Megalink.ch Oktober 2012

Testen wie die Besten | Von anderen lernen | StreichergebnisseFPGAs erobern den Embedded-Markt | 9 : 0 für Industrie-SD-Karten

OKTOBER 2012 www.megalink.ch

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E D I TO R I A L 10.12 megalink 1

Die Welt ist schwarz-weiss. Zumindest scheint es oft so, wenn Politi-ker oder Unternehmen ihre Ideen, Dienstleistungen und Produkte un-ter das Volk bringen wollen. Die Werbung mag noch so bunt daher-kommen – die Kernaussage ist stets schwarz-weiss: «Wir» sind demMitbewerber klar überlegen und nur mit unserem Produkt wird manglücklich und erfolgreich.

Und der Konsument? Er hat die Qual derWahl von mindestens einem Dutzend ver-gleichbaren Produkten. Und wenn man zulange mit dem Kaufentscheid zuwartet, prä-sentiert ein Anbieter sicher ein neues, wei-teres Produkt mit noch mehr Fähigkeiten.

Und der Konsument? Die vielen kleinen und grossen Helferlein er-leichtern ihm das Leben nicht. Im Gegenteil: Er verliert den Überblick,fühlt sich gestresst und überfordert. Man wünscht sich, es wäre allesso einfach, wie es einem die Werbung gerne suggeriert. Doch zumGlück ist die Welt nicht schwarz-weiss.

Schalten Sie doch einmal alle elektronischen Geräte aus, gehen Sie nachdraussen und erfreuen Sie sich an all den vielen Grautöne, die es gibt.

Patrick Müller, [email protected]

Schwarz auf weiss

«Glück bedeuteteine gute Gesundheit undein schlechtes Gedächtnis»

Ingrid Bergman, 1915–1982,schwedische Schauspielerin

2 megalink 10.12 I N H A L T S VE R Z E I C H N I S

18 AutomationTesten wie die BestenChipdesigns werden immer komplexer undsomit auch aufwändiger zu debuggen. Umdas korrekte Verhalten von ASICs undFPGAs bei der Entwicklung zu verifizieren,stossen (V)HDL-Simulatoren an ihre Gren-zen. Um einen Chip auf System-Level kom-plett und in annehmbarer Zeit zu testen,sind neue Strategien gefragt.

24 AutomationFPGAs erobern den Embedded-MarktUm drängende Herausforderungen auf demEmbedded-Markt zu bewältigen, bietet sichetwa die Kombination von FPGAs und Mik-roprozessoren an. Dabei übernehmen dieTechnologien auch ungeahnte, neue Aufga-ben.

THEMEN

1 Editorial 4 Veranstaltungskalender 5 Nachrichten

MESSEN

16 Messen und prüfen – für Profis Faszination Messtechnik am 30. Oktober 2012 8 Automatisierung auf Kurs SPS/IPC/Drives 2012

FACHTEIL

18 Testen wie die Besten FPGA-Prototypenbau mit Matlab- und Simulink 21 Von anderen lernen Serviceorientierte Architekturen in der Automation 24 FPGAs erobern den Embedded-Markt Chancen und Möglichkeiten 27 9 : 0 für Industrie-SD-Karten Unbezahlbare Vorteile für die Industrie 30 Streichergebnisse Trends in der Polymerelektronik / Electronica 2012 32 Bildverarbeitung einmal anders Messgeräte für kleine Objekte im grossen Sichtfeld 34 Alle Zeichen stehen auf Wachstum Automatisierer B&R wächst und expandiert 36 «Wir kennen die Herausforderungen» Damit Elektronik nicht zum Sicherheitsrisiko wird

39 in motion Antriebe und Fluidik 40 Wenn Mikroantriebe zu winzig sind Grenzen der Mikroaktorik 42 Frei von Ecken und Kanten Edelstahl-Servomotor-Baureihe 47 swissT.net Networks & Communication 48 Alleskönner M12 Entwicklungen bei den M12-Steckverbindern

HIGHLIGHT

58 Mehr als nur ein Oszilloskop Oszilloskope erschliessen neue Anwendungen 60 Darf es auch etwas genauer sein? Oszilloskope mit 12-Bit-Auflösung

PRODUKTE

45 in motion 50 Networks & Communication 52 Automation 53 Bauelemente 56 Industriebedarf 61 Messen & Prüfen

62 Lieferantenverzeichnis 64 Impressum

30 Entwicklung / ForschungStreichergebnisseLange Zeit wurde organische Elektroniknur gedruckt. Ihre Zukunft sieht indessenvielseitiger aus. Neue wissenschaftlicheBestrebungen zeigen: sie kann gesprüht,gestrichen und gar gekleckert werden.

Technik wird immer komplexer,weil heute Mikroprozessorenviele Funktionen elektronischund per Software steuern. Da-mit steigt die Vielfalt der Fehler-möglichkeiten, etwa im Auto, inder Medizin oder bei der Ener-gieerzeugung. Maschinen undGeräte dürfen auch bei einerFehlfunktion Mensch und Um-welt nicht gefährden. Auf derSuche nach sicheren Bautei-len und Unterstützung beimDesign-in hilft der Halbleiter-Dis-tributor EBV.

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PhoenixContactSchweiz

4 megalink 10.12 VE R A N S TA L TU N G S K A L E N D E R

VeranstaltungskalenderDatum Ort Thema Veranstalter23.10. 2012 FHNW,

Brugg- WindischFachtagung «RFID in der Praxis». Mit dem Event zusammen mitder Ausstellung , erhalten Teilnehmer Informationen zum prakti-schen Einsatz von RFID.Infos & Anmeldung: www.swisstmeeting.ch

Swiss Technology Network, swissT.net8604 VolketswilTel. 044 945 90 [email protected]

30.10.2012 FHNW,Brugg- Windisch

Fachtagung «Faszination Messtechnik». Die mittlerweilen umfas-sendste Messtechnik-Fachtagung, bietet eine umfangreiche Vor-tragsreihe, eine Tischmesse und ein Expertenforum. BehandelteThemen sind zum Beispiel Physikalische, Elektronische oder Expe-rimentelle Messtechnik. Infos: www.swisstmeeting.ch.

Swiss Technology Network, swissT.net8604 VolketswilTel. 044 945 90 [email protected]

13.11-16.11.2012 München Die Weltleitmesse Electronica für Komponenten, Systeme und An-wendungen der Elektronik bietet Ausstellung, Konferenz und Forenund ist Treffpunkt für Entscheider, Entwickler und Einkäufer.

Messe München GmbH81823 MünchenTel. +49 89 [email protected]

20.11.2012 Technorama,Winterthur

Die LabView-Tage bieten Interessenten technische Präsentatio-nen, Live-Demonstrationen und Anwendungsbeispiele der neuenLabVIEW-Funktionen. Eine Möglichkeit Kontakte zu anderen Lab-VIEW-Anwendern zu knüpfen und zu diskutieren.

National Instruments5408 EnnetbadenTel. 056 200 51 [email protected]/switzerland

22.11. 2012 Olten Im kostenlosen Matlab & Simulink-Seminar lernen Anwender denNutzen der Tools zur Simulierung und Modelierung in verschiede-nen Gebieten, wie etwa im Engineering oder der Forschung ken-nen.

MathWorks GmbH3006 BernTel. 031 950 60 [email protected]

Diverse Diverse Bosch Rexroth-Schulungen für Hydraulik, Pneumatik, Mecha-tronik, Linear- und Montagetechnik, Antriebs- und Steuerungs-technik. Kursinhalte und Termine: www.boschrexroth.ch/seminare

Bosch Rexroth Schweiz AG5563 ButtikonTel. 055 464 63 [email protected]

Diverse Niederrohrdorf/Online

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

FlowCAD Schweiz AG5443 NiederrohrdorfTel. 056 485 91 [email protected]

Diverse München Standard-Trainings zu den Themen Funk- und Messtechnik oderspeziell zugeschnittene Trainings. Detailbeschreibungen undTermine unter: www.rohde-schwarz.com = > «News & Events».

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

Weitere Veranstaltungshinweise finden Sie auf www.megalink.ch

Nach über 30-jähriger Leitung der Wago wird der jetzi-ge Geschäftsführer, Pierre Esseiva, per Ende 2012 inden Ruhestand treten. Während dieser Zeit hat er denProduktionsstandort Domdidier zu einem hoch auto-matisierten Betrieb für Federklemmtechnik-Produktemit über 460 Mitarbeitern entwickelt. Als Verwaltungs-ratsmitglied wird er weiterhin seine wertvolle Erfah-rung in das Unternehmen einbringen. Zu seinem Nach-folger wurde René Brugger ernannt, der die Geschäfts-leitung ab 1. Oktober 2012 übernehmen wird. Er hateinschlägige Erfahrung im Management und Marktdes elektrischen Installationsmaterials sowie der In-dustrie- und Gebäudeautomation. Ausserdem war erviele Jahre bei der Firma Moeller und später in derBusiness-Unit «Automation» des US-Konzerns Eatontätig und ist Präsident des Schweizer Technologie-Netzwerk swissT.net. www.wago.ch

René Brugger wird neuer Geschäftsleiter bei Wago

Pierre Esseiva(links) übergibtdie Geschäfts-leitung anRené Brugger(rechts) per1. Oktober 2012.

N A C H R I C H TE N 10.12 megalink 5

6 megalink 10.12 N A C H R I C H TE N

Die MSC Gleichmann-Gruppe hat in Stutensee bei Karlsruhe einneues Design Center für die Entwicklung von standardisierten Compu-ter-on-Modulen (COMs) und kundenspezifischen Systemdesigns ge-baut. In dem konzipierten Bau sind neben den Hardware- und Software-entwicklungsteams ESD/EMV-Labore und der CAD/CAM-Bereich un-

tergebracht. Im Obergeschoss findenauch die Projektleitung, der Einkaufund das Management eine neue Hei-mat. Das Erdgeschoss ist für dieBoard-Produktion vorgesehen, das Un-tergeschoss ist für Assembly undTests reserviert.Durch den Bau wird die Zusammenar-beit der unterschiedlichen Design- undProduktionsgruppen forciert, um fürnoch effizientere Prozesse zusorgen. Silvano Geissler, DirectorR & D + Production bei der MSC Gleich-mann-Gruppe, erklärt: «In den neuenRäumlichkeiten fassen wir alle in Stutensee ansässigen Entwicklungs-kapazitäten zusammen und erreichen damit eine noch bessere Kom-munikation und Zusammenarbeit aller Entwickler.» Neben dem neuenDesign Center in Stutensee unterhält das Unternehmen weitere DesignCenter in Neufahrn/München, Aachen und Augsburg. www.msc-ge.com

MSC weiht neues Entwicklungs- und Produktionsgebäude ein

Mit dem Bau des neuen Gebäudes in Stutensee setzt MSC Gleichmann-Gruppe auch weiter-hin auf den Fertigungsstandort Deutschland.

Silvano Geissler, Director R & D + Pro-duction der MSC Gleichmann-Gruppe.

Den Computer-on-Module (COM)-Markt hat MSC weiterhin im Blick-feld. «Ein wichtiger Schritt ist die heutige Einweihung des neuenDesign-Zentrums in Stutensee», so Wolfgang Eisenbarth, LeiterMarketing, Embedded Computer Technology, beim MSC Vertrieb.«In Zukunft wird die Unterstützung der Kunden während der Entwi-cklungs- und Prototypphase und eine zuverlässige Lieferung hoch-qualitativer Embedded-Produkte immer relevanter.» Der COM-Marktist geprägt durch leistungsfähige Express-Module mit Intel- undAMD-Prozessoren für High-End-Anwendungen und etablierten

Qseven-Modulen, die sowohl x86-als auch ARM-Prozessortechnolo-gien unterstützen. Weiter im Auf-wind sind bei MSC auch die kom-pakten ARM basierenden Nano-RISC-Prozessormodule, für die mitdem Unternehmen F & S jetzt eineSecond Source zur Verfügungsteht. Zusammenfassend stelltWolfgang Eisenbarth fest: «Durchdie Erweiterungen der Standardsfür COM Express- und Qseven-Module werden die Umsatzzuge-winne wieder stärker auf die ver-schiedenen Technologien verteilt.Wir erleben gerade bei Projektenim mittleren Volumenbereich eine

stark steigende Nachfrage.» Um den Kundenanforderungen nachschnellen Systemlösungen nachzukommen, nutzt MSC die Enginee-ring-Aktivitäten an alle Standorten. Zusätzlich wird das Angebot ansofort einsetzbaren Baseboards und marktbezogenen Lösungenständig ausgebaut. MSC selektiert auch in Zukunft ihre Prozessorher-steller und Produktgenerationen nach den wichtigsten Zielmärktenund wird, so Wolfgang Eisenbarth, die Zusammenarbeit mit Techno-logiepartner weiter forcieren. www.msc-ge.com

MSC behält den COM-Markt im Visier

Wolfgang Eisenbarth, Leiter Marketing,MSC: «Wir erleben gerade bei Projektenim mittleren Volumenbereich eine starksteigende Nachfrage.»

Am 1. September 2012 haben 33 Schulabgänger ihre Ausbildungbei Beckhoff Automation begonnen. Neben neun Ausbildungsplät-zen im kaufmännischen Bereich, die mit sieben Frauen und zweiMännern besetzt wurden, liegt der Ausbildungsschwerpunkt vonBeckhoff im Bereich Elektrotechnik. Hier wurden in den verschiede-nen Fachrichtungen Automatisierungstechnik, Betriebstechnik so-wie Geräte und Systeme insgesamt dreizehn Ausbildungsplätze anzwölf Männer und eine Frau vergeben. Fünf Schulabgänger habensich für den Beruf des Industrieelektrikers bei Beckhoff entschie-den. Eine Frau und zwei Männer werden zum/zur Fachinformati-ker/-in, Fachrichtung Anwendungsentwicklung, ausgebildet. Im Be-reich Lagerlogistik wurden zwei Ausbildungsplätze und für Medien-gestaltung, Fachrichtung Digital- und Printmedien, wurde ein Aus-bildungsplatz vergeben. Die Unternehmensleitung freut sich überdas grosse Interesse und die qualifizierten Bewerbungen. «Die zeit-liche Investition in verschiedene Massnahmen wie Schülerpraktika,Schnuppertage und Firmenbesichtigungen zahlt sich aus. Die Be-werber/-innen haben eine Vorstellung von dem, was sie erwartetund treffen ihre Berufswahl gezielt», so Kristin Trede, Personalma-nagement bei Beckhoff. www.beckhoff.ch

Beckhoff kümmert sich um den Nachwuchs

Die Auszubildenden haben allen Grund zur Freude.

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Die Leitung der Sparte Gehäusetechnik von Phoenix Mecanoübernimmt Anfang März 2013 Heinz Werner Rixen (51). Nach sei-ner Einarbeitungszeit soll er in dieser Funktion in das Direktoriumder Firma aufgenommen werden. Dipl. Ing. Dr. Heinz WernerRixen (RWTH Aachen) verfügt über umfangreiche internationaleErfahrungen im Bereich der Führung industrieller Firmen, zuletztim Bereich der Fahrzeugelektronik für den Sonder- und Nutzfahr-zeugbau.Er wird in seiner neuen Funktion Dieter B. Schaadt, Mitglied desDirektoriums seit 1991, ablösen, der 2013 mit 68 Jahren in denRuhestand geht. Herr Schaadt kam 1976 als Techniker zur RoseSystemtechnik GmbH (D) und wurde 1986 zum Geschäftsführerernannt. Seit 1991 ist er Direktor der Sparte Gehäusetechnik. Inseiner langen Karriere bei Phoenix Mecano hat er wesentlich zumAufbau und Erfolg der ganzen Gruppe beigetragen.

www.phoenix-mecano.ch

Phoenix Mecano:Neuer Leiter der Sparte Gehäusetechnik

Alle zwei Jahre verleiht Phoenix Contact die Distribution «Excel-lence Awards». Bereits zum zweiten Mal in Folge erhielt RS Com-ponents die Auszeichnung in der Region EMEA für die Zusammen-arbeit und Um-satzsteigerung2011. Der Distri-butor gewannausserdem denzum ersten MalvergebenenAward für die Re-gion Asien/Pazi-fik. Ausschlagge-bend dafür wa-ren das bemer-kenswerte Um-satzwachstumund die gemein-same Marktent-wicklung seit Be-ginn der Partner-schaft in 2010.Frank Stühren-berg, Executive Vice President von Phoenix Contact, kommentiertedie Ehrung: «Es ist mir eine grosse Freude, RS und Allied zumzweiten Mal in Folge für Ihre hervorragenden Leistungen auszu-zeichnen. Diese Awards sind die Anerkennung für die hervorragen-de Zusammenarbeit und das langfristige Leistungsversprechen bei-der Unternehmen, das weltweit und auf allen Ebenen getragenwird.»Erfreut führte Klaus Göldenbot, Global Sales Director von Electro-components, aus: «Wir sind stolz, dass wir als erstes Unternehmenzum zweiten Mal die Auszeichnungen für hervorragende Leistun-gen in der Distribution in den USA und in der Region EMEA erhal-ten haben und als erster Distributor den Award für Asien bekom-men haben. «Diese Auszeichnungen sind eine Anerkennung derharten Arbeit unserer Mitarbeiter in allen Geschäftsbereichen. IhrEngagement hat die erheblichen Verkaufssteigerungen der Produk-te von Phoenix Contact im vergangenen Geschäftsjahr ermöglicht.»

www.rsonline.ch

RS und Allied Electronics:erneute Auszeichnung für Distribution

V.l.n.r: Chris Page, Electrocomponents, Frank Stührenberg,Phoenix Contact, Ian Mason, Electrocomponents, Tobias Klus,Phoenix Contact, Klaus Göldenbot, Electrocomponents.

8 megalink 10.12 M E S S E / N A C H R I C H TE N

Recycling, zukunftssichere Konstruktionenund nachhaltige Betriebsführung durchAutomatisierung diskutiert. Zum ersten Malin diesem Jahr können alle Messebesucherdie Trendsessions und Keynotes kostenlosbesuchen.

Starke Partner zu Luft und Boden. Inzwischenkooperiert der Messeveranstalter MesagoMessemanagement mit der DeutschenLufthansa. Besucher profitieren von günsti-gen Tarifkonditionen auf den Flugstreckenvon und nach Nürnberg. Auch die Swiss be-fördert Passagiere in weniger als einerStunde nonstop von Zürich aus. Der Flugha-fen ist gut mit dem öffentlichen Verkehrverzahnt. Besucher erreichen innert kurzerZeit das Messegelände. Auf der Homepageder Veranstalterin können Flugbuchungenvorgenommen werden – eine Tageskartezur Messe gibt es dabei kostenlos.

Wieder früher in den Feierabend. Die verlän-gerten Öffnungszeiten wie im Vorjahr bis19 Uhr am ersten und zweiten Messetagwerden 2012 gestrichen und die Messeschliesst wieder um 18 Uhr. Das Angebot,den Messebesuch bis in die frühen Abend-stunden zu ermöglichen, wurde von denFachbesuchern nicht im erwarteten Massegenutzt. ■

besuchern werden über1500 aus der Schweiznach Deutschland rei-sen.

Mehr als «nur» eine Mes-se. Mit 48 Vorträgen,zwei Keynotes, drei Tu-torials und einer Trend-session zum Thema«Nachhaltige Automati-sierung im Maschinen-bau» präsentiert sichder parallel zur Messestattfindende Kongressgewohnt umfangreich.Am Dienstag, den 27.November, bieten zweiKeynotes zu «Technolo-giewandel intelligent

gestalten» und «Vom Internet der Dinge zurSmart Factory – Auf dem Weg zur 4. indus-triellen Revolution» innovative Ansätze zudiesen Themen. Hierbei wird die elektrischeAutomatisierungstechnik als Ursprung desstetigen Technologiewandels von Dr. Tho-mas Bürger von Bosch Rexroth dargestelltsowie die Veränderungen der modernenKommunikation durch die Industrie 4.0 vonProf. Dr.-Ing. Detlef Zühlke vom DeutschenForschungszentrum für Künstliche Intelli-genz untersucht.Eine der Trendsessions am Mittwoch, den28. November, bietet neue Überlegungenzur nachhaltigen Automatisierung. Unter derLeitung von Prof. Walter Schumacher vonder TU Braunschweig wird über die Analyseder Versorgung mit Rohstoffen sowie deren

ie Fachmesse für elektrische Automa-tisierung, die SPS/IPC/Drives in Nürn-

berg, präsentiert vom 27. bis 29. November2012 mit rund 1400 Ausstellern wiederzwölf Messehallen voll von spannenden In-novationen, Produkten und Lösungen ausdem Bereich der elektrischen Automatisie-rung. Darunter auch knapp 40 SchweizerUnternehmen. Doch nicht nur auf diesenStänden wird man «Schwiizerdütsch» hören:Von den erwarteten mehr als 50 000 Fach-

D

Automatisierung auf KursVom 27. bis 29. November werden mehr als 1400 Aussteller – darunter rund 40 Schweizer –

die neuesten Entwicklungen rund um die Automatisierung aus dem Hut zaubern – denn die

SPS IPC Drives lädt wieder nach Nürnberg ein.

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An die SPS/IPC/Drives gehen auch rund 1400 Schweizer. (Bild: Mesago)

Datum: 27. bis 29.11.2012Öffnungszeit: 9 bis 18/17 Uhr (Di.–Mi./Do.)Ort: Messe NürnbergInfos: www.mesago.de/sps

Die SPS IPC Drives 2012 in Kürze

RS Components und der Lieferant von energieeffizienten Produktenfür Leistungselektronik und mobile Designs, Fairchild Semiconduc-tor, haben ein Distributionsabkommen unterschrieben. Die Veein-barung soll den Geltungsbereich von RS als autorisiertem Vertriebs-partner von Fairchild-Produkten ausweiten. Zielrichtung ist der einfa-chere und schnellere Zugriff der Kunden zur Fairchild-Produktpalettefür etwa energieeffiziente elektronische Anwendungen und Halblei-terlösungen für Leistungselektronik, Optoelektronik und mobileDesigns. «RS Components hat sich als professioneller Distributormit hohem Ansehen für die ausgezeichnete Betreuung seiner Kun-

den erwiesen», so Mark Norman, Senior Vice President für weltwei-ten Vertrieb, Marketing und Distribution. Der umtriebige Distributorführt derweil rund 1500 Komponenten von Fairchild und fügte sei-nem Sortiment kürzlich mehr als 400 neue Produkte hinzu.Fred Knowles, Global Head of Product Inventory, führt aus: «DieseVereinbarung basiert auf der erfolgreichen Partnerschaft, die sichzwischen unseren beiden Unternehmen entwickelt hat. Die Einfüh-rung neuer Produkte ist für RS von höchster Wichtigkeit, da es un-ser Bestreben ist, die Produktauswahl und die Beschaffung für dieKunden weltweit zu verbessern.» www.rsonline.ch

RS Components und Fairchild Semiconductor unterschreiben Distributionsvereinbarung

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Nun steht es fest: Remo Lütolf wird Jasmine Staiblin ersetzen, dieals Chefin zum Stromkonzern Alpiq wechselt. Der Elektroingenieurmit einem Executive MBA vom IMD Lausanne arbeitet bereits

seit 1999 für ABB in verschie-denen Managementpositionenin Asien und Europa. Lütolf lei-tet seit 2004 die globale Ge-schäftseinheit Leistungselekt-ronik und Mittelspannungsan-triebe mit Sitz in Turgi. Zwi-schen 2005 und 2008 war erzusätzlich Regional ManagerNordasien für Automationspro-dukte mit Sitz in China. SeinAmt als Landeschef und Vor-sitzender der Geschäftsleitungvon ABB Schweiz tritt der 56-Jährige am 1. Januar 2013 an.Er wird nunmehr Chef von ei-nem der grössten Industrie-unternehmen in der Schweiz.Denn ABB Schweiz beschäf-

tigte Ende Juni 2012 rund 6900 Mitarbeitende. Ende 2011 warenes noch 6181. Der starke Personalzuwachs ist auf die Übernah-men der beiden Tessiner Firmen Trasfor und Newave zurückzu-führen. www.abb.ch

Remo Lütolf heisst der neue Mann bei ABB

Remo Lütolf wird Chef von 6900 ABB-Angestellten.

Seit 1958 war Gertrud Lützezusammen mit ihrem MannFriedrich Lütze im Einsatzbeim Aufbau der Lütze-Unter-nehmensgruppe und hat de-ren Entwicklung nachhaltigmitgeprägt. Mit ihr geht einecharismatische Persönlichkeit:Gertrud Lütze verstarb am28. September 2012 im Altervon 88 Jahren. www.luetze.de

Lütze-Firmengründerin ist verstorben

Reaativ kurzfristig legte Christopher Stephen Burke sein Aufsichts-ratsmandat bei Kontron nieder und wurde am Folgetag für die Dau-er von sechs Monaten in den Vorstand des Unternehmens berufen.Ebenfalls mit Wirkung zum 1. September 2012 wurde Andreas Pli-kat zum Vorstand bestellt. Das Chefgremium des Herstellers vonEmbedded Computer Technologie umfasst nun sechs statt bislangvier Personen. Warum Burke, der im kommenden halben Jahr alsChief Strategy Officer (CSO) für die Bereiche Unternehmensent-wicklung und M & A verantwortlich sein wird, nur sechs Monatebleibt, wurde nicht bekannt. Chris Burke, der in Kanada undDeutschland aufgewachsen ist, studierte an der kanadischen AcadiaUniversity Informatik. Seine berufliche Laufbahn begann er bei BellNorthern Research. Nach Stationen bei den Telekommunikations-unternehmen Nortel und Energis kam Burke 2001 zu Vodafone UK,wo er sich drei Jahre lang als CTO/CIO um Technologiethemenkümmerte. Heute führt er sein eigenes Unternehmen Buster Bur-ke, ist als Berater für verschiedene Firmen unterwegs und sitzt dar-über hinaus in diversen Führungsgremien. www.kontron.de

Kontron beruft zwei neue Vorstände


Am Freitag, 28. September2012, feierten 202 Bachelor-und Masterstudierende derHSR Hochschule für TechnikRapperswil ihren erfolgreichenStudienabschluss. Die Absol-venten erhielten ihre Diplomeim feierlichen Rahmen. AlsGastredner trat der Kabarettist

Thomas Lötscher alias Veri auf. Umrahmt wurde die Diplomfeiervon eigenen Beiträgen der Diplomandinnen und Diplomanden so-wie der Acappella-Band «acavoce the vocal sextett».Von den insgesamt 202 Diplomandinnen und Diplomanden schlos-sen 192 ein Bachelorstudium ab, 10 den Masterstudiengang «Mas-ter of Science in Engineering». Der schweizweit einzigartige Mas-terstudiengang für die Bereiche Technik, Informationstechnologiesowie Architektur, Bau- und Planungswesen wird seit 2008 vonden sieben Schweizer Fachhochschulen angeboten. Für herausra-gende Leistungen hat die HSR im Rahmen der Diplomfeier einenPreis verliehen: Der Preis ging an Stefan Zollinger aus Uster ZH alsbesten Masterabsolventen und für seine hervorragende Masterthe-sis «Human Motion Tracking Using Inertial and Magnetic Sensors»in der Vertiefung Sensor, Actuator and Communication Systems.

www.hsr.ch

202 Studis schliessen erfolgreich die HSR ab

Für jede Ladung.

Vom Grossauftrag aus Russland profitert auch ABB Schweiz. So wirddas Werk in Turgi drei Antriebe liefern, die in einen russischen Eisbre-cher eingebaut werden. Die Staatsreederei Rosmorport lässt bei BalticShipyards den Eisbrecher der neuen Generation mit einem dieselelektri-schen Antrieb von 25 Megawatt bauen. Das Schiff soll in der Nordseeund im Nordpolarmeer in dicken Eisfeldern kontinuierlich mit zwei Kno-ten fahren. Die Lieferung des Systems soll 2013 beginnen. Die unterdem Schiffsrumpf angebrachten Antriebsgondeln (Azipods) kommenmit 20 Prozent weniger Treibstoff aus als ähnliche Systeme. Der neuerussische Eisbrecher soll 2015 in Dienst gestellt werden. www.abb.ch

ABB-Werk Turgi liefert Antriebefür russischen Eisbrecher

Die Diplomübergabe ist wahrlich ein denk-würdiger Moment.

Stefan Zollinger (rechts), Masterstudent mitAuszeichnung.

ABB Schweiz erhält mit RenéCotting per 1. Januar 2013einen neuen Finanzchef. Zu-gleich wird er Mitglied derGeschäftsleitung. Cotting folgtauf Rajagopal Kannabiran, derauf denselben Zeitpunkt imABB-Konzern die Leitung derGroup Function Reporting &Consolidation übernimmt. Der42-jährige Schweizer hat inBetriebswirtschaft promoviertund ist seit 1995 für den Kon-zern in verschiedenen Positio-nen im Finanzbereich in derSchweiz und in den USA tätig.So war er von 2002 bis 2006unter anderem Finanzchef füreinen Teil- und in der Folge fürden Gesamtbereich der Geschäftseinheit Network Management inden USA, bevor er die finanzielle Verantwortung der globalen For-schung und Entwicklung übernahm. Seit 2009 ist er Head FinancialPlanning & Corporate Control am ABB-Hauptsitz in Zürich-Oerlikon.

www.abb.ch

ABB Schweiz ernennt neuen Finanzchef:René Cotting

Dass die Zahlen von ABB Schweiz stimmen –darum kümmert sich per. 1. Januar 2013René Cotting.


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Die Harting Technologiegruppe hat als eines der ersten Unterneh-men in Deutschland ein Energiemanagement eingeführt. Seitdemwird kontinuierlich an der Verbesserung der energieverbrauchendenAnlagen gearbeitet. Für ihre ganzheitliche Unternehmensstrategiezur systematischen Senkung des Energieverbrauchs wurde derTechnologiegruppe jetzt eine Anerkennung zuteil. In Berlin erhieltsie von der Deutschen Energie-Agentur GmbH den ersten Preisdes Internationalen Energy Efficiency Award 2012. «Das Unterneh-men setzt seit vielen Jahren systematisch Aktivitäten zurEnergieeffizienz um und konnte damit deutliche Energieeinsparun-gen erreichen», lobte die Jury. Die Auszeichnung wurde im Rah-men des dena-Energieeffizienzkongresses an Günter Behnke,Hauptabteilungsleiter Werksanlagen, Technische Dienste, Arbeits-sicherheit und Umweltschutz, und an Jochen Richter, Leiter Techni-sche Dienste von Harting KGaA, übergeben. Insgesamt beteiligtensich rund 70 Betriebe aus Industrie und produzierendem Gewerbean dem Wettbewerb. Der Energy Efficiency Award ist mit insge-samt 30 000 Euro dotiert. Er wird seit 2007 jährlich vergeben.Schirmherr der diesjährigen Ausschreibung war Bundeswirtschafts-minister Dr. Philipp Rösler. www.harting.ch

Harting managt Energie ausgezeichnet

Harting belegt in Berlin den 1. Platz um den Internationalen Energy Efficiency Award 2012der Deutschen Energie-Agentur GmbH (dena).

RS arbeitet mit Honeywell S & C seit über 20 Jahren erfolgreich zu-sammen. Honeywell S & C schätzt die Professionalität von RS undAllied bei der Akquisition und Betreuung von Kunden, der schnellenMarkteinführung neuer Produkte und der hervorragenden Aufstel-lung im E-Commerce und gab den Anstoss zum weltweiten Ver-tragsschluss. Die Vereinbarung stärkt die Zusammenarbeit beiderUnternehmen, wodurch sich Effizienzsteigerungen, Kosteneinspa-rungen und die Verbesserung der Lieferfähigkeit der Produkte vonHoneywell S & C ergeben.Phil Dock, Global Head of Product & Supplier Management von RSComponents, sagte: «Diese Vereinbarung sichert unser gemeinsa-mes Engagement mit Honeywell ab, und wir werden partnerschaft-lich unsere Verkäufe steigern. Es ist eine Bestätigung für unsereKompetenz in weltweiter Distribution, Abdeckung aller Produktkate-gorien und E-Commerce.» Lionel Caillat, Vice President & GeneralManager EMEA von Honeywell S & C führt aus: «RS hat einen aus-gezeichneten Ruf für die Unterstützung der Kunden in den Berei-chen Automation, Instandhaltung und Elektronik und ist bei denMarkteinführungen neuer Produkte äusserst professionell. Wir sindsehr erfreut über diese weltweite Vereinbarung, die auf unsererschon lange in UK und Europa praktizierten guten Zusammenarbeitund der in Nordamerika existierenden Vereinbarung aufbaut und dieweitere Zusammenarbeit absichert und vertieft.» www.rsonline.ch

RS und Allied Electronics partnern mitHoneywell Sensing and Control

Lionel Caillat, Vice President& General Manager EMEA(links), Honeywell S&C PhilDock, Global Head of Product& Supplier Management, RSComponents.


Nur um einige Namen zu nennen: Danfoss, Getriebebau Nord, Indeloder etwa Sick. Die Mitgliederliste der Ethernet Powerlink Stan-dardization Group (EPSG) hat erneut einen deutlichen Zuwachs ver-zeichnet. In den vergangenen Wochen traten neun Unternehmender Nutzerorganisation von Powerlink und OpenSafety bei. Bei denNeumitgliedern handelt es sich um Unternehmen aus unterschiedli-chen Branchen, die die Ethernet-Standards in verschiedenartige Pro-dukte integrieren. «Powerlink-Nutzer profitieren von einer stark stei-genden Zahl verfügbarer Geräte und Komponenten für das herstel-lerunabhängige Echtzeit-Ethernet», zeigt sich EPSG-Geschäftsfüh-rer Stefan Schönegger über das anhaltende Mitgliederwachstumder Nutzerorganisation erfreut.

Zum Beispiel im Bereich des Steuerungsbaus stellt ein Powerlink-Mas-ter von Indel gemeinsam mit OpenSafety-Komponenten eine OEM-Systemlösung für Erodiermaschinen dar, während Comau und SeproRobotersteuerungen auf diese innovative Basis stellen. Die entspre-chenden Produkte und Lösungen werden die neuen Mitglieder sowohlals Messe-Highlights der SPS IPC Drives 2012 auf den Ständen prä-sentieren. Darüber hinaus werden sie auch auf den EPSG-Ständen 114und 117 in Halle 6 zu sehen sein. www.ethernet-powerlink.org

Neue Mitglieder beider Powerlink Community

Die EPSG-Gruppe erfreut sich eines kontinuierlichen, starken Wachstums ihrer Mitgliederzahlen.

Das Schweizer Technologie-Netzwerk swissT.net wächst: Anlässlichder offizielen Gründungsveranstaltung in der Umwelt Arena Spreiten-bach fiel der Startschuss für den neuen Fachbereich Gebäudeauto-mation. Unter dem Namen swissBuil-dingAutomation.net erhalten Unter-nehmen aus dem Umfeld der Gebäu-deautomation eine eigene Plattformund profitieren von der weitreichen-den Kompetenz des Verbandes. Fürviele der rund 400 Mitglieder desswissT.net gehört die Gebäudeauto-mation bereits zu den eigenen Kern-kompetenzen – sei es als Komponen-tenanbieter, als Entwickler oder alsSystemintegratoren. Mit dem neuen Fachbereich wird der Verbandden Bedürfnissen dieser Unternehmen gerecht und bietet zukünfti-gen Mitgliedern eine Plattform, die direkt auf sie abgestimmt ist. DerFachbereich will Experten auf Augenhöhe zusammenführen, um dieMarkteinführung von Neuem und Innovativem zu ermöglichen undden Herstellern von Komponenten und Nischenprodukten die Dar-stellung als Teil der ganzen Branche zu ermöglichen. www.swisst.net

swissT.net mit neuem FachbereichGebäudeautomation

Die Gebäudeautomation wird in dasSwiss Technology Network integriert.

Der Verband europäischer Hersteller von Komponenten für die Käl-te- und Klimatechnik (ASERCOM) hat in diesem Jahr den «ASER-COM Energy Efficiency Award» gleich zwei Mal verliehen. Aufgrundder vielseitigen Wettbewerbsbeiträge entschied die Jury erstmals,zwei Auszeichnungen zu vergeben. Die beiden deutschen Gewin-ner, Ebm-Papst Mulfingen und Güntner, wurden für ihre innovativenKonzepte auf dem Gebiet der Kälte- und Klimatechnik prämiert. DerAward wurde am 8. Oktober 2012 im Rahmen des von Asercomund Epee veranstalteten Symposiums an die Preisträger verliehen.Die Auftaktveranstaltung findet traditionell am Vorabend der Chill-venta statt, der Weltleitmesse der Kälte- und Klimabranche.

Wert legte die Jury auf Energieeffizienz und die Verringerung derCO2-Emissionen. Zusätzliche Kriterien waren die Einhaltung vonEU-Richtlinien und Gesetze, wie etwa ErP-Verordnungen, techni-sche und wirtschaftliche Umsetzbarkeit. In seiner Laudatio würdigteJurymitglied Prof. Dr. Michael Arnemann von der Hochschule inKarlsruhe die aerodynamische Optimierung durch den Diffusor Axi-Top. Dieser wird bei Anwendungen luftgekühlter Wärmeübertragereinem Axialventilator nachgeschaltet und reduziert durch das Prinzipeiner umgekehrten Düse die Geräuschemission und Austritts-verluste. www.ebm-papst.ch

Ebm-Papsts AxiTopmit Energy-Award ausgezeichnet

Dr. Bruno Lindl (rechts),Geschäftsführer Forschungund Entwicklung von Ebm-Papst, nahm von Prof. Dr.Michael Arnemann von derHochschule in Karlsruhe dieAuszeichnung entgegen.

Der prämierte AxiTopDiffusor reduziert Geräuscheund Austrittsverluste.


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Penta hat Horst Mattusch zum Vice President für Vertrieb und Mar-keting ernannt. Das Unternehmen entwickelt und fertigt wartungs-freie Industrie- und robuste Tablet-PC’s insbesondere für Anwenderin der industriellen Fertigung und der Lebensmittelverarbeitung, derInter- und Intra-Logistik sowie weiteren Anwendungsfeldern mit rau-en Umgebungsbedingungen. Zudem ist Penta Spezialist für lüfterlo-se und hygienische Medical-PCs für den Einsatz etwa in Kranken-häusern oder Rehakliniken.In der neuen Position ist Mattusch für den globalen Ausbau des Ver-triebs für Industrie-, Lebensmittel-, Logistik- und Medizincomputerverantwortlich. Schwerpunkte liegen im Management der eigenenVertriebsmannschaft und im Ausbau der externen Vertriebskanäle inZentral- und Osteuropa sowie in USA und den BRIC-Staaten. AlsQualifikation für die Aufgabe kann er auf mehr als zehn Jahre Be-rufserfahrung in der Branche für robuste Computer-Technologie zu-rückblicken: er leitete zuvor den Vertrieb namhafter Unternehmenwie etwa Kontron oder Congatec.«Um unseren kontinuierlichen Expansionskurs weiter voranzutrei-ben, haben wir eine neue Vertriebsleitungsebene mit der internatio-nal gängigen Bezeichnung «Vice President Sales & Marketing» ge-schaffen. Wir sind sehr froh, für diese Position einen so erfahrenenVertriebsexperten wie Horst Mattusch gefunden zu haben», erklärtHelmut Müller, Geschäftsführer von Penta. «Er hat profundes Ver-

triebs-Know-how aus sowohl börsennotierten wie mittelständischenUnternehmen und verfügt über gute Kontakte zu wichtigen Keyac-counts in unseren Kernzielgruppen. Damit ist er bestens gerüstet,den Ausbau von Pentas führender Marktposition in den Branchenfür Industrie, Lebensmittelverarbeitung, Logistik oder Medical-PCsnahhaltig zu unterstützen.» www.penta.de

Horst Mattusch leitet Pentas Vertriebsmanschaft

Horst Mattusch, Vice President Sales & Marketing, Penta.


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Omron Electronic ComponentsEurope ernennt Daniel Jans-sen zum Senior Sales Managerfür Zentraleuropa, die Bene-lux-Staaten und Emerging Mar-kets. Zu der von ihm betreutenRegion auch gehören Deutsch-land, Österreich und dieSchweiz. Vor seinem Wechselzu Omron war Janssen sechsJahre lang als Global AccountManager - Telecom & Automo-tive bei der Chimei InnoluxCorporation tätig und davorfünf Jahre als Projektmanagerbei TPO, hervorgegangen ausdem Zusammenschluss vonPhilips Mobile Display Sys-tems und Toppoly Opto. SeineKarriere begann als Entwick-lungsingenieur bei Philips Mo-bile Display Systems und TPAEngineering. Der Ingenieurkommentiert seine Beförde-rung: «Omron Electronic Com-ponents hat eine hervorragen-de Reputation für Qualität, ei-ne starke Führungsstruktur inEuropa und ein echtes Enga-gement für die Region. Als Se-nior Sales Manager habe ichdie spannende Gelegenheit,ein effektives Team mit einerklaren Vision für mehr Wachs-tum in Märkten mit grossenPotenzial zu führen».

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Daniel Janssen istneuer Vertriebschefbei Omron

Daniel Janssen kümmert sich neu um denVerkauf bei Omron.

Die Peregrine Semiconductor Corporation, Fabless-Abie-ter von hochleistungsfähigen integrierten Hochfrequenz-schaltkreisen (HFIC), expandiert mit Eröffnung einesZentrums für Design, Entwicklung und Vertrieb in Rea-ding, England. Der englische Standort des Unterneh-mens fokussiert sich insbesondere auf spezielle HFIC-Produkte für europäische Normen, die die europäischenAnforderungen erfüllen. Eingeschlossen sind die euro-päischen Märkte für kommerzielle, industrielle undzuver-lässige Produkte, die den Grundpfeiler für Peregrines er-folgreiches Wachstum in Europa ausmachen. Peregrinedie beruft Mark Moffat zum Managing Director der Pe-regrine Semiconductor Europa bekannt. www.psemi.com

Peregrine Semiconductor erweitertoperatives Geschäft in Europa

Mark Moffat, Managing DirectorPelegrine Semiconductor Europa.

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BerufForschender Augenarzt

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© 2012 | National Instruments, NI, ni.com und LabVIEW sind Marken der National Instruments Corporation.Andere Produkt- und Firmennamen sind Warenzeichen der jeweiligen Unternehmen.

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Besuchen Sie uns auf derelectronica 2012in Halle A1 an Stand 317

16 megalink 10.12 M E S S E

neusten Stand der Technik anzupassen.Hier setzt die vom Schweizer Technologie-Netzwerk swissT.net veranstaltete Fachta-gung mit Fachreferaten und Tischmesse«Faszination Messtechnik» an.

Messtechnik, die fasziniert. Am 30. Oktober2012 trifft sich die Messtechnik-Communi-ty an der Fachhochschule in Windisch.Nach der Anmeldung, bei Kaffee und Gip-feli, können Besucher einen ersten Augen-schein der Messestände nehmen und sichbei den Ausstellern informieren. Um 9 Uhrgeht es mit einem ersten Highlight los: DerWeltraumexperte Bruno Stanek eröffnetdie Veranstaltung mit dem Vortrag «Effizi-ente Technologien als ewige Retter derWeltwirtschaft – auf Erden wie am Him-mel!» Anschliessend wird der Event inzwei Referate-Tracks gegliedert. Die Pau-sen dazwischen ermöglichen bereicherndeFachgespräche und den unverbindlichenGang zur spannenden Tischmesse. DieBandbreite der Referate ist wieder sehrbreit und interessant.

Kenntnisse, indem sie physikalische Zusam-menhänge sichtbar machen. Weitgehendunbemerkt bestimmt die Messtechnik un-ser tägliches Leben. Produkte werdenleistungsfähiger, stabiler, langlebiger, um-weltverträglicher und kosteneffizienter.Messtechnik ist dadurch für unsere Gesell-schaft und den wirtschaftlichen Erfolg vielerFirmen von grundlegender Bedeutung.Messtechnik findet meist unbemerkt in For-schung und Entwicklung statt. Aber auch inder Produktion, Qualitätssicherung und inder Instandhaltung und Wartung liefertMesstechnik wichtige Erkenntnisse. Dabeientwickeln sich Sensoren, Messgeräte undVerfahren mit der Vielzahl von Forderungenstetig weiter. Messtechniker sind gefordert,dieser rasanten Entwicklung zu entspre-chen und ihre Kenntnisse stets an den

ie umfassendste Messtechnik-Fachta-gung der Schweiz steht wieder vor der

Tür. Am 30. Oktober 2012 heisst es an derFachhochhochschule in Windisch wieder:«willkommen zur Faszination Messtech-nik.» Experten von 18 Unternehmen prä-sentieren an einer Tischmesse und in Fach-referaten Know-how und neue Produkterund um die Messtechnik.

Messtechnik ist überall. Messdaten und -ana-lysen erweitern und objektivieren unsere

D

Messen und prüfen – für ProfisAm 30. Oktober 2012 findet die Faszination Messtechnik – Fachtagung mit Experten-

referaten und Standmesse für wissenschaftliche und industrielle Messtechniker –

erneut an der Fachhochschule Nordwestschweiz in Windisch statt.

FACHTAGUNG FASZINATION MESSTECHNIK AM 30. OKTOBER 2012 IN WINDISCH

INFOSSwiss Technology Network, swissT.net

8604 VolketswilTel. 044 945 90 [email protected]

Datum: 30. Oktober 2012Öffnungszeit: 8.30 –17.00 UhrOrt: Fachhochschule Nordwestschweiz FHNW, WindischKosten: Eintritt bei Onlineanmeldung kostenlosAnmeldung: www.swisstmeeting.ch

Das Wichtigste in Kürze

An der Faszination Messtechnik wollen es die Zuhörer ganz genau wissen. (Bilder: P. Müller)

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FPGAs in der Messtechnik: Segen oder Fluch?Field Programmable Gate Arrays (FPGAs)sind digitale Bausteine, die in integriertenSchaltungen eingesetzt werden. ChristianGindorf, National Instruments Germany,zeigt, dass sie sich dank ihrer parallelen Ar-chitektur ideal für die Verarbeitung vonkomplexen Algorithmen eigenen. Ihre Pro-grammierung ist allerdings nicht trivial undsetzt vertiefte Programmierkenntnisse vor-aus. Der Referent will insbesondere auchdie Leistungsfähigkeit entsprechenderMessgeräte aufzeigen und die Vorteile an-hand praktischer Beispiele illustrieren.

Design und Prüfbarkeit. Christian Vetsch,SQC, beantwortet in seiner Speech unteranderem folgende Frage: Warum sollte derDesigningenieur Testpunkte in seinem De-sign berücksichtigen? Das Referat zeigt,was im Designstadium berücksichtigt wer-den muss, damit der fertig entwickelte Printdurch die Produktion geprüft werden kann.Dabei werden die unterschiedlichen Bedin-gungen für die Kontaktierung mit Nadelbett-adaptern und Flying Prober-Systemen be-sprochen.

Wirkungsgradmessung am elektrischen An-triebsstrang. Beim Referat von Klaus Lang,Hottinger Baldwin Messtechnik AG, geht esum ein praktisches Beispiel: Wie kann derWirkungsgrad eines Antriebsstrangs gemes-sen werden? Dafür wird normalerweise einMultimeter an der Batterie, ein Power-Analy-zer im Wechselrichter-Zwischenkreis undDrehmoment-Messwellen am Motoraus-gang eingesetzt. Die Differenz zwischen derelektrischen Leistung am Eingang und amAusgang des Wechselrichters ist dessenWirkungsgrad, analoges gilt für den Motor,dessen elektrische Eingangs- und mechani-sche Ausgangs-Leistung.Aussagen über die Verlustursachen oder zurOptimierung des Wechselrichters lassensich mit solchen Messungen jedoch nichttreffen, da die Daten des Zwischenkreises

vom Power-Analyzer in Echtzeit verrechnetund nicht kontinuierlich gespeichert wer-den. Eine spätere Detail-Analyse ist damitnicht mehr möglich. Darüber hinaus müs-sen die eingesetzten Messgeräte synchro-nisiert werden, um richtige Rechenergeb-nisse zu erhalten. Hier sind häufigeMessfehler die Folge. Klaus Lang stellt einMesskonzept aus Messdatenerfassung,Drehmomentaufnehmer und Auswertesoft-ware vor, das diese Probleme vermeidet.

Eine Disziplin hat Zukunft. Die optische Mess-technik ist mittlerweile zu einem fundamen-talen Zweig der Disziplin herangewachsen,wie Stefano Okretic von GMP weiss. SeineÜbersicht stellt die Technologie mithilfe vonAnwendungsbeispielen vor. Die Spannwei-te umfasst Messungen von einzelnen Pho-tonen bis zu Messungen von mehreren GWoptischer Leistung. Die Anwendungen fin-det man in fast allen Lebensbereichen wieetwa der Sensorik.

Jitter und Timing richtig analysieren. Die Jitter-und Timinganalyse ist eine wichtige Analy-sefunktion bei der Beurteilung des Zeit-managements der Signale in elektrischenSchaltungen. Häufige Anwendungen sindserielle Datensysteme und die Beurteilun-gen der Genauigkeit von Oszillatoren. Wei-ter gibt es auch Analysemöglichkeiten über-all, wo Zeitunterschiede analysiert werden

müssen, ganz unabhängig davon, ob sichdie Anwendung auf elektrische oder mecha-nische Zusammenhänge bezieht. In seinemVortrag präsentiert Thomas Stüber von Te-ledyne LeCroy die Grundzüge der Jitter- undTiminganalyse sowie die Analyse von Mes-sungen mithilfe von Histogrammen, Trend-und Trackfunktionen sowie Augendiagram-men. Wie wird dank der Clockrecovery-Funktion Jitter in Datenströmen gemessen?Was sagen Parameter wie Time Interval Er-ror (TIE), Total Jitter (Tj) oder Random Jitter(Rj) über die Qualität des Signals aus? DieAntworten dazu gibt das Referat im Track 2um 9.35 Uhr.

Thermografie für Labor und Analyse. ModerneWärmebildkameras werden immer leis-tungsfähiger und finden zunehmend Einsatzfür Labor- und Analyseanwendungen.Gleichzeitig wachsen die Ansprüche an IR-Softwaremodule mit dem Ziel, optimal auf-bereitete Aufnahmen und Daten zu liefern –und das ohne grossen Aufwand und mitFreude an der Auswertung. Andreas Zinss-meister von Flir Systems zeigt, wie all dieseAnforderungen unter einen Hut gebrachtwerden können. ■

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Linktronix AGHottinger Baldwin Messtechnik AGNational InstrumentsSQC AGExanovis AGLeCroy SAFHNW Hochschule für TechnikRoschi Rohde & Schwarz AGGMP SAHuber+Suhner AGSigmatek Schweiz AGEnkom Inventis AGEmitec agimcADD AGAptomet AGComputer Controls AGad+t AGNeukom Electronic AG

Aussteller

Physikalische MesstechnikElektronische MesstechnikExperimentelle MesstechnikEnergiemesstechnikPrüfstandsmesstechnikLangzeit- und ZustandsüberwachungTelekommunikationsmesstechnikHochfrequenzmesstechnikUmweltmesstechnikSensoren und SystemeSoftware zur Steuerung, Analyse, Darstellungund DokumentationWeb-basierte MesstechnikOptische Messtechnik

Themen

Links:Zwischen den Referaten präsentie-ren 18 Aussteller ihre Produkte undDienstleistungen.

Rechts:Wissen Antwort auf fast alle Fra-gen: Die Messtechnik-Experten ander «Faszination Messtechnik.»

18 megalink 10.12 A U TO M A TI O N

gangenheit. Mit System-Level-Design- undVerifikationstools wie etwa Matlab und Si-mulink ermöglichen das schnelle Prototy-ping von Algorithmen auf FPGAs.Das Evaluieren von Algorithmen auf FPGAserhöht seine Funktionswahrscheinlichkeit inder realen Welt. Neben der hohen Simula-tionsgeschwindigkeit können IngenieureFPGA-Prototypen auch zum Testen derSoftwarefunktionalität und zugehörigen Sys-tem-Level-Funktionen wie etwa RF und ana-loge Subsysteme verwenden.Darüber hinaus können grössere Datensetsverwendet werden, da FPGA-Prototypenschneller sind und potenzielle Bugs identi-fizieren, die von einem Simulationsmodellnur schwer entdeckt werden würden. Mo-del-Based-Design, das HDL-Code-Generie-rung verwendet, ermöglicht Teams, denersten Prototyp schneller herzustellen als ineinem manuellen Workflow (Bild 1). Zusätz-lich erlaubt dieses Verfahren, Algorithmenauf System-Level statt auf Implementati-ons-Level zu verändern, was die Turn-around-Zeiten deutlich verkürzt.

Baustein im Kommunikationssystem. Als Bei-spiel für den Model-Base-Ansatz für dasFPGA-Prototyping wird ein Digital DownConverter (DDC) als Fallstudie verwendet.Es handelt sich um einen Baustein, der invielen Kommunikationssystemen eingesetztwird (Bild 2). Ein DDC mischt das digitale Si-gnal eines hoch abgetasteten, analogen Sig-nals in das Basisband herunter, wo es mitweniger Rechenaufwand verarbeitet wer-

forderungen eines System-Level-Designs ef-fizient und in einem angemessenen Zeitrah-men vollständig zu testen.

So wirds gemacht. Ingenieure setzen deshalbFPGAs zur Simulationsbeschleunigung undzum Prototyping ein. Dies ermöglicht dieAbarbeitung grosser Testdateien. So lassensich Algorithmen, Architektur-Tradeoffs undTest-Designs fast in Echtzeit mit Real-World-Szenarien evaluieren. StundenlangesWarten auf den HDL-Simulator ist so Ver-

ovon Entwickler früher kaum zuträumen wagten, ist heute Realität:

Moderne Field Programmable Gate Arrays(FPGAs) und Application-Specific IntegratedCircuits (ASICs) verfügen über fast unbe-grenzte Ressourcen. Die Chip-Designerkönnen aus dem Vollen schöpfen. Warenfrüher mehrere Bausteine nötig, um eineApplikation umzusetzen, hat heute alles ineinem Platz – und noch mehr. Die Zeitendes Gatterzählens und Knauserns sind vor-bei. Dafür werden die Herausforderungenbei der Verifikation immer mehr zum Nadel-öhr. Die Verifikation mittels HDL-Simulato-ren allein reicht nicht mehr aus, um die An-

W

Testen wie die BestenChipdesigns werden immer komplexer und somit auch aufwändiger zu debuggen. Um

das korrekte Verhalten von ASICs und FPGAs bei der Entwicklung zu verifizieren, stos-

sen (V)HDL-Simulatoren an ihre Grenzen. Um einen Chip auf System-Level komplett

und in annehmbarer Zeit zu testen, sind neue Strategien gefragt.

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Bild 1: Wer gewinnt? Vergleich von Model-Based-Design und manuellen Workflow-Timelines für FPGA-Prototyping undASIC-Implementation. (Bilder: Mathworks)

Bild 2: Der Digital-Down-Converter (DCC) ist ein modularer Baustein im Kommunikationssystem.

den kann. Der DDC besteht aus einem pro-grammierbaren Oszillator (Numerical Con-trolled Oscillator, NCO), einem Mixer undeiner digitalen Filterkette.Folgend werden vier bewährte Vorgehens-weisen (Best Practices) für das Model-Ba-sed Design zur Erstellung von FPGA-Proto-typen mit Matlab und Simulink beschrieben.

Was bewirkt die Festkommaquantifizierung? Inder Regel testen Ingenieure neue Ideenund entwickeln erste Algorithmen mithilfevon Gleitkommazahlen. Die Hardware-Im-plementierung in FPGAs und ASICs erfor-dert jedoch eine Umstellung auf Festkom-makodierung, die häufig Quantisierungs-

fehler verursacht. Während eines manuel-len Workflows wird die Festkommaquanti-sierung vor allem während der HDL-Codie-rung durchgeführt. Die genauen Aus-wirkungen der Festkommadarstellung imVergleich zur Gleitkommareferenz ist dabeinicht einfach zu quantifizieren, wie auchmögliche Überläufe zu entdecken.Um eine optimale Entscheidung in Bezugauf die erforderlichen Bit-Längen für dieBrüche zu treffen, müssen die Gleitkomma-ergebnisse mit den Ergebnissen der Fest-kommasimulation verglichen werden – be-vor begonnen wird, HDL-Code zu imple-mentieren. Die Verlängerung der Brüche re-duziert den Quantisierungsfehler. Durch �

Bild 3: Die vier Schritte zur erfolgreichen Entwicklung.

Bild 4: Was bewirkt die Festkommaquantisierung im Vergleich zur Fliesskommaberechnung?

Solid State Relays

Power Semiconductors

High Power Semiconductors


Foils & Powerclips

Heatsinks

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Current Sensors

AC-& DC-Fans by PowerParts

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die Reduzierung nimmt jedoch die Wortlän-ge zu, die wiederum mehr Chipfläche benö-tigt und den Energieverbrauch steigert so-wie die maximal mögliche Taktfrequenzsenkt.Bild 4 zeigt die Unterschiede zwischen den Re-sultaten einer Festkomma- und Gleitkomma-Simulation für Phase 1 des Tiefpassfilters inder DDC-Filterkette. Die Unterschiede resultie-ren aus der Festkommaquantisierung. So zeigtBild 4 oben die Überlappung der Gleitkomma-und Festkommaresultate, während Bild 4 un-ten die Quantisierungsfehler an jedem Punktder grafischen Darstellung offenlegt. Abhängigvon der Design- spezifikationen müssen dieLängen der Brüche gegebenenfalls erhöhtwerden, um die eingeführten Quantisierungs-fehler zu verringern. In dieser DDC-Fallstudiekonnte dank dem Model-Based-Ansatz dieWortlänge von Teilen der digitalen Filterketteum 8 Bit reduziert werden (Bild 5).

Den Code automatisch erzeugen. Das Erstelleneines FPGA-Prototyps erfordert HDL-Code.Zur Beschreibung der Hardware wird meis-tens Verilog oder VHDL genutzt. Alternativbietet das automatische Generieren vonHDL-Code unter Verwendung des SimulinkHDL-Coders viele Vorteile. Anwender kön-nen schnell beurteilen, ob der Algorithmusin der Hardware überhaupt implementiert

werden kann, schnell verschiedene Imple-mentierungen von Algorithmen evaluierenund die beste auswählen oder Algorithmenschneller auf FPGAs testen.Die DDC-Implementierung der Fallstudiewurde innerhalb von 55 Sekunden in 5780Zeilen HDL-Code kompiliert. Der Code istleserlich und leicht verständlich. Die auto-matische Code-Generierung erlaubt, Verän-derungen am System-Level-Modell durch-zuführen und aktualisierte HDL-Implemen-tierungen innerhalb von wenigen Minutenzu erzeugen.

Testumgebungen in Aktion. Die HDL Co-Simu-lation erlaubt die Wiederverwendung vonSimulink-Modellen, um den HDL-Simulato-ren Stimuli hinzuzufügen und interaktiv eineSystem-Level-Analyse des Simulation-Out-puts durchzuführen (Bild 6). Während eineHDL-Simulation nur digitale Signale bereit-stellt, bietet eine HDL-Co-Simulation einevollständige Einsicht in den HDL-Code so-wie Zugang zur Gesamtheit aller System-Level-Analyse-Tools von Simulink. WerdenAbweichungen in den erwarteten Ergebnis-sen und den Ergebnissen der HDL-Simulati-on festgestellt, ermöglicht die Co-Simulati-on Ingenieuren ein besseres Verständnisder Auswirkungen der Abweichungen aufdem System-Level.

Die beispielsweise in Bild 6 dargestellteSpectrum-Scope-Ansicht erlaubt Ingenieu-ren, die Unterschiede zwischen erwartetenErgebnissen und Ergebnissen der HDL-Si-mulation zu ignorieren, da die Differenzensich im Sperrbereich befinden.Der digitale Waveform-Output dagegenmarkiert die Abweichung zwischen den er-warteten Ergebnissen und den Ergebnissender HDL-Simulation nur als Fehler. Der Inge-nieur mag letztendlich zur gleichen Schluss-folgerung kommen, aber es würde mehrZeit in Anspruch nehmen, die erforderlicheAnalyse durchzuführen.

Die Verifikation beschleunigen. Nach der Veri-fikation des DDC-Algorithmus durch dieHDL-Simulation oder HDL-Co-Simulation,kann er nun auf einer FPGA-Zielplattformangewendet werden. Eine auf FPGA basie-rende Verifikation des Algorithmus, die auchals FPGA-in-the-Loop-Simulation bezeichnetwird, erhöht die Funktionswahrscheinlich-keit des Algorithmus in der realen Welt. Sieermöglicht, Testszenarien schneller durch-zuspielen als eine reguläre HDL-Simulation.Für den DDC-Algorithmus wird das Simu-link-Modell verwendet, um die Test-Inputsfür das FPGA zu generieren und den Outputdes FPGAs zu analysieren. Wie schon in derHDL-Co-Simulation sind die Ergebnisse zurAnalyse in Simulink verfügbar. Tabelle 1 ver-gleicht die beiden Verifikationsmethoden,HDL-Co-Simulation und FPGA-in-the-Loop-Simulation, die für das DDC-Design verwen-det werden.In dieser Fallstudie war die FPGA-in-the-Loop-Simulation dreiundzwanzigmal schnel-ler als die HDL-Co-Simulation. Solche Simu-lationsbeschleunigungen ermöglichen esIngenieuren, ausgedehntere Testfälle durch-zuspielen und ihre Designs Regressions-tests zu unterziehen. Hierdurch wird ge-währleistet, dass potenzielle Problemfelderidentifiziert werden, die einer weiteren, ge-nauer detaillierten Analyse bedürfen.Obwohl die HDL-Co-Simulation langsamerist, bietet sie eine umfangreichere Ein-sicht in den HDL-Code. Sie ist demnachbesser für eine detailliertere Analyse vonProblemfeldern geeignet, die während derFPGA-in-the-Loop-Simulation gefundenwerden.Was wurde daraus gelernt? Anhand der vierskizzierten Best Practices sind FPGA-Proto-typen schneller und mit weit weniger Feh-lern herstellbar, als dies im Rahmen einestraditionellen, manuellen Workflows mög-lich ist. Die Modelle lassen sich über dengesamten Entwicklungsprozess verfeinernund für die FPGA-Implementierung Codeschnell regenerieren. Diese Fähigkeit er-möglicht wesentlich kürzere Design-Iteratio-nen. ■Bild 6: Ein Domain-spezifischer Rahmen unterstützt die Analyse von System-Level-Metriken.

Bild 5: Optimierung von Festkommadatentypen mithilfe von Simulink Fixed Point.

sind sie – analog zur SOA-IT – reine Soft-warekomponenten; auf unteren Ebenen vorallem mechatronische Funktionen zur Aus-führung von realen technischen Prozessen.Die Services beeinflussen den physikali-schen Zustand von mechatronischen Kom-ponenten und somit wiederum ihren techni-schen Prozess. Der Ort, an dem der Serviceausgeführt wird und der aktuelle Systemzu-stand spielen dabei eine Rolle. Eine SOA-Richtlinie empfiehlt die Anwendungen so-gar zustandslos zu implementieren, um ihreUnabhängigkeit zu ermöglichen.Eine mechatronische Komponente kann je-doch einen physikalischen Zustand besit-zen, wie zum Beispiel die aktuelle Positioneines Zylinders, der den Produktionsprozessmassgeblich beeinflusst. Um einen solchenService zu spezifizieren, sind deshalb nebender Beschreibung des Funktionsumfangsder Software auch eine Beschreibung derHardware sowie die exakte Angabe �

eine flexible Reaktion auf Abweichungen inder Produktion und Qualitätskontrolle. Mitt-lerweile gilt die SOA als Schlüsseltechnolo-gie zur plattformübergreifenden Unterstüt-zung von Unternehmensstrukturen undGeschäftsprozessen durch die Informations-technik (Bild 1). Ihre charakteristischenMerkmale, wie etwa das systematischeAuffinden von Diensten und die standardi-sierten Dienstschnittstellen, erleichtern dieIntegration neuer Funktionen und ermögli-chen einen hohen Automatisierungs- undOffenheitsgrad. Entwickler können so aufbereits vorhandene Services zurückgreifenund sie in ihre Systeme einbauen.

Bau einer Pyramide. Um das Paradigma indie industrielle Automatisierungstechnik zuadaptieren, müssen steuerungstechnischeFunktionen eines Fabriksteuerungssystemsals Services abgegrenzt werden. Auf höhe-ren Ebenen der Automatisierungspyramide

lexibel und anpassbar: Eigenschaften,die Unternehmen von ihren Mitarbeiten-

den und mittlerweile auch von ihren Tech-nologien fordern. Die serviceorientierte Ar-chitektur (SOA) – eine IT-Architektur –erfüllt diese Attribute und unterstützt dabeidie verteilte Datenverarbeitung. Alle An-wendungen sind darin integriert und infor-mieren Verantwortliche aktuell über laufen-de Prozesse und Ereignisse. Sie erlaubt

F

Von anderen lernenObschon sie in der IT breite Anwendung finden, ist die Automatisierungstechnik für die

Serviceorientierten Architekturen (SOA) Neuland. Die Anwendung des Paradigmas auf

das Abfüllen von Stückgut zeigt, dass Berührungsängste unbegründet sind.

EINSATZ VON SERVICEORIENTIERTEN ARCHITEKTUREN IN DER AUTOMATISIERUNGSTECHNIK

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Bild 1: Die Serviceorientierte Architektur (SOA) unternimmt nach ihrem Siegeszug in der IT erste Gehversuche in der Automatisierungstechnik. (Bild: Fotolia)


des Ortes nötig. Diese Unterschiede gren-zen den Einsatz von SOA für automatisie-rungstechnische Aufgaben von klassischenSOA-Anwendungen voneinander ab.Diese Unterschiede zeigen auf, dass sichder Einsatz von SOA für automatisierungs-technische Aufgaben von klassischen SOA-Anwendungen abgrenzt. Vor allen Dingenliegen gänzlich andere Randbedingungenund Anforderungen als bei klassischenSOA-Anwendungen für Geschäftsprozessevor, sodass andere Verfahren, Methodenund Technologien benötigt werden, die dieAnwendung von SOA in der Automationsystematisch unterstützen und optimal rea-lisieren helfen.

Der Nutzen machts. Der Einsatz der SOA inder Automatisierung (SOA-AT) zeigt ihrenkonzeptionellen Rahmen für die Anwen-dung im industriellen Fabrikumfeld auf.Dabei soll eine ganzheitliche Steuerungs-architektur entwickelt werden. Diese cha-rakterisiert sich wiederum durch folgendeEigenschaften: Die Verwendung von stan-dardisierten Kommunikationsschnittstellenund -protokollen und die funktionale Kapse-lung von mechatronischen und steuerungs-technischen Funktionen zu Services.Die elementaren Funktionen der Feldgeräte,die als Schnittstelle zum technischen Pro-zess agieren, werden als Basisservices be-zeichnet. Steuerungsprogrammen orchest-rieren sie nun zu höherwertigen Services(Bild 2).

Über alle Ebenen hinweg. Mithilfe standardi-sierter Schnittstellenbeschreibung undKommunikationsprotokollen können Ser-vices Ebenen-übergreifend aufgerufen wer-den: Das Vorgehen vereinfacht die vertikaleIntegration von Automatisierungskompo-nenten mit höheren Ebenen. Auch reduziertsich der Integrationsaufwand beim Tauschoder Hinzufügen von Komponenten. Dar-über hinaus verändert sich grundsätzlich dieSteuerungsprogrammierung, da die Imple-mentierung einer Steuerungslogik nicht

mehr durch die Ver-arbeitung der I/O-Sig-nale erfolgt, sonderndurch die Verwen-dung von Servicesauf eine abstraktereEbene gehoben wer-den kann. Dies er-möglicht die hard-wareunabhängigeSteuerungsprojek-tierung, die die Flexi-bilität von Planungs-und Rekonfigurati-onsprozessen vonProduktionsanlagen

steigert, den Programmierungsaufwand mi-nimiert und für eine höhere Wiederver-wendbarkeit der Steuerungsprogrammesorgt. Voraussetzung ist eine allgemeineService- Spezifikation, die unabhängig vomjeweiligen Hersteller ist und alleine auf derFunktionalität der Komponente beruht, so-wie eine geeignete Planungsmethode, diedie Vorteile der Serviceorientierung in vol-lem Umfang unterstützt.

In der Praxis. Der Demonstrator evaluiert dieSOA-AT-Entwicklungs-Konzepte (Bild 3):Der Produktionsprozess soll am Abfüllenvon Stückgut mit anschliessender Qualitäts-kontrolle aufgezeigt werden. Die genauenAuftragsdaten sind dabei nicht in einer zen-tralen Datenbank,sondern mithilfe ei-nes RFID-Tags (Ra-dio Frequency Iden-tification-Tag) direktam Produkt gespei-chert. Der ursprüng-lich konzipierteHard- und Software-aufbau wurde dabeiso weiterentwickelt,dass sämtliche Ge-räte über Service-Gateways verfügen,auf denen die Ser-vice implementiertwurden. Die Feldge-räte wurden durchMikrocontroller er-weitert und die zen-trale SPS durch ei-nen Industrie-PCersetzt. Die Mikro-controller sind mitdem PC über Ether-net verbunden undstellen die Anbin-dung zu den Feldge-räten wie Frequenz-umrichtern, RFID-Lese-Schreib-Gerä-

ten oder Induktions- und Ultraschallsenso-ren her. Dabei ist die Verbindung von Feld-gerät und Microcontroller individuell in Ab-hängigkeit der jeweiligen Schnittstelle desFeldgerätes, wie etwa Profibus, I/O-Signaleoder RS232, entworfen und realisiert.

Fazit – und, wie weiter? Das Konzept derSOA-AT ist Basis für die systematische Pla-nung und Realisierung von serviceorientier-ten Automatisierungssystemen in industriel-len Fabrikumgebungen. In Anlehnung daransind Methoden und Richtlinien festzulegen,die ihre Anwendung unterstützen und etab-lieren. Zentral ist die Definition der Services,die von Aspekten wie Zustandslosigkeit, lo-se Kopplung oder auch Wieder-verwendbarkeit abhängt. Dabei ist auch dieBerücksichtigung einer schrittweisen Ein-führung von SOA-AT zur Vereinbarkeit vonalten und neuen Technologien für die Ak-zeptanz des Ansatzes essenziell.Die Implementierung von serviceorientiertenTechnologien ist heute meist aufwändig.Dennoch werden standardisierte Prozessbe-schreibungssprachen zur Orchestrierung vonProduktionsprozessen, herstellerübergreifen-de semantische Geräte- und Anlagenmodel-le zur computergestützten Planung oder In-betriebnahme und Betrieb von Anlagen inder Produktion benötigt. ■

Bild 2: Die SOA-AT-Steuerungsarchitektur orchestriert die einzelnen Services.

Bild 3: Der Demonstrator zeigt wie es geht. (Bilder: Harting)

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und Regelanwendungen stark ausgeweitet.Sie dienen nicht mehr nur als einfacheSchnittstellenlogik, sondern übernehmenSignalverarbeitungsaufgaben wie benutzer-definierte digitale Filter, schnelle Fourier-Transformationen (FFTs) oder Logik für diePID-Regelung. Werden FPGAs innerhalb derDatenverarbeitung verwendet, könnenmehrere Algorithmen parallel ausgeführtwerden – im Gegensatz zur sequenziellenArchitektur bei Prozessoren. Trotz all ihrergebotenen Leistung und Flexibilität werdensie Mikrocontroller und Mikroprozessoren inEmbedded-Designs noch nicht ersetzen.Prozessoren sind derweil vergleichsweisekostengünstig und verfügen über ein etab-

Die programmierbare Logik wird zum zentralenElement. FPGAs werden seit über 30 Jahrenals digitale Schnittstellenlogik zwischen ver-schiedenen Komponenten eingesetzt. Dierekonfigurierbare Logik innerhalb ihrer An-ordnung eignete sich besonders für die Um-setzung komplexer Zustandsmaschinen undanwendungsspezifischer Logik, die unab-hängig von einem Prozessor mit garantier-ter Zuverlässigkeit und Determinismus ar-beitet. Inzwischen hat sich die Leistung vonFPGAs drastisch erhöht. Damit einher gin-gen erhebliche Verringerungen des Strom-verbrauchs und der Kosten. Aus diesemGrund hat sich die Verwendung von FPGAsin Embedded-Systemen für Mess-, Steuer-

b für eine Embedded-Anwendung nunein preiswerter Mikrocontroller oder

eine CPU mit höherer Leistung eingesetztwerden soll, liess sich bislang unkompliziertentscheiden. Das Urteil beruhte auf den er-warteten Leistungsanforderungen des Sys-tems.Zumal Steuer-, Regel- und Überwachungs-systeme inzwischen über immer mehrFunktionen verfügen, steigen auch die An-forderungen an die Rechenleistung. Des-halb werden vermehrt Mikrocontroller mitFPGAs kombiniert, die Funktionen überneh-men wie zum Beispiel schnelle und zuver-lässige Reaktionen auf I/O, Maschinenzu-standsüberwachung, zur Vorhersage vonAusfällen und Verbesserung der Sicherheitoder auch Bild- und Tonverarbeitung.

Rechenleistung wird gefordert. Die meistenEmbedded-Designs beginnen mit einer pro-zessorbasierten Komponente. Ein Mikro-controller oder -prozessor wird als zentraleStelle für grundlegende Steuer-, Regel- undÜberwachungsaufgaben verwendet, um dieBenutzereingaben abzuarbeiten und für all-gemeine Kontrollaufgaben. Für konventio-nelle Embedded-Systeme lieferte diese Ar-chitektur bislang genügend Rechenleistungfür das Abarbeiten aller Steuerschleifen unddas Aktualisieren der Protokolldateien. Kom-plexere Systeme hingegen mit aufwändigenSteuer-, Regel- und Signalverarbeitungsauf-gaben benötigen zusätzliche Verarbeitungs-komponenten wie etwa Field-Programm-able Gate Arrays (FPGAs), Digitale Signal-prozessoren (DSPs) oder Grafikprozessoren(GPUs). Sie verarbeiten die Daten mit höhe-rer Geschwindigkeit und erreichen ein de-terministisches Verhalten der Steuerung.

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FPGAs erobern den Embedded-MarktUm drängende Herausforderungen auf dem Embedded-Markt zu bewältigen, bietet sich

etwa die Kombination von FPGAs und Mikroprozessoren an. Dabei übernehmen die

Technologien auch ungeahnte, neue Aufgaben.

REKONFIGURIERBARE HARDWARE: CHANCEN UND MÖGLICHKEITEN FÜR DEN EMBEDDED-MARKT

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Mikrocontroller werden vermehrt mit FPGAs kombiniert, die Funktionen übernehmen wie zum Beispiel schnelle und zuver-lässige Reaktionen auf I/O.

A U TO M A TI O N 10.12 megalink 25

liertes Umfeld, einschliesslich Betriebssys-temen, Standardhardwaretreibern und Bib-liotheken für die Signalverarbeitung mit ein-facher Fliesskommaarithmetik. Werden nunProzessoren mit der FPGA-Technologiekombiniert, sind leistungsfähigerer Systememöglich, die die unterschiedlichen Anforde-rungen von komplexen Systemen mit ihrensequenziellen beziehungsweise parallelenArchitekturen optimal bewältigen. Die Inte-gration programmierbarer Hardware in einSystem ist der effektivste Weg, um Ände-rungen am Design durchzuführen, ohne Zeitund Kosten für einen Neuentwurf der Lei-terplatten aufzuwenden.

In der Praxis: so wirds gemacht. Invielen Industriezweigen wird dieKombination aus Prozessorenund FPGAs bei Embedded-Sys-temen eingesetzt. Das dänischeTechnikunternehmen ePowerTechnology etwa konzipierte einEmbedded-Steuersystem fürMuskeltests und Trainingsgerä-te; es heisst Sygnum. Die Trai-ningsanwendung nutzt dabei ei-nen fünfphasigen Motor, der,wenn während der Übung Wi-derstand aufgebaut werdenmuss, gleichmässig und sanftregelt. Das Unternehmen setzteFPGAs ein, um die Hochfre-quenz-Regelschleifen abzuarbei-ten, die die Geschwindigkeits-und Positionssollwerte aufrecht-erhalten. Ein Prozessor mitEchtzeitbetriebssystem arbeitetzudem weitere Steuerschleifenmit niedriger Regelfrequenz ab.Das US-amerikanische Unter-nehmen Xtreme Power wieder-um entwarf ein verteiltes Ener-giespeichersystem, das ausmehreren Prozessoren undFPGA-basierten Steuer- undÜberwachungsknoten besteht.Sie nutzen FPGA-Technologie,um sehr präzise Messungenan dreiphasigen Stromnetzendurchzuführen und mit ausge-klügelten Algorithmen die besteReaktion auf Instabilität beimStromnetz zu bestimmen. DerProzessor stellt die Ethernet-An-bindungen den anderen Knotenzur Verfügung, sodass sie de-zentral auf Daten für die Sys-temverwaltung und -diagnosezugreifen können.Das französische UnternehmenO’Mos, realisierte ein Embed-ded-System zur Überwachungvon Zerkleinerungsmaschinen in

Steinbrüchen. Damit lassen sich Sensor-werte fortlaufend beobachten und verarbei-ten, um Maschinenausfälle vorauszusagenund eine falsche Benutzung festzustellen.Diese Werte tragen zur Verringerung vonAusfallzeiten und Wartungskosten bei.O’Mos setzte FPGA-basierte I/O ein, die dieInline-Verarbeitung verschiedener physikali-scher Parameter wie Druck, Temperatur,oder Durchfluss übernahmen. Es wurdefestgelegt, dass der Prozessorteil des Sys-tems Messdaten protokolliert und mit derlokalen Mensch- Maschine-Schnittstellekommuniziert.

Testanwender einer frühen Stufe der De-signs mit rekonfigurierbarer Hardware habendie parallele Verarbeitung genutzt, um damitLeistungsanforderungen zu begegnen, ohnedass grosse Auswirkungen auf Systemkos-ten oder Entwicklungszeit spürbar sind.FPGA-Schaltkreise sind rekonfigurierbar.Daher gibt es viele Beispiele für Em-bedded-Designs, die schon früher einsatzbe-reit sind, weil die langen Vorlaufzeiten im Zu-sammenhang mit der Überarbeitung von Lei-terplatten entfallen. Das Endergebnis ist einSteuer-, Regel- und Überwachungssystemmit höherer Leistung, das innerhalb �

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kürzerer Zeit entwickelt wurde und höhereGenauigkeit und Zuverlässigkeit auch für an-spruchsvolle Anwendungen gewährleistet.

Willkommen in der neuen Embedded-Ära. Inder Welt der FPGAs sind Embedded-Mikro-prozessoren längst angekommen. Seit dieZahl ihrer Transistoren hoch genug ist, umsie zu integrieren, bieten Lieferanten ver-schiedene Embedded-Prozessoren an. Sonahmen sie Ende der 1990er Softcores(8-bit-, 16-bit- und dann 32-bit-Prozessorker-ne in Verilog oder VHDL bzw. als bereitsgeroutete Netzlisten) in ihr Portfolio, dieHardwaredesigner mittels Synthese- undPlace-and-Route-Werkzeugen im FPGA im-plementieren konnten. Zu Beginn des 21.Jahrhunderts wurde durch das Moore’scheGesetz ausreichend Transistorfläche ge-schaffen, sodass Anbieter die Mikroprozes-soren in das Silizium selbst, neben dieprogrammierbaren Logikblöcke, einbetten konnten. Das Implementieren der Cores di-

rekt in das Material schafft Platz für pro-grammierbare Logik, beschleunigt die Verar-beitung und Gesamtleistung des Chips undsenkt den Stromverbrauch.Xilinx hat diese Methode bei der Implemen-tierung der PowerPC-Prozessoren in Deri-vate seiner Modelle Virtex-4 und Virtex-5angewendet. Diese FPGAs sind auf einigenMärkten weiterhin erfolgreich. Das Unter-nehmen sah aber Bedarf, das Konzept wei-ter auszubauen und dazu ein vollständigverschachteltes Verarbeitungssystem zu er-stellen, das nicht nur Hardwaredesigner an-spricht.Im März 2011 gab Xilinx offiziell die erstenvier Bausteine dieser neuen 28-nm-Genera-tion seiner Extensible Processing Platform(EPP) Zynq-7000 bekannt. Jeder Bausteinbesteht aus einem Dual-Core-ProzessorARM Cortex-A9 MPCore mit L1- und L2-Caches, Speichercontrollern, grossen pro-grammierbaren Logikblöcken und einer Viel-zahl an gängiger Peripherie. Die EPP ist das

Resultat langer Forschung und Bemühun-gen, Prozessoren und programmierbareLogik auf einem Modul zu vereinen. Letzt-endlich hat Xilinx eine neue Geräteklassegeschaffen. Das Unterscheidungsmerkmalzwischen der EPP und einem konventionel-len FPGA mit einem Prozessor ist die Tat-sache, dass dabei der Prozessor das tonan-gebende Bauteil ist. So können Software-entwickler mit der EPP auch entwickeln, oh-ne in Hardwarebeschreibungssprachen wieVerilog oder VHDL versiert zu sein. Die Pro-grammierung der programmierbaren Logikeiner EPP setzt anfangs einen gewissenKenntnisstand beim Hardwaredesign oderUnterstützung durch einen Hardwareent-wickler voraus. Xilinx und andere Kundenund Partner wie National Instruments arbei-ten jedoch mit Hochdruck an der Entwick-lung neuer Werkzeuge, die die Programmie-rung des Hardwarebestandteils der EPPsweiter vereinfachen und noch mehr Mög-lichkeiten für Innovationen im Embedded-Bereich eröffnen. ■

Bei einer Standard-Messwert-Erfassungskarte wird die Flexibilität von FPGA und CPU genutzt, um kundenspezfischeFunktionen zu implementieren.

Die gemeinsame Kombination von FPGA und x86-Prozes-soren mit einer disziplinübergreifenden Engineering-Platt-form unterstützt die Entwicklung flexibler Systemdesigns.

(Bilder: National Instruments)

Technologie Vorteile Überlegungen

Mikrocontroller Niedrige Kosten, kleine Formfaktoren, einfacheProgrammierung

Zu langsam für leistungsstarke Anwendungen

Mikroprozessoren Hohe Taktraten für Anwendungen mit höherer Leistung,einfache Programmierung

Höhere Leistung, Architektur mit sequenziellerVerarbeitung

DSPs Dedizierte Komponenten für die Signalverarbeitung,Fliesskommaarithmetik

Inhärente sequenzielle Verarbeitung

GPUs Hohe Rechenleistung bei stark parallelen Anwedungen Höhere Leistung, benötigt CPUFPGAs Flexible Hardware durch softwaredefinierte, wiederprogram-

mierbare Schaltkreise – inhärent parallel für die VerarbeitungKomplexität bei der Programmierung inHardwarebeschreibungssprachen

ASSPs Schnell und für spezifische Anwendungsfälle optimiert,standardisierte, im Handel erhältliche Chips

Keine Flexibilität für geänderte Designs

ASICs Komplett massgeschneiderte Chips, für eine einzelneAnwendung optimiert

Hohe Investitionskosten, nur lohnenswertbei hohen Stückzahlen

Kern-Eigenschaften programmierbarer Bausteine

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elektrisch isoliert. Durch diese Isolierung istdas Potenzial des Floating-Gate nicht defi-niert («floating» = schwimmend).Für das Speichern eines Bits muss eine La-dung auf das Floating-Gate gebracht wer-den. Dies ist nur mithilfe des quantenphysi-kalischen Tunneleffekts möglich. Dazu wirdzwischen Source und Drain eine Spannungangelegt. Mithilfe einer relativ hohen Gate-spannung (rund 10 V) tunneln Ladungsträ-ger auf das Floating-Gate. Dadurch ändertsich die Schwellenspannung Ut am Control-Gate. Die Schwellenspannung Ut ist derWert, an dem der Transistor leitend wird. Jenach Interpretation kann der Zustand leitendals Bit «1» oder Bit «0» interpretiert wer-den. Analog erfolgt das Löschen der Ladungmithilfe einer negativen Spannung am Cont-rol-Gate des Transistors.Durch das Aufprägen von verschiedenenFloating-Gate-Potenzialniveaus (Multi-Level-Cell, 2-Bit- beziehungsweise 3-Bit-Zelle)können mehr als ein Bit je Flashzelle ge-speichert werden. Der Nachteil dieser Me-thode ist ein erhöhter Aufwand der Lese-logik und eine höhere Bitfehlerrate. DieFolge sind niedrigere Lese- und Schreibra-ten. Bei jedem Löschzyklus durchtunneln �

Die Speicherung eines beziehungsweisemehrerer Bits erfolgt über das Floating-Gate. Es liegt zwischen dem Control-Gateund der Source-Drain-Strecke (Bild 4) undist durch ein Dielektrikum (Oxid-Schicht)

D-Karten sind sowohl vom Formfaktorals auch der elektrischen Schnittstelle

standardisiert. Nur anhand des Aufdruckeslassen sich verschiedene Typen von Augeunterscheiden. Doch im Innern unterschei-den sich industrielle SD-Karten deutlich vonihren auf tiefe Kosten ausgelegten Consu-mer-Geschwistern. Im harten professionel-len Einsatz der Industrie sind Zuverlässig-keit, Lebensdauer und Robustheit wichtigerals ein möglichst tiefer Preis.

1. System-in-Package-Technologie. Bei derSystem-in-Package-(SiP)-Technologie, wer-den die Dies direkt auf der Platine verklebtund gebonded. Anschliessend werden sievergossen (Bild 2). Diese Technologie hatden Vorteil, dass die Chip-Module auch ver-tikal (Stacked-Die-SiP) aufgebaut werdenkönnen. Dadurch ist eine kostengünstigereIntegration verschiedener Halbleiter- undSMD-Technologien in einem Ge-häuse möglich.

2. Single-Level-Cell-Technologie. NAND-Flashist ein Typ von Flash-Speicher, der in der so-genannten NAND-Technologie gefertigt ist.Bei dieser Technologie werden Speicherzel-len seriell angeordnet (Bild 3), dadurch kön-nen gegenüber NOR-Flash etwa zwei Fünf-tel an Fläche eingespart werden. Jede Spei-cherzelle besteht aus speziellen Mosfets,die ein sogenanntes Floating-Gate besitzen.

S

9 : 0 für Industrie-SD-KartenSD-Speicherkarten werden weltweit milliardenfach in Consumer-Geräten eingesetzt

und bewähren sich im täglichen Einsatz. Sie bieten derzeit ein unschlagbares Preis-pro-

GByte-Verhältnis. Warum also sollte man für industrielle SD-Cards mehr Geld

ausgeben? Dieser Artikel verrät neun gute Gründe, warum für Industrieanwendungen

keine Consumer-SD-Karten verwendet werden sollten.

WARUM CONSUMER-SD-KARTEN IN DER INDUSTRIE NICHTS ZU SUCHEN HABEN

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AUTORENAndreas Bock, Dipl.-Ing. (FH)

Section Manager IndustrialMemory Solutions, Glyn GmbH & Co. KG

André Kepper, Dipl.-Ing. (FH), FAE IndustrialMemory Solutions, Glyn GmbH & Co. KG

Ansprechpartner in der Schweiz:Reto Zgraggen

Product Sales Manager, Glyn Schweiz

Bild 1: Einer industriellen SD-Karte sieht man die im Ver-gleich zu Consumer-Typen höhere Qualität und Robustheitvon aussen nicht an. (Bilder: Glyn)

Bild 2: Die industrielle SD-Karte in SIP-Technologie (links) ist der konstengünstigeren Consumer-Karte (rechts) technischdeutlich überlegen.

28 megalink 10.12 B AU E L E M E N TE

die Elektronen die Oxidschicht, wodurchdiese ein wenig beschädigt wird. Sobald dieIsolation der Oxidschicht verloren geht, istdie Flashzelle zerstört. Flash-Hersteller ge-ben für Single-Level-Cell-(SLC)-Flash-Schreib-zyklen von 100000 und für Multi-Level-Cell-(MLC)-Flash (2-Bit-Zelle) 10000 an. Dasheisst SLC-Flash hält um den Faktor 10 län-ger als MLC-Flash. Die Anzahl der Schreib-/Löschzyklen für die neueren im Consumer-Bereich eingesetzten MLC-Produkte liegtlaut Herstellerangaben bei 200–300. UmLese- beziehungsweise Schreibfehlern vor-zubeugen, müssen intelligente aber auchaufwändige Fehlerkorrekturalgorithmen (zumBeispiel Hamming Code) verwendet wer-den, die im Fehlerfall eine Korrektur vorneh-men können.Durch geeignete Algorithmen kann dieFlash-Lebensdauer erheblich verlängertwerden. Mit dem sogenannten «Wear-Le-veling»-Verfahren werden Schreibzugriffegleichmässig auf alle Flash-Zellen verteilt.Dadurch können die in Tabelle 1 angegebe-nen Schreibzyklen erreicht werden. DerNAND-Flash ist in Pages und Blöcken orga-nisiert. Eine Page besteht aus mehrerenEinheiten von je 512 Bytes (= 1 Sektor). EinBlock besteht aus mehreren Pages, wobeiimmer eine ganze Page auf einmal program-miert werden muss. NAND-Flashes sind soaufgebaut, dass nur blockweise gelöschtwerden kann. Dies bedeutet, dass einePage nur gelöscht werden kann, wenn dergesamte Block gelöscht wird. Tabelle 2zeigt die Organisation eines NAND-Flashes.

3. Power-Loss Protection. Stromausfall oderplötzliches Abschalten der Anlage solltenprinzipiell beim Einsatz von Flash-Produktenvermieden werden. Die Praxis hat jedochgezeigt, dass diese Fälle nicht auszuschlies-sen sind. Deshalb bieten Industrie-Speicher-karten heute Schutzfunktion an. Durch be-sondere Massnahmen innerhalb der ver-wendeten Hardware (Controller) und Firm-ware wird der Datenverlust bei plötzlichemStromausfall minimiert. Fehlerhafte Sekto-ren werden automatisch erkannt und als un-gültig markiert. Diese Massnahmen ge-währleisten einen störungsfreien Betrieb.

4. ESD-Stabilität bis 15 kV. Aufgrund der bes-seren Verarbeitung der Gehäuse (rundumverschweisst) sind die Karten unempfindlichgegen äussere Spannungseinflüsse undüberstehen auch elektrostatische Entladun-gen (ESD) bis 15 kV.

5. Stabilität der Kontakte. Bei der SiP-Techno-logie liegt die vergossene Platine voll aufund kann nicht durch die Schleifkontaktenach hinten gedrückt werden. Eine andereMöglichkeit, ein Verschieben zu verhindern,ist die mechanische Abstützung der Platinevon hinten. Beide Technologien verhindernzudem, dass die Platine mit den elektroni-schen Bauelementen wie Speicher- undKontroller-Chip in Vibration geraten können.Um die Kosten tief zu halten, sind die elekt-rischen Kontaktflächen bei Consumer-Kar-ten möglichst dünn. Bei Industriekartenwerden die Kontakte mit einer extra dicken

und stabilen Goldauflage versehen, um eineoptimale Kontaktsicherheit sowie die Lang-lebigkeit der Kontakte sicherzustellen.

6. Erweiterter Temperaturbereich. SD-Indust-riekarten sind generell im erweiterten Tem-peraturbereich (–20 bis +85 °C) und im in-dustriellen Temperaturbereich (–40 bis+85 °C) erhältlich.

7. Statisches und Dynamisches Wear Leveling.Verschiedene Wear-Leveling-Verfahren si-chern durch optimale gleichmässige Aus-nutzung aller Flash-Zellen eine möglichstlange Lebensdauer des Flash-Produktes.Prinzipiell kommen zwei Wear-Leveling-Ver-fahren zum Einsatz. Das dynamische WearLeveling verwendet nur freie Blöcke. Wenneine SD-Karte zu 90 Prozent belegt ist, dannkönnen nur rund 10 Prozent der Blöcke fürdas Wear Leveling verwendet werden. Diesführt zu einer drastischen Verkürzung derLebensdauer. Daher wird das dynamischeWear Leveling nur bei zeitkritischen Zugrif-fen (lange Daten-Bursts) eingesetzt.Das statische Wear Leveling verwendet zu-sätzlich die belegten Blöcke. Ein belegterBlock wird zuerst kopiert, dann gelöscht undsteht schliesslich für das Wear Leveling zurVerfügung. Der Nachteil dieses Verfahrensist der höhere Zeitaufwand, was sich negativ

Bild 3: NAND-Flash (oben) braucht zwei Fünftel weniger Platz als NOR-Flash (unten).

Ground Select

TransistorWord Line 0

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NAND-Flash

NOR-Flash

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Bit Line Select

Transistor

Sektorgrösse 512 Bytes

Sektoren/Page 8Pages/Block 64Pagegrösse 4 kByteBlockgrösse 256 kByteBlocks/Die 4096Dies/Chip 2Block Erase Time ca. 2–3 msFlash-Kapazität 2 GByte

Zu schreibende Blockgrössen: 2-GByte-SLC-Flash Schreibzugriffe Update-Frequenz Lebensdauer

Ein Block mit 256 KByte 800000000 1 Sekunde ca. 25 Jahre8 Blöcke mit 2 MByte 100000000 1 Sekunde ca. 3,2 Jahre

Tabelle 1: Beispielrechnung für die Lebensdauer eines 2 GByte-SLC-Flash. Tabelle 2: Organisation eines NAND-Flash-Speichers.

Bild 4: Der schematische Aufbau des Flash-Transistors zeigt, dass sich das Floa-ting-Gate zwischen dem Control-Gate und der Source-Drain-Strecke befindet unddurch eine Oxid-Schicht elektrisch isoliert ist.

Source

Control-Gate

Floating-Gate

Oxidschicht

Drain

n

p

n

auf die Schreibgeschwindigkeit nieder-schlägt. Daher werden in der Praxis immerbeide Verfahren gleichzeitig angewandt. Mo-derne Controller werben mit globalem WearLeveling, bei dem alle Flash-Chips als eineEinheit betrachtet werden. Dadurch wirdeine optimale Lebensdauer erreicht.Im Wesentlichen besteht die SD-Karte auseinem Controller, der zwei Schnittstellenbesitzt (Bild 5). Eine Schnittstelle stellt dieVerbindung mit der Aussenwelt her undentspricht der SD-Spezifikation 1.0, 2.0 oder3.0. Die Schnittstelle kann in zwei Modi(SPI- oder SD-Card-Mode) betrieben wer-den. Die zweite Schnittstelle stellt die Ver-bindung zum Flash her, in dem die eigentli-chen Daten abgelegt werden. SD-Kartensind intern wie eine Festplatte organisiert,also in Einheiten von 512 Bytes (512 Bytes= 1 Sektor). Der Controller verwaltet dasMapping von logischen Sektoren «Logicalblock addresses» (LBA) auf die physikali-schen Sektoren «physical block addresses»(PBA). Dies ist nötig, um zum einen dasWear Leveling realisieren zu können undzum anderen defekte Blöcke auszublenden(Bild 6, Block-Mapping).

8. Kapazitäten von 128 MByte bis 8 GByte. Wäh-rend die kleinste verfügbare Kapazität imConsumer-Bereich bei 2 GByte liegt, sindim industriellen Bereich selbst 128 MByte

gut verfügbar. Die obere Grenze liegt der-zeit bei 8 GByte, 16-GByte-Karten sind inVorbereitung.

9. Zukunftssicherheit. Die SD-Speicherkarte(dies gilt auch für Micro-SD-Karten) hat sichdurchgesetzt. Während andere Formate(zum Beispiel XD Picture Card, MMC,SmartMedia, Sony Memory Stick) mittler-weile vom Markt verschwunden sind odersich immer mehr zurückziehen. Der SD-Standard 1.0 unterstützt Kapazitäten bis ein-schliesslich 2 GByte. Bereits im Mai 2006wurde der Standard 2.0 (HC – High Capaci-ty) verabschiedet. Dieser unterstützt Kapazi-täten von 4 GByte bis 32 GByte. Für nochgrössere Kapazitäten wurde im April 2009der Standard XC geschaffen. Dieser unter-stützt Kartengrössen von 64 GByte bis2 TByte. Durch die Einführung der Ge-schwindigkeitsklasse UHS104 sind Trans-ferraten von bis zu 104 MByte/s möglich.Industriekarten haben den Vorteil, dass dieKomponenten-Controller, Firmware undFlash sich über einen längeren Zeitraum(2–5 Jahre) nicht ändern. Des Weiterenwird jede Änderung durch eine ProductChange Notification (PCN) dokumentiert.Damit bleiben Grössen wie Lebensdauer(Endurance), Stromverbrauch und Stabilitätkalkulierbar. ■

Bild 6: SD-Karten sind intern wie eine Festplatte organisiert, wobei der Controller Block-Mapping verwaltet.

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Physical Block Addresses (PBA)

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Bild 5: Eine SD-Speicherkarte besteht im Wesentlichen aus einem Controller mit zwei Schnittstellen.

Flash-Memory

ECC unit SD-Register

Control-Logic

Sector-Buffer

SD

-Car

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30 megalink 10.12 F O R S C H U N G / M E S S E

eine Farbe entwickelt, die über leitfähigenUntergrund Strom aus Sonnenlicht erzeu-gen kann. Sie ist günstig herzustellen undohne Spezial-Werkzeug auftragbar.Stromerzeugende Nanopartikel (QuantumDots) aus Titandioxid bilden den Kern derSolarfarbe. Zur Verbesserung des Strom-flusses sind sie entweder mit Cadmiumsul-fid oder Cadmiumselenid umhüllt. Nachdem Auftragen auf ein durchsichtiges, leit-fähiges Material wurde damit schon Energieerzeugt – allerdings liegt auch hier der er-reichte Effizienzgrad von einem Prozentnoch klar hinter dem avisierten Ziel. EineAusbeute von 6 Prozent soll dagegen schonan der University of Toronto erzielt wordensein. Auch hier werden Quantum Dots zueinem kalkulierten Preis von 15 bis 20 Dol-lar pro Quadratmeter Streichfläche aufGlas-Wafern verteilt.

Silizium einfach aufgesprühen. Wissenschaft-ler an der Technischen Universität Chemnitzerzeugen kosteneffizient photovoltaisch ak-tive, dünne Siliziumschichten aus chemi-schen Lösungen. Dazu synthetisiert manneuartige, Silizium (Si) enthaltende Molekü-le und bringt sie in Lösung, um sie auf fle-xible Substrate aufzusprühen oder zu dru-cken. Danach werden die Moleküle durchEnergiezufuhr – etwa durch Wärme oderLicht – so zersetzt, dass eine dünne Silizi-umschicht entsteht.Die Grundlagenforschung zur Anwendungder Materialien für photovoltaische Bauteilesoll in den nächsten zwei bis drei Jahren ab-geschlossen sein. Ausgehend von den Ein-zelmaterialien (zum Beispiel Dünnschicht-Silizium) wollen die Forscher auch die not-wendigen Dotierungsverfahren entwickeln,die letztlich zu modifizierten Si-Bauteilen fürSolarzellen führen sollen.

Der Streich-Akku. An der Rice Universitätwerden statt Solarzellen Akkus gesprühtund gestrichen. Energie auf Wänden soll da-mit in Kombination mit anderer streich- undsprühbarer Technologie hergestellt werden.Die Bestandteile einer herkömmlichen Lithi-um-Ionen-Batterie mussten dafür in eineflüssige Form gebracht werden. Die einzel-

ausserdem deutlich billiger und kleiner alsdie meisten Magnetfeldmesser und benöti-gen keine Kalibrierung.Den Kern des OLED-Magnetsensors bildetdas einmal einen Millimeter kleine Stück ei-nes organischen Halbleitermaterials. Es istauf einen Glasträger aufgetragen und in ei-nen kleinen Schaltkreis integriert. Der orga-nische Dünnfilm enthält negativ geladeneElektronen und positiv geladene «Löcher».In einem Magnetfeld verhalten sich dieElektronen wie kleine Kompasse. Ihr Spinrichtet sich nach der Richtung des Magnet-feldes aus.Ein Schaltkreis um den Sensor herum er-zeugt Radiowellen mit sich ändernder Fre-quenz. Ist ein magnetisches Feld präsent,kippen die Spins der Elektronen ab einer be-stimmten Frequenz, die genau einer Mag-netfeldstärke zugeordnet werden kann.

Eine vielversprechende Farbe. Forscher derUniversity of Texas haben andere Pläne: siewollen billige Solarzellen aus Kupfer-Indi-um-Gallium-Selenid (CIGS) mit Farbe aufHauswände auftragen. Die Prototypen ha-ben noch einen Wirkungsgrad von etwa ei-nem Prozent. Marktreife beginnt bei zehnProzent, das soll in drei bis fünf Jahrenmöglich sein.Auch an der University of Notre Dame in In-diana wird gestrichen; Tüftler haben dort

nnerhalb der Polymerelektronik bilden imGegensatz zur siliziumbasierten Elektronik

leitfähige Kunststoffe auf flexiblen Träger-materialien das Substrat. Dabei ermöglichendie Produktionsverfahren – wie etwa dieDrucktechnologie – eine ökologische undökonomische Massenproduktion von elek-tronischen Bauteilen.

Da geht noch mehr. Mittlerweile steht fest:Drucken ist nicht die einzige Möglichkeit,Elektronik auf das Trägermaterial zu brin-gen. Inzwischen wird sie gesprüht, gestri-chen und selbst gekleckert.So könnte etwa ein winziger orangefarbe-ner Klecks Plastikmaterial bald Kompasseund andere Magnetfeldsensoren ersetzen.Wissenschaftler der University of Utah ha-ben dazu organische Leuchtdioden (OLEDs)so umfunktioniert, dass sie Magnetfelderpräzise messen. Die OLED-Sensoren sind

I

StreichergebnisseLange Zeit wurde organische Elektronik nur gedruckt. Ihre Zukunft sieht indessen

vielseitiger aus. Neue wissenschaftliche Bestrebungen zeigen: sie kann gesprüht,

gestrichen und gar gekleckert werden.

TREND IN DER POLYMERELEKTRONIK

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In dem nur wenigeMillimeter grossen Feldaus organischem Halbleiter-material (rot) des OLED-Magnetsensors fungierenElektronen als winzigeMagnetfeldmesser. (Bild: Universität Utah)

nen Komponenten trug man anschliessend schichtweise auf undverschaltete sie miteinander. Eine darauf befestigte Solarzelle er-zeugte genügend Energie, um eine Leuchtschrift mit dem Wort«RICE» glühen zu lassen.Die geladene Batterie lieferte sechs Stunden lang Energie mit einerstabilen Spannung von 2,4 Volt. Und der Streich-Akku büsste selbstnach 60 Lade-/Entladevorgängen nur etwa zwei Prozent seiner Ka-pazität ein.

Grenzen und Möglichkeiten. Die Möglichkeiten von «Streich- undSprüh-Elektronik» sind noch gar nicht abzusehen. Eine Mauer miteiner Schicht Akku zu bestreichen und dann eine Schicht Solarzel-len aufzusprühen, um ohne «unansehbare» Solarpanels günstigStrom zu generieren und ebenso günstig zu speichern, könnte eini-ge Energieprobleme lösen. Noch machen allerdings Ausbeuten voneinem Prozent die Methoden zum Streichergebnis. Es werden alsonoch einige Jahre ins Land gehen, bevor der «Fassadenstrom» zumAlltag wird. ■

Solarzellen sollen in Zukunft aufgesprüht werden können. (Bild: Universität Texas)

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Bereits zum 25. Mal findet in München, zwischen dem 13. und 16. November 2012die Electronica – Messe für Komponenten, Systeme und Anwendungen – statt.

Ein Blick in die Zukunft. Im Fokus stehen Themen wie Embedded Solutions, Elek-tromobilität, Automotive oder Smart Energy Solutions. Die Leistungselektronik,die in allen Anwendungsbereichen eine entscheidende Rolle spielt, kommt eben-falls nicht zu kurz.

Ein vielfältiges Programm. Ob Smartphone oder Industriesteuerung: Um ein er-folgreiches elektronisches Produkt zu entwickeln, spielt nicht nur die Auswahldes richtigen Embedded-Baukastens eine Rolle. Essenziell ist das Zusammen-spiel der einzelnen Komponenten. Die Electronica veranstaltet deshalb erstmalsam 14. und 15. November die Embedded Platforms Conference, die in Vorträgeneinen Überblick gibt über bestehende Plattformen und Lösungswege, die Ent-wickler bei der Komponentenauswahl und im Systemdesign unterstützen.Mit dem 3-Säulen-Konzept bietet die Messezum Thema Automotive ein umfassendes An-gebot: Neben dem Ausstellungsbereich erwar-ten die Besucher die Electronica AutomotiveConference wie auch das Automotive Forum.Dazu sind unter anderem Strategievorträgevon Topmanagern der Bauelemente-, Zuliefer-und Automobilindustrie geplant.

Die Electronica in Kürze:Datum: 13. bis 16. November 2012Zeit: 8.00 bis 18.00/17.00 UhrOrt: Neue Messe MünchenInfos: www.electronica.de

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32 megalink 10.12 B I L D VE R A R B E I TU N G

schiedlichste Messaufgaben. Der WholePart-Modus verwandelt 3D-Sensoren in in-telligente 3D-Kameras. Sie erkennen denAnfang und das Ende von Objekten automa-tisch und erfassen, zeigen an und wertenkomplette Körper als Punktewolke aus.Weiter lassen sich mehrere Gocator-Senso-ren in einem System verwenden, für dieein Dual-Sensor-Modus eingerichtet wer-den kann (Bild 4). Bei Bedarf können dabeizwei LMI-Sensoren zu einem System kom-biniert werden. In dieser Konfiguration wer-den die aufgenommenen Profildaten zu-sammengefügt. Diese Methode kanneingesetzt werden, wenn der Prüfbereicheines Sensors nicht ausreicht und man die-sen vergrössern oder verdoppeln möchte.Auch wenn Objekte vor und nach einemFertigungsschritt inspiziert werden sollen,können zwei Einheiten hintereinander ge-schaltet werden, um den Prozesserfolg zuüberprüfen. Eine weitere Einsatzmöglichkeitdes Dual-Sensor-Modes besteht darin, zweiSysteme gegenüberliegend anzubringenund so die Messung des Gesamtmasses ei-nes Objekts zu ermöglichen.

iele 3D-Mess- und Regelaufgaben er-fordern mittlerweile Messgeräte mit

hohen Auflösungen, um auch kleine Objek-te im grossen Sichtfeld zu inspizieren. Derkanadische Hersteller LMI Technologiesdeckt diesen Bedarf mit zwei Familien an in-telligenten 3D-Sensoren nun ab – sie heis-sen Gocator. Die Serie der Kanadier nutztdas Prinzip der Lasertriangulation, um Bau-teile dreidimensional zu vermessen.Die Idee dahinter: von einem Laser wird dasdurch eine Linienoptik auf das Objekt abge-bildete Linienprofil mit einer Kamera beob-achtet. Da die geometrische Anordnung derKamera und des Lasers bekannt ist, kannmit trigonometrischer Formel über den Li-nienversatz, zum Beispiel die Bauteilhöhe,berechnet werden (Bild 1). Dieses Prinzipkommt in verschiedenen Anwendungenund Produkten zum Einsatz und stellt auchin der Bildverarbeitung keine Neuentwick-lung dar.

Einfach Handhabung und Konfigurationsober-fläche. Eine wesentliche Besonderheit derGocator-Produkte besteht jedoch in ihrereinfachen Handhabung: Die intelligenten3D-Sensoren zeichnen sich durch eine ein-fache Konfigurationsoberfläche (Bild 2) aus,auf die sich der Benutzer mittels eines Stan-dard-Browsers unter Eingabe der IP-Adres-se des eingesetzten Gocators verbindenkann. Daraus resultiert der Vorteil: die Konfi-guration ist unabhängig vom verwendetenBetriebssystem und verwendet auch keinezusätzliche Software.

Der Modus machts. Zur Verarbeitung derLaserprofile stehen dem Benutzer zweiModi zur Verfügung: Der «Profil-Modus»,der für die Betrachtung von Linienprofilenentwickelt wurde, und der «Whole Part-Mo-dus», der die Betrachtung mehrerer zusam-mengesetzter Linienprofile erlaubt (Bild 3).Beide Modi bieten Werkzeuge für unter-

V

Bildverarbeitung einmal andersEs sind zwei Familien der intelligenten 3D-Sensoren, die den Forderungen vieler

3D-Mess- und Regelaufgaben nach immer höheren Auflösungen nachkommen,

um kleine Objekte in einem grossen Sichtfeld zu inspizieren.

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Bild 1: Prinzip der Lasertriangulation: Aus der bekanntengeometrischen Anordnung von Kamera und Laser kann mittrigonometrischer Formel über den Linienversatz die Bau-teilhöhe berechnet werden.

(Bilder: Stemmer Imaging).

Bild 2: Konfigurationsoberfläche des LMI Gocator.

Metrisch kalibriert und mechanisch unempfindlich. GegenüberTriangulationssystemen, die aus einzelnen Komponentenbestehen, bieten die LMI-Produkte den Vorteil, dass sie fürein vordefiniertes Objektfeld metrisch kalibriert sind. DerBenutzer erhält somit direkt metrische Abstände als Ergeb-nis der Messwerkzeuge. Darüber hinaus sind die 3D-Senso-ren von LMI mechanisch unempfindlich: Sie werden in ro-busten Gehäusen mit Schutzklasse IP67 ausgeliefert, diesich aufgrund ihres kleinen Formfaktors und ihres geringenGewichts auch für den Einbau in engen räumlichen Verhält-nissen oder auf Roboterarmen eignen. Über die industriellenAnschlussstecker ist die Verbindung mit dem Gerät zur Kon-figuration und der Kommunikation mit einer Maschinensteu-erung zum Beispiel via Ethernet-Kommunikation sowie dieStromversorgung möglich. Der eingesetzte Genicam Trans-portlayer (GenTL) übernimmt dabei die Bildübertragung angeeignete Softwarepakete wie etwa Common Vision Blox(CVB) von Stemmer Imaging.

Das Familientreffen. Derzeit existieren zwei Familien der Go-cator-Sensoren, die in Laserklassen von 2M bis 3B vorlie-gen: Die Serie Gocator 2000 zeichnet sich durch einen vor-kalibrierten Sensor mit einer horizontalen Auflösung von 640Pixeln und zwei Anschlusssteckern für 100 Mbit-LAN undI/O mit Stromversorgung aus, die in verschiedenen Modell-grössen das Messen aller Objekte erlaubt. Die 2300-Familiegrenzt sich von der 2000er-Serie durch einen Sensor mit hö-herer horizontaler Auflösung von 1280 Pixeln sowie einerhöheren Geschwindigkeit ab. Sie sind auch in verschiede-nen, vorkalibrierten Grössen verfügbar und eignen sich zumMessen sämtlicher Objekte mit höherer Geschwindigkeit.Dabei liefern die 3D-Sensoren 3D-Profildaten bis in den Mik-rometerbereich. Zur diesjährigen Fachmesse VISION stelltLMI eine weitere Serie namens Gocator 1 vor. Mit den Go-cator-Produkten adressiert LMI 3D-Lösungen in unterschied-lichen Branchen wie etwa in den Bereichen Metall, Holz,Automotive, Elektronik und Transport. ■

Bild 3: Ergebnis einer Gocator-Aufnahme im Whole Part-Modus.

Bild 4:Zwei Sensoren im

Dual Sensor Mode ermöglichendie Messung eines Objektes.

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Unternehmen einerseits Kooperationen mitHochschulen vor Ort ein. Um den internenStandard qualifizierter Arbeitskräfte ande-rerseits zu garantieren, durchlaufen alleMitarbeiter die B & R Academy, die in 25Ländern und 18 Sprachen angeboten wird:Applikationsmitarbeiter werden währendvier Monaten in spezifischem Technologie-wissen unterrichtet.Auf internationalem Parkett arbeiten 730Fachkräfte allein verteilt in Büros in Europa,

Servo-Verstärker, eine Montagelinie für dieAssemblierung von Motor und Getriebe so-wie eine Fertigungslinie für die Motoren in-tegrierter Verstärker geplant.

Global spielen. Ein langfristig überlegterSchritt ist die globale Marschrichtung:«B & R hat sich international mit hoherKompetenz der lokalen Mitarbeiter aufge-stellt», konstatiert Peter Gucher, GeneralManager B & R International. Dazu geht das

oran liegt es: an der sympathi-schen Schmäh oder am internatio-

nalen Technologie-Know-how?Jedenfalls verfügt der österreichische Au-tomatisierungsspezialist B & R mit Haupt-sitz in Eggelsberg über beides. Und trotzder anhaltenden unsicheren Währungssi-tuation setzte er 2012 rund 430 MillionenEuro um – 2011 waren es noch 410 Mio.Euro. Dieses erneute Umsatzwachstumbestätigte der Geschäftsführer Hans Wim-mer an der Pressekonferenz Ende Septem-ber in Salzburg.

Lokal agieren. Derweil beschäftigt das Un-ternehmen 2400 Mitarbeiter – davon sind1670 alleine in Österreich tätig. Trotz derauch bei B & R spürbaren Konjunkturschwä-che in der zweiten Jahreshälfte gibt sichWimmer mit dem aktuellen Geschäftsjahrvorerst noch zufrieden: «Im Gegensatz zuähnlichen, vergangenen Situationen inves-tieren unsere Kunden in dieser ungewisse-n Zeit», unterstreicht der Geschäftsführer.Der weitere Erfolgsausweis kann sichdurchaus sehen lassen: Der Automatisierergewann in der ersten Jahreshälfte 250Neukunden. Im Jahr 2012 wurden bisher164 000 Steuerungssysteme, 14300 Indus-trie-PCs und Panel-Systeme sowie 16000Antriebssysteme ausgeliefert. Mittlerweilewürden nahezu 30 000 User die Automati-sierungssoftware Automation Studio nut-zen, mehr als eine Million Ethernet Power-link-Knoten seien im Feld installiert.Wimmer glaubt, dass die hauseigene Pro-duktion zum Erfolg beitrage. Darum geiztdas Unternehmen auch nicht mit Investitio-nen im eigenen Werk. So sind in Eggels-berg ein «Lean Pull»-System für weitere

W

Alle Zeichen stehen auf WachstumAuch in der derzeit unsicheren Wirtschaftssituation entwickelte sich der

österreichische Automatisierungsriese B&R durchwegs positiv: er tätigte

Investitionen im eigenen Werk, gewann zahlreiche Neukunden. gründete gar

eine türkische Tochtergesellschaft und wagt Schritte auf unbekannten Terrain.

Wie kommt das?

TROTZ UNSICHERER WIRTSCHAFTSSITUATION WÄCHST UND EXPANDIERT DER AUTOMATISIERER B & R

Hans Wimmer, Geschäftsführer B & R.

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Amerika und Asien. Unlängst wurde einetürkische Tochtergesellschaft in Istanbuleröffnet.

Schritte auf fremdem Boden. Dass China dievorderen Plätze im Wettbewerb um dieTechnologieführerschaft belegt, ist auchdem Österreicher länger klar. Innert kurzerZeit hat das Reich der Mitte sein Lowcost-image abgelegt und ist ins Leistungs-segment hineingewachsen, wie StefanSchönegger, Marketing Manager B & REggelsberg, festhält: «Chinesische Kundenbegnügen sich längst nicht mehr mit abge-speckten Produkten.»

Darob erstaunt es nicht, dass das Power-link-Kommunikationsprofil die höchste Nor-mierung in China für Feldbusse erreichte –der China National Standard GB/T-27960.Dank seiner Offenheit ist er der einzige In-dustrial Ethernet Standard mit höchsterNorm.Trotz all der guten Vorzeichen wird sichauch China mit Problemen der westlichenZivilisation – so dem Fachkräftemangeloder Umweltauflagen – auseinandersetzenmüssen. Grossunternehmen wie der Ös-terreichen schauen sich deshalb auch be-reits nach neuen, alternativen Absatzmärk-te um. ■

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Die Schweizer Tochtergesellschaft des österreichischen Automatisierungsanbieters B & R (siehe auch Artikelauf Seite 34) feiert 2012 ihr 25-jähriges Bestehen. Seit der Gründung im Frühjahr 1987 vertrauen zahlreicheSchweizer Unternehmen aus unterschiedlichen Branchen auf ihre Technologien und Produkte.Dazu gehört auch das Familienunternehmen Müller Martini, das seit zwei Jahrzenten in seinen Druckmaschi-nen und -weiterverarbeitungssystemen Automatisierungslösungen vom Thurgauer Automatisierer einsetzt.1992 begann die Kooperation mit einem Sammelhefter und erstreckte sich auf Entwicklungsarbeiten und Ver-besserungen der Maschinensteuerungssysteme von Müller Martini in den USA und auf nationaler Ebene undreicht bis heute ins Zeitalter der «Digital Solutions». Herwig Steimen, Direktor Müller Martini Electronic, kom-mentiert: «Als Anbieter von Gesamtsystemen für die Druckweiterverarbeitung ist es für uns von zentraler Be-deutung, im Bereich der Automatisierungstechnik einen kompetenten und zuverlässigen Partner zur Seite zuwissen.» Peter Brunner, Head of Corporate Automation, Müller Martini, ergänzt: «Die seit 20 Jahren beste-hende Zusammenarbeit zwischen B & R und Müller Martini hat sich bewährt und in zahlreichen Fällen mass-gebend zum Erfolg von Müller Martini beigetragen. B & R unterstützte uns von Anfang an mit erfahrenen Ap-plikationsingenieuren. Wir konnten vom B & R Automatisierungs-Know-how speziell bei komplexen Aufgabenprofitieren.»«Wir haben das Ziel, in allen Branchen des Maschinenbaus der Partner für innovative Automatisierungslö-sungen zu sein. Unsere langjährige Zusammenarbeit mit Müller Martini ist ein exemplarisches Beispiel für‹gelebte Partnerschaft›. Unsere Philosophie, Antriebe, Steuerung, I/O, Bussysteme und Visualisierung – dasganze Spektrum der Automation – aus einer Hand anzubieten, passt hervorragend zu Müller Martini», sinniertPaolo Salvagno, Geschäftsführer von B & R Industrie-Automation Schweiz.

www.br-automation.ch, www.muellermartini.com

B & R Schweiz jubiliert gleich zwei Mal

Auf eine gute Geschäftsbeziehung: Paolo Salvagno, Geschäftsführer von B & R Industrie-

36 megalink 10.12 TI TE L S TO R Y

oder gesundheitsschädlich sein können, innaher Zukunft Verfahren zur Gewährleis-tung von funktionaler Sicherheit eingesetztwerden, um die Risiken möglichst gering zuhalten.

Inwieweit betrifft die funktionale Sicherheitelektronischer Bauteile die Hardware bezie-ungsweise die Software?Funktionale Sicherheit verlangt nach zuver-lässiger Hardware und bewährter Software,um das Ausfallrisiko gering zu halten. Dazusind ständige Integritätsprüfungen bei Hard-und Software notwendig. Einige speziell fürfunktionale Sicherheit ausgelegte Software-pakete unterstützen den Zertifizierungspro-zess eines Systems ganz erheblich. Aberohne zuverlässige Hardware und umgekehrtgeht gar nichts.

EBV liefert nicht nur elektronische Bauteile,sondern bietet auch weitere Dienstleistungenan. Welche Dienstleistungen bieten Sie IhrenKunden genau an?

Steigt die Nachfrage nach «sicheren» elektroni-schen Bauteilen oder Mikroprozessoren?Bei einigen aufgabenkritischen Anwendun-gen werden bereits seit Längerem Verfah-ren zur funktionalen Sicherheit in der einenoder anderen Form implementiert. In derjüngsten Zeit verlangen jedoch wesentlichmehr Anwendungen nach funktionaler Si-cherheit, und auf dem Markt tauchen im-mer mehr neue elektronische Bauteile auf,die speziell für diesen Zweck konzipiertsind. Die Prozessoren, die ein System steu-ern, erfordern besondere Aufmerksamkeit,aber nicht nur die, sondern auch die zuge-hörigen Speicher, das Netzteil, die analogenSchaltungen, die die Signale von den Sen-soren verarbeiten, und die Schnittstellen,die die Aktoren steuern. Alle Teile einesSystems müssen abhängig von ihrer Funkti-onalität berücksichtigt werden.

Gibt es bestimmte Trends, die sich besondersstark auf die Anforderung von funktionalerSicherheit auswirken?Elektronik hält in allen Bereichen verstärktEinzug und immer mehr kritische Entschei-dungen sind von einer elektronischen Steu-erung abhängig. Wir dürfen keine Men-schenleben durch einen Ausfall in derElektronik aufs Spiel setzen, somit lässtsich leicht voraussagen, dass bei allen An-wendungen, die Verletzungsgefahr bergen

Frage: Wird «Funktionale Sicherheit» nach wievor unterbewertet und sind sich die Herstellervon Maschinen und Ausrüstung dieser Thematikbewusst?

Antonio Fernandez: Täg-lich nimmt das Be-wusstsein im Hinblickauf Funktionssicherheitzu, vor allem wegen derAnforderung, neueRichtlinien in bestimm-ten Märkten einzuhal-ten, wie in der Automo-bil-, Medizingeräte-,

Luftfahrt-, Maschinenbau- und Eisenbahnin-dustrie, bei Kraftwerken und sogar beiHausgeräten. Dies macht sich besonders inpunkto Qualität positiv bemerkbar: Elektro-nische Systeme müssen einwandfrei funk-tionieren, dabei aber auch zuverlässig undsicher für den Anwender sein.

«Wir kennen die Herausforderungen»Antonio Fernandez, Director Technisches Marketing bei EBV Elektronik, erläutert die

Herausforderungen, welche die «Funktionale Sicherheit» für die Elektronikentwicklung

darstellt.

DAMIT ELEKTRONIK NICHT ZUM SICHERHEITSRISIKO WIRD – FUNKTIONALE SICHERHEIT IM FOKUS

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Funktionale Sicherheit ist beim Zusammentreffen von Mensch und Technik sehr wichtig. (Bilder: Fotolia/EBV)

«Wir dürfen keine Menschenlebendurch einen Ausfall in der Elektronik

aufs Spiel setzen»Antonio Fernandez,

Director Technisches Marketing bei EBV Elektronik

TI TE L S TO R Y 10.12 megalink 37

EBV ist ein kundenorientierter Distributor,der die gesamte Lieferkette mit Logistik,flexiblen Finanzdienstleistungen und um-fassender Kundenunterstützung von derKonzeption bis hin zur Produktion ab-deckt.

Warum erfordert funktionale Sicherheit sointensive Beratung und warum ist so vielErläuterung und Unterstützung notwendig?Funktionale Sicherheit erfordert eine einge-hende Analyse sämtlicher Funktionen desSystems, damit eine korrekte Risikobewer-tung ausgeführt werden kann und die Si-cherheitsziele festgelegt werden können.Beim Entwicklungsprozessmüssen Best Practices im De-sign Anwendung finden, umSystemausfälle auf einem ak-zeptablen Niveau zu halten. Mit-hilfe von Zuverlässigkeitsstudi-en muss festgelegt werden,welchen Anteil bestimmte Aus-fälle von Software oder Hard-ware an der Systemausfallrateinsgesamt haben. Bei zufälligen,nicht vorhersehbaren Ausfällensollte das System den Fehlerdurch zyklische Selbsttests er-kennen können und sofort in ei-nen ausfallsicheren Zustand ge-hen. Die Systeme müssen denZertifizierungsprozess erfolg-reich durchlaufen.

Wie schafft es EBV, den Überblicküber sämtliche Verordnungen undRichtlinien zu behalten, sodassSie Ihre Kunden richtig beratenkönnen?Dank unseres Ansatzes der ver-tikalen Segmente kennen wirdie Herausforderungen, die un-sere Kunden in verschiedenenAnwendungsszenarien meisternmüssen, ganz genau. Wir arbei-ten mit Partnern zusammen, dieüber Fachkenntnisse im Bereichder funktionalen Sicherheit ver-fügen. Wir schulen unsere Ap-plikationsingenieure in diesemBereich und sie arbeiten mitden Fachleuten unserer Liefe-ranten zusammen, sodass siegemeinsam auf die Bedürfnisseunserer Kunden reagieren kön-nen.

In welcher Phase der Produktent-wicklung sprechen Kunden in derRegel mit Ihren Fachleuten?Je eher, desto besser. Funktio-nale Sicherheit erfordert einenSystemansatz von der Produkt-

konzeption über den gesamten Lebenszyk-lus eines Produktes.

Wie genau kann EBV Kunden bei der Entwick-lung ihrer Produkte helfen?Wir können ihnen einen Überblick überdie Anforderungen geben, sie an aner-kannte Fremdfirmen verweisen, eine ge-eignete Hardwareplattform empfehlenund sie bei der Entwicklung unterstützen.Ausserdem organisieren wir spezielleKundenseminare. Da wir bei EBV seit Jah-ren die Entwicklung und das Design vonHightechprodukten aktiv begleiten und dieSystemlösungen genau kennen, sind wir

für jeden Kunden, der funktionale Sicher-heit implementieren möchte, ein optima-ler Partner.

EBV bietet Mikroprozessoren in Form von «EBVChips». Könnten Sie erläutern, was EBVChipsüberhaupt bedeutet?In enger Zusammenarbeit mit unseren Part-nern in der Herstellung bieten wir Lösun-gen, die von bestehenden Standardproduk-ten derzeit nicht zufriedenstellend abge-deckt werden. Und in Zusammenarbeit mitunseren Kunden entwickeln wir neue Halb-leiter, die ihren Anwendungsbedürfnissenentsprechen. Dabei kann es sich um ein �

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38 megalink 10.12 TI TE L S TO R Y

Upgrade oder einen Teil eines bestehendenProzessors handeln, bei dem einige Peri-pheriefunktionen hinzugekommen sind oderweggelassen wurden, oder es könnte sichum die Integration eines Prozessors mitMixed-Signal- und Powergeräten handeln.

Bieten Sie EBVChips auch für Anwendungen insicherheitsrelevanten Systemen an?Warum nicht? Wir arbeiten mit erstklassigenPartnern in der Fertigung zusammen, die überdas notwendige Know-how und die Technolo-gie verfügen, um uns bei derart anspruchsvollen

Aufgaben unterstützen zu können. Tatsächlichentwickeln wir mit unseren Herstellern derzeitbereits EBV Chips für Märkte wie die Automo-bilindustrie und erneuerbare Energien, in denenhohe Zuverlässigkeit unabdingbar ist.

Wie unterscheiden sich Mikroprozessoren fürsicherheitsrelevante Systeme von «standard-mässigen» Prozessoren?Sie werden gemäss höchster Qualitätsstan-dards gefertigt und geprüft, verfügen überdie notwendige Peripherie für Selbsttest-Funktionen, besitzen Redundanz bei kriti-schen Funktionen und werden von be-stimmten Betriebssystemen unterstützt.

Wie viel Sicherheit kann man sich leisten – ist«totale Sicherheit» tatsächlich erreichbar?Die Herausforderung liegt im Entwurf einesSystems mit einer Ausfallwahrscheinlichkeitunter dem akzeptablen Niveau, abhängig vonder Funktionalität, der erforderlichen Verfügbar-keit und den Folgen eines Ausfalls. Es gibt ver-schiedene Sicherheitsanforderungsstufen (Sa-fety Integrity Levels). Derzeit sieht es danachaus, dass SIL3 der bei verschiedenen industri-ellen Anwendungen geforderte Standard wird(99,9% Verfügbarkeit, höchstens ein Ausfall in11000 Jahren). ■

In Flugzeugen ist funktionale Sicherheit lebenswichtig. Siewird aber auch zum Beispiel in Kaffemaschinen wichtiger.

Erst das optimale Zusammenspiel von Software und Hardware kann die nötige funktionale Sicherheit garantieren.

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40 megalink 10.12 I N M O TI O N / A N TR I E B E U N D F L U I D I K

dazu, eine Last entlang einer bestimmtenBahn zu bewegen. Antriebe mit den Ab-messungen von etwa 1 mm und wenigererzeugen naturgemäss nur äusserst geringeDrehmomente und Kräfte. Die damit er-zeugbaren Kräfte und Drehmomente sindoftmals so gering, dass es bereits ein Pro-blem darstellt, die eigenen inneren Reibkräf-te und Reibmomente zu überwinden.Bei mikromechanisch hergestellten Antrie-ben im Durchmesserbereich 2 bis 5 mmwerden dagegen bereits ausreichend hoheKräfte und Drehmomente erzielt, mit denensich reale Antriebsaufgaben bewältigen las-sen. Bei diesen Antrieben entstehen jetztallmählich mehr und mehr Anwendungs-möglichkeiten. Einsatzbereiche, die bereitsin der industriellen Umsetzung sind, findensich momentan vorrangig bei Medizingerä-ten: Dies sind Geräte für die minimalinvasi-ve Chirurgie und Diagnosewerkzeuge, die

er Begriff «Mikroaktorik» hat verschie-dene Bedeutungen. Einerseits ver-

steht man darunter Antriebe und Antriebs-vorrichtungen, die exakte Positionierungenim Mikrometerbereich erlauben. Hierzu gibtes seit vielen Jahren bereits bewährte Lö-sungen, die dennoch stets weiter verbes-sert werden. Dazu zählen Piezoantriebe,Hexapoden und auch Schrittmotorantriebemit ihrem bewährten Mikroschrittbetrieb.Andererseits bezeichnet man mit dem Be-griff auch sehr kleine Aktoren, die Kompo-nenten und Bauteile enthalten, deren Ab-messungen einige 100 Mikrometer be-tragen. Letztere wiederum lassen sich vonder Technologie her nochmals differenzie-ren: Man unterscheidet Mikroaktoren, diemikromechanisch herstellbar sind, und sol-che, die in lithografischen Maskenverfahren(ähnlich wie bei Halbleitern) hergestellt wer-den. Dabei werden die einzelnen Kompo-nenten aus einer Grundstruktur herausge-ätzt.

Fertigungsprobleme weitgehend gelöst. BeideArten von Mikroantrieben mit kleinen me-chanischen Abmessungen lassen sich heu-te stabil reproduzierbar herstellen. Die in-tensive Forschung auf diesen Gebietenwährend der letzten 15 Jahre, insbesondereauch in dazu speziell eingerichteten Sonder-forschungsbereichen, hat einen immensenTechnologieschub bewirkt. Machbar ist da-mit heute beeindruckend viel.Machbarkeit und Einsatz in der industriellenPraxis sind unterschiedliche Dinge. Ein An-trieb dient seinem ureigensten Zweck nach

D

Wenn Mikroantriebe zu winzig sindNur über den «Technology-Pull», das heisst die Nachfrage des Marktes, werden

Mikroantriebe in industrielle Anwendungen gelangen. Denn die Verbreitung von

Mikroaktoren ist keine Frage der Technologie – man kann heute bereits mehr, als man

braucht –, sondern es ist eine Frage der Einsetzbarkeit.

DIE HEUTIGEN UND ZUKÜNFTIGEN GRENZEN DER MIKROAKTORIK

INFOSFAULHABER MINIMOTOR SA

6980 CastelrottoTel. 091 611 31 00

[email protected]

AUTORDr. Thomas Bertolini, Geschäftsführer

Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG

Die in Croglio beheimatete Faulhaber Minimotorfeierte in diesen Wochen ihr 50-Jahr-Jubiläum. Seit1962 entwickeln, produzieren und vertreiben dieTessiner hoch qualitative Antriebskomponenten,vor allem die leistungsstarken DC-Kleinstmotoren,die auf dem System Faulhaber basieren.Bedingt durch die ständige Miniaturisierung derProdukte verfügt Faulhaber Minimotor über ein ho-hes Mass an Know-how – sowohl in der Mikrome-chanik als auch in der Elektronikfertigung.Die Faulhaber-Gruppe mit ihren 1400 Mitarbeiternist spezialisiert auf Entwicklung, Produktion und Ein-satz von hoch präzisen Klein- und Kleinstantriebs-systemen, Servokomponenten und Steuerungen biszu 200 Watt Abgabeleistung. Dazu zählt die Reali-sierung von kundenspezifischen Komplettlösungenebenso wie ein umfangreiches Programm an Stan-dardprodukten wie bürstenlose Motoren, DC-Kleinstmotoren, Encoder und Motion Controller.Vom Mikroantrieb mit 1,9 mm Durchmesser bis zumleistungsstarken 44-mm-DC-Kleinstmotor, kombi-nierbar mit verschiedenen Präzisionsgetrieben, bie-tet das Unternehmen zuverlässige Systemlösungenfür eine Vielzahl von Anwendungen.

50 Jahre Minimotor

Kleinstantriebe im Durchmesser-bereich von 2 bis 5 mm werdenin den nächsten fünf Jahren invielen Anwendungen eingesetzt,noch kleinere wie dieser ehernicht.

(Bild: Sandia National Laboratories)

im menschlichen Körper eingesetzt werden,wie beispielsweise Herzkatheter oder Rönt-genkapseln. Aber auch in der Optik werdenKleinstantriebe mittlerweile eingesetzt, wiezum Beispiel in einem Mini-Beamer.

Rahmenbedingungen behindern Marktnachfra-ge. Wichtig für die Weiterentwicklung undweitere Verbreitung von Mikroantrieben istein vorhandener Anwendungsbedarf. Ohneeine solche Nachfrage werden diese Antrie-be nicht gezielt weiterentwickelt und wer-den auch keine weite Verbreitung finden.Es sind Anwendungen notwendig, die einenmechanisch sehr kleinen Antrieb brauchen,die ohne einen solchen Antrieb also nicht zurealisieren sind. Nur über den «Technology-

Pull», das heisst die Nachfrage des Mark-tes, werden Mikroantriebe in industrielleAnwendungen gelangen. Wie oben er-wähnt, wird die Technologie bereits seit län-gerer Zeit beherrscht, um Mikroantriebeherzustellen, aber über den «Technology-Push», das heisst das Hineindrücken einervorhandenen und beherrschten Technologiein einen Markt, wird das nicht funktionieren.Die Verbreitung von Mikroantrieben wirdsich auch wegen der Rahmenbedingungenfür diese Antriebe nur verzögert weiterent-wickeln: Die Kunden dieser Antriebe müs-sen erst lernen, damit umzugehen. Um Mik-roantriebe verarbeiten zu können, ist einanderes Umfeld notwendig als bei Antrie-ben mit konventionell bekannten Abmes-sungen. Beginnend bei einer anderenMesstechnik, erfordert der Umgang mit Mi-kroaktoren viel höhere Reinheitsanforderun-gen an die Umgebung, also zum BeispielFlow-Boxen oder gar einen Reinraum. Einehöhere Qualifikation von Mitarbeitern undbesonderer Umgang in einer Warenein-gangsprüfung sind ebenfalls notwendig.Dies sind nur einige Punkte, die andeuten,welcher Aufwand und welche Veränderun-gen notwendig sind, um mit Mikroantriebenarbeiten zu können.Aus Sicht von Thomas Bertolini, Geschäfts-führer der Dr. Fritz Faulhaber GmbH & CO.KG, werden Kleinstantriebe im Durchmes-serbereich 2 bis 5 mm in den nächsten fünfJahren in vielen Anwendungen eingesetztwerden, der Einsatz noch kleinerer Antriebeim industriellen Bereich ist eher unwahr-scheinlich. Somit wird sich der Markt fürMikroaktoren insgesamt verzögert entwi-ckeln. Das vor vielen Jahren prognostiziertehohe Umsatzpotenzial kann damit aberdurchaus erreicht werden. Die Verbreitungvon Mikroaktoren ist interessanterweisekeine Frageder Technologie – man kannheute bereits mehr, als man braucht – es istin der Tat eine Frage der Einsetzbarkeit. ■

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Kleinstantriebe werden zum Beispiel in minimalinvasivenChirurgie- und Diagnosewerkzeugen oder in Mini-Beamereingesetzt. (Bild: Faulhaber)


gel nicht in Kontakt mit dem Produktionsgutund können daher in eine niedrigere Hygie-nekategorie eingestuft werden. Es ist je-doch zu beachten, dass der Anwender dieControl Panel oder Panel-PCs mit den Hän-den berührt. Auch hier ist diesbezüglich ei-ne leicht zu reinigende Oberfläche und Ro-bustheit der eingesetzten Geräteunabdingbar. Die grössten Probleme sindjedoch bei den Motoren, Getrieben sowieden Kabeln zu erwarten, die direkt im Pro-duktionsprozess montiert sind.

den. Maschinen werden daher in unter-schiedlichen Teilbereichen betrachtet. DieLeistungs- und Überwachungselektronikwird meist in Schaltschränken vom eigentli-chen Prozess ferngehalten. Sie befindetsich geschützt im Schaltschrank, muss aberauch meistens gekühlt oder belüftet wer-den, um den Temperaturanstieg der Elek-tronik zu limitieren, die die Funktion und dieLebensdauer der Komponenten massgeb-lich beeinflusst. Bedieneinheiten wie etwaControl Panel und Panel-PCs sind in der Re-

ei der Konstruktion von Nahrungsmittel-und Verpackungsanlagen wird die Ge-

staltung der Maschinen immer wichtiger: Innaher Zukunft ist wohl «Hygienic Design»die Basis für die Konstruktionen von Anla-gen.Bislang war es problematisch, Komponen-ten der Anlagen so zu gestalten, dass alleAnforderungen der Maschinenbauer undKunden eingehalten wurden. Darin ist dieAutomatisierungstechnik ein grundlegenderBaustein aller Nahrungsmittel- und Verpa-ckungsmaschinen. Inzwischen gibt es neueAnsätze, die aufwendige Einhausung vonMotoren und Getriebe eliminieren. «ToteRäume», in denen sich Schmutz odernicht entferntes Reinigungsmittel festset-zen können, werden vermieden. Laut DINEN 1672-2:2005 gilt es, Kontaminationsrisi-ken zu reduzieren: Hohlräume, Spalten undaussenliegende Gewinde sollten minimiert,besser nicht vorhanden sein, damit Korro-sion oder Bakteriennester gar nicht erst ent-stehen können.

Hohe Anforderungen erfordern hohe Kompetenz.Mit sich häufig ändernden Verpackungen inimmer kleineren Losgrössen oder immergrösseren Ausbringungsmengen sind Ma-schinenbauer derweil gefordert. Hinzukommt auch die Kontrolle und Protokollie-rung der Prozesse. Es macht Sinn, dassHersteller und Verarbeiter von Lebensmit-teln eine sichere und überwachte Produk-tion von der Ware haben möchten. Hierbeimuss auch zwingend die Einhaltung desVerbraucherschutzes des Produktes, im Sin-ne der EG-Hygienerichtlinie, beachtet wer-

B

Frei von Ecken und KantenDie neuen Edelstahlmotoren – im «Hygienic Design» gestaltet – vom Antriebs- und

Automatisierugsspezialisten Beckhoff, eignen sich ideal für das raue oder

korrosionsgefährdete Umfeld. In Verbindung mit den Edelstahl-Control-Paneln

und -I/O-Modulen wird eine umfangreiche Steuerungs- und Motion-Control-Lösung

für etwa die Lebensmittel- oder Chemieindustrie geboten.

EDELSTAHL-SERVOMOTOR-BAUREIHE IM «HYGIENIC DESIGN»

Die neuen Edelstahlmotoren sind schnörkellos designt – ganz ohne Ecken und Kanten. (Bilder: Beckhoff)

Die vier unterschiedlichen Baugrössen eignen sich zum Beispiel für den Einsatz in der Lebensmittelindustrie.

INFOSBeckhoff Automation AG

8200 SchaffhausenTel. 052 633 40 40

[email protected]

AUTORMichael Pfister, Produktmanager

Antriebstechnik, Beckhoff

Robustes Design und lange Lebensdauer. ImLebensmittel- und Verpackungsmaschinen-bau wurde mithilfe sonderbeschichteterStandardmotoren den Ansprüchen zu genü-gen versucht. In der Praxis erwiesen siesich nur als bedingt tauglich. Etwa Kratzerund Lackabplatzungen unterwandern dieBeschichtung, worauf sich die Lackschicht

ablöst. Wenn sie dann in den Prozess gera-ten, fällt die gesamte Produktionseinheitaus. Die Motoren weisen Ecken, Kantenund Steckverbinder aus – sie entsprechennicht dem Prinzip des «Hygienic Designs».Der Automatisierungs- und Antriebsspezia-list Beckhoff hat auf die Anforderungen desMarktes reagiert und präsentiert mit der Se-rie AM8800 eine Edelstahlmotorenbaureiheerstmals auf der SPS/IPC/DRIVES 2011. InVerbindung mit den Edelstahl-Panel-PCsCP77xx oder den Edelstahl-Control-PanelnCP79xx bietet das Unternehmen nun einedurchgehende Lösung für den Lebensmit-tel- und Verpackungsmaschinenbereich. DieEdelstahl-Servomotoren entsprechen denAnforderungen des Lebensmittel- und Ver-packungsmaschinenbaus, da die Bedürfnis-se des Marktes umgesetzt wurden. Der Au-

tomatisierer hat die gleichen Materialien wiedie Maschinenbauer eingesetzt, da dieseeine lange Erfahrung im Lebensmittelbereichbesitzen. Die Motoren bestehen aus AISI316 L und können in sämtlichen Bereicheneingesetzt werden, in denen regelmässigmit laugen- oder säurehaltigen Mitteln gerei-nigt wird. Sogar im Bereich von «Dry Food»,wie etwa Mehl, Schokoladen oder Nüsse,wird vom Arbeitskreis «Maschinen und Anla-gen in der Süsswarenindustrie» der Einsatzvon Edelstahl empfohlen. Die Motoren ha-ben eine Oberflächenrauheit von RZ < 16;alle Ecken und Kanten sind mit Radienr ≥ 4,0 mm ausgeführt, was der Kategorie K3der Hygienemassnahmen entspricht. Hiermitkönnen alle Produktrisiko-Zuordnungsklassifi-zierungen erfüllt werden.

Ganz schön sparsam. Die Edelstahlmotorensind energiesparende Synchron-Servomoto-ren. Bei der Entwicklung wurde gezieltWert auf eine hohe Robustheit gelegt. DieLagerung wurde für 30000 h konstruiert,damit haben die Motoren gegenüber markt-üblichen Motoren eine um bis zu 50 Prozentlängere Lebensdauer positiv für die Kosten.Das Design der Rotor-Statorgeometrie wur-de so gewählt, dass eine möglichst kleinemagnetische Unwucht entsteht, was eben-falls zur Lebensdauer des Motors beiträgt,da die radialen Belastungen vermindert wer-den. Von 0,9 Nm bis 18,7 Nm Stillstands-drehmoment steht dem Anwender einüberlappendes Programm zur Verfügung.Die Wicklungen sind dabei auf den Betriebmit dem Servoverstärker AX5000 abge-stimmt. Als Feedbacksystem kann wahlwei-se die One Cable Technology als Single-,Multiturn- oder Resolverlösung eingesetztwerden. Die Einkabellösung überträgt dieSensordaten digital über die vorhandeneMotorleitung, ein zusätzliches Feedbackka-bel ist somit nicht mehr erforderlich. DieVerlegekosten sind damit 50 Prozent �

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niedriger als bei der Lösung mit Motor- undFeedbackleitung. Im Lebensmittel- und Ver-packungsmaschinenbau ist dies ein relevan-ter Vorteil, da die Bündelung von Kabeln

entfällt. Weiterhin sind die Kabeldurchfüh-rungen in der Maschine um bis zu 50 Pro-zent reduziert. Die Steckverbinder sindkleiner als bei den im Markt bekannten Hyb-

rid-Lösungen und auch die Biegeradien derStandardkabel können kleiner gewählt wer-den. Um einen robusten, dauerhaft dichtenKabelabgang gewährleisten zu können, wer-den die AM8800-Motoren ausschliesslichmit einer Kabelverschraubung, Schutzart IP69K, in «Hygienic Design» ausgestattet.Optional können die AM8800-Motoren miteiner spielfreien Permanentmagnet-Halte-bremse ausgestattet werden.Motoren im Nassbereich unterliegen häufigder Kondensatbildung im Inneren des Mo-torgehäuses. Die Wicklungen des Beck-hoff-Motors sind komplett mit Epoxidharzvergossen, wodurch die Kupferfüllung undauch das Statorpaket vor Korrosion ge-schützt sind. Störungen und Produktions-ausfälle können dadurch verringert werden.Für extreme Fälle bietet Beckhoff einenSperrluftanschluss an. Hierdurch wird dau-erhaft sichergestellt, dass sich kein Konden-sat im Motor bilden kann. Alle Motoren sindbereits in der Standardvariante in derSchutzklasse IP 67 ausgeführt. Die Schmie-rung der Wellendichtringe wird mit USDA-H1 gelistetem Schmierstoff realisiert. Optio-nal bietet Beckhoff auch eine Variante mitIP 69K an. ■

Die neue Generation von Motorschutz- und Schaltgeräten bis 18,5 kW / 20 HPbietet Vorteile punkto Kosten und Verfügbarkeit. Die Schaltschütze können sowohlfür AC- als auch DC-Anwendungen eingesetzt werden. Einheitliches Gerätedesignermöglicht die Anwendung von gleichem Zubehör. Das bedeutet: einfacheBestellung, hohe Flexibilität und niedrige Lagerhaltung. Weitere Informationen aufwww.abb.ch/industrieautomation

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Die Panel-PCs CP77xx und dieControl Panel der Serie CP79xxin Edelstahlausführung sindSteuer- und Bediengeräte, dieden Hygienevorschriften wieetwa der Lebensmittel- oderMedizintechnik entsprechen.In Schutzart IP 65 ausgeführt,zeichnen sie sich durch einspaltfreies Gehäusedesign mitflächenbündigem Touchscreenaus. Die Gehäusegeometrieund das Rahmenprofil sorgenfür den Selbstablauf von Flüs-sigkeiten und verhindern dieBildung von Verunreinigungen.Etwa die Beständigkeit derEdelstahloberfläche und desTouchscreens gegen Reini-gungs- und Desinfektionsmitteldecken Anforderungen für

Reinraumanwendungen ab. Die integrierte Intel-Atom-Technologie vereint die Bedien- und Steuerungsebenekompakt. Aufgrund seiner geringen Wärmeverlustleistung eignet sich der Panel optimal für die Verwendungin Edelstahlgehäusen. Als Bedien- und Anzeigegeräte erlauben die CP79xx-Edelstahl-Panel mit DVI/USB-Extended einen Abstand von bis zu 50 m zwischen Bedieneinheit und PC. Die Control-Panel und -Panel-PCsbieten dem Anwender funktionsfähige Geräte mit 12- oder 15-Zoll-Touchpanel.

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Als drittes Mitglied der vor einem Jahr lancierten Ser-vokontroller-Baureihe von Maxon Motor gesellt sichnun der Escon 36/3 EC. Seine spezielle Auslegungermöglicht die Realisierung kostenoptimierter An-triebssysteme nur mit Hall-Sensoren-Feedback (keinEncoder nötig), ohne dabei auf einen vollumfängli-chen 4-Q-Betrieb verzichten zu müssen. Dies bei ge-ringen Abmessungen und hoher Leistungsdichte, diein der Antriebstechnik neue Massstäbe setzen sol-len. Er ist für die effiziente Ansteuerung von BLDC-Motoren (bürstenlose DC-Motoren, sogenannte EC-Motoren) mit Hall-Sensoren bis etwa 100 Watt aus-gelegt. Wie alle Escon-Steuerungen bietet er in derServokontroller-Technologie hohen Komfort, umfang-reiche Funktionalität und gute Schutzeinrichtungen.

Der Escon 36/3 EC besitzt gute Reglereigenschaftenund einen sehr schnellen digitalen Stromregler mitenormer Bandbreite zur optimalen Motorstrom-/Drehmomentkontrolle.

Schneller Servokontroller, der Kosten spart

maxon motor ag | 6072 Sachseln | Tel. 041 666 15 00 | [email protected] | www.maxonmotor.com

Bei zahlreichen linearen Applikationen wird ein kraft-geregeltes Verhalten benötigt, oft wird dies indirektüber den Reglerstrom realisiert. Diese Stromrege-lung kommt jedoch an ihre Grenzen, wenn wechseln-de Lasten während des Zyklus auftreten oder einehöhere Genauigkeit benötigt wird. In diesen Fällensind Parkems Elektrozylinder mit integriertem Kraft-sensor für die direkte Kraftmessung eine möglicheLösung. Der Kraftsensor wird an der Zylinderschub-stange montiert oder geschützt im Zylindergehäuseintegriert. Dies bietet mehr Schutz und Flexibiltät. Al-le Kraftsensoren sind als Zug- und Druckaufnehmerdimensioniert. Hohe Genauigkeit ist auch bei dynami-schen Laständerungen garantiert. Geschlossen wirdder Kraftregelkreis mit dem multifunktionalen Servo-regler Compax 3, der auch den Servomotor ansteuertund SPS-Funktionalität übernehmen kann. Er wertetdie Sensorsignale aus und garantiert ein hochge-

naues, kraftgeregeltes Verhalten. Sämtliche Mess-werte wie Kraft oder Position können ausgelesen undgespeichert werden.

Elektrozylinder mit integrierter Kraftmessung

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Rockwell Automation präsentiert eine neue Familievon dezentralen Motorsteuerungen. Mit Allen-Brad-ley ArmorStart LT können Maschinenbauer ihren Kun-den eine kompakte, dezentrale Motorsteuerung bie-ten, die sich einfach und ohne Gehäuse direkt an derMaschine anbringen lässt und rasch an das Firmen-netzwerk angeschlossen werden kann. Das fertigentwickelte System lässt sich einfacher verdrahten,beschleunigt die Kommissionierung und verringertden Bedarf an zusätzlichem Platz im Schaltschrank.Typische Einsatzmöglichkeit ist die Koordinierung vonmotorgetriebenen Fördersystemen, wie sie in Materi-altransport- und Verpackungsanwendungen sowie an-deren Arten von Lagerverteilungssystemen einge-setzt werden. Die Anbindung von ArmorStart LT überEtherNet/IP verbessert den Austausch entscheiden-

der Informationen über die Leistungsfähigkeit derMaschine und den Zustand der Komponenten.

Maschinennahe Motorsteuerung reduziert den Platzbedarf

Rockwell Automation AG | 5001 Aarau | Tel. 062 889 77 77 | [email protected] | www.rockwellautomation.ch

L

R

Verdammt, d ie Sicht wird immer schlechter. Zum Glück kenne ich die Strecke wie meine Hosentasche. Gleich hier rechts kommtder

Stumpfein

esgrossen

Baumes,derletztenHerbstknickte.DiekleineWegga

belung,diez

umirnachHauseführt,dürftenichtm

ehrweitsein.D

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seheich

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Schild

amStrassenrand. Aber warum bewegt es sich ? Gott, das ist gar kein

Strassenschi

ld! Das is

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uh,mit

tenauf

der Strasse. Ichreisse d

asLenkradherumundweicheim

letztenMom

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Tieraus.DochdieStra

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lichglitsch

ig.IchversuchedieKontrolleübermeinAutozugewinnen,umnichtineinenBaumzurasen. Im

letztenMom

ent trete ichmit aller Kraft

aufs Bremspedal. Die Räder quietschen, das Auto bleibt stehen. Ja W

irklich ! Was für ein Spass, m

it der Vielfältigkeit eines Inserates zu experimentieren.

1. RECHTEN UND LINKEN DAUMEN AUFSETZEN2. TEXT LESEN3. NICHT LOSLASSEN

Die Nacht ist noch jung. Der Nebel so dicht, dass er mein Scheinwerferlicht verschluckt. In den drei

Jahren habe ich noch nie so dichten Nebel erlebt, und ich fahre die Strecke täglich. Trotzdem presche

ich jetzt mit hohem Tempo über die Strasse. Warum bin immer ich der letzte, der das Büro verlässt ?

Etwa wegen der Bemerkung, die ich neulich über Monsieur Montaigne gemacht habe ? Aber bitte, er

sieht ja wirklich wie ein Flusskrebs aus.

Inserate bewegen.

Dieses Inserat macht Werbung für Werbung in Zeitungen und Zeitschriften. Der Verband SCHWEIZER MEDIENschreibt dazu jedes Jahr einen Wettbewerb für junge Kreative aus. Dabei siegte auch diese Arbeit – kreiert wurdesie von Gaël Tran und David Moret, Werbeagentur Euro RSCG, Genf. www.das-kann-nur-ein-inserat.ch

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

Maschinen und Anlagen werden immer kompakter. Dieser Trend zur Miniaturisierung er-fordert immer kleinere Steckverbinder. Phoenix Contact erschliesst mit den neuen hoch-poligen M12-Steckverbindern ganz neue Anwendungsfelder.Die neuen M12-Hybrid-Steckverbinder besitzen ein neuartiges Y-codiertes Steckgesicht,das Daten- und Leistungsübertragung in einem Steckverbinder vereint. Anders als beimPower-over-Ethernet (POE) erfolgt hier beim Power-with-Ethernet (PWE) Leistungsversor-gung und Datenübertragung zwar separat voneinander, jedoch in einem gemeinsamenHybridkabel. Eine Steckverbindung kann dadurch eingespart werden.

M12: kompakt, schnell und hochpolig

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48 megalink 10.12 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

hin zum Netzwerksteckverbinder in der Au-tomatisierungstechnik weiterentwickelt.Nur ein potenter Ansatz für die Leistungs-übertragung fehlte noch, um in einem sokompakten Steckverbindersystem erstmalsalle notwendigen Disziplinen zu vereinen.Die neue Serie M12 Power von PhoenixContact mit bis zu 12 A schliesst diese Lü-cke. Dabei wurden zwei unterschiedlicheKodierungen entwickelt, um sowohl fürDC-Anwendungen im Niederspannungsbe-reich bis 63 V mit T-Kodierung, als auch fürAC-Anwendungen im Netzspannungsbe-reich von 630 V mit S-Kodierung ein fehlste-cksicheres Steckgesicht zu bieten. Mit denneuen Steckverbindern dieser Baureihewerden kompakte Energieversorgungen fürelektrische Antriebe und Steuerungen reali-siert (Bild 2).Im Bereich der Ethernet-basierten Daten-übertragung ist seit Kurzem das 8-poligeX-kodierte Steckgesicht verfügbar. Das neu-artige Schirmkonzept in Form eines X, dass

die Nachfrage nach «hybriden» Bauformen,die eine Kombination von Leistungsversor-gung sowie Signal- und Datenübertragungin einem Steckverbinder ermöglichen.Ausserdem steigt der Bedarf an Schnittstel-len mit hohen Datenübertragungsraten imindustriellen Umfeld. Die 10-Gbit-Technolo-gie erreicht die Fabrikautomatisierung aufunterschiedliche Weise: als Backbone-Ver-kabelung für Automatisierungsstrassen undFertigungszellen, in anspruchsvollen Echt-zeit-Applikationen wie Mensch-Maschine-Schnittstellen oder bei der industriellen Bild-verarbeitung. Gleichzeitig steigt der Leis-tungsbedarf der zwar kompakteren, aberimmer komplexeren Geräte – und fordertauch auf der Stromversorgungsseite neueAnschlusskonzepte.

Neuentwicklungen bei M12-Steckverbindern. Inden letzten drei Jahrzenten haben sichM12-Steckverbinder vom reinen Anschlussfür binäre Sensoren über die Feldbustechnik

er M12-Steckverbinder ist in der Si-gnal- und Datenkommunikation das

Rückgrat der Automatisierungstechnik. Seitvielen Jahren sind 3-, 4- und 5-polige Varian-ten des M12-Steckverbinders in der Sen-sor-/Aktor-Verkabelung Standard. Auch dieEntwicklungen hin zu höheren Polzahlen –wie die 8-, 12-, und 17-poligen Varianten –sind bereits abgeschlossen, und die maxi-male Packungsdichte der Kontakte scheinterreicht. Die serielle Datenkommunikation –etwa für Feldbus-Systeme oder Ethernet –setzt im Industrieumfeld ebenfalls auf M12.Das Steckverbindersystem ist hier in unter-schiedlichen Polzahlen und Kodierungenzum Industriestandard gereift (Bild 1).

Fortschritte durch Miniaturisierung. Durch dieweiterhin zunehmende Verkleinerung vonMaschinen, Anlagen und Baugruppenwächst der Druck zur Miniaturisierung auchbei Herstellern von elektrischen Geräten,Sensoren und Aktoren. Gleichzeitig steigendie Anforderungen an die Funktionalität.Auch die Schnittstellen für Signale, Datenoder Leistung müssen daher ständig weiter-entwickelt werden. So wächst der Bedarfan kompakten Anschlüssen, die mehr bie-ten als klassische Steckverbindersysteme.Je nach Applikation ist es daher nötig, eineVielzahl von Signalen und Daten oder Leis-tung über eine Steckverbindung zu übertra-gen.Neue Ansätze sollen daher zum einenSteckplätze und Bauraum einsparen, undzum anderen idealerweise die Installations-und Verdrahtungskosten senken. Aus die-sen Anforderungen erwächst zum Beispiel

D

Alleskönner M12M12-Steckverbinder sind nicht nur als Sensor-/Aktor-Schnittstelle weit verbreitet.

Die Entwicklungen bei M12-Steckverbindern folgen dem Trend zur Miniaturisierung –

besonders Gerätehersteller sowie Hersteller von Sensorik und Aktorik profitieren davon.

Die Ausdehnung der Anwendungsbereiche auf Hochgeschwindigkeitsdaten und Leis-

tungsübertragung erlaubt neue Einsatzmöglichkeiten in der Automatisierungstechnik.

TRENDS UND ENTWICKLUNGEN BEI DEN M12-STECKVERBINDERN

INFOSPHOENIX CONTACT AG

8317 TagelswangenTel. 052 354 55 55

[email protected]

AUTORPatrick Meier, Leiter Division Device

Connectors, Phoenix Contact

Bild 1: M12-Steckverbinder haben sich vom reinen Anschluss für binäre Sensoren zu GBit-Netzwerksteckverbindern miteingebauter Stromübertragung weiterentwickelt. (Bilder: Phoenix Contact)

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 10.12 megalink 49

der Kodierung den Namen gab, löst dieÜbertragungsprobleme, die beim «alten»8-polig A-kodierten M12-Steckverbinder inder Datenübertragung bis zu 1 GBit auftra-ten. Durch das neuartige Schirmkonzeptsind hier sogar Übertragungsraten bis zu10 GBit/s nach CAT 6A möglich.Der konstruktive Ansatz, einzelne Aderpaa-re oder Pakete voneinander bis in die Steck-zone abzuschirmen, eröffnete weitere Mög-lichkeiten. Die beim CAT 6A gesammeltenErfahrungen wurden auf einen M12-Steck-verbinder übertragen, der erstmalig zweiTechnologien – die Leistungs- und Daten-übertagung – in dieser Bauform kombiniert.Durch seine Y-förmige innere Schirmungtrennt der Hybrid-Steckverbinder die beidenDatenpaare für eine Datenübertragung bis100 Mbit/s sowie vier weitere Pins für eineLeistungsübertragung mit jeweils bis zu6 A. Konsequenterweise gibt auch hier dieForm des Steckgesichtes der Kodierung ih-ren Namen.

Die so mögliche Reduzierung von Steckver-bindungen am Gerät schafft Platz für eineweitere Miniaturisierung im Industrieum-feld, in der Bahntechnik oder in Infrastruk-turprojekten. Mögliche Applikationen sinddie Strom- und Datenübertragung für Kame-rasysteme in Industrieanwendungen oderder Sicherheitstechnik im Verkehrs- undTransportwesen. Der Anschluss und dieSteuerung von Roboter-Systemen oderKomponenten der Gebäudeautomatisie-rung, etwa aus den Bereichen Heizung,Ventilation oder Klimaanlagen, ist mit demM12-Hybrid auf einfache Weise möglich.Dabei bietet die Kombinationsmöglichkeitvon Strom und Daten in einer Leitung Ein-sparpotenzial während der Installation undam verbauten Leitungsmaterial.

Auch M8 folgt den Entwicklungen. Die Bau-form M8 greift die Entwicklungen des gros-sen Bruders M12 auf und folgt ihr bereitsjetzt zu höheren Polzahlen in der Sensor-

/Aktor-Verkabelung. Ergänzt werden diegängigen A-codierten Steckgesichter durchein Steckgesicht mit 8 Polen, das vor allemin der Sicherheitstechnik zum Einsatzkommt – etwa bei Lichtvorhängen an Verar-beitungsmaschinen. Phoenix Contact bietetdabei erstmals auch geschirmte Variantenmit dieser hohen Polzahl an. Die hohe Sig-nal-Packungsdichte in der Bauform M8 bie-tet den Geräteherstellern dabei weitereMöglichkeiten zur Miniaturisierung (Bild 3).Neben den A-codierten Varianten in 3-, 4-,6- und 8-poliger Ausführung ist noch eineB-codierte 5-polige Variante verfügbar. Die-se Variante wurde ausschliesslich für dieFeldbusverkabelung mit CANopen und De-viceNet eingesetzt. Für eine durchgängigePolzahlpalette wird das B-codierte Steck-gesicht nun auch in der Sensor-/Aktor-Ver-kabelung eingesetzt. Mögliche Applikatio-nen hierfür sind zum Beispiel Kleinstmoto-ren. Besondere Vorteile bieten die standar-disierten Bauformen M8 und M12 in �

Bild 2: M12-Steckverbinder mit S- oder T-Codierung bieten neue Möglichkeiten beim An-schluss von kleinen Motoren.

Bild 3: Hohe Polzahlen mit bis zu 8 Polen sind jetzt auch in der kleinen Bauform M8 keinProblem.

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einem durchgängigen Verkabelungssystem.Phoenix Contact bietet dieses Systemkon-zept mit einem breiten Produktspektrum,

mit dem Gerätehersteller wie auch Installa-teure ein für ihre Zwecke geeignetes Sys-tem gestalten. Von Vorteil ist dabei die

Kompatibilität zwischen den Komponenten,die der Hersteller garantiert. Das Systemumfasst Wanddurchführungen für die Gerä-teseite, umspritzte Leitungen, konfektio-nierbare Steckverbinder sowie Verteiler-Boxen für E/A-Signale in der Feldebene(Bild 4).

Ein Stecker wird zum Multitalent. Die Entwick-lungen der M12-Steckverbinder werdendurch den Trend zur Miniaturisierung in derAutomatisierungsbranche beeinflusst – be-sonders Gerätehersteller und Hersteller vonSensorik und Aktorik profitieren von diesenEntwicklungen. Der M12 bietet für die Dis-ziplinen Signal-, Daten- und Leistungsüber-tragung einen umfassenden Lösungsansatz.Wo früher unterschiedliche Steckverbinderzum Einsatz kamen, kann der Anwenderheute seine Geräte durchgängig mit einerAnschlusstechnik ausstatten oder an-schliessen. Ausserdem profitieren Anwen-der heute von der grossen Produktpalettedieses genormten Steckverbindersystemsund der Anbietervielfalt am Markt. Bei derAuswahl der Anschlusstechnik ist die Steck-verbindung nun nicht mehr der limitierendeFaktor. ■

Die IO-Logik E1500 Ether-net Remote I/O-Produktewurden entwickelt, umSchocks und Vibrationenstandzuhalten, die in denBahnanwendungen vorhan-den sind. Die NormenEN50121-3-2 und EN50121-4, ein wesentlicherBestandteil der EN 50155Norm, werden dabei erfüllt.Der LAN-Anschluss erfolgtüber eine robuste M12-Buchse (D-codiert), für die DI-Ka-näle ist eine vibrationsfeste Feder-kraftklemme vorhanden. Die IO-Lo-gik E1500 verfügt über ein Alumini-umgehäuse und ist für die prakti-schen DIN-Schiene-Montage vor-gesehen. Die IO-Logik-Serie sindmit zwölf digitalen Inputs und vierdigitalen Inputs sowie vier konfigu-rierbaren Digital Input/Outputsoder als Conformal Coatin (erhöh-

ter Feuchtigkeitsschutz) erhältlich.Um eine konsistente Performencein der rauen Umgebung zu liefern,kann die IO-Logik-E1500-Serie imerweiterten Temperaturbereich von–40 bis 85 °C eingesetzt werden.Eine bedienerfreundliche Konfigu-ration erfolgt über den Web-Brow-ser. ModBus/TCP, TCP/IP und httpsowohl auch Active OPC werdenunterstützt.

Ethernet-basierte Remote I/O-Produktefür Bahnanwendungen

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

Rockwell Automation bietet neueEin-/Ausgabemodule (E/A) für sei-ne ControlLogix-Steuerungsplatt-form. Werden die für 24 V DC aus-gelegten Allen-Bradley Control-Logix-E/A-Module zusammen mitden programmierbaren Automati-sierungssteuerungen (PACs) derFamilie ControlLogix 5570 einge-setzt, kann die gesamte System-Reaktionszeit (System ResponseTime – SRT) deutlich reduziert wer-den. Ausschlaggebend hierfür sindeine neue Hardware-Technologie

und Peer-to-Peer-Kommunikati-onsfunktionen, mit deren Hilfe dieModule erheblich schneller mit derSteuerung kommunizieren kön-nen. Da die SRT der Zeit ent-spricht, die für die Reaktion desEingangsmoduls, die Verarbeitungdurch die Steuerung und die Ant-wort des Ausgangsmoduls benö-tigt wird, führt eine geringereE/A-Wartezeit zu höheren Maschi-nengeschwindigkeiten und folglichzu einem gesteigerten Produkti-onsdurchsatz.

Neue E/A-Modulemit höherer Geschwindigkeit

Rockwell Automation AG | 5001 Aarau | Tel. 062 889 77 [email protected] | www.rockwellautomation.ch

Bild 4: Durchgängige M12-Verkabelungslösung zur Sensor-/Aktor-Verkabelung: Wanddurchführung, konfektionierteLeitung, Verteilerbox, Steckverbinder (im Uhrzeigersinn).

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Mehr als 11000 Steckverbinder von 40 führenden Herstellern im Katalog oder Online Shop:

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Als weitere Ausbaustufe der erfolgreichen Serie 620 sind ab sofort Kabelstecker und -dosen mit farbigem Kontakteinsatz sowie Flanschsteckver-binder in den Farben Rot, Blau und Grün erhältlich. Erhältlich sind Kabel- und Flanschteile in 3-, 4-, 5- und 8-poligen Versionen, analog zu den bereits erhältlichen schwarzen Ausführungen.

Binder Serie 620: Snap-In-IP67-Steckverbinder mit Farbkodierung

Binder Serie 814: M12-AC-Steckver-binder für POWER mit S-Kodierung

Durch 1,5-mm-Kontakte, vergrösserte Luft- und Kriechstrecken und die neue, genormte S-Kodie-rung können jetzt bis zu 12 A/630 V übertragen werden. Zurzeit sind Kabelstecker und -dosen mit Schraubklemmkontakten für Kabeldurchmesser von 8 bis 10 mm lieferbar.

Micro-SD-Card-Stecker von JST

Neben den bereits erhältlichen SD-Card-Steckern (Serie SDK), SIM-Card-Steckern (Serie SCR) und SD-Memory-Card-Steckern (Serie SD) haben wir unser Sortiment mit den Micro-SD-Card-Steckernder Serie SDHL vervollständigt.

Mit der Baureihe CX2000 lanciert Beckhoff diezweite Generation seiner 2002 in den Markteingeführten Embedded-PC-Familie. Die Mo-delle CX2030 und CX2040 implementiereneine wesentliche Eigenschaft der neuen CX-Steuerungen: Mehrkern-Prozessoren. Damit de-cken diese Embedded-Steuerungen auch Leis-tungsbereiche ab, die bislang den Industrie-PCsvorbehalten waren. Ein weiteres wesentlichesMerkmal der neuen Embedded-PC-Serie ist derinterne, auf PCI-Express basierende Erweite-rungsbus, mit dem die Systemschnittstellen mitder vollen Bandbreite von einer PCI-Express-Lane angebunden sind. Bei den CX2000-Gerä-ten ticken Intel-Prozessoren der zweiten Gene-ration aus der 32-nm-Baureihe («Sandy

Bridge»). Es stehen auch stromsparende Cele-ron-Typen zur Verfügung, die den lüfterlosenBetrieb ermöglichen. Wie bei den Embedded-PCs der ersten Generation bestehen die neuenCX2000-Geräte aus einzelnen Komponenten,die der Anwender separat bestellen und durcheinfaches Zusammenstecken montieren kann.

Modulare Embedded-PCs der zweiten Generation

Beckhoff Automation AG | 8200 Schaffhausen | Tel. 052 633 40 40 | [email protected] | www.beckhoff.ch

Eplan präsentiert ein neues Modul zur lücken-losen Planung der Feldverkabelung, das EplanFieldSys. Mit ihm lassen sich Kabelverlege-wege künftig massstabgetreu projektieren.Diese umfassende Planung inklusive Routing,datenbankorientierter Verwaltung der Kabelver-läufe und automatischer Auswertung der Da-ten beschleunigt Prozesse, vereinfacht Monta-ge sowie Service und sichert eine hocheffizien-te Anlagenplanung. Durch stetig steigendenAutomatisierungsgrad und die geforderte lü-ckenlose Prozessüberwachung im Maschinen-und Anlagenbau wächst der Umfang der Ver-kabelung zwischen Steuerungs- und Feldkom-ponenten. Als Basis dient ein 2D-Maschinen-/Anlagenlayout, das beispielsweise im DWG/DXF-Format in Eplan eingelesen werden kann.Direkt in der Eplan-Plattform ergänzt der Pro-

jekteur dieses Layout durch ein massstabge-rechtes Streckennetz und gibt die möglichenVerlegewege für Kabel vor. So lassen sich Ver-bindungen zwischen Steuerungs- und Feld-komponenten effizient planen und nachhaltigdokumentieren.

Optimierte Kabelplanung von Steuerung bis Feldebene

EPLAN Software & Service AG | 8105 Regensdorf | Tel. 044 870 99 00 | [email protected] | www.eplan.ch

Kontron launcht sein erstes ARM-basiertesUltra Low-Power Computer-on-Modul nachdem ULP-COM-Standard, der speziell dafürentwickelt wurde, das skalierbare COM-Mo-dell auch auf ARM- und SoC-Prozessor-basier-te Module zu erweitern. Das neue, besondersklein und flach bauende Kontron Computer-on-Modul ULP-COM-sAT30 ist eine Low Profi-le Lösung im Format 82 x 50 mm und integrierteinen 1,2 GHz Nvidia Tegra 3 Quad-CoreARM-Prozessor. Das Modul liefert einen fort-schrittlichen, robusten und skalierbaren Buil-ding-Block für industrielle Tablets und bildzent-rierte Applikationen, bei denen ein geringerEnergieverbrauch gefordert ist. Anwendungfindet es in Märkten wie POS/POI, Infotain-ment, Digital Signage, Sicherheit und Überwa-

chung sowie Medizin- und Verteidigungstech-nik. Die Kombination aus Nvidia Tegra 3 ARM-Prozessor und ARM/SoC optimiertem ULP-COM Pin-Out ermöglicht es Entwicklern, lüfter-lose, passiv gekühlte Systeme zu designen,die die Leistungsaufnahme und Kosten ihrerInstallationen drastisch senken.

Kleines ARM-Modul mit grosser Grafikpower

Kontron AG | D-85386 Eching | Tel. 0049 8165 77-777 | [email protected] | www.kontron.de


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Als integraler Bestandteil der Ent-wicklungsumgebung AutomationStudio gewährleistet der Safedesig-ner 2.90 von B & R Sicherheit bei derProgrammierung sensibler Funktio-nen für den Maschinen- und Perso-nenschutz. Alle sicherheitstechni-schen Systemanpassungen werdenvollständig durch einen restriktivenÄnderungsprozess geschützt. Beidem neuen Release des Safedesig-ner wurde der bereits bestehendeProjektvergleich der Vorgängerver-sion um eine grafische Darstellungder Unterschiede im Anwendungs-programm erweitert: Die Nutzer

überblicken nun einfach und ganz-heitlich sämtliche Änderungen imSicherheitsprogramm. Auswirkun-gen auf die Sicherheitsfunktionenwerden so schnell lokalisiert. Derim Safedesigner 2.90 implemen-tierte Projektvergleich ermöglichtdie Festlegung der erforderlichenVerifikations- und Validationsmass-nahmen auf einer fundierten Infor-mationsbasis. Damit lassen sichzum Beispiel auch Unterschiedezwischen Maschinengenerationenanalysieren. Für den Projektver-gleich ist keine Kompilierung not-wendig.

Sichere Programmierung sensiblerFunktionen

B & R Industrie-Automation AG | 8500 Frauenfeld | Tel. 052 728 00 [email protected] | www.br-automation.com

Die neue Generation von AS-i Sa-fety at Work Sicherheitsmonitorenvon IFM Electronic deckt einbreites Anwendungsspektrum ab.Überall dort, wo es auf dezentralverteilte Sicherheitstechnik an-kommt, lassen sich die AS-i Si-cherheitsmonitore einsetzen. Inder Fördertechnik, dem Sonder-maschinen- und Handlingbereichund in der Lebensmittelindustriewird auf diese sicherheitsrelevan-ten Baugruppen zurückgegriffen.Der AS-i SicherheitsmonitorAC041S überwacht die zu übertra-genden Code-Sequenzen im AS-iNetzwerk. Bei Abweichungen imTelegramm oder bei Zeitüber-schreitungen bringt er die Anlagein einen sicheren Zustand. DasGerät besitzt zwei sichere Halblei-terausgänge lokal sowie sechs an-steuerbare Ausgänge im Feld. Erverarbeitet bis zu vier sichere Ein-gänge oder acht Standard-Ein-/

Ausgänge lokal. Der Sicherheits-monitor ist an beliebiger Stelle imSystem platzierbar. Mehrere Moni-tore können an einem AS-i Masterbetrieben werden, daher ist eineGruppenbildung zur Auswertungdes sicheren AS-i Slaves problem-los möglich.

AS-i Sicherheitsmonitormit USB-Schnittstelle

ifm electronic ag | 4624 Härkingen | Tel. 0800 88 80 [email protected] | www.ifm.com/ch

Rockwell Automation hatdas Portfolio seiner Integ-rated-Architecture-Steue-rungsplattform für kleinereApplikationen deutlich er-weitert: Mit einer Familievon CompactLogix-Steue-rungen, kompakten Kine-tix-Servoantrieben, skalier-baren E/As, PanelViewPlus 6 Visualisierungs- sowie Ver-einfachungs-Tools. Kernstück dererweiterten Lösungspalette sinddie Allen-Bradley CompactLogixProgrammable Automation Cont-roller (PAC) L1, L2 und L3, die diegleiche Konfigurations-, Netzwerk-und Visualisierungsumgebung nut-zen wie die ControlLogix-basier-ten Systeme. Dadurch bietetRockwell Automation Maschinen-

bauern Performance und Featureswie etwa Integrated Motion überEtherNet/IP für Servoantriebe undFrequenzumrichter – und dies aufeinem deutlich niedrigeren Preis-niveau. Den Anwendern stehendamit ein einheitliches Netzwerk,eine durchgängige Entwicklungs-umgebung und ein vollständigintegriertes Achssteuerungs-Port-folio zur Verfügung.

Midrange-Steuerungslösungenmit anpassbarer Performance

Rockwell Automation AG | 5001 Aarau | Tel. 062 889 77 [email protected] | www.rockwellautomation.ch


Mit dem Mars ZX3 ste-hen dem Embedded Sys-tem Entwickler ein ARMDual-Core Cortex-A9 Pro-zessorsystem mit diver-sen integrierten Kommu-nikationsschnittstellen (Gi-gabit Ethernet, USB 2.0OTG, CAN) sowie eine eng dazugekoppelte 28 nm Artix-7 FPGAFabric für zeitkritische oder re-chenintensive Aufgaben zur Verfü-gung. Ein Quad SPI Flash, einNAND Flash, DDR3 SDRAM so-wie die für Gigabit Ethernet undUSB 2.0 OTG benötigten PHYssind ebenfalls auf dem Modul in-tegriert. Die Kombination einesleistungsfähigen Prozessorsys-tems, Standard-Schnittstellen undvielseitig einsetzbarer FPGA-Logik

auf einem Modul im SO-DIMMFormfaktor (68 x 30 mm) ermög-licht den einfachen Entwurf vonplatzsparenden Systemen mitgrosser Flexibilität. Eine applikati-onsspezifische Trägerplatine kannoft auf nur vier Layern und mit ei-ner minimalen Anzahl Bauteilenrealisiert werden, wodurch Entwi-cklungs- und Produktionskostenminimiert werden. Ein Starter Kitermöglicht ein sofortiges Losle-gen mit der Entwicklung.

Flexibles FPGA-Modul mit ARM-Prozessorverkürzt Entwicklungszeit

enclustra GmbH | 8005 Zürich | Tel. 043 343 39 [email protected] | www.enclustra.com

Neu haben alle stromkom-pensierte Drosseln vonSchurter Impedanzkurvenund das Curus-Prüfzei-chen auf den Datenblät-tern. Sie werden zur Be-dämpfung von asymmetri-schen Störungen einge-setzt. Solche Gleichtakt-störungen treten in getak-teten Schaltungen auf,wie zum Beispiel inSchaltnetzteilen und Um-richtern. Die kompakten Drosselnermöglichen eine effiziente Entstö-rung auf der Leiterplatte. Beson-ders kompakte Ausführungen sindauch in SMT-Ausführung für Ober-flächenmontage erhältlich. Für An-wendungen mit grosser Leistungverfügt Schurter über Drosseln mitLitzen, die einfach verkabelt wer-den können. Je nach Störgrösse,die zu bedämpfen ist, können De-sign-Ingenieure anhand der Impe-

danzkurven in den Datenblätternschneller die passenden Drosselnauswählen. Dadurch lassen sichmöglicherweise kostspielige Mes-sungen verhindern und schnellermarktkonforme Produkte errei-chen. Impedanzkurven sind neu füralle stromkompensierten Drosselnverfügbar. Eine schnellere Aner-kennung von Geräten bei der Zu-lassungsstelle erreichte man dankder UL-Prüfung.

UL-Zulassung für alle stromkompensiertenDrosseln

Schurter AG | 6003 Luzern | Tel. 041 369 31 [email protected] | www.schurter.com

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Die RSP-320 Serie von Mean Wellist die Nachfolgegeneration derSP-320 Serie. Das Netzteil im Ge-häuse mit einer Bauhöhe von nur30 mm ist mit einer aktiven Belüf-tung ausgestattet. Der hohe Wir-kungsgrad von bis zu 90 Prozent

reduziert die Erwärmung und opti-miert den Stromverbrauch derApplikation. Der Weiteingangsbe-reich von 88 bis 264 Volt AC er-möglicht den weltweiten Einsatz.Es sind Ausgangsspannungen von2,5 bis 48 Volt DC erhältlich.

320-Watt-Netzteil mit geringer Bauhöhe

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

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Electronic Assembly hatsein Angebot an Evalua-tion Kits für seine eDIP-Produktfamilie deutlichausgeweitet. Damit bautdas Unternehmen seineUnterstützung für Anwen-dungsentwickler weiteraus: Die Evaluation Kitsstellen Kunden eine we-sentliche Einstiegshilfe fürden Umgang mit den in-telligenten Displays zur Seite. DieBoards sind jetzt für sieben ver-schiedene Display-Typen von 3,2bis zu 7 Zoll erhältlich. Die Evalua-tion Kits enthalten jeweils ein in-telligentes Display samt Touch Pa-nel sowie ein Interfaceboard zumdirekten Anschluss an den PC.Das Board wird über einen USB-Anschluss mit einem Rechner ver-bunden, auf dem die ebenfalls

mitgelieferte Entwicklungsumge-bung installiert wird. Damit kön-nen beliebige Demos erstellt, dieinternen Zeichensätze geändertund eigene Makros definiert wer-den. Das intelligente Display fin-det über zwei Sockel auf einemEvaluation Board Platz, mithilfedessen sich typische Einsatzsze-narien darstellen und erproben las-sen.

Evaluation Kits für den schnellen Einstieg

MPI Distribution AG | 5405 Dättwil | Tel. 056 483 34 [email protected] | www.mpi.ch

Die neue TDR-960-Serie von MeanWell kommt mit einer Breite von110 mm daher. Durch den Einsatzneuester Schaltungstechnologiekonnte der Wirkungsgrad auf typi-scherweise 94 Prozent gesteigertwerden. Neben dem optimiertenStromverbrauch kann dadurchauch die Abwärme stark reduziert

werden. Die eingebaute CurrentSharing Funktion sorgt dafür, dassbeim parallelen Betrieb keineasynchronen Belastungen auftre-ten. Dadurch können bis zu vierNetzteile mit einer Gesamtleis-tung von 3840 Watt parallel ge-schaltet werden.

Netzteil mit höherem Wirkungsgrad

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

Kontrons neue Fahrzeug-computer bringen Busse,Nutzfahrzeuge sowiemobile Bau-, Landwirt-schafts- und Industriema-schinen in die Cloud. Mitihrer applikationsfertigenMobilfunkanbindung, derflexiblen Prozessorausle-gung sowie variabler I/O-Schnitt-stellen lassen sich die robustenKontron Microspace MPCX60Fahrzeugcomputer für vielfältigsteAufgabenstellungen auslegen. Dieneuen Fahrzeugcomputer sindmit bedarfsgerecht auswählbarenLow-Power Prozessoren bestücktund bieten industriestandardba-sierte PCI/104-Express oder Com-pactPCI Erweiterungsstechplätzefür vielzählige Schnittstellenerwei-terungen. Gleichzeitig sind mit

GPS, GSM, WLAN und CAN so-wie weiteren seriellen Schnittstel-len bereits alle gängigen integrati-ven Fahrzeugcomputer-Schnittstel-len verfügbar. Lösungen wie Fahr-gastinfotainment- und Fahrgastsi-cherheits-Systeme im ÖPNV las-sen sich somit genauso schnellumsetzen wie Flottenmanage-nent-Systeme inklusive Anbindungan die komplette Nutzfahrzeug-Elektronik.

Fahrzeugcomputer bringt Fahrzeuge undmobile Maschinen in die Cloud

Kontron AG | D-85386 Eching | Tel. 0049 8165 [email protected] | www.kontron.de

Atmels SAM4L-Serie bautauf der eigenen, strom-sparenden Picopower-Technologie auf, die heu-te in Millionen von AVRMCU im Markt zu findenist. Die ARM Cortex-M4Bausteine benötigen nurein Drittel der Leistungherkömmlicher Lösungen.Die Bausteine kombinie-ren einen niedrigenStromverbrauch mit schnellenWake-up-Zeiten und bieten dabeinoch eine hohe Anwendungs-Per-formance in allen Betriebsmodi.Die Stromaufnahme der Baustei-ne beträgt nur 90 μA/MHz im Ak-tivmodus. Die neuen SAM4L-Mo-delle sind effizient und erzielen biszu 28 CoreMark/mA mit der IAREmbedded Workbench v6.40. ImSleep-Modus verbrauchen sie1,5 μA Strom bei vollem RAM-Er-halt und 700 nA Strom im Back-

up-Modus. Mit Wake-up-Zeitenvon 1,5 μs – selbst aus den tiefs-ten Sleep-Modi – eignet sich dieSAM4L-Serie für batteriebetriebe-ne Consumer-, Industrie- und trag-bare medizintechnische Produkte.Die Bausteine nutzen die zahlrei-chen Atmel Picopower-Stromspar-techniken, einschliesslich Sleep-Walking, Peripheral Event System,schnelle Wake-up-Zeiten und in-telligente Peripherie.

Cortex-M4-ARM-MCUs verbrauchen66 Prozent weniger Strom

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


Wago hat Picomax, das Steckver-bindersystem für die Leiterplatte,in Hinblick auf Sicherheit, Funktio-nalität und Serienfertigung opti-miert. Die spezielle Konstruktion,in Kombination mit Federklemm-technik und neuartigem Isolier-stoff, gewährleistet Kontaktsicher-heit auch bei höheren Umge-bungstemperaturen. Die Kontakt-brücke, die die Leiteranschluss-kammer von der Kammer für denSteckerstift trennt, ist zudem be-sonders kurz ausgeführt. Der da-durch ebenfalls verkürzte Strom-weg minimiert die Übergangswi-derstände. Darüber hinaus ermög-lichen das nahezu vollständigeEintauchen der Federleiste in dieStiftleiste sowie die integrierteVerriegelung eine Vibrationssi-cherheit von bis zu 20 Gramm. Pi-comax nutzt die Kontaktkraft einereinzigen Cr-Ni-Stahlfeder doppelt,sowohl für den Anschluss des Lei-ters als auch für die Kontaktierung

des Steckerstiftes. Dadurch sinddie Serien 2091 und 2092 im Ver-gleich zu konventionellen Syste-men um bis zu 30 Prozent kom-pakter. Die Verdrahtung der Fe-derleisten ist im gesteckten undnicht gesteckten Zustand möglich.

Kontaktsicherheit auch bei Hitze

WAGO CONTACT SA | 1564 Domdidier | Tel. 0840 200 [email protected] | www.wago.com

MPI stellt eine neue Box-PC-Serie die ACS-2695 mitIntel Core i3, i5 und i7 Pro-zessoren der zweiten Ge-neration vor, der mit DDR3SO-DIMM 1006/1333 MHzbis 16 GB RAM ausgebautwerden kann. Die vielenSchnittstellen, namentlich3 x RS232, 1 x RS422/485,1 x DVI-I, 1 x HDMI, 2 GbE,4 x USB 2.0 und 4 in & out DIDO,erlauben eine Vielzahl an Einsatz-möglichkeiten. Der ACS-2695kann sehr flexibel und individuellkonfiguriert werden. Der 2,5 ZollSATA Einschub oder der CF Sloterlauben den Einsatz verschiede-ner Speichermedien. Die Flexibili-tät wird durch einen PCIe x16 undeinen PCI Slot ergänzt. Zur Kom-plettierung des Systems kommtdie Weitbereich-Speisung mit

9~32 Volt DC hinzu. Optional kanndas System mit einem CD/DVD-RDevice ausgestattet werden, Boh-rungen für Wifi-Antennen sindebenfalls erhältlich. Das Systemist als fanless Lösung konzipiertworden, jedoch bei Vollausbauwird ein entsprechender Fan opti-onal mitgeliefert. Der 2,5 Kilo-gramm schwere ACS-2695 besitztein Gehäuse aus Stahl und Alumi-nium.

Kompakte und flexible Box-PC-Serie

MPI Distribution AG | 5405 Dättwil | Tel. 056 483 34 [email protected] | www.mpi.ch

Harting ergänzt sein be-währtes D-Sub SMDSteckverbindern mit ge-winkelten Anschlüssenjetzt um Versionen mit ge-raden Anschlüssen. Dieneue Steckverbinderreihebietet ein optimiertes De-sign, das eine hohe Ver-lässlichkeit und gute Verarbei-tungseigenschaften garantiert. Siekann auf der Oberfläche montiertwerden und vereinfacht so die Lei-terplattenmontage erheblich. DerEinsatz in einer grossen Anzahlvon Applikationen wird damit er-möglicht. Zusätzlich wird eine Vari-ante angeboten, die neben denebenen Flächen einen zusätzlichverlötbaren Haltedorn besitzt. AlleSteckverbinder sind mit 9 bis 37Kontakten verfügbar und können

wahlweise mit M3- beziehungs-weise 4-40-UNC-Gewinden undSchraubbolzen geliefert werden.Als Standard stehen die Anforde-rungsstufen 2 und 3 zur Verfü-gung, Anforderungsstufe 1 kannauf Anfrage gefertigt werden. Ne-ben der automatengerechten Rol-lenverpackung mit 140 Steckver-bindern können nach WunschSonderverpackungen angebotenwerden.

Steckverbinder mit geraden Anschlüssen

HARTING AG | 8604 Volketswil | Tel. 044 908 20 [email protected] | www.harting.ch

– mehr als 2600 gelieferte Testsysteme im Einsatz in der Groß- und Autoin-dustrie, in mittelständischen Unternehmen und bei kleinen Dienstleistern

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– externe Programmeinbindung, CAD-Schnittstelle, Qualitätsmanagement– höchste Zuverlässigkeit und geringe Folgekosten– vorbildlicher Service mit sofortiger Reaktion und Hotline zum Entwickler– halbautomatisches Adaptererstellungssystem in typisch ½ Tag

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Über die Hälfte aller elektronischen Flach-baugruppen in Deutschland werden mitREINHARDT-Testsystemen geprüft

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Unter dem Motto «Tech-nik ist …» finden Technik-fans im neuen Conrad-Hauptkatalog mehr als50000 Produkte auf über1400 Seiten. Ob Kommu-nikation, Haustechnik oderHobby – hier gibt es so-wohl für normale Technik-anwender als auch fürProfis oder Bastler diepassende Lösung. Kun-denbewertungen helfenbei vielen Produkten beider Kaufentscheidung.Das Conrad-Produktange-bot aus dem neuen Kata-log ist sowohl in den bei-den Filialen Dietlikon und Emmen-brücke als auch im Internet erhält-lich. Hier kann man Kundenbewer-tungen einsehen, Verfügbarkeitder Produkte prüfen, oder sich imDownload-Service Daten, Fakten

und Anleitungen herunterladen.Services wie Eilservice, 48-Mona-te-Langzeitgarantie oder Techni-sche Beratungs-Hotline sind aufallen Kanälen Standard.

Katalog für Technikfans

CONRAD Electronic AG | 8600 Dübendorf | Tel. 0848 80 12 [email protected] | www.conrad.ch

Wegen ihres hohenSchmelzpunktes sinddie konventionellenSn(Ag)Cu-Legierungennicht immer einsetzbar.Manche temperatur-empfindlichen SMT-Bauteile, wie zum Bei-spiel optische Bauteile(LED), Stecker für PIP,oder Elkos können wäh-rend des Reflow-Löt-prozesses beschädigtwerden. Die SnBi(Ag)-Legierungen mit demniedrigem Schmelz-punkt (unter 140 °C) können die-ses Risiko stark mindern. Neben-bei werden auch die Energiekos-ten des Reflow-Lötprozesses re-duziert. Mit der DP 5600 hat Inter-flux es geschafft, eine sehr stabile

und absolut halogenfreie «noclean» Lotpaste zu entwickeln, dieeine hohe Zuverlässigkeit gewähr-leistet. DP 5600 entspricht denStandards IPC J-STD-004A/J-STD-00.

Lotpaste mit niedrigem Schmelzpunkt

POLYSCIENCE AG | 6330 Cham | Tel. 041 748 80 [email protected] | www.polyscience.ch

Mit dem Drylin W-Systemwurde bereits vor Jahreneine schmierfreie undgünstige Alternative zukugelgelagerten Linear-führungssystemen entwi-ckelt. Das flexible undmodulare Design sorgtsamt verschiedenstemZubehör bereits in derKonstruktion für viel Ge-staltungsfreiheit. NeueEinsatzmöglichkeiten fürdie vielseitigen Lineargleitführun-gen, beispielsweise in Landma-schinen, dem Fahrzeugbau aberauch der Medizintechnik oder derVerpackungsindustrie, bietet jetztdie neue Hochlast-Variante. Auchsie besteht aus drei einfachenGrundelementen: Der Führungs-schiene aus hart anodisiertem Alu-minium, den Gehäuselagern ausZinkdruckguss und der Gleitfolie

aus dem tribooptimierten Kunst-stoff Iglidur J200. Das Doppelpro-fil der Führungsschiene (Baugrös-se 25) besitzt einen Wellendurch-messer von 25 mm und einenWellenabstand von 120 mm. Indieser Auslegung können deutlichhöhere Lasten und Momente (biszu zwei Tonnen) aufgenommenwerden als in den bisherigen Vari-anten.

Linearführungen meistern höhere Lasten

igus Schweiz GmbH | 4622 Egerkingen | Tel. 062 388 97 [email protected] | www.igus.ch

1987 stellte Igus mit derSerie R 68 das ersteaufklappbare Energierohrvor, mit dem Energie undSignale auch unter widri-gen Bedingungen zu be-weglichen Maschinen-komponenten transpor-tiert werden konnten.Fünf Jahre nach demR 68 folgte der nächstegrosse Entwicklungsschritt: DieBaureihe Triflex war in drei stattzwei Dimensionen beweglich – diesonstigen Eigenschaften wie Dich-tigkeit, Montagefreundlichkeit undhohe Lebensdauer wurden nichtbeeinträchtigt. Es folgten Weiter-entwicklungen, die zusätzlicheAnwendungen erschlossen. ZumBeispiel konnten Energierohre ausdem Hochtemperatur-Werkstoff

Igumid HT auch dem Beschussdurch bis zu 850°C heisse Spänestandhalten. Neben der BaureiheRX stehen dem Anwender heutenahezu alle Serien des umfassen-den Energiekettenbaukastens vonIgus als geschlossene Variante mitjederzeit zu öffnenden Kunststoff-deckeln zur Verfügung. Auch dasZubehörprogramm wächst bestän-dig.

Schutz vor heissen Spänen

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die Fehlersuche und Inbetriebnahme einerSchaltung zu erleichtern.Alle diese Funktionen sind in den R & SRTO-Oszilloskopen vereint. Dies vereinfachtdesignübergreifende Datenanalysen und ge-währleistet synchrone Messungen an ana-logen, digitalen und HF-Signalen. Die R & SRTO-Modelle lassen sich dazu mit derMixed-Signal-Option R & S RTO-B1 um 16

digitale Kanäle erweitern.

Kompakter differenzieller Tastkopf. Seri-elle Hochgeschwindigkeitsschnittstel-len erfordern das Messen differenziel-ler Signale, wofür die differenziellenTastköpfe R & S RTO-Oszilloskope prä-destiniert sind. Der R & S RT-ZD40hat eine obere Frequenzgrenze von4,5 GHz und ein geringes Rauschenvon typisch 3 mV, was sich in einerhohen Messdynamik niederschlägt.Damit sind auch schwache Signale ge-nau messbar. Der grosser Dynamik-bereich von ±5 V erlaubt auch Mes-sungen an schnellen Signalen mitgrosser Amplitude und vermeidet Sig-nalverzerrungen.Neben einem Mikrotaster, von demaus der Anwender das Oszilloskop

steuern kann, ist in die Tastkopfspitze dasR & S ProbeMeter integriert. Es liefert DC-Messwerte der Gleichtakt- und Differenz-spannung. So lässt sich paralles zur Mes-sung der Common-Mode-Arbeitspunkt be-stimmen.

Stromzangen für anspruchsvolle Leistungsmes-sungen. Eine weitere Ergänzung des Pro-duktportfolios sind Stromzangen für direkteAC- oder DC-Strommessungen an Signal-leitungen. Die Stromzangen R & S RT-ZC10(10 MHz Bandbreite) und R & S RT-ZC20(100 MHz Bandbreite) erlauben einen maxi-malen Spitzenstrom von 500 A beziehungs-weise 50 A. ■

reich in den Frequenzbereich überführen.Die R & S RTO bieten dabei den Vorteil, die-se Berechnungen per Hardware zu unter-stützen. So wird es möglich, schnelle Signal-veränderungen, sporadische Störsignaleoder schwache Signale bei Signalüberlage-rung zu detektieren und zu analysieren.Gerade bei der Analyse schwacher Signaleim Frequenzbereich profitieren die RTO-

Oszilloskope von der rauscharmen Ein-gangsstufe und den genauen A/D-Umset-zern. Ihre hohe Messdynamik von > 7 Bit(ENOB) ist auch bis 4 GHz voll verfügbar.Viele zusätzliche Funktionen wie bis zu vierFFTs auf unterschiedliche Bereiche der Zeit-bereichsmesskurve, automatisierte Mes-sungen, Maskentests im FFT-Diagrammoder Cursor mit automatischer Peak-Suchemachen die FFT-Funktion zu einem leis-tungsstarken Werkzeug.

Logik- und Protokollanalyse. Ausser analogenOszilloskopkanälen für die Signaldarstellungim Zeitbereich und der FFT-Funktionalitätfür HF-Signale sind heute häufig auch zu-sätzliche Kanäle für die Logikanalyse von di-gitalen Daten erforderlich. Die Möglichkeitzur Decodierung der Daten an seriellen Pro-grammier- und Datenschnittstellen wie I2C(Inter-Integrated Circuit) oder SPI (Serial Pe-ripheral Interface) ist ebenso unabdingbarwie die Triggerung auf Protokollinhalte, um

ie R & S RTO-Oszilloskope stehen fürhohe Messgenauigkeit und -geschwin-

digkeit sowie leistungsstarke Analysefähig-keiten in einem kompakten Geräteformat.Neue Modelle erweitern nun die Familie:Zwei 600-MHz-Modelle mit zwei oder vierKanälen sind universell einsetzbar in Labors,wo hohe Empfindlichkeit, hohe Erfassungs-rate und umfangreiche Analysewerkzeugegewünscht sind. Das neue 4-GHz-Modell mit vier Kanälen bedient denBedarf der Entwickler von digitalen,analogen und HF-Designs nach höhe-rer Bandbreite.

Rauscharme Eingangsstufen für schwa-che Signale. Für unverfälschte Mes-sungen an schwachen Signalen müs-sen die Eingangsstufen eines Oszil-loskops mit rauscharmen Verstärkernausgestattet sein. Hier punktet das4-GHz-Modell auch im kleinsten verti-kalen Skalierungsbereich (1 mV/Div)mit einer spezifizierten Rauschspan-nung von < 240 μV. Da Rauschenauch von der Bandbreite abhängt, istes beim 600-MHz-Modell entspre-chend geringer: < 80 μV. So könnendie R & S RTO-Oszilloskope im kleins-ten Vertikalbereich mit voller Bandbreite mes-sen. Andere marktgängige Geräte dagegenmüssen die Messbandbreite unterhalb von10 mV/Div reduzieren, damit das Rauschenauf der Messkurve gering bleibt.Ein wesentliches Merkmal der R & S RTO-Oszilloskope ist ihre hohe Erfassungs- undAnalyserate von bis zu 1 Million Messkur-ven pro Sekunde. Diese steht auch bei Ana-lysefunktionen wie Histogramm oder Au-genmaskentest zur Verfügung und er-möglicht Signal-Integritätstests bis 4 GHzmit hoher Geschwindigkeit.

Analyse im Frequenzbereich. Analysen im Fre-quenzbereich liefern gegenüber den Zeitbe-reichsmessungen zusätzliche Informationenüber die spektrale Zusammensetzung einesMesssignals. Das kann beispielsweise nütz-lich sein, um Störkomponenten beziehungs-weise Störquellen zu identifizieren.Viele Oszilloskope am Markt können perFFT-Funktion Messkurven aus dem Zeitbe-

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Mehr als nur ein OszilloskopNeue Modelle, neue Tastköpfe: Konsequent erweitert Rohde & Schwarz sein

Produktportfolio für Oszilloskope und erschliesst damit neue Frequenzbereiche und

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lung, um die Ergebnisse von Unter-suchungen und Tests festzuhalten.Durch die Einknopfbedienung kön-nen die Resultate der Arbeit umfang-reicher und zeitsparender als je zuvordokumentiert und gesichert werden.Mit den Mathematikfunktionen wiezum Beispiel Mittelwertberechnung,FFT und einer grossen Anzahl weite-rer Messparameter kann das HDO je-den Aspekt eines Signals vermessenund analysieren. Ausserdem kanndas HDO über die einfache Messunghinaus mit Statistikfunktionen, Histo-grammen und Messtrendanalysenzeitliche Signaländerungen sichtbarmachen.

Spektrum Analysator und Leistungs-Analyse-Software. Für das HDO sind

zwei weitere Software-Optionen verfügbar.Die Spektrum-Analysator Software verwan-delt das HDO in einen Spektrum-Analysa-tor. Es können Filter verwendet und daszeitliche Verhalten des Frequenzbereichskann in Echtzeit verfolgt werden.Die Software für die Leistungsanalyse sorgtfür eine rasche Messung und Analyse derCharakteristiken von Bauteilen zur Leis-tungstransformation und Stromkreisen miteiner automatischen Verlustleistungsmes-sung und einer speziell darauf zugeschnit-tenen Benutzeroberfläche. Das Ein- undAusschaltverhalten sowie Leitungsverlustewerden mit einer farblichen Überlagerungdes Signals deutlich hervorgehoben. Weite-re Werkzeuge für die Messung von Schalt-netzteilen, die Analyse der Modulation vonSteuerungen und für den Test der harmoni-schen Oberwellen von Netzversorgungensind ebenfalls vorhanden. ■

zeug, das nicht nur ein Signal online nachRunts, Spitzen und anderen Anomalien ba-sierend auf mehr als 20 verschiedenen Kri-terien durchsuchen kann, sondern es kannauch zur Langzeitüberwachung für Stundenoder Tage zur Erfassung von seltenen Ereig-nissen verwendet werden.Der History -Modus erlaubte es, vorherigeAufzeichnungen wieder aufzurufen, um An-omalien zu isolieren und dann anschlies-send zu vermessen und zu analysieren.Eine umfangreiche Anzahl von Seriell-Bus-Decodern und -Triggern zeigen rasch spezi-elle Ereignisse in seriellen Bussen, ohne dieNotwendigkeit manuelle Trigger zu definie-ren.Der Sequence-Modus bietet eine effektiveund intelligente Nutzung des umfangreichenErfassungsspeichers, indem viele schnelleEreignisse in rascher Folge aufgezeichnetwerden können. Ein andere Möglichkeit desSequence-Modus ist die detaillierte und prä-zise Aufzeichnung von weit auseinanderlie-genden Ereignissen mit hoher Abtastrate un-ter Auslassung der Totzeit dazwischen, ohnejedoch die zeitliche Korrelation der Ereignis-se zueinander zu verlieren.LabNotebook ist ein Werkzeug zur automa-tischen Dokumentation und Report-Erstel-

eledyne-LeCroy baut mit derHDO4000- und HDO6000-Serie

das Angebot an High Definition Oszil-loskopen (HDO) weiter aus. IhreHD4096 High Definition Technologyverwendet für die Abtastung derMesssignale einen 12-Bit-A/D-Wandler, der im Vergleich zu her-kömmlichen 8-Bit-Oszilloskopen übereine 16-fach höhere vertikale Auflö-sung verfügt. Signaldetails, die bisherschwer zu sehen waren, können jetzteinfach aufgelöst, dargestellt und ge-messen werden. Zusätzlich zu derHD4096 Technologie erhöht derERES (Enhanced Resolution) Filterdie Vertikal-Auflösung um bis zu dreizusätzliche Bit auf insgesamt 15 Bit.

Analyse wird zum Fingerspiel. DieHDO4000- und HDO6000-Oszilloskope sindmit Bandbreiten von 200 MHz bis 1 GHz er-hältlich. Die intuitive Benutzeroberflächedes 12,1"-Touch-Screen-Bildschirms gestal-tet die Bedienung schnell und flüssig. Leis-tungsstarke Debugging-Werkzeuge, einegrosse Anzahl an automatischen Messpara-metern sowie umfangreiche Mathematik-funktionen erleichtern den Arbeitsalltag.Die HDO4000-Oszilloskop-Serie verfügtüber eine Abtastrate von 2,5 GS/s bei ei-nem Erfassungsspeicher von 25 MPkte/Kanal (50 MPkte/Kanal kaskadiert). Es gibtzwei- und vierkanalige Instrumente mitBandbreiten von 200 MHz bis 1 GHz. DieHDO6000-Serie bietet ausschliesslich vier-kanalige Instrumente mit 2,5 GS/s Abtast-rate, einer Bandbreite von 350 MHz,500 MHz und 1 GHz bei einem maximalenErfassungsspeicher von 250 MPkte/Kanal.

Erweiterte Messfunktionen, Debugging undAnalyse. Exakte Signaldarstellung und hoheAbtastrate sind wertlos ohne Debugging-und Analyse-Werkzeuge. Alle HDO-Oszil-loskope bieten leistungsstarke und umfang-reiche Werkzeuge für eine schnelle Fehler-suche und tiefgehende Signalanalyse.Wave- Scan ist ein mächtiges Suchwerk-

T

Darf es auch etwas genauer sein?Die HDO4000 und HDO6000 Oszilloskope von Teledyne-LeCroy verfügen mit einem

12-Bit-A/D-Wandler eine 16-fach höhere Auflösung als herkömmliche 8-Bit-Oszillos-

kope. Die Oszilloskope mit Bandbreiten von 200 MHz bis 1 GHz verfügen über einen

grossen 12,1"-Touch-Screen und leistungsstarke Debugging-Werkzeuge, eine grosse

Anzahl an automatischen Messparametern sowie umfangreiche Mathematikfunktionen.

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Die Oszilloskope der HDO4000- und HDO6000-Serie von Teledyne LeCroytasten die Messsignale mit 12 Bit ab: 16-mal genauer als herkömmlicheOszilloskope. (Bild: Teledyne LeCroy)

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Ob Entwicklung von Micro-Controllern, Audiokompo-nenten oder Audioendgeräten: Mit einer neuen Soft-ware-Option zu seinem High-Performance-Oszillos-kop R & S RTO können Anwender umfangreiche Ana-lysemöglichkeiten für alle Audioschnittstellen nutzen.

Die seriellen Busse I2S, LJ, RJ und TDM sind uni-direktionale Punkt-zu-Punkt-Verbindungen. Sie über-tragen digitale Audiodaten zwischen IC’s und werdenzum Beispiel zur Anbindung von Analog-Digital-Um-setzern und Digital-Analog-Umsetzern an digitale Sig-nalprozessoren (DSP) verwendet. Die komplexen An-forderungen in der Entwicklung von elektronischenKomponenten mit Audio-Schnittstellen adressiertRohde & Schwarz mit seiner neuen Option für dasHigh-Performance-Oszilloskop R & S RTO. Dank ei-ner umfangreichen Auswahl an protokollspezifischenTriggerbedingungen sind Anwender flexibel beimAufspüren spezifischer Dateninhalte. Für hohe Mess-geschwindigkeit sorgen die beim R & S RTO in Hard-ware implementierten Trigger, denn sie garantierenhohe Erfassungsraten.

Audiosignale triggern und dekodieren

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

National Instruments stellt das MXI-Express-RIO-Erweiterungschassis NI 9154 mit acht Steckplätzenund das Ethernet-RIO-Erweiterungschassis NI 9146mit vier Steckplätzen vor. Die Erweiterungschassisder NI-CompactRIO-Plattform ermöglichen es, durcheine erweiterte Anbindung von Modulen der C-Serie,RIO-Anwendungen umzusetzen, die Tausende vonI/O-Kanälen erfordern. Anwender können die gesam-te Funktionalität des FPGA (Field-ProgrammableGate Arrays), der in beiden Chassis vorhanden ist,über das NI LabView FPGA Module nutzen. Dadurchist benutzerdefinierte Inline-Verarbeitung, Regelung,Synchronisierung sowie benutzerdefiniertes Timingund Triggern möglich. Mit dem Ethernet-RIO-Erwei-terungschassis NI 9146 mit vier Steckplätzen könnenIngenieure I/O-Module der C-Serie einfach an jeden

PC oder jedes Ethernet-Netzwerk anbinden. Somiteignet sich das Chassis für verteilte Überwachungs-,Steuer- oder Regelanwendungen, in denen Kostenund Zeit eine Rolle spielen.

Erweiterungschassis sparen Kosten und Zeit

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

National Instruments präsentiert das neue NI VisionDevelopment Module 2012 mit 3D-Bildverarbeitungin NI LabView. Ingenieure können mithilfe von zweibeliebigen Kameras ein 3D-Stereobildverarbeitungs-system entwickeln und anspruchsvolle Prüf- undSteuerungsanwendungen durchführen, in denenmittels 3D-Bildverarbeitungstechnologie gewonneneTiefeninformationen genutzt werden. Ausserdemkönnen sie LabView mit Hard- und Softwarewerk-zeugen von Drittanbietern für die 3D-Bildverarbeitungeinsetzen und 3D-Bilder mit weiteren Algorithmenkombinieren, um ein Profil von stationären oderbeweglichen Objekten zu erstellen. Das Produktist kompatibel mit 3D-Kameras von Drittanbieternwie den Kameras Ranger der Firma Sick mit Laser-scanning, ausserdem bietet es eine nahtlose Integra-tion zusätzlicher 3D-Bildverarbeitungs- und -Analyse-

bibliotheken in derselben grafischen Programmier-umgebung, beispielsweise die Bibliothek AqsenseSAL3D.

3D-Bildverarbeitung in NI LabViewfür nahtlose Hard- und Softwareintegration

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

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Megalink - Elektronik + AutomationISSN 1662-955819. Jahrgang «Megalink» 28. Jahrgang «EC Woche»33. Jahrgang «Precision» 51. 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

GeschäftsführerDietrich Berg

Leiterin ZeitschriftenRatna Irzan

RedaktionMegalink, Neumattstrasse 1, Postfach, CH-5001 AarauTel. +41 (0)58 200 56 42, Fax +41 (0)58 200 56 61Chefredaktor: Patrick Müller, Tel. +41 (0)58 200 56 59Redaktor: Daniel Wallimann, Tel. +41 (0)58 200 56 30

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 DerendingenEin Produkt der

Verleger: Peter WannerCEO: Christoph Bauerwww.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 9, 10, 44

Antrimon AG 57

Astrel AG 33

Avnet EMG AG US 4

B & R Industrie-Automation AG 9, 13, 34, 52

Beckhoff Automation AG 5, 6, 42, 51

CL-Electronics GmbH 57

comeeco 30

Compona AG 51

ebm-papst AG 12

EBV Elektronik GmbH & Co. KG 36

Enclustra GmbH 53

EPLAN Software & Service AG 51

FAULHABER MINIMOTOR SA 35, 40

FlowCAD Schweiz AG 2

Ford Motor Company 10

GLYN GmbH & Co. KG 27

Harting AG 11, 21, 55

Hilpert Electronics AG 43

HSR Hochschule für Technik 10

ifm electronic ag 52

igus Schweiz GmbH 14, 52, 56

ILEE AG 49

Intermess Dörgeloh AG 30

Interstar AG 38

Keiser 56

Kontron GmbH 9, 51, 54

LeCroy Europe GmbH 59, 60

Lütze AG 9

MathWorks GmbH US 3, 18

Maxon Motor AG 25, 45

Mesago Messemanagement GmbH 7, 8

Messe München GmbH 30

Microprecision Electronics SA 57

MPI Distribution AG 54, 55, 61

MSC-Gleichmann Schweiz AG US 2, 6, 54

National Instruments 15, 24, 61

Omni Ray AG 50

Parkem AG 14, 45

PHOENIX CONTACT AG 3, 48

Phoenix Mecano Komponenten AG 7

POLYSCIENCE AG 56

Portmann Instruments AG 41

Post Logistics AG 13

Puls Electronic GmbH 37

RAFI ELTEC GmbH 45

REINHARDT GmbH 55

Rockwell Automation AG 45, 50, 52

Roschi Rohde & Schwarz AG 31, 58, 61

Rotronic AG 41

RS Components GmbH 7, 8, 11

Schurter AG 53

Simpex Electronic AG 53, 54

Stemmer Imaging AG 53

Swiss Technology Network 12, 16, 23

WAGO CONTACT SA 4, 55

Firmen in dieser Ausgabe

Megalink 11-12erscheint am 21.11.2012

Vorzugsthemen: Bauteile, Messen+Prüfen, Automation (Steuerungen),Kommunikation, in motion-Antriebstechnik/Fluidik (Antriebe),Industriebedarf, Medizinaltechnik, Embedded Systems

Inserateschluss: 20.10.2012

Vorschau

The language of technical computing

Image: Kim

Young-Sang, Jung Hee-Jun, Q

uantum D

evice Lab, Hanyang U

niv.©2011 The M

athWorks, Inc.

Über eine Million Menschen weltweit sprechenMATLAB. Ingenieure und Wissenschaftler inallen Bereichen – von der Luft- und Raumfahrtüber die Halbleiterindustrie bis zur Bio-technologie, Finanzdienstleistungen undGeo- und Meereswissenschaften – nutzenMATLAB, um ihre Ideen auszudrücken.Sprechen Sie MATLAB?

Modellierung eines elektrischenPotentials in einem Quantum Dot.

Dieses Beispiel finden Sie unter:www.mathworks.ch/ltc

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Parlez-vous MATLAB?

SILICA | The Engineers of Distribution.

Appsolut geniales Portfolio.

Führend in Service und Leistung – so geht Distribution heute.

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Megalink.ch Oktober 2012

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