Fachartikel SPS-MAGAZIN 6 2014

Kraftvoll koppeln
Induktive Koppler übertragen berührungslos Daten und Energie mit bis zu 12 Watt Leistung

Irgendwie hat es immer noch etwas Magisches, wenn man ein Smartphone auf eine kontaktlose Ladestation legt. Stromübertragung ohne Kabel? Technisch steckt dahinter das Prinzip der induktiven Kopplung. Die Technik ist nicht wirklich neu, aber der massenhafte Einsatz im Consumer-Bereich lässt immer noch auf sich warten. Die Ladefunktion für elektrische Zahnbürsten und schnurlose Telefone bleibt bis dato die einzige Massenanwendung.... [ weiterlesen ]

Immer trittsicher auf Achse
Zuverlässig und sicher unter härtesten Betriebsbedingungen: Trittautomation in der Matterhorn-Gotthard-Bahn

Passagiere im öffentlichen Nahverkehr erwarten von den Verkehrsbetrieben nicht nur Pünktlichkeit, sondern auch ein gut ausgebautes Streckennetz, das in möglichst kurzen Taktzeiten bedient wird, um längere Wartezeiten zu vermeiden. Die Gewährleistung eines Höchstmaßes an Sicherheit für alle Fahrgäste wird auch im Schienenverkehr zwingend vorausgesetzt, denn die Bahntechnik muss einer Vielzahl an Sicherheitsbestimmungen gerecht werden. Diese beruhen zum einen auf den strengen Vorgaben des Gesetzgebers und zum anderen auf den hohen technischen Standards gültiger Normen und den Anforderungen des Auftraggebers.... [ weiterlesen ]

Mittlere und kleine Traktoren setzen auf Oberklassefunktionen

Steigender Wohlstand in den Schwellenländern und der Boom bei nachwachsenden Rohstoffen treiben seit fast einem Jahrzehnt die weltweite Nachfrage nach land- und forstwirtschaftlichen Arbeitsmaschinen an. Alle Zeichen deuten darauf hin, dass sich diese positive Entwicklung fortsetzen wird. Dabei prägen zwei Trends neue Maschinenkonzepte: Hersteller übertragen Funktionen, die bislang vor allem im gehobenen Segment zum Einsatz kamen, auf das mittlere und untere Leistungssegment. Diese Entwicklung ist aus dem Automobilbereich bekannt: Dort wurde das Antiblockiersystem ABS zunächst bei großen Reiselimousinen eingeführt, heute ist nahezu jeder Kleinwagen damit ausgerüstet. Gleichzeitig hält der Druck an, die verschärften Abgasgrenzwerte einzuhalten und den Kraftstoffverbrauch zu senken.... [ weiterlesen ]

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Rich-Client-Anwendungen mit HTML5

Im Office- und Konsumbereich ist zu beobachten, dass klassische Anwendungen, wie etwa Office 365, in das Web übertragen werden. Im Kontext der Automatisierungsindustrie ist dies bisher eher ein seltenes Phänomen. Und wenn, dann findet man entsprechende Lösungen meist nur im Bereich der Visualisierung. Doch bei genauerer Betrachtung ist der Trend aus dem Office- und Konsumbereich auch auf andere Bereiche der Automatisierungsbranche übertragbar.... [ weiterlesen ]

Roboter im Dienst des Sonnenschutzes
Schwerstarbeit bei der Produktion von Sonnenschirmständern

Obwohl es zeitweise nicht so aussieht, ist Deutschland mit bis zu 2.200 Sonnenstunden im Jahr ein von der Sonne verwöhntes Land. Durchschnittswerte von über sechs Sonnenstunden pro Tag sind somit ein guter Grund für die Erneuerung der Produktion von Sonnenschirmständern der Delschen GmbH & Co.KG in Grefrath am Niederrhein.... [ weiterlesen ]

Auf die Größe kommt es an
Die neue Generation der Volumenmesssysteme

Sowohl für Kurier-, Express- und Paketdienstleister (KEP) als auch im Transportgewerbe spielt - neben dem Gewicht - die Abmessung der zu transportierenden Einheiten eine herausragende Rolle. Ob für das Lager selbst oder für das Transportfahr- bzw. flugzeug: Eine Steuerung des Materialflusses, die Planung der LKW-, Container- und Lagerkapazitäten, die Auswahl des optimalen Frachtführers sowie die Abrechnung der Pakete nach Volumen bei Paketdiensten und im Versandhandel ist nur mithilfe technischer Hilfsmittel möglich. Voraussetzung für die exakte Abmessung und Basis für sogenannte DWS-Systeme (Dimension-Weight-Scanning) ist ein automatisiertes Volumenmesssystem. Das Herzstück hiervon bildet der entsprechende Volumenmesskopf, dessen Leistungsfähigkeit den hohen Anforderungen der beteiligten Branchen gerecht werden muss: Hierzu zählen in erster Linie Exaktheit und Zuverlässigkeit. Mit dem DM3610 läutet Datalogic eine neue Generation des Volumenmesskopfes ein.... [ weiterlesen ]

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Interaktivität mit Augmented Reality

Die Augmented Reality gehört zu den innovativsten digitalen Technologien der letzten Jahre. Mit ihr ist es möglich, Bildvorlagen, 3D-Objekte und Geo-Koordinaten zu erkennen und mit weiterführenden digitalen Hintergrundinformationen zu verknüpfen. Prognosen besagen, dass bis zum Jahr 2017 die meisten Smartphone-Besitzer Augmented-Reality-Software nutzen werden.... [ weiterlesen ]

Die Rolle des Mitarbeiters bei Industrie 4.0
Mehr eigenverantwortliches Handeln schafft neue Entfaltungsmöglichkeiten

Die Umsetzung des Leitgedankens Industrie 4.0 wird die Arbeitswelt nachhaltig beeinflussen. Ergänzend zur technisch geprägten Diskussion über die intelligente Fabrik der Zukunft ist es notwendig, die Rollen und Aufgaben der Menschen in dieser Zukunftsvision zu betrachten. ... [ weiterlesen ]

Steckverbinder im Kunststoffgehäuse bringen viele Vorteile

Harting hat seine Han-Eco-Baureihe um Monoblock E-Einsätze mit Schraubanschlusstechnik erweitert. Damit werden die Vorteile der Baureihe auch auf Applikationen transferiert, die vorrangig Einsätze mit bewährter Anschlusstechnik nutzen.... [ weiterlesen ]

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Schrittmotoren für die Lasertechnik

Laser sind vielseitige Werkzeuge. Femtosekundenlaser beispielsweise emittieren ultrakurze Lichtimpulse, diese werden gebündelt und in Wellenpakete von hoher Energie aufgeteilt. Fast alles lässt sich heute auf diese Weise bearbeiten. In der Materialbearbeitung beispielsweise kann man deshalb heute genauso wenig auf sie verzichten wie bei Operationen am Auge oder in der Super-High-Resolution-Mikroskopie. Bei den unterschiedlichen Anwendungen kommt es dann auf die jeweils richtige Wahl von Pulsdauer, Pulsenergie, Taktfrequenz und die entsprechende Fokussierung an. Das heißt, die Prismen, Filter und Spiegel, die den Laserstrahl entsprechend beeinflussen, müssen dazu präzise positioniert werden. Schrittmotoren bieten hierfür gute Voraussetzungen, wie das im Folgenden beschriebene Beispiel zeigt.... [ weiterlesen ]

Durchgängige Sicherheitstechnik
Flexibles Bearbeitungszentrum erfüllt strengste Sicherheitsanforderungen

Der Hersteller von Montage- und Nietmaschinen Friedrich im schwäbischen Remshalden bei Schorndorf rüstet seit zwölf Jahren sämtliche Maschinen mit Sicherheitskomponenten von ABB Stotz-Kontakt aus und erreicht dabei durchgängig den höchsten Performance Level PLe gemäß EN ISO13849-1 sowie SIL3 gemäß EN IEC61508 und EN IEC62061. Eine Sicherheits-SPS Pluto S46 v2 steuert und überwacht in Verbindung mit Zweihandsteuerungen Safeball, einer elektromagnetischen Zuhaltung Magne 2B mit berührungslosem Sicherheitssensor Eden und einem Not-Halt-Taster Inca 1 Tina alle Sicherheitsfunktionen des Bearbeitungszentrums. Diese besonders übersichtliche Lösung bietet beachtliche Kosteneinsparungen bei Material, Verdrahtung, Wartung und Lagerhaltung.... [ weiterlesen ]

Der Lebensnerv einer Anlage
Betriebsdaten protokollieren, analysieren & archivieren

Erdgasspeicher sind ein wichtiges Element für die Erdgasversorgung, denn Erdgas wird zwar kontinuierlich gefördert und in gleichmäßigen Mengen geliefert, der Bedarf ist aber jahres- und tageszeitenabhängig starken Schwankungen unterworfen. Eine Möglichkeit große Mengen an Erdgas zu speichern, bieten künstliche Hohlräume unter der Erdoberfläche, sogenannte Kavernenspeicher. In der ostfriesischen Gemeinde Jemgum entsteht derzeit einer der größten Erdgas-Kavernenspeicher Deutschlands. ... [ weiterlesen ]

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Mit 'Farming Intelligence' zu höherer Wertschöpfung

Serviceroboter revolutionieren die Agrarwirtschaft: Sie säen, entfernen Unkräuter, düngen und versorgen Tiere zunehmend autonom. Feldroboter haben 2012 einen Anteil von 33% an der Gesamtzahl verkaufter Serviceroboter. Die effizienteren Abläufe in der Erntelogistik steigern Produktivität und Wettbewerbsfähigkeit, fahrerlose Fahrzeuge entlasten die Landwirte, die heute bis zur Hälfte ihrer Arbeitszeit nur für Transporte aufwenden. Die Messe Automatica gibt der verkaufbaren Servicerobotik eine eigene Plattform.... [ weiterlesen ]

Fraunhofer IAO prüft HMI/Scada-Software zenon

Im Auftrag von Copa-Data hat das Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO die HMI/Scada-Software zenon in Hinblick auf wichtige zukünftige Anforderungen innovativer HMIs und HMI-Engineering-Werkzeuge geprüft. Basis für die Bewertung im Rahmen einer Expertenevaluation lieferten Erkenntnisse einer vorangegangenen Studie.... [ weiterlesen ]

Heterogene Datenverarbeitung
Entwicklungswerkzeuge als Schlüssel für FPGA-SoCs

Die heterogene Datenverarbeitung hat sich schon seit längerer Zeit unter den Embedded-Designern etabliert. Meist kombinieren sie dazu Mikroprozessoren und FPGAs innerhalb eines Systems. Ursprünglich dienten FPGAs hauptsächlich als Schnittstellenlogik, die Verarbeitungssysteme, Peripheriegeräte und I/O miteinander verbanden. Mit der Optimierung der FPGA-Technologie wuchs auch der FPGA-Markt, der in einigen Embedded-Systemen seitdem eine größere und zentralere Rolle spielt.... [ weiterlesen ]

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Maschinen-Automation 4.0
Wie vernetzte Automatisierungssysteme Aufbau, Inbetriebnahme, Service und Wartung vereinfachen können

Im weltweiten Wettbewerb um eine führende Stellung in der Wirtschaft ist Innovation die beste Strategie. Die produzierende Industrie ist dabei die Basis für den wirtschaftlichen Erfolg von Industrienationen wie Deutschland. Dies bedeutet, dass genau hier angesetzt werden muss, um die erworbene Spitzenstellung zu halten und weiter auszubauen.... [ weiterlesen ]

Vorkonfigurierte Linearantriebssysteme

Seit einiger Zeit ist ein Trend zu beobachten: Maschinenhersteller integrieren vorkonfigurierte lineare Antriebssysteme in ihre Produkte, anstatt aus einzelnen Bauteilen Sonderlösungen zu konstruieren. Angesichts der großen Vielfalt heute verfügbarer Technologien in diesen 'Standardsystemen', ist es relativ unkompliziert, mithilfe bewährter Komponenten eine individuell passende Lösung zu finden.... [ weiterlesen ]

Kollege Roboter in der Fabrik der Zukunft
Wie Industrieroboter das 'Update' auf Industrie 4.0 ermöglichen

Die Geschichte der Industrie in den letzten gut 200 Jahren ist gleichzeitig spannend und herausfordernd. Nach dem Beginn der industriellen Revolution, der industriellen Massenfertigung und dem Einzug der elektrischen Automatisierungstechnik stehen wir nun vor der sogenannten 4. industriellen Revolution, bei der die Robotik eine Schlüsselrolle spielt.... [ weiterlesen ]

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Adaption statt Konfiguration
Große Lücken zwischen visionären Zielen und traditionellen Umsetzungskonzepten bei Industrie 4.0

Über die Ziele von Industrie 4.0 wird viel Visionäres geschrieben. Der kritische Vergleich mit konzeptionellen Aussagen zur Umsetzung offenbart jedoch, dass hier meist nur klassische Steuerungskonzepte fortgeschrieben werden. Etwas leichter zu konfigurieren, etwas flexibler - aber insgesamt verharren die meisten 'Vordenker' bei zentralistischen Konstrukten und hierarchischen Steuerungen. Diese Konzepte aber werden nicht reichen.... [ weiterlesen ]

Eigenständig oder gemeinsam
Ethercat-basierende Mess- und Prüftechnik

Die Mess- und Prüftechnik von Gantner Instruments unterstützt Ethercat in zwei unterschiedlichen Topologien. Zum einen E/A-Module als eigenständige Ethercat-Slaves, was der häufigsten Ethercat-Struktur von verteilten, einzelnen Ethercat-Slaves, mit fixer E/A-Kapazität entspricht. Alternativ dazu besteht die Möglichkeit einen beliebig komplexen Verstärkerverbund als gemeinsamen Ethercat-Slave zu betreiben. Hier koordiniert ein zwischengeordneter Controller die einzelnen E/A-Module und erscheint dem Ethercat-Master als Slave, mit aber je nach Anzahl der untergeordneten Module variabler Kapazität.... [ weiterlesen ]

Umrüstzeiten reduzieren
Durchflussmessung bei Abfüllanlagen im Lebensmittelbereich

In vielen Molkereien ist bewährte Abfülltechnik im Einsatz. Die Anlagen sind im Dauereinsatz und ein Eingriff scheint mit hohen Kosten und Risiko verbunden zu sein. Aus diesem Grund schrecken viele Anlagenbetreiber vor Umrüstungen zurück. Tauscht man jedoch nur das Herzstück der Anlage, die Abfüllsteuerung, kann man den Aufwand stark reduzieren. Gleichzeitig eröffnen sich zahlreiche Chancen, eine bestehende Anlage hierdurch zu optimieren.... [ weiterlesen ]

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Sichere Steuerungskonzepte für Mobilkrane
Sicherheit der Funktionsfähigkeit der Maschinensteuerung und ein sicherer Einsatz des Mobilkrans durch Redundanz

Der Automatisierungsgrad bei mobilen Arbeitsmaschinen ist in den letzten Jahren beachtlich gestiegen. Heute müssen oft hohe Sicherheitsansprüche erfüllt werden, um kritische Situationen zu vermeiden. Die Richtlinien zur Maschinensicherheit der EN ISO13849 in der Praxis umzusetzen, ist allerdings keineswegs trivial. Durch die geforderten redundanten oder eigensicheren Systeme steigen Zeit- und Kostenaufwand. Außerdem kann bei manchen Komponenten die Einbindung in die Sicherheitsstruktur schwierig sein.... [ weiterlesen ]

Vernetzte Steuerungstechnik für die Schifffahrt
Steuerungstechnik für einen Elektrokatamaran mit modernem Bediengerät und iPad realisiert

In Fahrgastschiffen für die Binnenschifffahrt werden in der Elektrotechnik häufig noch alle Sensoren und Aktoren einzeln verkabelt. Dieser große Material- und Arbeitsaufwand lässt sich durch den Einsatz eines modernen Bussystems deutlich verringern. Die Duisburger Firma Anleg setzt bei der Ausrüstung eines elektrobetriebenen Katamarans auf Steuer- und Bediengeräte sowie I/O-Module von Graf-Syteco, die über CAN-Bus miteinander kommunizieren. Als zusätzliche Benutzerschnittstelle wird ein iPad verwendet.... [ weiterlesen ]

Die SOA-SPS

Intelligente Geräte für die Smart Factory
Twincat kombiniert IEC-61131-3-basierende SOA-Dienste mit OPC-UA-Interoperabilität

Industrie-4.0-Konzepte für eine schnelle, individualisierte Produktion setzen eine entsprechende Vernetzung und Kommunikation voraus. Das heißt, Dienste müssen direkt miteinander kommunizieren können, und anstelle der Top-Down-Kommunikation, vom ERP-System über MES, SPS bis zum Sensor, steuert sich das Produkt selbst. Durch die Kombination von IEC-61131-3-Funktionen und OPC-UA-Dienst stellt Beckhoff eine 'SOA (Service Oriented Architecture)-SPS' für eine effizientere, datenkonsistente, sichere und standardisierte Kommunikation zur Verfügung.... [ weiterlesen ]

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Drum prüfe, wer sich (ewig) bindet ...

Es ist unvergessen: Mario Gómez wechselte als 'Tormaschine' für 30Mio.E zu den Bayern - und traf in seiner Premierensaison ganze zwei Mal. Im Personalmanagement nennen wir das eine Fehlbesetzung. Wie kann es dazu kommen?... [ weiterlesen ]

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