World of automation JULI 2016 M otion Controller einer neuen Gener ation ... mehr Industrial Automation inhalt JuLi 2016 CONEC X-codierte M12x1-Isolierköper und Einbauflansche nach Standard CAT 6A Faulhaber – Feel the POWER Motion Controller einer neuen Generation Portwell NANO-ITX-Board mit LOW-POWER INTEL® CORE™ PROZESSOREN Wind River Schutz von Linux-Systemen im Internet der Dinge MSC Technologies Embedded-System mit CANto-USB-Modul und galvanisch getrenntem GPIO-Modul Turck Bediengerät mit Codesys-3-SPS und Visualisierung Rauscher NBASE-T-SchnittstellenPlattform für hochleistungsfähige Bildgebung Panasonic Web Lite – Daten auf Feldebene mit dem Internet verbinden Neue eBroschüren von PULS: Langlebige Stromversorgungen für die DIN-Schiene Bressner Technology Ultrarobuste „Rugged“ Industrie-PC-Serien mit hoher Konnektivität in-tech Automatisiertes Testen Kundenmagazin more@TURCK: Aktuelles von Turck aus erster Hand Siemens Simcenter Bessere Leistung durch Predictive Engineering Analytics IMPRESSUM Das eMagazin mit Ausgaben für Tablet, Desktop und Smartphone HTML5 Jetzt auch als HTML5 Version! Web-App X-codierte M12x1-Isolierköper und Einbauflansche nach Standard CAT 6A Die zunehmende digitale Kommunikation und der massive Anstieg der Datenmengen – besonders im Zeitalter von Industrie 4.0 – erfordern Steckverbinder für immer schnellere Datenübertragungen. Einen Schritt in diese Richtung macht CONEC mit der neuen X-codierten Steckverbinderfamilie der Baugröße M12x1, die für Datentransfer unter dem Standard CAT 6A ausgelegt ist. Die X-codierten Steckverbinder M12x1 sind für 10-Gbit/s-Datentransfer, SMT-Oberflächen- und THR-Durchsteckmontage konzipiert worden. Die THR-Ausführung ermöglicht auch die Oberflächenmontage und ist für den Reflowprozess geeignet. Eine mit dem Isolierkörper bestückte Platine kann in verschiedenen Flanschgeometrien montiert werden. Die CONEC-Flansche eignen sich zur Kombimontage. Sie sind ideal für eine Konzeption, bei denen das M12x1-Gewinde der Gehäuse direkt angeformt ist. So wird eine maximale Gestaltungsfreiheit erzeugt. Das geschützte Hauptmerkmal dieses innovativen Steckverbinders ist die Montage in verschiedenen Flanschgeometrien. Die doppelte und symmetrische Anordnung der Kontaktfedern verfeinert die bisherigen Schirmkonzepte durch eine axiale und radiale Anbindung an die Flanschseite und ermöglicht eine niederohmige Schirmübertragung. Platzsparende Montage Falls der Anwender durch die immer kleiner werdenden Bauraumressourcen die radiale oder axiale Flanschanbindung einsparen muss, kann er nur eine der beiden Kontaktierungsarten nutzen. Durch das radiale Schirmkonzept lässt sich ein erheblicher Toleranzbereich beim Einbau kompensieren, ohne dass die Übergangswiderstände darunter leiden. Die elektro- magnetische Trennung der vier Adernpaare nach CAT 6A ist dennoch sichergestellt. Vorteilhaft ist auch die federnde Kontaktierungsart mit dem Gegenstecker. Sie kann die elektromagnetische Trennung der Adernpaare durch einen massiven Schirmkörper oder durch federnde Gegenelemente sicherstellen. Eine gleichzeitige Überlappung und Berührung der Elemente bewirkt eine sehr gute Schirmübertragung zwischen zwei Steckverbindern. Die automatische Bestückung des Steckverbinders ist trotz der Federelemente möglich. Der Platinenbestücker kann auf ein Saugnapf-System zurückgreifen und das von CONEC aufgebrachte Klebepad dafür nutzen, den Steckverbinder für die Bestückung zu erfassen. Die Steckverbinder entsprechen im montierten Zustand zum Gehäuse der Schutzart IP67, im Steckgesicht im unverschraubten Zustand IP20. ■ ds Jetzt mehr erfahren! M 12x1 Inhalt Bilder: FAULHABER M oti on Co n t r o l l e r e i ne r n e u e n G e n e r at i o n Kostendruck, die Forderung nach kurzen Inbetriebnahme- bzw. Stillstandszeiten von Maschinen und ein heterogenes Ausbildungsniveau der Maschinenbediener verlangen eine hohe Benutzerfreundlichkeit der elektrischen Antriebssysteme. Die Anwender erwarten eine einfache Bedienbarkeit, Flexibilität bei den Schnittstellen, um eine reibungslose Kommunikation im Automatisierungsverbund sicher zu stellen, und die Möglichkeit mehrere Achsen praxisgerecht zu synchronisieren. Motion Controller einer neuen Generation tragen diesen Forderungen Rechnung und ebnen damit intelligenten Antriebssystemen den Weg weiter in Richtung vernetzter Industrie. Im Kontext mit vernetzter Industrie spielt die Antriebstechnik eine wichtige Rolle, schließlich ist ohne „treibende Kraft“ keine Automatisierung denkbar. Für Motoren und Steuerungen hat der neue Ansatz weitreichende Konsequenzen: Dezentrale Intelligenz und die Fähigkeit Motion Controller einer neuen Generation ebnen intelligenten Antriebssystemen den Weg weiter in Richtung vernetzter Industrie. zur Echtzeit-Kommunikation mit der übergeordneten Prozessleittechnik über Feldbussysteme wie z. B. EtherCAT sowie Flexibilität bei den Einsatzmöglichkeiten heißen heute die Anforderungen an zukunftsweisende Antriebssysteme. Daraus hat FAULHABER die Konsequenz gezogen und eine neue Generation von Motion Controllern entwickelt. Für unterschiedliche Anwendungen geeignet Wie schon die bestehenden und auch weiterhin verfügbaren Produkte, ist auch die Generation V3.0 perfekt auf die DC-Kleinstmotoren aus dem eigenen Portfolio abgestimmt, aber nicht darauf begrenzt. Über Schnittstellen wie RS232, USB, CANopen oder EtherCAT können die neuen Geräte in verschiedene Umgebungen integriert werden. Besonderer Wert wurde zudem auf eine einfache und leichte Inbetriebnahme gelegt. So steht eine wesentlich verbesserte Anwendersoftware zur Verfügung. Den elektrischen Anschluss erleichtern ein durchgängiges Steckerkonzept und ein vollständiger Satz an Zubehörleitungen. Für die schon bisher stark vertretenen Anwendungen und autarken Einsatzgebiete ohne übergeordnete Steuerung gibt es eine neue leistungsfähigere und dennoch einfach anzuwendende Programmierumgebung. Zudem bieten Hard- und Software bei Bedarf Erweiterungsmöglichkeiten und können wie bisher auch kundenspezifisch angepasst werden. Drei Gerätevarianten decken unterschiedliche Einsatzbereiche ab Drei Gerätezuschnitte Da die Aufgaben und Einsatzumgebungen von Kleinstmotoren und den dazu gehörenden Steuerungen sehr komplex und verschieden sind, gibt es drei unterschiedliche Gerätezuschnitte: Die Motion Controller MC 5005 und MC 5010 mit Gehäuse und Steckanschlüssen sind für den Einsatz im Schaltschrank oder in Geräten konzipiert. Dazu können die Produkte zum komfortablen Einbau sowohl direkt als auch mittels Montagehilfsmitteln wie z. B. Hutschienenadapter montiert werden. Motion Control Systems als Servomotoren mit integriertem Motion Controller sind bereits vorkonfiguriert und erlauben den Einsatz direkt im Automatisierungsumfeld. Angeschlossen werden sie über Rundstecker gemäß Industriestandard. Ein intelligentes Baukastensystem ermöglicht die Integration diverser bürstenloser und bürstenbehafteter DC-Servomotoren in ein einheitliches Gehäuse. Der Motion Controller MC 5004 ist als offene Steckkarte für den Einbau in vorhandene Gehäuse ausgelegt. Ein optional verfügbares Motherboard erleichtert den Einstieg in mehrachsige Anwendungen. Gemeinsame Technologiebasis und leistungsfähige Software Alle drei Ausführungen nutzen die gleiche Technologiebasis, bieten die gleichen Schnittstellenoptionen, dieselbe Bedienphilosophie und die gleiche Funktionalität. Für nahezu alle denkbaren Applikationen steht damit eine passende Lösung bereit. Anwender aus den unterschiedlichsten Bereichen profitieren von den flexiblen Anschlussmöglichkeiten, Betriebsarten und Regelungsmöglichkeiten. In völlig neuem „Look and Feel“ präsentiert sich der Motion Manager in der Version 6, der wie bisher kostenlos auf der Internetseite downloadbar ist. Bekannte Funktionen wie die grafische Analyse von internen Signalen wurden weiterentwickelt. So stehen jetzt auch ein Software-Oszilloskop für Vorgänge direkt im Regler sowie viele andere Funktionen über grafische Dialoge direkt zur Verfügung. Schnelle Inbetriebnahme Durch die Assistenzfunktionen zum Verbindungsaufbau, der Motorauswahl und der Konfiguration des Reglers ist die erste Inbetriebnahme nach 5 Minuten erledigt. Weitere grafische Dialoge unterstützen den Anwender bei der Feinabstimmung der Applikation und beim Test der verschiedenen Betriebsarten. Diagnosefunktionen erlauben die laufende Überwachung des Antriebs. Die Verbindung zum Motion Controller bzw. Motion Control System ist dabei ohne Einschränkung sowohl über USB, RS232 oder CANopen möglich. Über Visual Basic werden Bedienabläufe z. B. für die Inbetriebnahme oder für wiederkehrende Tests automatisiert. Neu ist auch die Projektverwaltung, die die Einstellungen und Daten eines Antriebs in einem Projektfile zusammenfasst und damit die Versionierung und Pflege vereinfacht. Neue Funktionen und höhere Dynamik Die in den Controllern integrierten Funktionen erleichtern dem Anwender den Umgang mit der Technik und schaffen flexible Einsatzmöglichkeiten. An den Motion Controllern MC 5010, MC 5005 und MC 5004 lässt sich der jeweilige Motortyp einstellen. Anwender können frei wählen, ob ein DC-Kleinstmotor, ein bürstenloser DC-Servomotor oder ein linearer DC-Servomotor angesteuert werden soll. Für die integrierten Servoantriebe der Motion Control Systems Reihe ist der entsprechende Motor dagegen werksseitig bereits vorkonfiguriert. Wahlweise können dann Position, Geschwindigkeit oder Strom (Drehmoment oder Kraft) geregelt werden. Unterstützt werden dabei auch die für den synchronisierten Betrieb mehrerer Achsen üblichen Cyclic Modes CSP, CSV und CST aus dem CANopen/EtherCAT Umfeld. Über den integrierten Profilgenerator können alternativ Punkt zu Punkt Bewegungen an die Dynamik der Anwendung angepasst werden, so sind auch komplexe Profile umsetzbar. Zusätzlich sind Position, Geschwindigkeit oder der Strom aber auch über analoge Vorgaben unabhängig vom Feldbus regelbar. Vielfältige Varianten für Referenzfahrten über Referenz- und Endschalter stehen ebenfalls zur Verfügung. Erstmalig ist als Standard auch eine Referenzierung an einem mechanischen Anschlag integriert. Durch eine neue Reglerstruktur konnte außerdem die Dynamik gegenüber den Vorgängerprodukten deutlich erhöht werden. Für den Schutz der Motoren und der Elektronik insbesondere im hochdynamischen Betrieb sorgen thermische Modelle für die Motorwicklung und die Leistungselektronik. Grafische Unterstützung bei der Parametrierung vereinfacht die Bedienung. Die Software Motion Manager 6 erlaubt einen komfortablen Zugriff auf die Einstellungen und Parameter der angeschlossenen Controller und stellt auch Analysemöglichkeiten in Form von Statusanzeigen und grafischem Trace-Fenster zur Signalüberwachung zur Verfügung. Geberschnittstellen und Digitaleingänge An der Motorschnittstelle stehen im Standard jetzt zwei Geberschnittstellen zur Verfügung, an die optische bzw. Inkrementalgeber, Absolutwertgeber (12 Bit AES/BiSS, 12 Bit SSI) oder die im Motor integrierten digitalen bzw. analogen Hallsensoren angeschlossen werden können. Bei den Hallsensoren beträgt die Auflösung 4096 Inkremente pro Umdrehung, also ebenfalls 12 Bit. Zusätzlich können jetzt auch analoge oder PWM-Signale als Positions- und Geschwindigkeitsrückmeldung genutzt werden. Wie bisher sind dabei auch zwei Sensoren verwendbar, um Geschwindigkeit und Position getrennt zu erfassen. Die Motion Controller der Generation V3.0 bieten bereits im Standard mindestens drei Digitaleingänge, zwei flexibel verwendbare analoge Eingänge und zwei digitale Ausgänge, über die jetzt auch Haltebremsen direkt angesteuert werden können. Über die Eingänge lassen sich wie bisher auch ein weiterer Referenzencoder für Positionsvorgaben (Gearing-Mode) oder ein Puls-/Dir-Signal zur Vorgabe der Position an- schließen. Alternativ kann die Bewegung des Antriebs über einen Referenzencoder und den Touch-Probe-Eingang auf eine laufende Bewegung aufsynchronisiert werden. Die Sollwertvorgabe ist über Feldbus, USB-Schnittstelle, diskrete Ein-/Ausgänge oder Ablaufprogramme möglich. Dabei sind bis zu acht in BASIC geschriebene Ablaufprogramme in den Motion Controllern speicherbar; eines davon kann als Auto-Start Option gewählt werden. Bestens vernetzt Auch in puncto Kommunikation erfüllen Motion Controller alle Wünsche: So stehen für unterschiedliche Aufgaben insgesamt vier Schnittstellen zur Verfügung. Die Konfiguration geschieht beispielsweise über die USB-Schnittstelle. Für die Anbindung an die Automatisierungstechnik sind RS232 und CANopen als Standard-Feldbusse vorgesehen. Zusätzlich gibt es dann noch EtherCAT mit CoE (CANopen over EtherCAT) als Option. Dabei gilt: Alle Funktionen und Betriebsarten sind über alle Schnittstellen verfügbar und die Konfiguration ist angelehnt an das CANopen Servo-Drive Profil (CiA 402). Fit für industrielle Umgebungen Die Motion Controller sind für den industriellen Einsatz ausgelegt. Die Gehäuseversionen erfüllen die Anforderungen der Schutzart IP40, die Motion Control Systems die der Schutzart IP54. Der Anschluss erfolgt über robuste Steckverbinder. Die gehäusten Controller sind ausgelegt für eine Motorversorgung von 0 bis 50 V; die Spannungsversorgung für die Elektronik liegt zwischen 12 und 50 V. Der Dauerstrom wird mit 5 bzw. 10 A angegeben, wobei Spitzenströme von 15 bzw. 30 A möglich sind. Die Controller eignen sich für Drehzahlbereiche von 0 bis 30.000 U/min (Motoren mit Sinus-Kommutierung) bzw. 0 bis 60.000 U/min (Motoren mit Blockkommutierung). Damit stehen für die unterschiedlichsten Anwendungen intelligente, leistungsfähige Antriebssysteme zur Verfügung, die sich gut in moderne Automatisierungslandschaften integrieren lassen und dabei doch einfach zu bedienen sind. Die Antriebsexperten aus Schönaich Die FAULHABER-Gruppe mit ihren 1.700 Mitarbeitern ist spezialisiert auf Entwicklung, Produktion und Einsatz von hochpräzisen Klein- und Kleinstantriebssystemen, Servokomponenten und Steuerungen bis zu 200 Watt Abgabeleistung. Dazu zählt die Realisierung von kundenspezifischen Komplettlösungen ebenso wie ein umfangreiches Programm an Standardprodukten wie bürstenlose Motoren, DC-Kleinstmotoren, Encoder und Motion Controller. Die Marken der FAULHABER-Gruppe gelten weltweit als Zeichen für hohe Qualität und Zuverlässigkeit in komplexen und anspruchsvollen Anwendungsgebieten wie Medizintechnik, Bestückungsautomaten, Präzisionsoptik, Telekommunikation, Luft- und Raumfahrt sowie Robotik. Vom Mikroantrieb mit 1,9 mm Durchmesser bis zum leistungsstarken 44-mm-DC-Kleinstmotor kombinierbar mit verschiedenen Präzisionsgetrieben, bietet das Unternehmen zuverlässige Systemlösungen für eine Vielzahl von Anwendungen. SpannendeApplikationsberichte, Produktinformationen und Neuigkeiten aus dem Hause FAULHABER Aktuelle Ausgabe: perfektes Druckbild für Schaltschrank-Beschriftungen, lebensechteste bionische Handprothese der Welt, maßgeschneiderte Antriebslösung für Anästhesie, verblüffende Teleskop-Technologie und vieles mehr Hier klicken! Um das eMagazin zu öffnen, hier klicken! Autoren: Dr. Andreas Wagener, Leiter Entwicklung Motion Control & Firmware, Volker Hausladen, Produktmanager Motion Control bei FAULHABER, und Ellen-Christine Reiff, Redaktionsbüro Stutensee Jetzt mehr erfahren! Überblick Motion Controller Video FAULHABER Motion Control MC 5004 MC 5005 MC 5010 Motion Controller Katalog Magazin motion FAULHABER Katalog und Shortform Katalog Inhalt NANO-ITX-Board mit LOW-POWER INTEL® CORE™ PROZESSOREN Mit zwei unabhängigen Mini-Display-PortSchnittstellen kann das Portwell NANO-6050 Embedded Board 4K-Displays mit einer Auflösung von 3840 x 2160 Pixel und zusätzlich über LVDS ein drittes, unabhängiges Display mit Full-HD (1920 x 1080) Auflösung versorgen. Bei nur 15 W Verlustleistung des Dual-Core-Prozessors sind dadurch auch lüfterlose Anwendungen mit wenig Designaufwand möglich. Dies wird besonders Anwender von Digital Signage, Point of Information/Sale, Retail und hochwertigen HMI-Lösungen freuen. Portwell kündigt das NANO-6050 an, ein Nano-ITX Embedded System-Board (120 mm x 120 mm), das auf dem Gen 5 Intel® Core™ Low-Power-Prozessor i3-5010U und Intel® Core™ i5-5350U, ehemaliger Codename Broadwell–U, basiert. Der NANO-6050 ist ein sehr leistungsstarker Single-Board-Computer (SBC) mit vielen modernen, integrierten Schnittstel- len. Es ist in dem gängigen Nano-ITX-Formfaktor konzipiert, das für einen 24/7-Dauerbetrieb ausgelegt ist und industrielle Merkmale sowie eine garantierte Langzeitverfügbarkeit von mindestens 7 Jahren bietet. Der Single-Board-Computer NANO-6050 im platzsparenden Nano-ITX-Formfaktor ist für hochwertige HMI-, Retail-, Point-of-Sale-Lösungen und Kiosksysteme ausgelegt. Lüfterloser Single-BoardComputer mit geringer Bauhöhe Das flache Design – mit einer Höhe von nur 16,4 mm mit I/O-Blende – ermöglicht den platzsparenden Einbau in Displays und Panel-PCs. Die Verwendung in Digital Signage und in Steuerungslösungen für Industrie- und Business-Anwendungen ist durch die kompakte Bauform einfacher als mit vielen anderen Board-Plattformen. Zudem sind Systemlösungen, die auf dem NANO-6050 von Portwell basieren, ideal für passiv gekühlte und hermetisch abgedichtete Systeme, die in rauen Umgebungen gefordert werden. Die leistungsstarke integrierte Grafik geht in puncto Benutzerfreundlichkeit keine Kompromisse ein, was vor allem für komplexe Visualisierungen in Automatisierung, Prozesstechnik und am POS (Point of Sales) sowie Anwendungen im Einzelhandel, wie z. B. Kiosksysteme, besonders wichtig ist. Drei unabhängige Displays, zwei Mini-Display-Ports (Mini-DP) an der rückseitigen I/O-Blende und eine LVDS-Schnittstelle mit hoher Auflösung ermöglichen es, anspruchsvolle Benutzerinterfaces und moderne Touch-Lösungen zu realisieren. Hohe Rechenleistung und optimierte 3D-Grafik Der NANO-6050 SBC mit den Low-Power DualCore-Prozessoren Intel® Core™ i3-5010U oder Intel® Core™ i5-5350U bietet einen DDR3L 1333/1600 MT/s SODIMM-Sockel, der mit bis zu 8 GB Speicher ausgestattet werden kann. Die integrierte Intel HD Graphics 6000 unterstützt DirectX 11.2, OpenGL 4.3 und OpenCL 2.0 sowie eine flexible Hardware-Dekodierung, um mehrere hochauflösende Full-HD-Videos gleichzeitig zu dekodieren. Mit bis zu 3840 x 2160 Pixel (4K-Auflösung) bei den Mini-Display-Ports sowie 2x24-Bit LVDS bis zu 1920 x 1200 Pixel Auflösung sind die drei unabhängigen Display-Schnittstellen das Beste, was derzeit industrielle Single-Board-Computer zu bieten haben. Vier USB-3.0-Ports für höchste Geschwindigkeit und weitere zwei USB-2.0-Anschlüsse mit niedrigem Stromverbrauch sorgen effiziente Anbindung der Peripherie. Eine 5 Gbit/s PCI Express 2.0 Lane wurde auf einen half-size mPCIe-Sockel für Speicher- oder Wireless-Erweiterungen verdrahtet und bietet damit eine ausgewogene Systemleistung. Zwei SATA-3.0-Schnittstellen mit bis zu 6 Gbit/s (eine davon verfügbar als mSATA und die andere als SATA-Anschluss) ermöglichen schnelle und flexible Speichererweiterungen. Intel I218-LM und Intel I120-AT Gigabit Ethernet Controller mit IEEE-1588 Unterstützung bieten dualen Gigabit-Ethernet-LAN-Zugang über die beiden RJ45-Ports auf der I/O-Blende. Der NANO-6050 ist ein Beispiel für eine Vielzahl von leistungsfähigen Produkten, die Portwell an seinen Standorten entwickelt und fertigt. ■ ds Jetzt mehr erfahren! Produktinfo Nano-6040 Datasheet Nano-6040 Jetzt Infos anfordern: [email protected] Inhalt Entwickeln, nutzen, verteidigen Schutz von Linux-Systemen im Internet der Dinge Fabrikhallen werden zunehmend mit intelligenten vernetzten Geräten aufgerüstet. Serverräume sind längst keine Abstellkammern mehr. Die meisten Unternehmen sind unterwegs ins Internet der Dinge (IoT), und auch das Ökosystem der Entwickler ändert sich rasant. Wie es aussieht, sind wir auf dem besten Weg, die Prognose von 200 Milliarden vernetzter Geräte bis 2020 zu erfüllen. Es wird weiterhin immer mehr und immer unterschiedlichere Geräte geben. Dennoch haben viele Unternehmen immer noch nicht abschließend bewertet, welche unternehmerischen Konsequenzen der Weg ins IoT haben wird – von der Strategie bis hin zur Umsetzung. Viele ihrer Produkt- und Entwicklungsteams haben beeindruckende Ideen entwickelt; es geht dabei um Sensoren, Konnektivität und Daten und darum, wie man von einem reichhaltigen Applikations-Ökosystem profitieren kann. Unterneh- men, die den Weg ins IoT früh eingeschlagen haben, haben hauptsächlich bestehendes Fertigungsequipment mit Sensoren aufgerüstet. In Zukunft wird es jedoch Standard sein, dass neues Equipment mit integrierter IoT-Technologie zum Einsatz kommt. Damit steigt die Produktivität, Kosten werden eingespart, und den Unternehmen eröffnen sich neue Möglichkeiten. Doch was geschieht mit diesen wunderbaren Geräten, wenn sie erst einmal im Einsatz sind? Wie sieht es in Sachen Instandhaltung aus? Hier kommt die Update-Frequenz ins Spiel. Regelmäßige Updates und Wartung stellen sicher, dass Geräte und Apps immer auf dem neuesten Stand sind. Wenn sie aber während des Online-Betriebs nicht nur mit Wartungsupdates in Berührung kommen – was dann? Letztendlich sind ja alle Geräte mit einem Netzwerk verbunden. Oder das Angriffskonzept „Man-in-theMiddle“: Die Daten, die ein Gerät zum Server sendet, könnten entschlüsselt und verändert werden. Jeden Tag hören wir von vielen Beispielen für derartige Sicherheitslücken, und laut Sta- tistik werden sich diese Angriffe immer weiter ausbreiten. Allein der damit verbundene Überwachungsaufwand ist utopisch – siehe die neuesten Meldungen der Common Vulnerabilities and Exposures (CVE). Der Eintritt ins industrielle Internet hat viele Hürden, wobei Security und Interoperabilität zu den größten zählen. Mit dem Wachstum des IoT steigt das Risiko von Szenarien, in denen sämtliche vernetzte Geräte gehackt, ihre Daten gestohlen oder sogar von entfernter Stelle aus gesteuert werden können. Fachleuten zufolge werden die Ausgaben für Industrie-Automationssoftware steigen, wobei das Budget hauptsächlich für Betriebssysteme aufgewendet soll, im Wesentlichen für zusätzliche Virtualisierung, Management und Security. IoT-Geräte – glücklich bis ans Ende aller Tage? Das wäre denkbar, doch ohne einen Mechanismus zum Schutz der Geräte nur ein frommer Wunsch. Neue integrierte Security-Designs reichen dafür nicht aus und sind durch kontinuier- Steigende Angriffsfläche für Cyber-Attacken – Quelle McAfee Labs Report 2016 Threats Predicions liche und automatische Verteidigungsmechanismen zu ergänzen, um Geräte im Einsatz zu schützen. Dazu braucht man ein sicheres Software-Framework, geschützte Verbindungs-Authentifizierung, sichere Software-Updates, KeyManagement, verschlüsselte Datenspeicherung – und selbst das ist noch nicht genug. Heartbleed, Shellshock, Open SSL CVEs und Co. werden trotzdem weiter Einlass begehren. Das National Institute of Standards and Technology sowie andere internationale Regierungsbehörden, wie die International Society of Automation (ISA) und die International Electrotechnical Commission (IEC), sollen mit strengen Methoden und Metriken Hilfestellung bei der Bekämpfung und Prävention von Cyberkriminalität leisten. Es geht über das hinaus, was integrierte Security-Funktionen leisten können: Adressiert werden neue Exploits mit neuen Sicherheitsverletzungen im Code, die ein früher entwickeltes Design nicht voraussehen kann. Für Hersteller gilt es, ihre Security-Strategie zu überdenken und Schutzmaßnahmen nicht nur auf Systemebene vorzusehen, sondern sich mit der agilen Integration neuer Patches für Sicherheitslücken zu befassen – eine flexiblere Herangehensweise für laufende Security- und Patching-Maßnahmen. Wenn Hersteller Systeme einsetzen, die nicht zu jedem Zeitpunkt auf dem neuesten Stand sind, haben sie keine Garantie, dass ihre ursprünglich integrierte Security den neuesten Exploits standhält, die täglich entstehen und aufgedeckt werden. Einheitliche Benennung von Sicherheitslücken mit CVE Hier hat sich CVE (Common Vulnerabilities and Exposures) als Quasi-Industriestandard etabliert, der eine einheitliche Benennung für Sicherheitslücken oder Schwachstellen vorgibt. Anhand der CVE-Identifier lassen sich Informationen über eine Sicherheitslücke leicht mit deren Security-Patch, Verfügbarkeit oder entsprechenden Technologien in Beziehung setzen. Für die Welt der Open-Source-Software ist CVE deshalb unverzichtbar. Die McAfee Labs schreiben in ihren Bedrohungsprognosen 2016: „Wir rechnen insbeson- Zunehmend sind eingebettete Systeme, das Internet der Dinge (IoT) sowie Infrastruktur-Software das Ziel von hochentwickelten Bedrohungen und Zero-Day-Angriffen. dere mit Exploits für neu erkannte Schwachstellen im Nicht-Windows-Bereich. Zunehmend werden eingebettete Systeme, das Internet der Dinge (IoT) sowie Infrastruktur-Software das Ziel von hochentwickelten Bedrohungen und Zero-Day-Angriffen sein. Dazu zählen UnixVarianten, beliebte Smartphone-Plattformen, IoTspezifische Systeme (z. B. Tizen und Project Brillo) sowie grundlegende Komponenten und Bibliotheken (z. B. Glibc oder OpenSSL).“ Und davon gibt es genügend. Verteidigung – Sicherheitslücken schlieSSen Ein Update der Gerätesoftware, sobald die Industrie eine Sicherheitslücke identifiziert, ist eine wirksame Verteidigungsmaßnahme. Für Security-Teams kann Open-Source-Software den Vorteil bieten, dass sie mit diversen Forschern Kontakt aufnehmen können, beispielsweise mit Regierungsbehörden, bzw. dass es spezielle Mailinglisten gibt – mit dem Ziel, Sicherheitslücken im Code zu entdecken. Voraussetzung dafür ist, dass Systeme wirksamer und effizienter überwacht, bewertet und gepatcht werden. Über- wachung erhöht die Chancen, auf den nächsten Angriff gut vorbereitet zu sein. Schwachstellen werden häufig in bestimmten Kreisen entdeckt, über Mail-Verteiler gemeldet und geblockt. Die Hersteller gewinnen dadurch Zeit, um entsprechende Schutzmaßnahmen zu treffen. Strategie der ständigen Überwachung – Herausforderungen Eine Herausforderung stellen die Geräte selbst dar. Mittels Datenverschlüsselung und dem Einbringen weiterer umfassender Security-Technologien lässt sich das Sicherheitsrisiko minimieren. Viele der derzeit erhältlichen Sensorgeräte haben jedoch nicht die Batterie- und Verarbeitungskapazität, die für die Implementierung komplexer Technologien vonnöten ist. Das Budget steht immer an erster Stelle. In der Energiebranche beispielsweise werden die Cyberangriffe immer massiver und raffinierter, doch es stehen nur begrenzte Mittel zu deren Abwehr zur Verfügung. Im Rahmen einer Studie des Ponemon Institute, mit Lockheed Martin als Sponsor, wurden führende IT-Unternehmen in den USA befragt (16 Prozent davon Energieversorger). 84 Prozent dieser Unternehmen sind demnach der Meinung, dass der Umfang von Cyberangriffen auf ihre Netzwerke steigt; doch nur etwa ein Viertel glaubt, dass sie die für Gegenmaßnahmen erforderlichen finanziellen oder personellen Mittel haben. Dies führt uns zur nächsten Herausforderung: Personal. Schwachstellen zu überwachen ist eine extrem wichtige, aber nicht unbedingt attraktive Tätigkeit. Selbst wenn Personal verfügbar wäre, finden Entwickler jüngsten Studien zufolge es weit spannender, sich mit neuen Technologien zu befassen, statt die darunterliegende Plattform aktuell und am Laufen zu halten. Es ist jedoch unumgänglich, dass sich jemand um die Überwachung kümmert. Ein Expertenteam könnte diese Aufgabe noch wirksamer erfüllen. Man braucht jemanden, der Schwachstellen proaktiv überwacht und erkennt, ehe sie zu einem Problem werden können. Jemand, der auf allen relevanten Mailinglisten ist, öffentlich wie privat, und über alle aktuellen Geschehnisse im Open-Source-Bereich stets auf dem Laufenden ist – dass z. B. das Yocto Project v2.1, das diesen Monat an den Start geht, ein Feature mit der Bezeichnung swupd zur Identifikation von vertrauenswürdiger Firmware anbietet, oder über die Core Infrastructure Initiative der Linux Foundation Bescheid weiß. Jemand mit der Fähigkeit, Security-Probleme zu lösen. Das ist dann der richtige Partner für ein Happy End. Machen Sie sich ein Bild davon, was Ihre Geräte erwartet, sobald sie online im Einsatz sind. Oder Sie bereiten sich auf das vor, was auf eine Do-it-Yourself-Lösung zukommt. ■ ds Jetzt mehr erfahren! Schutz von Open Source Webinar: “ It’s the Connected Era. Are Your Linux Devices Secure?“ Inhalt Embedded-System mit CAN-to-USB-Modul und galvanisch getrenntem GPIO-Modul Die Fertigung in Deutschland gewährleistet eine hohe Qualität MSC Technologies liefert ihr kompaktes Embedded-System NN aus der NanoServer®-Familie jetzt auch mit integriertem CAN-to-USB-Modul und galvanisch getrenntem GPIO-Modul. Der leistungsfähige Box-PC basiert dem Chipsatz Intel® Q170 und Intel® Core™-Prozessoren der sechsten Generation aus der Desktop- bzw. der Low-Power-Desktop-Serie (früherer Codename Skylake). Das Herz des CAN-to-USB-Moduls ist ein Cortex M3-Mikrocontroller mit internem CAN-Controller, der für einen erweiterten Temperaturbereich ausgelegt ist. Es werden die CAN-Protokolle 2.0A und 2.0B unterstützt. Die Stromversorgung erfolgt über USB, wobei USB und CAN voneinander galvanisch getrennt sind. Das galvanisch getrennte GPIO-Modul verfügt über je vier Ausgänge und Eingänge. Auf Dauerbetrieb ausgelegt Der 58 mm flache NanoServer® NN ohne Steckplatz ist für den Dauerbetrieb (24/7) in einem industriellen Umfeld ausgelegt. Auf Kundenwunsch lässt sich der modular aufgebaute Rechner innerhalb kurzer Zeit und mit optimierten Kosten auf die Anforderung der speziellen Anwendung anpassen. Wie alle Embedded-Systeme wird der NN von MSC Technologies in ihrer modernen Produktionsstätte in Freiburg gefertigt, die flexibel für Klein- und Großserien ausgerüstet ist. Performance an Anwendung anpassbar Der skalierbare NanoServer® NN ist mit den Prozessorvarianten i7-6700(TE), i5-6500(TE) oder i3-6100(TE) mit vier bzw. zwei CPU-Cores bestückt. Je nach Prozessortyp werden Intel® vPro, Intel® 64, die Intel® Virtualization-Technologie (VT-x), die Intel® Virtualization-Technologie for Directed I/O (VT-d), die Intel® Trusted Execution-Technologie, Intel® Advanced Encryption Standard AES-NI sowie die Intel® Turbo BoostTechnologie 2.0 unterstützt. Die in dem Chip integrierte Intel® HD Graphics bietet Support für DirectX® 12, OpenGL 4.3/4.4 und OpenCL™ 2.x. Der DDR4-Arbeitsspeicher lässt sich über zwei SODIMM-Sockel auf eine Speicherkapazität von bis zu 32 GB ausbauen. An externen Anschlüssen sind 2 x GB LAN (IEEE1588), je vier USB 3.0- und USB-2.0-Ports, RS232, DVI-D und 2 x DisplayPort V1.2 vorhanden. Es können bis zu drei unabhängige Displays mit einer maximalen Auflösung von 4K angesteuert werden. 2,5-Zoll-HDDs bzw. SSDs und mSATA-SSDs dienen als Massenspeicher. Zahlreiche SecurityFunktionen, wie z. B. ein sicherer Boot-Vorgang, Passwortschutz und ein Trusted-Plattform-Modul (TPM) 2.0 schützen das System vor einem unerlaubten Zugriff von außen. ■ ds Jetzt mehr erfahren! Übersicht NanoServer NN-Q170 Die Fertigung in Deutschland gewährleistet eine hohe Qualität Inhalt Bediengerät mit Codesys-3-SPS und Visualisierung Die TX500-HMIs verfügen über Master für die wichtigsten Industrial-Ethernet-Produkte. Turck hat eine neue HMI-Familie im Programm: Die TX500 HMI-Steuerungen mit hochwertigen Touchdisplays und schnellem Prozessor eignen sich optimal zum Einsatz in kleinen bis mittelgroßen Maschinen, deren Prozesse vor Ort gesteuert, bedient und beobachtet werden müssen. Jedes TX500 verfügt über Profinet-Master, EtherNet/ IP-Scanner und einen Modbus-TCP- sowie Modbus-RTU-Master. Bei den beiden Modbus-Protokollen können die HMIs auch als Slave betrieben werden. Die Steuerungs- und Visualisierungsfunktionen des HMI werden mit Codesys3 programmiert. Einfache Programmierung mit Codesys3 Codesys3 erlaubt eine schlanke und einfache Programmierung der Steuerungs- und Visualisierungsfunktionen. Die neueste Prozessortechnik der Geräte garantiert einen flüssigen Ablauf rechenintensiver Prozesse bis hin zu Bewegtbild-Visualisierungen. Dank des hochauflösenden TFT-Displays mit 64.000 Farben werden Grafiken und Animationen ansprechend und performant dargestellt. Die Frontseite der TX500-Reihe erfüllt die Schutzart IP66. Industrial Ethernet Anschlussseitig stehen zwei RJ45-EthernetPorts, eine serielle Schnittstelle für RS232 oder RS485 sowie zwei USB-Ports zur Verfügung. Ein zusätzlicher SD-Kartenslot erlaubt das Erweitern des internen Datenspeichers von 128 MB. Turck bietet drei Varianten der TX500-Serie an, die sich in Displaygröße und Auflösung unterscheiden: zwei 16:9-Displays mit 7 Zoll oder 13 Zoll (TX507 und TX513) und ein 10-Zoll-Gerät im 4:3-Format (TX510). Die beiden kleineren Displays bieten 800 x 400 Pixel, während das große TX513 1280 x 800 Bildpunkte auflöst. ■ ds Jetzt mehr erfahren! TX500 HMI-Steuerungen TX500-Broschüre/Folder Video: TX500 – HMI mit Codesys-3-SPS Inhalt NBASE-T erweitert den IEEE-802.3-EthernetStandard und ermöglicht hohe Übertragungsbandbreiten für doppeladrige Cat-5e-Kupferkabel. NBASE-T-SchnittstellenPlattform für hochleistungsfähige Bildgebung Pleora Technologies setzt im Bildgebungsmarkt neue Maßstäbe mit einer Plattform aus NBASE-T-Produkten (Vertrieb: Rauscher), die unkomprimierte GigE Vision-kompatible Bilder mit hoher Bandbreite bei Geschwindigkeiten von bis zu 5 Gb/s über kostengünstige Cat-5e-Kabel übertragen. Mit den neuen GigE Vision über NBASE-T-Schnittstellen-Produkten können Hersteller von Kameras und Bildgebungsgeräten nun den steigenden Bandbreitenbedarf von Anwendungen in Fertigung, Medizin, Wehrtechnik und Fahrzeugbau unterstützen und zugleich erhebliche Vorteile bei Kosten und Design ausschöpfen. NBASE-T ist eine Erweiterung des IEEE 802.3Ethernet-Standards und war ursprünglich entwickelt worden, um höhere Übertragungsbandbreiten für doppeladrige Cat-5e-Kupferkabel zu ermöglichen. Die weltweit größten Technologieunternehmen – darunter Cisco, Intel, Xilinx, Altera und viele andere – tragen zu den Standardisierungsbemühungen bei, indem sie Interoperabilität nachweisen und Produkte auf den Markt bringen. Die NBASE-T-Plattform von Pleora unterstützt Durchsätze von 1 Gb/s, 2,5 Gb/s und 5 Gb/s über weit verbreitete Cat-5e-Kupferkabel. Die Plattform ist auch für Durchsätze von 10 Gb/s über Cat-6A-Kupferkabel geeignet. Schnelle Datentransfers über kostengünstiges Cat-5e-Kupferkabel Pleora hat ausgewählten Herstellern und Endanwendern eine exklusive Vorschau auf seine neue Plattform gewährt. Diese sehen für die Technologie ganz klare Möglichkeiten, da der Bandbreitenbedarf wächst und die speziellen Verkabelungsanforderungen sowie die begrenzte Netzwerkfähigkeit bestehender Framegrabber-Probleme in Bezug auf Kosten, Design und Leistung bedingen. Mit der NBASE-T-Plattform von Pleora können die Hersteller die wachsenden Geschwindigkeitsanforderungen erfül- Mit der Pleora NBASE-T-Plattform lassen sich die wachsenden Geschwindigkeitsanforderungen erfüllen und dafür die auf lange Distanzen ausgelegten, preiswerten und feldkonfektionierbaren Cat-5e- und Cat-6A-Kupferkabel Kabel verwenden. len und dafür die auf lange Distanzen ausgelegten, preiswerteren und feldkonfektionierbaren Kabel, das Multicasting von einem Punkt zu einer Gruppe sowie die kostengünstigeren Netzwerkkomponenten des Ethernets nutzen. Entwicklungs-Kit für NBASE-TBildgebungsprodukte Das GigE Vision over NBASE-T Development Kit von Pleora bietet Herstellern einen einfachen Ansatz für die Entwicklung von NBASE-T-Bildgebungsprodukten, wie Kameras, Scannern sowie Röntgenflachdetektoren. Mit dem Entwicklungskit konzipierte Bildgebungsprodukte arbeiten nahtlos mit GigE Vision-kompatibler Hardware und Software von Pleora und anderen Anbietern zusammen. Das Entwicklungskit wird im 2. Quartal 2016 erhältlich sein. Eine integrierte Videoschnittstelle, ein Hardware-Referenzdesign und ein IP-Core-Paket sollen später im Jahr auf den Markt kommen. ■ ds Jetzt mehr erfahren! Pleora Inhalt Web Lite – Daten auf Feldebene mit dem Internet verbinden Im Jahr 2020 werden bis zu 50 Milliarden Dinge mit dem Internet verbunden sein – so eine Prognose des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie.Industrie 4.0 und das Internet of Things (IoT) werden dies erforderlich machen. Panasonic bietet mit Web Lite ein Lösungskonzept zum Einbinden von Kleinsteuerungen in das IoT an. Als Hersteller von Systemen und Lösungen für die Automatisierungstechnik setzt Panasonic hier mit seinen WEB Lite Produkten an. Daten werden einfach, zuverlässig und preiswert auf Feldebene mit dem Internet verbunden. Gerade die Einspeisung von Daten kann eine neue Herausforderung darstellen. Zu lösen sind die sichere Einbindung einer großen Anzahl von Geräten ins Netzwerk und die Überwindung infrastruktureller Hindernisse. Hier bietet Panasonic bezahlbare Lösungen an, somit ist der Weg zur risikoarmen Integration von Technologien aus dem Industrie-4.0-Umfeld in Unternehmen geebnet. Ein besonderes Augenmerk gilt der Synchronisation zwischen Feldebene und z. B. der Unternehmensebene (ERP). Web Lite basic II – zuverlässige Anbindung der Steuerung mit dem Internet of Things Kleinsteuerungen in verschiedenen Leistungsklassen Panasonic bietet aktuell drei unterschiedliche Kleinsteuerung-Serien an, um die verschiedenen Anforderungen der Anwender optimal er- füllen zu können. Seit Beginn der SPS-Technik bietet Panasonic Kleinsteuerungen in kompakter Bauweise mit höchster Funktionalität und bester Produktqualität für den rauen Einsatz in der Industrie. Klein und leistungsfähig Die kleinste Steuerung ist die modulare FP0R. Das CPU-Modul hat bis zu 32 Ein-/Ausgänge und kann mit bis zu drei Erweiterungsmodulen auf insgesamt 128 E/A aufgerüstet werden. Die SPS FP-Sigma hat einen größeren Programm- und Daten-Speicher und kann zusätzlich mit vier weiteren Modulen bestückt werden. Bis zu 384 Ein-/Ausgänge sind so möglich, ebenso wie eine Anbindung an offene Bussysteme in der Automatisierung. Kompakte SPS für den Maschinenbau Dem klassischen Maschinenbauer steht die SPS FP-X zur Verfügung. Diese kann CPU-seitig mit bis zu drei funktionalen Kassetten bestückt werden. Für alle Steuerungen gibt es viele intelligente Erweiterungsmodule für die Kommunikation bis zur Antriebssteuerung. Steuerung für Pick & Place und andere Automatisierungsaufgaben Die FP7 CPU steht für steigende Leistung bei geringerer Größe, weitreichende Kommunikationsmöglichkeiten, vielfältige Erweiterungsmöglichkeiten und die Integration von Bewegungssteuerungen – das alles macht die Economy-SPS zum Mädchen für alles. Die kompakte Bauweise ermöglicht den Einsatz im Maschinen- und Anlagenbau z. B. bei Pick & Place-Anwendungen, wo platzsparend geplant werden muss. Die FP7 CPU legt dank zweier physikalisch getrennter Ethernet-Ports großen Wert auf die Sicherheit der Netzwerke. Kommunikationskassette für Ethernet AFPXCOM5, die einfach zu steckende Kommunikationskassette für Ethernet-Verbindungen ermöglicht flexible Applikationslösungen wie z. B. BDE/MDE-Systeme, Tracebility-Systeme wie auch den Fernzugriff auf die Steuerungen um z. B. das SPS-Programm aktualisieren zu können. Als Option für analoge Applikationen bietet sich die AFPXAD2-Analogeingangskassette mit 2 Eingängen (12 Bits) an. ■ ds Jetzt mehr erfahren! Web Lite Inhalt Setzt einen NEUEN STANDARD unter den DIN-Schienen Stromversorgungen Klicken Sie einfach auf die Broschüren, um sie online zu öffnen! Hier klicken! CP10 Serie DIMENSION 240W Klasse Höchster Wirkungsgrad. Zwei eBroschüren von Puls Absolute Zuverlässigkeit. DIMENSION CP10 240 W Klasse, mit 130.000 Stunden Lebensdauer, Maximaleeinem Wirkungsgrad von 95,5 % und 39 mm Platzersparnis. Baubreite. Außergewöhnlich hohe Lebensdauer. www.pulspower.com, [email protected] DIN-SchienenStromversorgungen im Überblick Ultrarobuste „Rugged“ IndustriePC-Serien mit hoher Konnektivität BRESSNER Technology nimmt mit den zwei neuen Industriecomputer-Serien MVP 6000 und MXE-5500 echte PC-Boliden mit ultrarobustem Rugged-Design für den Einsatz im Hochleistungsumfeld in sein Programm auf. Sie eignen sich für jeden Industriebereich, bei dem es auf hohe Leistung gepaart mit widerstandsfähigem Design sowie einem Maximum an Konnektivität ankommt. Beide Serien werden in jeweils drei Varianten angeboten. Die PC-Boliden sind lüfterlos und verrichten somit an allen Arbeits- oder Produktionsstätten geräuscharm ihre Arbeit im Hintergrund. Zudem vermeidet das lüfterlose Design Störungen durch angesaugten Staub. In beiden Serien können wahlweise die Intel™ Core™ i3®, i5® oder i7® verbaut werden. Dank des cleveren Kühlsystems lassen sich die Leistungspotenziale dieser Prozessoren voll ausschöpfen. In die beiden integrierten RAMSlots können bis zu 32 GB RAM-Speicher verbaut werden. Als Massenspeicher optioniert BRESSNER schnelle SSDs in den Größen von 64, 128 oder 256 GB. Selbst ein Hochleistungs-HD-Grafik-Chip ist implementiert – ein großer Vorteil bei grafikbetonten Anwendungen wie Digital Signage. Eine Fülle an Verbindungsoptionen Die Boliden bieten nahezu jegliche erdenkliche Konnektivität – die MVP-6000-Serie zusätzlich einen PCIe- und einen PCI-Expansion-Slot. Die MXE-5500-Serie ist etwas kleiner und kann somit platzsparender montiert werden. Da beide Serien zu einem günstigen Preis angeboten werden, sind diese Hochleistungs-Industrie-PCs für alle Industriebereiche interessant. Sie eignen sich zum Beispiel für Produktionsstätten glei- chermaßen wie in Logistikanlagen oder dem Automotive-Bereich. Die flexiblen Konfigurationsmöglichkeiten ermöglichen die Anpassung an nahezu jede Anwendung. BRESSNER Technology rundet somit sein Angebotsspektrum an Industrie-PCs ein weiteres Mal mit maßgeschneiderten Lösungen ab. ■ ds Lüfterloses Design Jetzt mehr erfahren! MVP-6000 Serie MXE-5500 Serie Inhalt Automatisiertes Testen Die platzsparende orange Ctrl-Hardware lässt sich in jedem Fahrzeug unterbringen. Das intelligente Energiemanagement sorgt für einen äußerst geringen Stromverbrauch und ultra mobile Anwendungsmöglichkeiten. Mehr Steuergeräte, mehr Varianten, immer stärkere Vernetzung – im Automobilbereich erfolgen Innovationen zunehmend auf dem Gebiet der Elektronik und Software. Die zunehmende Komplexität erschwert das Testen aller Fahrzeugvarianten. Mit der programmgesteuerten Umschaltbox orangeSwitch, dem modularen HiL-System orangeHiL und der mobilen orangeCtrl-Hardware sowie App lässt sich die Komplexität durch automatisierte Prüfstände in den Griff bekommen. Aktuelle Fahrzeugmodelle beherbergen eine Vielzahl von softwaregestützten elektronischen Systemen, die miteinander vernetzt sind. Diese Entwicklung führt dazu, dass sowohl die Produktionskosten als auch die Entwicklungskosten von Automobilen zunehmend von Elektronik und Software bestimmt werden. Auch für die Zukunft ist kein Ende dieser Entwicklung in Sicht. Das kompakte und modulare Hardware-in-the-Loop-System orangeHiL stellt eine echtzeitfähige Test- und Simulationsumgebung bereit. Das Fahrzeug wird immer mehr zum rollenden Computer: Funktionen wie teilautomatisiertes oder autonomes Fahren, die Vernetzung des Fahrzeugs mit dem Internet of Things oder die Integration von Mobilgeräten erfordern immer mehr Software im Auto. Die Anzahl an Steuergeräten im Fahrzeug steigt somit weiter – das Gesamtsystem Auto wird immer komplexer. Gründe für die Vervielfachung des Testaufwands Damit beim Kunden keine Fehler auftreten, muss dieses komplexe System getestet werden. In der Fahrzeugentwicklung steigt daher auch die Anzahl an Softwareständen, die getestet werden müssen. Um einen Test am dafür vorgesehen Prüfstand oder Versuchsfahrzeug überhaupt durchführen zu können, müssen einige Kriterien berücksichtigt werden – z. B. Länder-, Motor- und Ausstattungsvarianten. Ländervariante: Fahrzeuge müssen in unterschiedlichen Ländern auch unterschiedliche Gesetzesanforderungen erfüllen – ein Beispiel dafür sind unterschiedliche Vorschriften für Licht und Blinker. Dafür sind häufig länderspezifische Verhaltensweisen des entsprechenden Steuergeräts erforderlich, die bei den Tests entsprechend unterschieden werden müssen. Motorvariante: Die Variante des Motors (Benzin, Diesel, Hybrid, Elektroantrieb) sowie dessen Leistungsstufe beeinflusst vielerlei Funktionen im Fahrzeug. Je nach Motorvariante sind daher unterschiedliche Tests durchzuführen. Ausstattung: Die Fahrzeugkonfiguratoren bieten dem Kunden hunderte von möglichen Sonderausstattungen an. Je nach gewählte Ausstattung sind dabei mehr oder weniger Steuergeräte im Fahrzeug verbaut. Zudem kann es sein, dass einzelne Steuergeräte in unterschiedlichen Varianten vorliegen (zum Beispiel die Low-, Mid- oder High-Varianten eines Infotainmentsystems). Die möglichen Variationen müssen bei der Testausführung berücksichtigt werden. Wie lassen sich unzählige Fahrzeugvarianten testen? Aufgrund der großen Zahl an Kombinationsmöglichkeiten gibt es eine Vielzahl möglicher Varianten eines einzigen Fahrzeugmodells. Für Automobilhersteller stellt sich daher die Herausforderung, alle denkbaren Varianten eines Fahrzeugs zu testen. Die Testabdeckung dieser Variantenvielfalt mittels einer Versuchsflotte und manueller Testdurchführung führt jedoch zu explodierenden Kosten. Daher sind technische Lösungen zur Erhöhung des Testdurchsatzes unter Beibehaltung tragbarer Kosten unabdingbar. Dieses Problem wird dadurch verstärkt, dass auch in der Automobilentwicklung die Zeit bis zur Marktreife verkürzt werden muss, wofür vor allem eine Effizienzsteigerung im Bereich Fahrzeugsoftwareentwicklung unverzichtbar ist. Hierfür wird versucht, den Weg agiler Softwareentwicklung zu gehen und auf continuous integration zu setzten, was die Anzahl durchzuführender Testfälle noch zusätzlich stark erhöht. Testautomatisierung mit hoher Testabdeckung Obige Gründe führen dazu, dass die Automobilhersteller verstärkt darauf setzen, diese riesige Anzahl an Testfällen an Prüfständen durchfüh- ren. Der große Vorteil eines Prüfstandes gegenüber z. B. einem Prototypenfahrzeug liegt zum einen darin, dass ein speziell angepasster Prüfstand merklich günstiger ist. Zum anderen bietet ein Prüfstand die Möglichkeit Testfälle automatisiert d. h. ohne direkten menschlichen Input, durchführen zu lassen – auch über Nacht und an Wochenenden. Diese Lösungen zur Testautomatisierung ermöglichen eine deutlich höhere Testbreite und -tiefe im Vergleich zum manuellen Testen, um die oben erläuterte Vervielfachung der Testfälle in den Griff zu bekommen. Video: Was macht in-tech besonders Varianten am Prüfstand automatisch wechseln Um die Vielfalt verschiedener Steuergerätevarianten am Prüfstand abzudecken, bedarf es jedoch bislang auch am Prüfstand eines Umbaus: Ein Steuergerät muss ab-, das andere angesteckt werden. Fällt dieser Umbau außerhalb der Arbeitszeit an, z. B. nachts oder am Wochenende, so steht der Prüfstand still und es geht wertvolle Prüfstandszeit verloren. Intelligente Lösungen automatisieren jedoch auch diesen Vorgang: Mit dem in-tech orangeSwitch können verschiedene Hardware-Varianten eines Steuergeräts an einen Elektronikprüfstand (Komponenten- oder System-HiL) angebunden werden. Der Wechsel zwischen den Varianten findet dann automatisiert über die Testautomatisierung statt. Somit können verschiedene Hardwarevarianten eines Steuergeräts nacheinander automatisiert geprüft werden und es wird ohne Betreuungs- oder Umbauaufwand eine optimale Prüfstandsauslastung erreicht. Durch die hohe Skalierbarkeit können so viele Varianten wie gewünscht getestet werden und durch die hohe Automatisierung werden die gesamten Testabläufe optimiert. Mit der orangeCtrl-App können Entwickler die Erfassung der Fahrzeugdaten unterwegs steuern und auf dem Tablet visualisieren. Neue Prüfstandstechnologien Komplexere Tests sowie eine stark steigende Anzahl an Tests erfordern ein Umdenken in der Prüfstandsentwicklung. In der Testphase von Elektro- und Hybridfahrzeugen beispielsweise, müssen Hochvoltkomponenten und Niedervoltkomponenten räumlich getrennt voneinander getestet werden. Dies ist mit gängigen Prüfständen in 19-Zoll-Industrieschränken nicht möglich. in-tech hat hierfür den modularen orangeHiL entwickelt, mit dem sämtliche Prüfstandsanbindungen über handelsübliche LANKabel ermöglicht werden. Zur Garantie des Echtzeit-Verhaltens wird über das so genannte EtherCat-Protokoll kommuniziert. Es ist damit möglich, räumlich verteilte Fahrzeugkomponenten gemeinsam über ein und denselben Prüfstand zu testen. Hierfür kann sogar das bestehende Hausnetzwerk benutzt werden. Effizienter Testen und Messen per App Live beliebige Fahrzeugzustände oder Bussignale anzeigen: Das von in-tech entwickelte orangeCtrl ermöglicht über die mobile App mit einem Klick häufig benötigte Fahrzeug-Diagno- sebefehle abzusetzen und zu analysieren, während die kompakte Hardware über die CAN-, Flexray- und Ethernet-Schnittstellen auf das Fahrzeug zugreift. Der Tester kann somit während des Tests bereits überprüfen, ob alle Rahmenbedingungen für seinen Test korrekt sind. Dadurch werden aufwändige Wiederholungen sowie nachgelagerte Datenanalysen stark reduziert. Ein intelligentes Energiemanagement sorgt für geringen Stromverbrauch und ultra mobile Anwendungsmöglichkeiten, also die ideale Lösung für den Einsatz in Versuchsfahrzeugen. Auch am Prüfstand wird durch den Einsatz des orangeCtrls eine Effizienzsteigerung erzielt. Die Möglichkeit mit nur einem Klick zwischen den Fahrzeugzuständen zu wechseln spart viel Zeit. Außerdem bietet das orangeCtrl Raum für Erweiterungen, da ein vollwertiger Mini-PC mit einem kompletten Linux-Betriebssystem verbaut ist und die CAN-Schnittstellen auf einfache Weise über das verbreitete socketCAN System ansprechbar sind. Neue Applikationen und Testskripte sind daher schnell implementiert. ■ ds Jetzt mehr erfahren! orangeSwitch orangeHiL orangectrl Video: Was macht in-tech besonders Inhalt Kundenmagazin more@TURCK Aktuelles von Turck aus erster Hand Das Kundenmagazin gibt Ihnen zwei Mal im Jahr einen informativen Mix aus Produktvorstellungen, interessanten Trend- und Anwendungsberichten. Die aktuelle Ausgabe berichtet über Turcks Schaltschrankwächter IMX12-CCM (Cabinet Condition Monitoring), Einbindung der DCC-Modul RFID-Lösungen in ERP, MES und andere Datensysteme, Systemlösung zur Dichtheitsprüfung in der Automobilindustrie, industrieerprobte RFID- und Sensorik-Lösungen, Optimierung von Pick-to-Light-Systemen, Feldbustechnik und vieles mehr. Ein Service von Hans Turck GmbH & Co. KG Witzlebenstr. 7 D-45472 Mülheim an der Ruhr Tel.: +49 208 4952 - 0 [email protected] Hier klicken! www.turck.de Inhalt Siemens Simcenter Copyright: InDesA GmbH Bessere Leistung durch Predictive Engineering Analytics Zum Simcenter gehören leistungsfähige Simulationsfunktionen der numerischen Strömungsmechanik mit STAR-CCM+ Simcenter verbindet Simulationen und Tests mit Berichtsfunktionen und Datenanalysen. So lassen sich digitale Zwillinge erstellen, die die künftigen Produkteigenschaften in allen Phasen des Entwicklungsprozesses virtuell exakt abbilden. Entwicklungsabteilungen können damit Innovationen schneller und kostengünstiger umgesetzen. Zum Portfolio gehört auch das neue Simcenter 3D, eine 3D-CAE-Lösung der nächsten Generation auf der NX-Softwareplattform von Siemens. Hier fließen die Fähigkeiten mehrerer Lösungen zusammen und decken eine breite Palette an Simulationsaufgaben und branchenspezifischen Anwendungen ab. Mit der Einführung von Simcenter treibt Siemens den nächsten Schritt im Rahmen seiner Digitalisierungsstrategie und der Vision der „Predictive Engineering Analytics“ voran. Hierbei werden Simulation und Verifizierung von Konstruktionslösungen in einem für die systemorientierte Produktentwicklung entscheidenden Analysetool gebündelt. „Die Fertigungsunternehmen stehen unter großem Druck. Sie müssen ihre Produktentwicklung an neue Anforderungen anpassen. Sonst riskieren sie, den Anschluss zu verlieren“, stellt Peter Bilello, President der CIMdata Inc., fest. „Mit dem Simcenter-Portfolio und der Vision der Predictive Engineering Analytics geht Siemens diese Anforderungen proaktiv an und stützt sich dabei auf seine leistungsstarken Technologien und Zukäufe wie LMS und, in jüngster Vergangenheit, CD-adapco. So kann Siemens seinen Kunden weiterhin bei der Entwicklung komplexer Produkte zur Seite stehen und bereitet den Boden für neue Produktgenerationen“, betont Bilello. Produkteigenschaften verifizieren Viele Produkte erfordern anspruchsvolle Entwicklungsumgebungen, in denen alle Bereiche gleichzeitig angesprochen werden: Mechanik, Elektronik, Software und Steuerung. Entwicklungsabteilungen müssen diese Aspekte in intelligente Produkte einbinden und dabei neue Materialien und Fertigungsverfahren einsetzen. Zugleich soll die Entwicklung immer schneller ablaufen. Da sind moderne Verfahren gefragt, mit denen sich Produkteigenschaften verifizie- SimCenter 3D bietet spezielle Lösungen für die Kühlungsanalyse von Elektroniksystemen ren lassen und die verstärkt auf vorausschauende Berechnungen setzen, damit Entwickler den Weg der Digitalisierung und der systemorientierten Produktentwicklung gehen können. Predictive Engineering Analytics Simcenter ist auf diese Anforderungen zugeschnitten und setzt die Vision der Predictive Engineering Analytics von Siemens um, indem verschiedene Technologien für Simulation und Tests miteinander verknüpft werden. Dazu gehören numerische Festkörpermechanik und Finite-Elemente-Methode (FEM), numerische Strömungsmechanik (CFD), Mehrkörperdynamik, Steuerung und Regelung, Prototypentests, Visualisierung, multidisziplinäre Berechnungen und Datenanalysen. Mit der SiemensSoftware Teamcenter werden diese Technologien in einem PLM-Konzept zusammengebracht – für die Konstruktion und Entwicklung komplexer Systeme. Simulation mit sensorbasierten Daten Im Rahmen von Simcenter nutzen die Anwendungen durch die Integration von sensorba- Das Simcenter Portfolio für Predictive Engineering Analytics ist eine robuste Suite von Simulationssoftware und Testlösungen sierten Daten mit realistischen Simulationen mit hoher Wiedergabetreue auch das Industrial Internet of Things (IIoT). So können Hersteller digitale Zwillinge ihrer Produkte erstellen und mit dem physischen Gegenstück abstimmen. Dies ist entscheidend für aussagekräftige, realistische Berechnungen der Produkteigenschaften. So können die Produkte an neue Nutzungsbedingungen angepasst, ihre Nutzungsdauer verlängert und einer Abnahme der Produktqualität gegengesteuert werden. Digitalisierung für Entwicklung komplexer Produkte „Die Vision der Predictive Engineering Analytics und die Strategie der Digitalisierung von Siemens fasst Produktleistungsdaten vermehrt ganzheitlich auf. Dies hilft den Herstellern bei der anspruchsvollen Entwicklung der komplexen Produkte und Systeme von heute“, erläutert Chuck Grindstaff, President und Chief Executive Officer, Siemens PLM Software. „Mit Simcenter unternehmen wir den nächsten Schritt im Rahmen dieser Strategie. Dabei stützen wir uns auf die umfangreichen Investitionen der letzten Strukturanalyse einer Flugzeugtragfläche mit Simcenter 3D Jahre durch interne F&E, strategische Zukäufe von Branchenführern wie LMS und CD-adapco und zukünftige Entwicklungen und Expansionen.“ „Im Rahmen des Simcenter-Portfolios bietet Simcenter 3D eine einheitliche, skalierbare, offene und erweiterbare Umgebung für 3D CAE mit Verknüpfungen zu Design, Systemsimulationen, Tests und Datenmanagement“, erläutert Dr. Jan Leuridan, Senior Vice President für Simulations- und Testlösungen von Siemens PLM Software. „Wir haben die Fähigkeiten von NX CAE, LMS Virtual.Lab und LMS Samtech zusammengeführt und bringen damit eine umfassende 3D-CAE-Lösung für CAE-Analysten und Experten für einzelne Bereiche auf den Markt.“ ■ ds Jetzt mehr erfahren! Simcenter PLM Software Inhalt IMPRESSUM Das eMagazin WA3000 Industrial Automation und die Plattform www.wa3000.de (inkl. der jeweiligen Länder-Domaines) sind ein Service der WA3000 MEDIEN, Dieter Strauß & Alois Mangler GbR Mövenstr. 15, D - 85652 Pliening Tel.: +49 (0) 89 46 82 49, [email protected] Verkauf: ARTPOOL, Mangler Design GmbH, Tel.: +49 (0) 89 46 82 49, [email protected] Redaktion: Dieter Strauß Kommunikation (ds), Tel.: +49 (0) 8142 47 162, [email protected] Creation / Produktion: ARTPOOL, Mangler Design GmbH, Tel.: +49 (0) 89 46 82 49, [email protected] Alle im eMagazin WA3000 Industrial Automation und auf der Plattform www.wa3000.de (inkl. der jeweiligen Länder-Domaines) veröffentlichten Beiträge sind entsprechend urheberrechtlich geschützt. Eine Vervielfältigung bedarf der schriftlichen Genehmigung der im Impressum genannten Personen. Alle Rechte bleiben vorbehalten. Die Verantwortlichen im Sinne des Presserechts sind dem jeweiligen Impressum der Redaktion zu entnehmen. 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