunktionenzu aktivieren. Zusätzliche externe Mess-und Überwachungsgeräte entfallen.Sobald es an Maschinen komplexere Si-cherheitslogik zu verarbeiten gilt, solltenKonstrukteure eine autarke sichere Logik-verarbeitung in ihre Topologie integrieren.Eine Möglichkeit ist die Sicherheitssteue-rung SafeLogic compact mit 96 Ein- und 48Ausgängen. Modular aufgebaut könnenKonstrukteure diese an den Umfang der Pe-ripheriesignale anpassen. Bei ausgedehntenMaschinen und Anlagen mit dezentral ver-teilter Peripherie ist der Wechsel zu einerSicherheitssteuerung mit grösserem Funkti-onsumfang angezeigt, wie sie Rexroth mitder SafeLogic bereitstellt. Mit jeweils 256Ein- und Ausgängen können Konstrukteureeine Vielzahl von Sicherheitsfunktionen ab-decken.Beide Rexroth-Steuerungen lassen sich voll-ständig in die Automatisierungstopologie in-tegrieren, wobei die Anwahl der sicherenAntriebsfunktionen über CIP Safety on ser-cos erfolgt. Durch Einsatz eines Sicherheits-busses reduzieren sich die Topologiekos-ten, da die benötigten Ein- und Ausgängean den Antrieben und deren diskrete Ver-drahtung entfallen. ■

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■ Dauerdrehmoment bis 350 mNm, Kurzzeitdreh-moment bis 500 mNm

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Skalierbare Systemlösungen mit CIP Safety on sercos. Grafik: Bosch Rexroth

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62 megalink 6-7.13 I N M O TI O N / A N TR I E B E U N D F L U I D I K

störungsfreie, kontinuierliche Betrieb ist vongrösster Bedeutung, da sich Wartungsarbei-ten sehr schwierig und äusserst gefährlichgestalten. Denn tiefe Temperaturen und un-bändige Windverhältnisse machen denWartungsteams die Arbeit im Freien schierunmöglich und in der sechs Monate dauern-den Polarnacht unausführbar. Dies hat zurFolge, dass das ganze System über mindes-tens ein halbes Jahr hinweg rund um dieUhr störungsfrei funktionieren muss.

Schmierfreie Motoren erübrigen WartungDie Reduziergetriebe stellen einen derwichtigsten Aspekte eines TelescopeMounts dar. Denn, um dem Teleskop einedurchgehend konsistente Sicht auf ein be-

Temperaturen auf einen Rekordtiefstand von–84,6 °C. An eben diesem unwirtlichen Ortist seit etlichen Jahren ein Teleskop desfranzösischen Laboratoire Universitaire d’As-trophysique de Nice (LUAN) in Betrieb – 24Stunden am Tag, sieben Tage die Woche.Montiert ist das Teleskop auf einem moto-risch angetriebenen Unterbau (TelescopeMount) des Typs 3600GTO von Astro-Phy-sics. Das US-amerikanische Unternehmenentwickelt und produziert hochpräzise Tele-scope Mounts und verfügt über eine reicheErfahrung in den unterschiedlichsten Ein-satzgebieten. So sind bereits seit Anfang2000 diverse Einheiten der Baureihen900GTO und 1200GTO in der Antarktisohne Unterbruch im Einsatz. Gerade der

ie Forschungsstation «Station Concor-dia», kurz Dome C genannt, liegt in der

östlichen Antarktis auf 3200 Metern überdem Meeresspiegel an einem der kältestenOrte der Erde. Im Jahre 2010 fielen hier die

D

Das Teleskop des «Dome C» in der Antarktis ist ununterbrochen in Betrieb.

Und dies bei Wetterbedingungen, die zu den härtesten auf der Erde zählen.

ANTRIEBE FÜR ANTARKTISCHE TEMPERATUREN VON –125°C

INFOSMaxon Motor AG

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AUTORMartin Rüegg

Technischer RedaktorMaxon Motor AG

Die Sonne täuscht. Selbst im antarktischen Sommer sind die Finger schnell klamm, was Installations- und Wartungsarbeiten am Teleskop schier unmöglich macht. Bild: Astro-Physics

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stimmtes Objekt am Firmament zu ermögli-chen, muss es kontinuierlich, ruckelfrei undstabil bewegt werden. Bleibt diese Nach-führung aus, verlässt das Objekt das Sicht-feld des Teleskops sehr schnell und machtdie unterbrechungsfreie Aufzeichnung des-sen Spur unmöglich. Um das Objekt optischim Sichtfeld zu fixieren, muss der zirka 250Kilogramm schwere Unterbau entspre-chend angetrieben werden.Wally Piorkowski, Produktionsleiter bei As-tro-Physics und Wissenschaftler, sprichtaus der Praxis: «Begründet auf der hohenAusfallsicherheit und Langlebigkeit verwen-det Astro-Physics für alle ihre TelescopeMounts ausschliesslich Antriebe von maxonmotor.» Die eingesetzten Schmiermittel inden Lagern sind ideal auf die extremenTemperaturen, wie sie bei Dome C in derAntarktis herrschen, abgestimmt. Einmalmontiert, müssen die Motoren nicht weiternachgeschmiert werden, was unter diesenUmgebungsbedingungen auch kaum zu be-werkstelligen wäre. Die Motoren verfügenzudem über eisenlose Wicklungen und Neo-dym-Magneten, die höchste Leistung beiminimalem Bauvolumen ermöglichen. Zurmechanischen Kommutation der Motorenwerden entweder Graphit- oder Edelmetall-bürsten eingesetzt. Ihre lineare Charakteris-tik macht die Implementierung in die Tele-scope Mounts sehr unkompliziert.

Rastmomentfreier LaufIn jedem Unterbau befinden sich zwei Ach-sen. Eine Achse, die Rektaszensionsachse,

ist parallel zur Erdachse ausgerichtet und er-möglicht die Bewegung des Teleskops überden Erd-Äquator. Um exakt zu sein; der Mo-tor treibt entgegen der Erdrotation, sodassdas Objekt am Himmel fixiert zu stehenscheint. Das Reduktionsgetriebe ist eineEigenentwicklung von Astro-Physics. Diezweite Achse, die Deklinationsachse, ist imrechten Winkel zur Rektaszensionsachseangeordnet, und bewegt das Teleskop inter-mittierend im Winkelabstand des Objekteszum Himmelsäquator. Die Motoren beiderAchsen sind mit 3-Kanal-Encodern desTyps HEDS 5540 ausgerüstet. Mit dieserAnordnung der um 90° zueinander versetz-ten Achsen ist die Orientierung in jeder ge-wünschten Richtung möglich.«Wir benutzen maxon A-max-Motoren fürunsere kleineren Unterbauten, maxon RE25-Motoren für Telescope Mounts, wie siein Dome C eingesetzt sind», fährt WallyPiorkowski weiter fort. Der RE 25 bietethöchstes Drehmoment und die höchsteLeistungsdichte in seiner Klasse. «Ein eben-so wichtiges Argument zum Einsatz vonmaxon-Motoren ist der Umstand, dass die-se über kein magnetisches Rastmomentverfügen», fügt er hinzu. Als Rastmomentwird die ruckhafte, abgehackte Bewegungbezeichnet, welche die meisten eisenbehaf-teten Motoren aufweisen. Demgegenüberverfügen maxon-Motoren über einen eisen-losen Kern und gewähren damit einen rast-moment freien Lauf; dies auch bei niedrigs-ten Drehzahlen – so ist eine lückenlose Ob-jektverfolgung garantiert. ■

DC

AC

DC

AC

AC

Der RE 25 mit Durchmesser 25 mm und Graphitbürsten gewährt selbst bei niedrigsten Drehzahlen einen rastmomentfreienLauf. Bild: maxon motor

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64 megalink 6-7.13 I N M O TI O N / A N TR I E B E U N D F L U I D I K

Der Elektrozylinder GSM/GSX vonExlar eignet sich hervorragend alsHydraulikersatz, insbesondere fürPressen-Applikationen. Die hoheSteifigkeit, die schnelle und ge-naue Mehrfachpositionierung so-wie leckagefreier Betrieb sind eini-ge Vorteile dieser elektromechani-schen Variante. Dank der integrier-ten Planetenrollenspindel ist derGSM/GSX-Elektrozylinder hervor-ragend für den anspruchsvollenDauereinsatz geeignet. Durch die

Gewinderollen,welche planeten-förmig um die Spin-del angeordnetsind, entsteht mehrKontaktfläche zwi-schen Spindelmut-ter und Spindel.Dies erklärt die Ro-bustheit gegenStösse, die markan-te Performancestei-gerung und die biszu 15-mal längere

Lebensdauer gegenüber der Ku-gelumlaufspindel. Eine optimaleSchmierung wird auch bei Kurz-hubapplikationen garantiert. FünfBaugrössen decken Vorschubkräf-te von 400 N bis 110 kN ab. Fürwidrige Umgebungen sind Aus-führungen in Schutzklasse IP65,Zylindergehäuse mit verschiede-nen Beschichtungen oder ausrostfreiem Stahl sowie ATEX-Aus-führungen lieferbar.

Ultrakompaktes Kraftpaket

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Maxon Motor ergänztsein GP32-Programm umeinen verstärkten Plane-tenträger, bei dem dieLagerung neu angeordnetist, und um eine Keramik-version. Mit den neuenGetriebeversionen für ho-he Radiallasten werdenerstmals 1-stufige Getrie-be mit extra robuster Ra-diallagerung angeboten.Beide Ausführungen zielen auf An-wendungen ab, bei denen die Ab-gangsstufe durch die radiale Kraft-einwirkung enorm belastet wird.Bei den Getrieben GP 32 AR undGP 32 CR wurde dieser BelastungRechnung getragen und die Lagerder Abgangsstufe so weit wiemöglich auseinandergelegt. Da-durch können Radialkräfte bis zu140 N abgefangen werden. DerPlanetenträger wurde verstärkt

und separat gelagert. Die Achsender Planetenräder sind stabil inbeiden Hälften des Planetenträ-gers gefasst. Für Höchstwerte be-züglich Drehmoment und Lebens-dauer können diese Achsen in Ke-ramik gewählt werden. Das kurz-zeitig zulässige Drehmomentreicht bis 1,25 Nm. Die laufruhi-gen Getriebe stehen mit Abtriebs-wellen im Durchmesser von 6 und8 mm zur Verfügung.

32-mm-Planetengetriebefür hohe Radiallasten

Maxon Motor AG | 6072 Sachseln | Tel. +41 416 661 [email protected] | www.maxonmotor.com

Haptische Anwendungensind bekannt aus der Me-dizin, der Robotik und derLuftfahrt. Ein Beispiel: Deraktive Sidestick einesHubschraubers generiertKräfte, die den Piloten einkonventionelles Systemspüren lassen. Für solcheApplikationen braucht esspezielle Antriebe. Die eisenloseMaxon Wicklung und die Edelme-tallkommutierung sind dafür prä-destiniert. Der neue starke Edel-metallbürsten-Motor RE 30 EB istein exotischer Antrieb, für gewis-se Anwendungen aber genau derrichtige. Bekanntlich garantierendie Edelmetallbürsten über dieganze Lebensdauer einen kon-stant niederen Übergangswider-stand. Zudem ist bei diesem Mo-tor die Anlaufspannung klein, auch

nach langem Stillstand. Mit einemNenndrehmoment von 53 mNmist der Motor trotz der Edelmetall-kommutierung sehr stark undübertrifft einen RE 25EB um dasDoppelte. Die Entwicklung diesesMotors wurde durch Kunden initia-lisiert, daher ist der Motor ganzbesonders für haptische Anwen-dungen wie zum Beispiel bei ei-nem Operationsroboter ausgerich-tet.

DC-Motor für feine Drehbewegungen

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Beckhoff präsentiert seinLösungsspektrum für dieVerpackungsindustrie. MitPC- und Ether CAT-basier-ter Steuerungstechnikvon Beckhoff lässt sichdie gesamte Prozessketteeinzelner Verpackungs-maschinen sowie kom-pletter Verpackungsliniensteuern und überwachen. Dasneue XTS (eXtended TransportSystem) revolutioniert die An-triebstechnik in kompakter Bau-form und ermöglicht völlig neueKonzepte für Verpackungsmaschi-nen. XTS ersetzt klassische Me-chanik durch innovative Mechatro-nik. Es ermöglicht individuellenProdukttransport mit kontinuierli-chem Materialfluss. Mit Industrie-PCs und der Automatisierungs-software TwinCAT können alleVorgänge, vom Füllen, Formen,Verschliessen, Labeln, Sammeln,Umverpacken bis hin zur Palettie-rung, durchgängig realisiert wer-

den. Als Neuheiten präsentiertBeckhoff die Multitouch-Panel-Se-rie sowie eine vollständige Steue-rungslösung in Edelstahl, bei-spielsweise für die Lebensmittel-industrie. Das neue Antriebssys-tem XTS von Beckhoff bietetneue Freiheiten für den Maschi-nenbau. Der Motor ist zusammenmit Leistungselektronik und Weg-erfassung vollständig integriert.Ein oder mehrere Mover – kabello-se, bewegliche Trägermodule –können auf einer nahezu beliebi-gen und flexiblen Streckenkonfi-guration hochdynamisch bis zu4 m/s bewegt werden.

Hohes Einsparpotenzial bei Mechanikkosten

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I N M O TI O N / A N TR I E B E U N D F L U I D I K 6-7.13 megalink 65

Die Serie AM8500 erwei-tert das Servomotoren-Programm um eine kom-plette Baureihe mit erhöh-tem Rotorträgheitsmo-ment. Sie eignet sich füralle Anwendungen mitgrösseren externen Mas-senträgheiten, insbeson-dere CNC-Applikationen in Werk-zeug- und Holzbearbeitungsma-schinen. Mit ihren vier Baugrös-sen und drei Baulängen deckt sieeinen Leistungsbereich von 1,38bis 29 Nm Stillstandsdrehmomentab. Dabei ermöglicht die Einkabel-Technologie (OCT), die Power- undFeedbacksystem im Standard-Mo-torkabel kombiniert, eine schnelleund einfache Montage. Durch dieveränderte Rotorgeometrie bietetdie AM8500-Reihe ein um 100 bis300 Prozent höheres Rotorträg-

heitsmoment im Vergleich zu denServomotoren der AM8000-Rei-he, wodurch sie vor allem die Re-gelung von Anwendungen verein-facht, in denen hohe externe Träg-heiten bewegt werden müssen.Dies ist der Tatsache geschuldet,dass die Servomotoren wenigerschnell zum Schwingen neigenund sich wesentlich einfacher amServoregler einstellen lassen. Teil-weise kann hierdurch sogar einGetriebe eingespart werden.

Servomotor-Baureihe mit erhöhtemRotorträgheitsmoment

Beckhoff Automation AG | 8200 Schaffhausen | Tel. +41 52 633 40 [email protected] | www.beckhoff.ch

B & R hatte seine AntriebsfamilieAcoposmulti um eine Schnittstel-lenkarte für BiSS-Geber erweitert.So können Anwender unter derVielzahl angebotener Messsyste-me den Positionsgeber auswäh-len, der für ihren Anwendungsfallam besten geeignet ist. Die BiSS-

Geberschnittstelle eignet sich füranspruchsvolle Anwendungen, indenen beispielsweise voll digitaleHohlwellengeber mit grossem In-nendurchmesser oder absolute, li-neare Messsysteme mit hoherVerfahrgeschwindigkeit zu inte-grieren sind.

Antriebsfamilie umBiSS-Schnittstelle erweitert

B & R Industrie-Automation AG | 8500 Frauenfeld | Tel. +41 52 728 00 [email protected] | www.br-automation.com

Die DC-Servomotoren derSerien 0824 ... B und 1028... Bergänzen den Bereich zwi-schen 6 und 12 mm Motor-durchmesser bürstenloserMini-DC-Servomotoren vonFaulhaber. Mit ihren Drehmo-menten von bis zu 1,1 bezie-hungsweise 2,1 mNm bei fla-cher Steigung der n-M-Mo-torkennlinie adressieren sievor allem Anwendungen mithohen Leistungsanforderungenbei begrenztem Bauraum. BeideAntriebsserien sind ohne Mehr-kosten mit einem hochauflösen-den Encoder erhältlich, wodurchsie sich auch in anspruchsvollenPositionieraufgaben einsetzen las-sen. In der Encoder-Ausführungstehen dabei zwei Optionen zurVerfügung. So kann zur Überwa-chung und Regelung von Dreh-

zahl, Drehrichtung und für die Po-sitionierung der Abtriebswellewahlweise entweder ein inkre-mentaler 3-Kanal-Encoder mit10 Bit (1024 Schritte) oder ein Ab-solut-Encoder mit 12 Bit Auflö-sung (4096 Schritte) integriertwerden. Der Anschluss der Span-nungsversorgung für Encoder undMotor sowie der Ausgangssignaleerfolgt über ein Flexboard.

Bürstenlose Mini-DC-Servomotoren

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Lösungen erhalten Sie am 27. August 2013an der Embedded Computing Conferencean der ZHAW in Winterthur.

Die Veranstaltung ist kostenlos. Anmeldung und Informationen unter www.EmbeddedComputingConference.ch

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66 megalink 6-7.13 F A C H B E I TR Ä G E

ifm electronic hat dieEingangsfrequenz sei-ner Drehzahlwächterauf 60 000 Impulse proMinute erhöht. Zudemsind sie nun bis Tempe-raturen von –40 °C ein-setzbar und bieten ne-ben einem selbstleuch-tenden OLED-Displayparametrierbare Funkti-onen. So überwachendie Versionen DD2501,DD2503 und DD2603die Drehzahl eines Ka-nals mit zwei getrennt einstellba-ren Grenzwerten, wobei jedemein separater Ausgang zugeordnetist. Die Drehzahlwächter DD2505und DD2605 kontrollieren hinge-gen zwei getrennte Eingangskanä-le mit jeweils einem Schaltpunkt.Mit den neuen Leistungsmerkma-

len werden Drehzahlen und Still-stände sowohl zuverlässig alsauch präzise überwacht und einesofortige Reaktion bei Fehlfunktio-nen ermöglicht. Teure Folgeschä-den gehören somit der Vergan-genheit an.

Drehzahlwächterfamilie mit erweitertenFunktionalitäten

ifm electronic ag4624 HärkingenTel. 0800 88 80 [email protected] | www.ifm.com/ch

Siemens Industry hat seine Ge-triebemotorenreihe Simogear aus-gebaut. Sie lässt sich nun für Ge-triebenennmomente bis 5000 Nmeinsetzen und ist mit Leistungenbis 30 kW verfügbar. Zudem errei-chen die Getriebemotoren nunWirkungsklasse IE3. In Kombina-tion mit Getrieben in spielarmerAusführung lassen sich mit ihnenAnwendungen umsetzen, die eine

besonders hohe Präzision verlan-gen. Da die Simogear-Getriebe absofort nach Richtlinie 94/9/EG(ATEX) für den Einsatz in explosi-onsgefährdeter Umgebung zertifi-ziert sind, lassen sie sich zudem inden Zonen 1, 2, 21 und 22 einset-zen. Für raue Umgebungsbedin-gungen mit hoher Vibrations- undSchockbelastung sind zudemSphärogussgehäuse verfügbar.

Getriebemotorenfamilie auf 30 kWund 5000 Nm erweitert

Siemens Schweiz AG | 8047 Zürich | Tel. +41 58 558 55 [email protected] | www.siemens.ch

Die Maschinensteuerung XCA1277 ergänzt die XCx-Steue-rungslinie von Schleicher Electro-nic. Durch das Upgrade auf Win-dows 7 embedded und den leis-tungsstarken Prozessor Intel i7Multicore beherrscht sie Applika-tionen mit bis zu 64 interpolie-renden Achsen und 32 Syste-men. Der Fokus bei ihrer Ent-wicklung lag auf der Reduzierungdes Wartungsaufwandes und ei-ner längeren Lebensdauer. Dieswird unter anderem durch Ver-zicht auf eine Hitze produzieren-de Festplatte erreicht. Sie wirddurch eine 64 GByte Solid StateDisk (SSD) ersetzt, wodurch dasKühlmodul entfällt. Die XCA 1277ist mechanisch in die XCx-Serie in-tegriert und verfügt über unter-schiedliche Schnittstellen, um diePeripherie anzubinden: CAN-Inter-face und USB-Schnittstelle, DVI/VGA-Kombi-Interface, Ethernet-An-

schlüsse mit integriertem Switch,digitale und analoge I/O-Modulesowie das integrierte Sercos-III-In-terface. Eine spezielle Funktion er-laubt es zudem, die Steuerung di-rekt am Rechner zu parametrieren.Der integrierte Web-Server erleich-tert zudem die Visualisierung undBedienung.

64 interpolierende Achsen auf einerSteuerung

Schleicher Electronic GmbH & Co. KG | 13597 Berlin | Tel. +49 30 330 0[email protected] | www.schleicher-electronic.com

Die Motorstarter der Reihe EMSsind für einen Leistungsbereichvon 0,06 bis 3 kW ausgelegt undintegrieren auf 30 mm Baubreitedie Funktionen Direktstart, Wen-destart, Motorschutz sowie einesicherheitsgerichtete Stillsetzungdes Motors nach Kategorie 3 (EN13849-1). Diese Vielseitigkeit re-duziert den Verdrahtungsaufwandim Vergleich zu konventionellenSchaltgerätekombinationen umbis zu 60 Prozent, den Anteil derbenötigten Hardwarekomponen-

ten sogar um bis zu 70Prozent. Die Verwendungder werkzeuglosen Push-in-Technologie beschleu-nigt zudem die Installa-tion, während die einge-setzte Hybridschalttech-nik die Kontaktlebensdau-er auf bis zu 30 MillionenSchaltspiele erhöht. AlleVarianten der elektroni-

schen Motorstarter verfügen übereinen elektronischen Weitbe-reichsüberlastschutz mit Phasen-ausfallerkennung nach IEC60947.Dadurch deckt das Schaltgerät inzwei Ausführungen die Strombe-reiche von 0,18 bis 6,5 A (AC-53a)beziehungsweise 9 A (AC-51) abund vereinfacht so die Produkt-auswahl und Ersatzteilhaltung.Der Überlastschutz ist in den zweiAuslösekennlinien Class10 undClass10A ausgeführt.

Elektronische Motorstarterreihemit vier Funktionen

Eaton Industries II GmbH | 8307 Effretikon | Tel. 058 458 14 [email protected] | www.eaton.com

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Q U E R S E K T I O N 2 0 0

«Networks & Communication»

Scalance X-500 Industrial Ethernet Switches sorgen für den nahtlosenÜbergang zwischen Automatisierungs- und IT-Netz. Dabei unterstützen sieindustriespezifische Funktionen ebenso wie typische IT-Kommunikations-standards. Ganz egal, ob in typischen Industrieanlagen oder in industrie-nahen Anwendungen: Scalance X-500 Industrial Ethernet Switches sorgenfür höchste Netzwerkverfügbarkeit. Mehr Infos? Gerne!

Höchste Verfügbarkeit des Netzwerks

Siemens Schweiz AG | 8047 Zürich | Tel. +41 58 558 55 [email protected] | www.siemens.ch

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68 megalink 6-7.13 S W I S S T. N E T – N E TWO R K S & C O M M U N I C A TI O N

ner vorgeschalteten Anschlussbox erfolgen.Danach durchläuft jedes Telegramm ein se-parates Netzwerk. Diese beiden Netzwerkesind physikalisch getrennt und können eineunterschiedliche Grösse beziehungsweiseStruktur (Baum, Ring, Stern) haben. Die sichaus unterschiedlichen Netzwerkgrössen er-gebenden verschiedenen Telegrammlauf-zeiten führen aber zu keiner Verschlechte-rung des Redundanzkonzeptes. BeimAufbau dieser Netzwerke können schliess-lich Netzwerkkomponenten eingesetzt wer-den, die, je nach Applikation, die dort not-wendigen Umgebungsanforderungen er-füllen und die Weiterleitung von PRP-Tele-grammen unterstützen.

Aufgrund der unter-schiedlichen Netz-werklaufzeiten kom-men die Telegrammemeist nacheinanderbeim Empfänger an.

Der Empfänger erhält das erste Telegramm,speichert dieses in einer internen Tabelle ab

nicht nur die Telegramme benötigen eineErweiterung, sondern auch die angeschlos-senen Endgeräte, denn beide Telegrammemüssen ja entsprechend in redundanteNetzwerke eingespeist werden. Dies be-deutet, dass das Endgerät entweder zweiSchnittstellen benötigt oder aber ein Vor-schaltgerät eingesetzt werden muss, dasdiese Funktion realisiert. Sind all diese Vor-aussetzungen gegeben, kann die Kommuni-kation über die redundanten Netzstrukturenstarten.

Kommunikation über PRP-NetzwerkeWenn also ein Netzwerkteilnehmer ein Te-legramm aussenden möchte, muss diesesTelegramm verdop-pelt und mit einemZusatz versehenwerden. Diese Ver-doppelung und dieVorbereitung für dasSenden des Telegramms in zwei parallelenNetzwerken können im Endgerät oder in ei-

etzwerke ohne Rekonfigurationszeitenerscheinen für viele Anwender ein un-

erreichbares Ziel. Doch dieses Ziel ist nichtmehr unerreichbar. Ein neues, internationalstandardisiertes Redundanzverfahren machtNetzwerke ohne Rekonfigurationszeit imFehlerfall möglich. Dieses Verfahren ist alsParallel Redundancy Protocol (PRP) im inter-nationalen Standard IEC 62439-3 beschrie-ben. Der Name beschreibt das Verfahren ei-gentlich schon sehr gut. Die Daten werdenparallel, über redundante Wege, versendet.Sind die Netzwerkstrukturen einigermassengleich, so ist die Zeit, welche die Telegram-me jeweils durch die Netzwerke benötigen,in etwa gleich. Wird nun ein Kommunikati-onsweg unterbrochen, so läuft das zweiteTelegramm parallel auf dem redundantenWeg ohne Unterbrechung zum Ziel.

Voraussetzungen für PRP-NetzwerkeUm dieses Verfahren einsetzen zu können,müssen die Teilnehmer einige Vorausset-zungen erfüllen. Soll auf redundanten We-gen die gleiche Information übertragen wer-den, muss diese doppelt gesendet werden.Aber nicht nur das doppelte Aussenden istwichtig, sondern auch die Fähigkeit desEmpfängers, zu erkennen, dass ein Tele-gramm doppelt angekommen ist. Da dieseAnforderungen mit normalen Ethernet-Tele-grammen nicht erfüllt werden, müssen dieTelegramme mit einem Zusatz versehenwerden. In diesem sind alle Informationenenthalten, um die Telegramme über zweiunterschiedliche Netzwerke versenden zukönnen und am Empfänger als doppelte Te-legramme wiedererkannt zu werden. Aber

N

Steter Fluss von Bits und BytesKommunikationsunterbrechungen können zu immensen wirtschaftlichen Schäden

führen, weshalb viele Anwender kürzere Rekonfigurationszeiten bei Netzwerkfehlern

fordern. Die beste Lösung wären jedoch Netzwerke, die im Fehlerfall gar keine

Rekonfigurationszeit mehr haben.

REDUNDANZVERFAHREN VERHINDERT KOMMUNIKATIONSUNTERBRECHUNGEN IN ETHERNET-NETZWERKEN

«Das PRP-Verfahren vermeidetkostspielige Netzwerk-Rekonfigurationszeiten»

INFOSSiemens Schweiz AG

8047 ZürichTel. +41 58 558 55 85

[email protected]/industry

AUTORDipl.-Ing. (FH)

Michael KasperPM Sensor andCommunication

Scalance X204RNA ermöglicht den einfachen Anschluss nicht PRP-fähiger Endgeräte an redundante PRP-Netzstrukturen.Bilder: Siemens

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und leitet es entweder im Gerät selbst,oder im Falle einer Vorschaltbox, an das ad-ressierte Endgerät weiter. Kommt nun daszweite Telegramm an, wird in der Tabelleüberprüft, ob ein entsprechendes Tele-gramm bereits angekommen ist. Ist diesder Fall, wird das zweite Telegramm ver-worfen und zusätzlich das gespeicherte ausder Tabelle gelöscht. Kommt das zweite Te-legramm aufgrund einer Netzwerkunterbre-chung in einem der beiden Netzwerke nichtbeim Empfänger an, so wird nach einerfestgelegten Zeit das erste Telegramm ausder Tabelle gelöscht.

Vorteile des PRP-MechanismusDurch diesen Redundanzmechanismus istes möglich, Kommunikationsnetzwerke auf-zubauen, bei denen Rekonfigurationszeitenim Fehlerfall entfallen. Die notwendige Te-legrammverdopplung wird durch das einge-setzte Endgerät oder über eine vor jedesEndgerät vorschaltbare Anschlussbox reali-siert. Die in beiden parallelen Netzwerkeneingesetzten Komponenten müssen denAnforderungen ihrer Einsatzumgebung ent-sprechen (zum Beispiel Temperaturbe-reich) und für das Weiterleiten von PRP-Te-legrammen geeignet sein. Durch die paral-lelen Netzwerke werden zwei gleich-wertige Übertragungswege aufgespannt.Deaktivierte, parallele Wege, müssen wiebei anderen Verfahren im Fehlerfall nichterst zugeschaltet werden. Die parallelenÜbertragungswege werden bei jeder Tele-

grammübertragung ge-nutzt. Bei einem Fehlerim Netzwerk läuft dasTelegramm im zweitenohne Unterbrechungzum Empfänger. Zeitenfür eine Netzwerk-Re-konfiguration werdensomit bei Netzwerkun-terbrechungen vermie-den.

Einfache Telegrammver-doppelung für Gerätemit NetzwerkschnittstelleBereits heute werdenSchutzgeräte im Be-reich der Schaltanlagen-automatisierung vonSiemens angeboten (Si-protec), die mit zweiPRP-fähigen Netzwerk-schnittstellen ausge-stattet sind. Die ent-sprechenden Applika-tionen, die mit diesenSchaltgeräten kommu-nizieren, laufen meistauf Servern. Auch diese

müssen an die parallelen Netzwerkstruktu-ren angebunden werden. Für diese Server-applikationen wird von Simatic NET einSoftware-Paket angeboten: Softnet-IE RNA(RNA = Redundant Network Access) er-möglicht die Verdoppelung der Telegrammeim Server und das Aussenden der Tele-gramme über zwei im Server integrierteNetzwerkkarten (zum Beispiel Simatic NETCP 1612 A2). Für alle Geräte, bei denen esnicht möglich ist, zwei Schnittstellen für dieAnbindung an die parallelen Netzwerke zuintegrieren, wird ein entsprechendes Vor-schaltgerät angeboten. Scalance X204RNAermöglicht den Anschluss von nicht PRP-fä-higen Endgeräten an redundante Netzwerk-strukturen.

ZusammenfassungHeute wird die Verfügbarkeit in zahlreichenindustriellen Netzwerken durch eine kosten-günstige Ringredundanz erhöht, die jedochim Fehlerfall eine Netzwerk-Rekonfigurationzur Folge hat. Das neue, standardisiertePRP-Verfahren stellt somit eine Lösung fürall die Applikationen dar, bei denen hoheVerfügbarkeit des Ethernet-basierten Kom-munikationsnetzwerkes höchste Prioritäthat und Netzwerk-Rekonfigurationszeiten zugrossen wirtschaftlichen Schäden führenkönnen. Die Investition in ein parallelesNetzwerk in Verbindung mit der einfachenTelegrammverdoppelung über PRP kann da-mit helfen, grosse wirtschaftliche Schädenzu vermeiden. ■

Redundante Netzwerkstruktur mit Scalance Softnet IE RNA und Scalance X204RNA inApplikationen mit hohen Anforderungen an die Netzwerkverfügbarkeit.

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70 megalink 6-7.13 S W I S S T. N E T – N E TWO R K S & C O M M U N I C A TI O N

die Portalseite über jeden beliebigen Stan-dardbrowser möglich. Sobald der Kunde inseinem Account eingeloggt ist, hat er Zu-griff auf alle Anlagen, die für Web2go konfi-guriert wurden. Meldet er sich an einemfür Web2go konfigurierten Rex 300 an, hater Zugriff auf Smartphone optimierte Sei-ten für die Überwachung und Visualisie-rung seiner SPS-Variablen. Über Portfor-warding sind auch andere Geräteerreichbar. Somit kann jede Standard-HTML-Seite, wie zum Beispiel Visualisie-rungen, die auf HTML basieren, per Smart-phone, Tablet-PC und natürlich jedemStandard-PC erreicht werden.

shSMS reduziert BetriebskostenBisher erfolgte der Verbindungsaufbau zwi-schen GSM-Geräten und myRex24 über ei-ne SMS, den dial-put-button oder direktenAnruf des Rex 300. Das Senden der SMSübernimmt nun der Industrieserver selbst.Es muss lediglich die Anlage ausgewähltwerden, mit der sich myRex24 verbindensoll. Der Industrieserver schickt dann

ben einem Internetzugang bedarf es nur derInstallation der kostenlosen Software fürden Verbindungsaufbau sowie einem Zu-gangskonto, das einmalig im Portal angelegtwird. Danach muss nur noch entschiedenwerden, auf welchem Wege sich das jewei-lige Rex-300-Gerät mit dem Internet verbin-den und ob dies kontinuierlich oder durchAufforderung erfolgen soll. Die Konfigura-tion selbst wird ebenfalls im Portal erstelltund zum Beispiel mittels USB-Stick auf denRouter geladen. Das Portal selbst bietetneben ausführlichen Zustandsberichten dieMöglichkeit zu einem differenzierten Ma-schinenmanagement. So lassen sich überverschiedene Berechtigungsstufen sämtli-che Maschinen online verwalten. Gleichzei-tig stellt das System sicher, dass der je-weils aktuelle Stand in Echtzeit für alleBediener sichtbar ist.

Web2go ermöglicht Nutzung vonStandardbrowsernWeb2go ist einer der neuen Dienste vonmyRex24. Mit ihm ist nun der Zugriff auf

er Rex 300 ist für die In-tegration in ein S7-Rack

konzipiert und ermöglichtweltweit sicheren Zugriff aufüber Ethernet kommunizie-rende Anlagen und Maschi-nen. Neben der Unterstüt-zung aller gängigen Enginee-ring-Tools über eine Schnitt-stelle ist mit dem Router derZugriff auf andere Anwen-dungen sowie auf serielleGeräte möglich. Da der PCfür die Wartung virtuell in dieAnwendung integriert ist,können Datenpakete direktin das Automatisierungsnetz-werk weitergeleitet werden.

Maschinendatenin Echtzeit einsehbarDie Datenübertragung erfolgtgenerell verschlüsselt übereinen sicheren VPN-Tunnel.Dieser lässt sich wahlweiseauf PPTP, IPsec oder OpenVPN als Proto-koll aufsetzen und gewährleistet eine siche-re Kommunikation zwischen den VPN-Gate-ways. Da der Vermittlungsserver myRex24als Zentrale für die VPN-Kommunikationzwischen Fernwarter und Kundenanlagedient, können beide Seiten eine Verbindungaufbauen. Damit sind Firewalls oder Be-schränkungen von Diensten und Mobilfunk-Betreibern kein Thema mehr, da diese nurden Datenverkehr ins Netzwerk hinein be-schränken, nicht aber aus diesem heraus.Die ausgehenden Verbindungen verbleibendabei kurz in Wartestellung, bis der VPN-Tunnel steht, über den die eigentliche Kom-munikation erfolgt.Um das auf OpenVPN basierende Systemnutzen zu können, braucht es nicht viel. Ne-

D

Kommunikation leicht gemachtSysteme Helmholz hat seinen Vermittlungsserver myRex24 um zusätzliche Features

erweitert. In Kombination mit dem Industrierouter Rex 300 sind nun auch Visualisierungen

und programmierbare Interaktionen über Smartphone und Tablet-PC möglich.

Die redundante Serverarchitektur erfüllt dabei alle Aspekte an eine sichere Fernwartung.

MASCHINEN-FERNWARTUNG UND VISUALISIERUNG VIA SMARTPHONE UND TABLET-PC

INFOSgateweb GmbH

8306 BrüttisellenTel. 044 833 37 13

[email protected]

myRex24 bietet neue Funktionalitäten, mit denen sich Maschinen und Anlagen nun über Smartphone und Tablet-PCabfragen lassen.

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S W I S S T. N E T – N E TWO R K S & C O M M U N I C A TI O N 6-7.13 megalink 71

selbstständig eine SMS an die hinterlegteGSM-Rufnummer, woraufhin sich der vor-her ausgewählte Rex 300 mit myRex24 ver-bindet. Durch diese Technik ist es möglich,die Onlinezeiten der Geräte und somit dieBetriebskosten zu reduzieren.

Verbindungssicherheit myRex 2.0Durch die Umstellung des myRex24 auf ei-ne redundante Serverstruktur wurde dieVerfügbarkeit weiter gesteigert. Anwendergeniessen dadurch die Vorteile eines Aktiv-Passiv-Clusters, der bei Ausfall eines Ser-vers automatisch auf einen Stand-by-Serverumschaltet. Für diese Dienstleistung ent-stehen keine zusätzlichen Kosten.

Visualisierungstoolbox und Status-SMSFür die einfache Darstellung von SPS-Vari-ablen wurde im Rex 300 die ToolBox inte-griert. Diese erlaubt die Nutzung frei pro-grammierbarer Skripten, die genau fürKundenwünsche definiert sind. Sie bietetzudem vordefinierte Widgets, mit denensich ohne HTML-Kenntnisse eine Webvisu-alisierung einfach umsetzen lässt. Möglichwird dies durch eine Plug-and-play-Architek-

tur, mit der sich verschiedene Anzeige- undBedienelemente zusammensetzen lassen.Des Weiteren können Überwachungen und

Aktionen definiert werden, die bei Status-wechsel eines Bits in der SPS beispielswei-se eine E-Mail oder SMS versenden. ■

Mit der Visualisierungstoolbox lassen sich anschauliche Grafiken für die Fernabfrage per Smartphone erstellen. Bilder: gateweb

Der intelligente, modulare Profi-bus-Repeater Inblox von Indu-Solverbindet die Funktionalitäten ei-nes Repeaters und der Bus-Diag-nose. Die lückenlos aneinander-reihbare Kombination aus Kopfmo-dul und bis zu fünf Erweiterungs-modulen gestattet einen Maximal-ausbau von 25 galvanisch vonein-

ander getrennten Bus-segmenten.Je nach Modulausfüh-rung sind Telegramm-analysen ebenso möglichwie eine Überwachungder Signalqualität (Flan-ken, Pegelhöhe undÜberschwinger). Mittelsder integrierten Web -Oberfläche wird die Qua-lität über ein teilnehmer-bezogenes Balkendia-gramm sichtbar. Übereinstellbare Schwellwer-te ist eine Warnung vordem Ausfall möglich, da

die Alarmglocken frühzeitig schel-len. Mit dieser Produktentwick-lung ist ein wichtiger Schritt inRichtung einer automatisiertenNetzwerküberwachung getan undein Fernzugriff übers Internet so-wie ein Remote-Service vereinfa-chen die Handhabung zusätzlich.

Modularer Repeater für Profibus-Netzwerke

WITO Automation AG | 8570 Weinfelden | Tel. 071 626 58 [email protected] | www.wito-ag.ch

Wegen der Komplexität der Tech-nologie ist es schwierig, Mar-ketingaussagen zu überprüfen.Selbst erfahrenen Profis fällt esschwer, die Alleinstellungsmerk-male der einzelnen Protokolle zuerkennen und das beste Systemfür den jeweiligen Anwendungs-fall zu empfehlen. Um eine Ver-gleichsmöglichkeit zu schaffen,veröffentlichte die Ethernet Po-werlink Standardization Group(EPSG) 2011 eine vollständigeÜbersicht der technischen, wirt-schaftlichen und strategischenHauptkriterien der bedeutendstenIndustrial-Ethernet-Systeme. Nachdem Erfolg der «Industrial Ether-net Facts» wurde diese Zusam-menschau überarbeitet. In diezweite Auflage wurde das Feed-back aus der Industrial EthernetCommunity eingearbeitet und einneues Kapitel über Sicherheitspro-

tokolle ergänzt. Die Ausgabe istzunächst in englischer Sprachekostenlos erhältlich. Die PDF-Da-tei ist auf www.ethernet-power-link.org/IndustrialEthernetFacts2 oderper E-Mail an [email protected] als Download oder als ge-druckte Version erhältlich.

Industrial-Ethernet-Systemvergleich:2. Auflage verfügbar

Ethernet POWERLINK Standardization Group | D-10719 BerlinTel. +49 30 8508 [email protected] | www.ethernet-POWERLINK.org

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72 megalink 6-7.13 B AU E L E M E N TE

Embedded: Bei denganz Kleinen wirdEnergiesparen ganzgross geschrieben.

Antworten erhalten Sie am 27. August 2013 an der Embedded Computing Conferencean der ZHAW in Winterthur.

Die Veranstaltung ist kostenlos. Anmeldung und Informationen unter www.EmbeddedComputingConference.ch

Die 8-bit-PIC-Mikrocon-troller PIC16F527 undPIC16F570 von Micro-chip integrieren ein Du-al-Operationsverstärker-modul, ein 8-bit-ADCund zwei Komparatoren.Damit sind sie beson-ders für Systeme geeig-net, die eine Signalauf-bereitung und -verstärkung zurAuswertung der Eingangssignalebenötigen. Beide Mikrocontrollerarbeiten auf der 8-bit-PIC16Fxxx-Architektur und sind mit selbstle-senden/-schreibenden Flash-Pro-grammspeichern ausgestattet, umhäufig genutzte Funktionalitätenvom Daten-EEPROM abrufen zukönnen. Mit diesen Schlüsselfunk-tionen und der Integration oft be-nötigter analoger Peripheriefunkti-

onen adressieren sie insbeson-dere kostengünstige Sensoran-wendungen wie Rauchmelder,Kohlenmonoxiddetektoren, Foto-sensoren und Sensorschnittstel-lenmodule in Kfz-Netzwerken.Der PIC16F527 wird in 20-poligenPDIPs, SSOPs, SOIC- und QFN-Gehäusen und der PIC16F570 in28-poligen PDIPs, SSOPs, SOIC-und QFN-Gehäusen angeboten.

8-bit-PIC-Mikrocontroller mitOperationsverstärker

Microchip Switzerland GmbH | 5605 Dottikon | Tel. +41 56 [email protected] | www.microchip.com

Die Installationsschütze der Serie22 für 25 A von Finder wurden mitden Varianten für 40 A und 63 Anach DIN EN 61095:2009 ergänzt.Für niedrige bis mittlere Einschalt-ströme stehen Schütze mit AgNi-Kontakten zur Verfügung, für hoheEinschaltströme AgSnO2-Kontak-te. Die Kontaktbestückung bei den2- und 4-poligen Installationsschüt-zen ist entsprechend den Anforde-rungen wählbar. Die doppelt unter-brechenden Brückenkontakte wei-sen bei den Schliessern einen Kon-taktöffnungsweg von über 3 mmauf und die Öffner haben einenÖffnungsweg von 1,5 mm. DieSchütze sind in den gebräuchli-chen Steuerspannungen 12 und 24VAC/DC, 110 bis 240 VAC sowiefür 110 und 220 VDC verfügbar.Die Typen für die AC/DC-Ansteue-

rung sind weitgehend brummfreiund somit für Ruhezonen geeig-net. Der über die Spule befindlicheVaristor verhindert Abschaltspan-nungsspitzen und schützt somitempfindliche elektronische Gerätein der Installation.

Schütze mit 40 A und 63 Afür Hausinstallationen

Finder (Schweiz) AG | 8157 Dielsdorf | Tel. 044 885 30 [email protected] | www.finder-relais.ch

Das 15-Zoll-TFT-Display TX38D-18VM2BAA aus der Lite+-Serievon KOE Electronics bietet eineAuflösung von 1024 x 764 Pixel.Mit einer Leuchtdichte von1200 cd/m² und einem Kontrastvon 700:1 garantiert es selbst beisehr hellem Umgebungslicht eineklare und brillante Bilddarstellung.Dadurch eignet es sich sowohl fürden Einsatz in anspruchsvollen in-dustriellen Anwendungen als auchfür typische Outdoor-Applikatio-nen wie Kiosk-, POI- und POS-Ter-

minals. Die Lebensdauer derweissen LED-Hintergrundbeleuch-tung bis zum Erreichen von 50Prozent der angegebenen Leucht-dichte ist mit mindestens 50000 hspezifiziert. Das für einen erwei-terten Arbeitstemperaturbereichvon –30 bis 80°C spezifizierteTFT-Display mit den Abmessun-gen 326,5 x 253,5 x 11,5 mm istmit einer 1-Kanal-LVDS-Schnitt-stelle ausgestattet, die eine Dar-stellung von bis zu 16,7 MillionenFarben unterstützt.

Industrielles 15-Zoll-TFT-Displaymit 1200 cd/m² Leuchtdichte

Gleichmann Electronics Schweiz AG | 2555 Brügg BETel. 032 366 85 75 | [email protected] | www.msc-ge.com

Page 75: Megalink.ch Juni/Juli 2013

B A U E L E M E N TE 6-7.13 megalink 73

Das leistungsstarke Kraftpaket bis 5000 kW!

PowerWave 33, 60–500 kW

Dreiphasige Stand-Alone- USV-Lösungen.

_ 100 % Wirkleistung bei cos phi 1.0 _ Parallelfähig (bis zu 10 Einheiten, =  5000kVA / 5000kW)_ Wirkungsgrad bis zu 96 %_ Kleine Stellfläche: 500 kW = 1.4m2

_ Hohe Leistungsdichte: 357 kW/m2

(500 kVA/500 kW)

Newave Energy AG . 5432 Neuenhof . 2504 Biel . www.newavenergy.ch

Eine neuartige Lichtverteilungzeichnet die 1,6 x 1,6 Quadrat-millimeter grossen LED der XQ-Familie von Cree aus. Die spezi-ell für Anwendungen mit breiterLichtstreuung konzipierten LEDsind 57 Prozent kleiner als diebislang kleinste von Cree verfüg-bare LED. Dennoch weisen siedie gleich hohe Lebensdauerwie die High-Power-LED der XP-oder XT-Familien auf. Die XQ-LED sind in ein Keramik-Gehäu-se integriert und strahlen entge-gen herkömmlichen LED ihr Lichtnicht nur nach vorn, sondern auchseitlich ab, wodurch eine breiteStreuung des Lichts erreicht wird.Dies ermöglicht Leuchtenherstel-lern, die Helligkeit und die Ab-strahlung ihrer Designs zu verbes-sern. Die XQ-Familie umfasst der-

zeit die Typen XQ-B und XQ-D.Bei 5000 K liefert die XQ-B bis zu160 lm/W bei 0,18 W, währenddie XQ-D 130 lm/W bei 1 W lie-fert. Beide LED sind in den Farb-temperaturen von 2700 bis6500 K erhältlich und verfügenüber einen Farbwiedergabindexvon mindestens 80 CRI.

Kompakte LED mit neuartiger Lichtverteilung

MSC-Gleichmann Schweiz AG | 8604 Volketswil | Tel. 043 355 33 [email protected] | www.msc-ge.com

Das sofort einsatzbereite und indi-viduell konfigurierbare COMe-QorIQ-Starterkit ermöglicht dieEntwicklung von Power-Architek-turen. Bestückt ist das Starterkitmit einem Evaluierungscarrier-board im Micro-ATX-Formfaktor,das alle relevanten Schnittstellender Freescale QorIQ basiertenCOM ausführt. Zusätzlich sind dreiSerDes-Adapterkarten für SRIO,10 GbE SFP+ XAUI und 4 x 1GbESGMII enthalten. Für Konfigurationund Debugging stehen ein USBClient Interface sowie JTAG und

Aurora Interfaces zur Verfügung.Ein SPI/LPC-Firmware-HUB-So-ckel unterstützt zudem die externeBIOS-Anbindung. Zu direkt on-board ausgeführten Schnittstellenzählen bis zu 16 SerDes Lanes, diemechanisch über vier PCIex 4 Slots ausgeführt werden, 3 x Gi-gabit Ethernet, IEEE 1588, 3 x USBund 2 x UART auf DSUB-9 (RS232oder RS485), 1 x UART (TX/RX) so-wie bis zu 2 x I2C und 12 GPIO.Für Speichermedien stehen 2 x SA-TA Interfaces sowie ein microSDCard Slot zur Verfügung.

COM-Starterkit für Power-Architektur-Implementierung

Kontron AG | 85386 Eching | Tel. +49 8165 [email protected] | www.kontron.com

Phoenix Mecano Komponenten AGHofwisenstr. 6 � CH-8260 Stein am Rhein

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Der Service für unsere Gehäuse umfasst:

Ø Fräsen Ø Lackieren Ø ChromatierenØ Bohren Ø Bedrucken Ø BearbeitenØ Stanzen Ø Gravieren Ø Bestücken

Page 76: Megalink.ch Juni/Juli 2013

Das preisgünstigeRaspberry Pi Kame-ramodul integriert ei-nen CMOS-Bildsen-sor von OmniVision.Die einzelnen Bild-punkte des rückwär-tig belichteten Sen-sors sind lediglich1,4 μm gross und er-möglichen das Foto-grafieren mit 5 Me-gapixeln und Videoaufnahmen miteiner Auflösung von 720 p bei 60Vollbildern beziehungsweise 1080p bei 30 Vollbildern pro Sekunde.Das Kameramodul wird mit demRaspberry Pi über den Kameraan-schluss verbunden und nutzt dabeidie Standards CSI für die Daten-übertragung und I2C für die Steue-rung. Die Anwender können hier-

mit Videoaufzeichnungen in HighDefinition mit hocheffizienterH264-Videokompression durchfüh-ren. Hinweise zur Integration desKameramoduls in Entwicklungenund Tipps zur Anwendung findensich innerhalb der RS Online De-sign Community Design Sparksunter: www.designspark.com/raspberrypi

Kameramodul für HD-Videoaufnahmen

RS Components GmbH | 8820 Wädenswil | Tel. +41 44 283 61 [email protected] | www.rsonline.ch

Fischer Elektronik erweitert seinPortfolio um hoch wärmeleitendeGrafitfolien der Serie WLFG, diesich zur effizienten Entwärmungelektronischer Bauteile und zurWärmespreizung eignen. Die neu-artigen Wärmeleitfolien bestehenaus einem hochverdichteten Na-turgrafit mit einem Einsatztempe-

raturbereich von–40 bis 500°C.Die Anisotropiedes Basismateri-als ermöglicht ei-ne sehr gute Wär-meleitfähigkeit inx-, y- und z-Rich-tung. Verschie-denartige Ausfüh-rungen sind inden Materialstär-ken von 0,15 bis

0,25 mm, mit einer einseitig auf-gebrachten Haftbeschichtung zurbesseren Fixierung, erhältlich.Standardmässig wird die Liefer-form als Meterware angeboten,allerdings besteht die Möglichkeit,kundenspezifische Konturen undAusstanzungen nach Zeichnungherzustellen.

Hoch wärmeleitende Grafitfolien WLFG

Astrel AG | 8808 Pfäffikon SZ | Tel. 055 415 66 [email protected] | www.astrel.ch

Bei der Aus-legung funk-tioneller Ent-wärmungs-konzepte istes wichtig,Engpässeentlang desthermischenPfades sofrüh wiemöglich zuanalysierenund diesewärmetechnisch zu optimieren.Besondere Aufmerksamkeit ge-bührt hierbei der richtigen Kontak-tierung des elektronischen Bau-teils auf der Wärmesenke durchgeeignete Wärmeleitmaterialien.Mit der Wärmeleitpaste WLPKentspricht Fischer Elektronik denAnforderungen des Marktes nacheiner Paste mit hoher Wärmeleit-fähigkeit (l = 10 W/m x K). Die kera-misch verfüllte, silikonfreie Wär-meleitpaste besteht aus einemsynthetischen Polymer und er-

möglicht eine schnelle und wir-kungsvolle Wärmeableitung imTemperaturbereich von –60 bis150 °C. Die Paste wird unter nor-malen Anwendungsbedingungennicht verhärten, austrocknen oderschmelzen und unterliegt keinenbesonderen Lagervorschriften. Füreine einfache Handhabung ist siestandardmässig in Kunststoffsprit-zen mit 3, 5 und 10 ml abgefüllt.Weitere Gebindegrössen und -ar-ten sind nach kundenspezifischerVorgabe möglich.

Wärmeleitpaste WLPK

Astrel AG | 8808 Pfäffikon SZ | Tel. 055 415 66 [email protected] | www.astrel.ch

74 megalink 6-7.13 I N D U S TR I E B E D A R F

Robustes System-Design trotzhoher Komplexität/Funktionalität.

Antworten erhalten Sie am 27. August 2013 an der Embedded Computing Conferencean der ZHAW in Winterthur.

Die Veranstaltung ist kostenlos. Anmeldung und Informationen unter www.EmbeddedComputingConference.ch

Page 77: Megalink.ch Juni/Juli 2013

Die Universal-Oszilloskope derR & S RTM-Serie integrieren Zeit-bereichs-, Logik-, Protokoll- undFrequenzanalyse in einem Gerät.Deren Nutzerfreundlichkeit wirddurch farbcodierte Bedienelemen-te, logisch gruppierte Menüs mitflachen Strukturen sowie Tastenfür häufig benötigte Funktionenunterstützt. Der VirtualScreenschafft indes Platz für die gleich-zeitige Anzeige von Analog-, Lo-gik-, Mathe- und Referenzsigna-len, wobei sich dessen Ausschnittmit einem Drehknopf verschiebenlässt. Durch die Logikanalyse-Op-tion R & S RTM-B1 lässt sich dasGerät, das eine Abtastrate von5 GS/s auf digitalen und analogenKanälen und eine Speichertiefevon 20 MS bietet, auf 16 Logik-

kanäle erweitern. Die R & S RTM-Serie inklusive der Logikanalyse-Option R & S RTM-B1 ist mit 2und 4 Kanälen und einer Bandbrei-te von 350 und 500 MHz verfüg-bar.

Universal-Oszilloskope mit Logikanalyse

Roschi Rohde & Schwarz AG | 3063 Ittigen | Tel. 031 922 15 [email protected] | www.roschi.rohde-schwarz.com

Das GW-7553 von Spectra ermög-licht es, von einem Profibus-Mas-ter-System auf ein Gerät mitEthernet Interface, welches dasModbus-TCP-Protokoll unterstützt,zuzugreifen. Es ermöglicht somitsehr einfach die Integration vonModbus Devices in eine Profibus-Installation. Das Gateway unter-stützt sowohl den Modbus Masterals auch den Modbus-Slave-Mo-

dus, wodurch es uni-versell einsetzbar ist.Durch den integrier-ten Webserver kanndie Konfiguration desModuls benutzer-freundlich über einenStandard Webbrow-ser erfolgen. DasGW-7553 unterstütztÜbertragungsratenzwischen 9,6 kByteund12 MByte, wobeidie Einstellung derrichtigen Geschwin-digkeit automatischerfolgt. Das Ethernet

Interface unterstützt 10/100 Mbitund verfügt über eine RJ45-An-schlussbuchse. Ein weiteres Mo-dul dieser Gateway-Serie, dasGW-7552, verfügt anstelle desEthernet Interfaces über eine RS-232/422/ 485-Schnittstelle undunterstützt das Modbus-RTU-Pro-tokoll. Die Stromversorgung er-folgt mit 10 bis 30 VDC. Die Leis-tungsaufnahme beträgt 2,5 W.

Brücke zwischen Profibus und Modbus

Spectra (Schweiz) AG | 8132 Egg bei Zürich | Tel. 043 277 10 [email protected] | www.spectra.ch

Die Ultraschallsensoren derSerie 70 adressieren mit ih-rem Messbereich von 6 m,ihrer besonders schmalenSchallkeule und ihrer integrier-ten Temperaturkompensationbesonders anspruchsvolle Ap-plikationen. Die Reihe um-fasst vier Modelle: Die zweiDistanz messenden SensorenUNAM 70, die es einmal mitStrom- und einmal mit Span-nungsausgang gibt, und die Nähe-rungsschalter UZAM 70 mit jezwei frei konfigurierbaren PNP-,beziehungsweise NPN-Ausgän-gen. Das Quartett bietet verschie-dene Vorteile, beispielsweise beider Füllstandskontrolle von Flüs-sigkeiten und Schuttgütern imAussenbereich oder Silos. Sie sind

farbunabhängig und erkennenspiegelnde oder hochtransparenteOberflächen. Zudem sind sie un-empfindlich gegenüber Staub,Schmutz und Feuchtigkeit und lie-fern über den gesamten Erfas-sungsbereich konstante Auflösungund Wiederholgenauigkeit. Durchihr vernickeltes Messinggehäuseerreichen sie Schutzart IP67.

Ultraschallserie für besonders raues Umfeld

Baumer Electric AG | 8500 Frauenfeld | Tel. +41 52 728 13 [email protected] | www.baumer.com

M E S S E N U N D P R Ü F E N 6-7.13 megalink 75

Embedded ist15 Jahre Liefer-garantie – keineAbkündigung vorder Ankündigung.

Vertiefen Sie Ihr Know-how am 27. August 2013an der Embedded Computing Conferencean der ZHAW in Winterthur.

Die Veranstaltung ist kostenlos. Anmeldung und Informationen unter www.EmbeddedComputingConference.ch

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Mit dem Softwarepaket Chame-leon for NI CompactDAQ lassensich schlüsselfertige Systeme fürNI-Datenerfassungshardware er-stellen. Diese skalierbaren Syste-me lassen sich dabei auf einegrosse Kanalanzahl erweitern unddennoch mit einer konfigurations-basierten Umgebung ohne Pro-grammieraufwand verwalten. Zuden bereitgestellten Funktionengehören unter anderem die Unter-stützung von Spannungs-, IEPE-,Temperatur- und Stromsensorensowie Sensoren in Brückenschal-

tung, die Datendarstellung mitmehreren Kurven, Linien und Gra-phen mithilfe von aufgezeichnetenoder Livedaten sowie die lokaleDatenspeicherung im TDMS-Da-teiformat für eine einfache Inte-gration mit LabView oder NI DIA-dem. Zudem lassen sich virtuelleKanäle mit Alarmen auf virtuellenoder realen Kanälen berechnenund im laufenden Betrieb Updatesvon virtuellen Kanalgleichungenund der Erfassungsrate des Da-tenloggens durchführen.

Software für einfacheres Datenloggen

National Instruments Switzerland Corp. | 5408 Ennetbaden | Tel. 056 200 51 [email protected] | www.ni.com/switzerland

Die analoge EtherCAT-Klemme EL3314-0010 er-laubt den direkten An-schluss von vier Thermo-elementen, wobei dieKlemmen-Schaltung Ther-mo-Elementsensoren inZweileitertechnik betrei-ben kann. Ein Mikropro-zessor realisiert dabei dieLinearisierung über den gesamtenfrei wählbaren Temperaturbereich.Die Kaltstellenkompensation er-folgt durch eine interne, hochprä-zise Temperaturmessung an denKlemmen. Auch die mV-Messungkann von der EL3314-0010 ausge-führt werden. Mit der EtherCAT-Klemme EL3356-0010 wird hinge-gen das Lösungsspektrum fürWägetechnik-Applikationen nochfeiner skalierbar. Die Erfassung

von Signalwerten – alle 100 μs,mit 24-Bit-Auflösung und einemMessfehler <±0,01% – ist für An-wendungen im Wägebereichebenso geeignet wie zur Schwin-gungsmessung an bewegtenStrukturen. Die einkanalige, analo-ge Eingangsklemme erlaubt dendirekten Anschluss einer Wider-standsbrücke (Dehnmessstreifen)oder einer Wägezelle.

Erweiterung des Messtechnik-Klemmenprogramms

Beckhoff Automation AG | 8200 Schaffhausen | Tel. +41 52 633 40 [email protected] | www.beckhoff.ch

Der 45-GHz-Optical-Modulation-Analyzer (OMA) basiert auf einemOptical Receiver von Coherent Solu-tions und dem Labmaster-10-Zi-Os-zilloskop von Teledyne LeCroy. Mitdem OMA lassen sich optischeDP-QPSK- und DP-16-QAM-Signa-le mit bis zu 85 GBaud testen. Dar-über hinaus bieten die Geräte einedynamische Kalibrierfähigkeit, mit

der sie vom Optical Receiver abge-koppelt für andere elektrische Testseingesetzt werden können. Dies er-möglicht eine duale Nutzung desOszilloskops, zum Beispiel für seri-elle Augendiagramme, Jitter, Rau-schen oder die Analyse des Über-sprechverhaltens mithilfe des Tele-dyne LeCroy SDAIII-Complete-LinQ-Softwarepakets.

Dual nutzbarer Optical Modulation Analyzer

Teledyne LeCroy SA | 1217 Meyrin | Tel. +41 62 897 64 [email protected] | www.lecroy.com

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Die GigE-Vision-Framegrabber NIPCIe-8236 und NI PCIe-8237Rvom National Instruments unter-stützen Power-over-Ethernet undstellen zwei Anschlüsse bereit.Der NI PCIe-8237R bietet zusätz-lich NI-LabView-FPGA-fähige I/Omit isolierten Digitalein- und -aus-gängen sowie bidirektionale TTL-Leitungen für die Implementie-

rung von benutzerdefiniertenCountern, Pulsbreitenmodulati-onssignalen und Quadratur-Enco-der-Eingängen. Ausserdem ver-fügt er über leistungsstarke Trig-gerungs- und Synchronisationsop-tionen wie FPGA-basierte Netz-werk-Trigger mit niedrigem Jittersowie geringer Latenz und Syn-chronisation über den RTSI-Bus.

PoE-Framegrabber fürBildverarbeitungssysteme

National Instruments Switzerland Corp. | 5408 Ennetbaden | Tel. 056 200 51 [email protected] | www.ni.com/switzerland

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Twilock ist eine neue Schnellver-schlusstechnik für Rundstecker derSerie M16 und M23 von Hummel.Sie zeichnet sich durch einfachesHandling und hohe Funktionssicher-heit aus. Mit einer minimalen Dreh-bewegung verriegelt das Stecksys-tem mit einem Klick von «Open»auf «Close» und erleichtert somitdas Stecken auch in unzugänglichenBereichen. Twilock ist vibrationssi-cher und garantiert eine Dichtigkeit

von IP67/ IP69K im gesteckten Zu-stand. Die Gehäusebauformen mitAussengewinde erlauben sowohldie Verwendung des neuen Schnell-verschlusses als auch den Einsatzherkömmlicher Schraubverriegelun-gen, wodurch ein fliessender Sys-temübergang ermöglicht wird. Dasneue System ist nicht nur für dieRundsteckerserien M16 und M23,sondern auch für das Twintus-Ste-cksystem geeignet.

Schnellverschlusstechnik für Rundstecker

Simpex Electronic AG | 8622 Wetzikon ZH | Tel. 044 931 10 [email protected] | www.simpex.ch

L A S T M I N U TE 6-7.13 megalink 77

Die Industriemonitoreder Reihe IP-line bietenrundherum Schutz ge-gen Staub und Flüssig-keiten nach SchutzartIP65. Typische Anwen-dungsgebiete für siesind in der Lebensmit-telindustrie und in Pro-duktionsstätten mit ho-hem Verschmutzungs-oder Luftfeuchtepoten-zial. Standardmässig sind die Mo-nitore in ein pulverbeschichtetesAluminiumgehäuse integriert undmit Displaygrössen von 12, 15, 17,19 und 24 Zoll verfügbar. Die Auf-lösung beträgt je nach Display-grösse 1024 x 768, 1280 x 1024oder 1920 x 1080 Punkte. Alle Mo-nitore sind mit resistivem Touch-screen, wasserdichten Lautspre-chern sowie 1 x VGA, 1 x DVI und2 x 1-W-Audio ausgestattet, wo-bei die Anschlüsse wasserdichtnach aussen geführt sind. Einstel-

lungen wie Helligkeit oder Laut-stärke sind mithilfe der frontseiti-gen OSD-Bedieneinheit möglich.Diese kann per programmierba-rem Sperrcode vor unberechtig-tem Zugriff geschützt werden. DieMonitore sind für die Verwendungvon Montageprodukten nach demVESA-Standard vorbereitet. Siekönnen daher sehr einfach mitStandfüssen und Wandhalterun-gen ausgestattet oder an handels-üblichen Tragarmen montiert wer-den.

Industriemonitore komplett in Schutzart IP65

Spectra (Schweiz) AG | 8132 Egg bei Zürich | Tel. 043 277 10 [email protected] | www.spectra.ch

Die leistungsfähigen Panel-PC vonMOStron adressieren Digital-Sig-nage-Anwendungen und sind mitedlen Vollglasfronten von 10,4 bis55 Zoll Grösse erhältlich. Für inter-aktive Anwendungen sind sie miteinem kapazitiven Touchscreenund die Panels ab 32 Zoll Grössemit eingebauten Lautsprechernsowie einer Kamera erhältlich. Die

Front besteht aus gehär-tetem Einscheibensi-cherheitsglas, der optio-nale Touch ist auf derRückseite der Scheibeangebracht, was Point-of-Sales-Applikationenermöglicht und die Rei-nigung der Anzeige er-leichtert. Die Gerätewerden mit einer32 GByte Solid StateDisk und installiertemWindows 7 Embeddedausgeliefert. Optionalsind sie mit einem

grösseren Speicher, Windows 7Professional sowie ab 15 ZollGrösse mit integrierten WLANAccess Point erhältlich. Die Pa-nel-PC können mithilfe eines Un-terputzmontagerahmens flächen-bündig in der Wand verbaut odernachträglich mit flachen Montage-platten an der Wand angebrachtwerden.

Digital-Signage-Panel-PC mit Vollglasfront

Omni Ray AG | 8600 Dübendorf | Tel. 044 802 28 [email protected] | www.omniray.ch

Die Info-Stelen von MOStron sindmit 42- und 55-Zoll-Displays fürden Innenbereich und mit 46-Zoll-Anzeigen für den Aussenbe-reich erhältlich. Für interaktiveAnwendungen gibt es diese mitwiderstandsfähigem, kapazitivemTouchscreen, zudem lassen sichLautsprecher, eine Kamera und ei-ne WLAN-Anbindung integrieren.Die Front der Geräte besteht ausgehärtetem Einscheibensicher-heitsglas, der optionale Touch istauf der Rückseite der Scheibe an-gebracht, was Point-of-Sales-An-wendungen ermöglicht und dieReinigung der Anzeige erleich-tert. Die Stelen für Innenanwen-dungen haben ein schlankes De-sign (61 mm Tiefe) und werden indezentem Schwarz geliefert. DieGeräte sind auf Wunsch aber auchin anderen Farben oder im Edel-stahlgehäuse erhältlich. Ausser-dem lässt sich deren unteres

Frontteil mit einem Firmenlogooder einem Schriftzug versehen.Über die Rückseite der Gerätelässt sich der integrierte Rechnereinfach erreichen. Die Indoor-Ge-räte sind lüfterlos und die Stelenfür den Ausseneinsatz verfügenüber eine Heizung und eine Klima-einheit für den sicheren Dauerbe-trieb bei jedem Wetter.

Digitale Info-Stelen für Innen- undAussenanwendungen

Omni Ray AG | 8600 Dübendorf | Tel. 044 802 28 [email protected] | www.omniray.ch

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80 megalink 6-7.13 I M P R E S S U M

Megalink - Elektronik + AutomationISSN 1662-955820. Jahrgang «Megalink» 29. Jahrgang «EC Woche»34. Jahrgang «Precision» 52. Jahrgang «Elektroniker»www.megalink.chTotal verkaufte Auflage: 2310 Ex., Total Zielversand/Gratis: 5610 Ex.

KontaktAlle Mitarbeiter erreichen Sie unter [email protected]

HerausgeberinAZ Fachverlage AG, Neumattstrasse 1, 5001 AarauTel. +41 (0)58 200 56 50, Fax +41 (0)58 200 56 51

GeschäftsführerChristoph Marty

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RedaktionMegalink, Neumattstrasse 1, Postfach, CH-5001 AarauTel. +41 (0)58 200 56 42, Fax +41 (0)58 200 56 61Chefredaktor: Markus Back, Tel. +41 (0)58 200 56 59

CopyrightMit der Annahme von Manuskripten durch die Redaktion und derAutor-Honorierung durch den Verlag erwirbt der Verlag dasCopyright und insbesondere alle Rechte zur Übersetzung und Veröf-fentlichung der entsprechenden Beiträge in anderen verlagseigenenZeitschriften sowie zur Herausgabe von Sonderdrucken. Für unver-langt eingesandte Text- und Bildunterlagen übernimmt die Redak-tion keine Gewähr. Produkte und Highlights sind kostenpflichtig.Nachdruck, auch auszugsweise, nicht gestattet.

Leiter WerbemarktJürg Rykart, Tel. +41 (0)58 200 56 04

AnzeigenThorsten Krüger, Tel. +41 (0)58 200 56 32Verena Müller, Tel. +41 (0)58 200 56 42Anzeigentarif unter www.megalink.ch

Leiter Lesermarkt/OnlineValentin Kälin

[email protected], Tel. +41 (0)58 200 55 64

PreiseAbonnementspreis Fr. 84.–,Ausland Fr. 85.– plus Postgebühren

Layout/ProduktionUrsula Urech

DruckVogt-Schild Druck AG, 4552 Derendingen

Ein Produkt der

Verleger: Peter Wannerwww.azmedien.ch

Namhafte Beteiligungen nach Art. 322 Abs. 2 StGB:AZ Anzeiger AG, AZ Fachverlage AG, AZ Management Services AG,AZ Regionalfernsehen AG, AZ TV Productions AG, AZ Verlagsservice AG, AZ Vertriebs AG, AZZeitungen AG, Belcom AG Dietschi AG, Media Factory AG, Mittelland Zeitungsdruck AG,Vogt-Schild Druck AG, Vogt-Schild Vertriebs GmbH, Weiss Medien AG

Impressum ABB Schweiz AG 7

Assemtron AG 39

Astrel AG 23, 74

Avnet EMG AG US 2

B&R Industrie-Automation AG 30, 35, 51, 65

Baumer Electric AG 75

Beckhoff Automation AG 23, 34, 64, 65, 76

Bosch Rexroth Schweiz AG 15, 59, 60

Compona AG 43

Contrel AG 52

Control Techniques AG 45

Eaton Industries II GmbH 52, 66

EMPA Eidg. Materialprüfungs- und For-

schungsanstalt 4

Fachhochschule Nordwestschweiz 14

FAULHABER MINIMOTOR SA 61, 65

Finder (Schweiz) AG 72

FlowCAD Schweiz AG 3, 57

gateweb GmbH 70

Gleichmann Electronics Schweiz AG 72

Hilpert Electronics AG 35, 52

HY-LINE AG 37, 46

I.L.E.E. AG 55

ifm electronic ag 12, 66

Ineltro AG 48

Jecotec AG 63

Kontron AG 73

MathWorks GmbH 20

Maxon Motor AG US 4, 62, 64

MCH Messe Schweiz (Basel) AG 17, 18

Microchip Switzerland GmbH 72

MPI Distribution AG 69

MSC-Gleichmann Schweiz AG 2, 73

Murrelektronik AG 50, 51

National Instruments Switzerland Corp. 5, 76

Newave Energy AG 73

Omni Ray AG 77

Parkem AG 64

PEWATRON AG 53

PHOENIX CONTACT AG 23

Phoenix Mecano Komponenten AG 73

POWERLINK-Office 71

PowerParts AG 11

Precimation AG 10

Rockwell Automation AG 28

Roschi Rohde & Schwarz AG 75

Rotronic AG 25

RS Components GmbH 74

Schleicher Electronic GmbH & Co. KG 66

Siemens Schweiz AG 66, 67, 68

SIGMATEK Schweiz AG 19

Simpex Electronic AG 77

Spectra (Schweiz) AG 27, 75, 77

Swiss Technology Network 16, 65, 72, 74, 75

Teledyne LeCroy SA 9, 76

Telion AG 44

Trenew Electronic AG 29, 34, 35, 53

Verband Schweizer Medien US 3

Weidmüller Schweiz AG 51, 53

WITO Automation AG 71

Firmen in dieser Ausgabe

Megalink 8-13erscheint am 27. 08. 2013Vorzugsthemen: Mikrocontroller – Fachartikel und Marktübersicht; Sicherheits-technik – Maschinensicherheit in der Nahrungsmittelindustrie, Fachartikelund Produktübersicht von Sicherheitsrelais, Schwerpunktstrecken zu den Themen«IPC» und «Fluidik»

Inserateschluss: 05. 08. 2013

Vorschau

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Inserate schlagen Brücken zwischen Kundin und Produkt. Und zwischen Medien.

Dieses Inserat macht Werbung für Werbung in Zeitungen und Zeitschriften. Der Verband

SCHWEIZER MEDIEN schreibt dazu jedes Jahr einen Wettbewerb für junge Kreative aus.

Dabei siegte auch diese Arbeit – kreiert wurde sie von Julia Bochanneck und Jan Kempter,

Werbeagentur Scholz & Friends Schweiz AG. www.Das-kann-nur-ein-inserat.ch

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Hier geht’s zur Anprobe:Einfach Ihr Smartphoneauf der markierten Stelleplatzieren und dieFrontkamera aktivieren.

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maxon FlachmotorenMehr Leistung für weniger Geld.

Wenn es drauf ankommt.Auch in LKWs kommen unsere Antriebe zum Einsatz. Die stecken z.B. in Systemen zur Reduktion von Stickoxiden und tragen so dazu bei, dass die Luft sauberer wird.

Nutzfahrzeuge werden immer Leistungs-fähiger, sollen aber gleichzeitig möglichst wenig Emissionen abgeben. Damit dies erreicht werden kann, gibt es heute moderne Verfahren zur Reduktion von Stickoxiden bei Dieselfahrzeugen. maxon-Flachmotoren treiben dabei systemrelevante Pumpen an.

Das maxon-Produktprogramm ist modular aufgebaut und besteht aus: bürstenlosen sowie bürstenbehafteten DC-Motoren mit eisenloser maxon-Wicklung, Flachmoto-ren mit Eisenkern, Planeten-, Stirnrad- und Spezialgetrieben, Istwertgebern und Steu-erelektronik.

maxon motor ist der weltweit führende Anbieter von hochpräzisen Antrieben und Systemen bis 500 Watt. maxon motor steht für kundenspezifische Lösungen, höchste Qualität, Innovationskraft und ein weltweites Vertriebsnetz. Testen Sie uns:www.maxonmotor.com

maxon-Antriebe in Katalysatoren.