17
HARTING‘s
Te c h n o l o g i e
Automation IT
Gastbijdrage Prof. Dr. Steusloff
Automatiseringstechniek – Informatietechniek voor de mens en met de mens Switches zijn de oplossing
Magazine
tec.News 17: Redactioneel artikel
2
harting tec.News 17 (2009)
Philip Harting
Harmonieuze muzikale drieklank – crescendo! Systeemoplossingen die op elkaar zijn afgestemd en kennis vergarende ondernemingen bepalen de toekomst De ondernemingen van de HARTING Technologiegruppe zijn net zo op elkaar afgestemd als de afzonderlijke instrumenten van een groot symfonieorkest. Om een succesvolle prestatie te kunnen leveren die zekerheid biedt voor de toekomst (en in het geval van HARTING gaat het om wereldwijd succes), moeten ze zelf tot kennis vergarende systemen evolueren. Er zijn goede redenen waarom grote orkesten zoals de Berliner Symphoniker of het London Symphony Orchestra al decennia lang aan de muzikale top staan. Enerzijds zijn er de uitstekende musici, de beste dirigenten, uitgelezen programma’s en het feit dat alle leden perfect op elkaar zijn ingespeeld. Anderzijds is het zo dat deze orkesten onophoudelijk zichzelf vernieuwende systemen zijn, die uit hun ervaringen leren en zich continu verder ontwikkelen. De harmonie die ze daardoor uitstralen is bijgevolg niets anders dan het resultaat van een lange ontwikkeling waarbij de individuele elementen steeds preciezer op elkaar zijn afgestemd. Het doel moet zijn dat de verandering van dat ene element waar dan ook veranderingen in het totale systeem teweegbrengt. En omgekeerd. Een dergelijk systeem opereert op het hoogste niveau terwijl zijn succes het succes van alle elementen is. Ieder profiteert van het succes van de andere. Een hightech onderneming zoals HARTING functioneert niet anders. Met andere woorden, creativiteit is niet het resultaat van chaos, maar het resultaat van een perfecte organisatie en een kennis vergarend systeem, dat steeds beter wil worden en vandaar ook beter wordt. Technologische bedrijven opereren tegenwoordig in een snel veranderende omgeving met een dynamiek die ze zelf nog versterken: met nieuwe oplossingen, nieuwe toepassingen, nieuwe wegen en nieuwe technologieën. Ondernemingen zoals HARTING leren pijlsnel bij wat hun kernactiviteiten betreft en
breiden hun portfolio continu en tegelijkertijd op een logische manier uit. Ze zijn daarbij niet alleen gangmakers van een ontwikkeling, maar kunnen er ook snel en met kennis van zaken op reageren. Kennisaanwas en de uitbreiding van vaardigheden zijn echter geen lineaire fenomenen, maar volgen een logische en tegelijkertijd complexe leercurve. Met iedere nieuwe oplossing die in de firma HARTING wordt ontwikkeld, groeit de vaardigheid van de hele onderneming. Want elke nieuwe toepassing, elke nieuwe eis waaraan wordt voldaan, elke nieuwe richting die wordt ingeslagen, brengt nieuwe ontwikkelingen, ideeën en uiteindelijk voorstellen voor oplossingen in andere toepassingsgebieden met zich mee. En ook daar wil HARTING zich eveneens intensief mee bezighouden. Dat heeft HARTING tot op heden niet alleen succes opgeleverd, maar het heeft er ook toe geleid dat het bedrijf nu over kernvaardigheden beschikt waardoor het aan de zeer complexe eisen van klanten kan tegemoet komen. De klanten van HARTING komen vandaag in principe uit alle productiebedrijven, uit de werktuigbouwkunde en – last but not least – uit de automobiel-, medische- en energietechniek. HARTING is daardoor in het hele spectrum van de productietechnologieën actief: communicatie-, verbindings- en productietechniek zijn nauw met elkaar verbonden en op elkaar afgestemd. Ze vormen – om weer op de muzikale metafoor terug te komen – een harmonieuze drieklank. Want wat een harmonieuze opeenvolging van tonen in de muziek is, is in de technologie de precies op elkaar afgestemde organisatie van een onderneming.
3
tec.News 17: Redactioneel artikel
Concepten van de HARTING Technologiegruppe hebben een even toekomstgericht karakter als dat ze een pragmatische grondslag hebben. Wij ontwerpen niet alleen pasklare oplossingen voor elke afzonderlijke klant, we weten ook hoe we deze in de praktijk kunnen brengen (en als we het nog niet weten, dan vinden we wel een weg). En wat we in een bepaalde situatie leren, brengt ons succes in een andere. De technologische basis van dit succes is onze kennis in de verbindingstechniek, die met de communicatie- en regeltechniek verbonden is en die onderbouwd is met onze vaardigheden op het gebied van productietechniek en werktuigbouw. Signalering, communicatie en energievoorziening worden door HARTING via hetzelfde systeem geregeld zodat de afstemming van de afzonderlijke componenten kan worden gegarandeerd. De bekabelings- en verbindingskosten kunnen worden geminimaliseerd. Dat geldt ook voor de componenten benodigde ruimte en de montage- en servicekosten. De hoge gebruikers- en bedieningsvriendelijkheid en de servicebereidheid komen daar gewoon bij. Niets van dit alles zou mogelijk zijn zonder een geïntegreerde ondernemingsstructuur, zonder een gemeenschappelijk platform dat het uitwisselen van informatie en ervaringen vanzelfsprekend maakt en de veranderingen duurzaam. Dat mogen we volkomen terecht een muzikale drieklank noemen, die – in de overdrachtelijke zin van het woord “crescendo” – steeds weer aan betekenis toeneemt.
06
10
16
22
18
26
30
35
37
40
42
44
46
49
50
54
56
58
60
64
66
70
72
4
75
harting tec.News 17 (2009)
tec.News 17: Inhoud
Inhoud Redactioneel artikel: Harmonieuze muzikale drieklank – crescendo! _02 Gastbijdrage – Automatiseringstechniek _06 Prijzenspel _78 Aanwezigheid van harting op beurzen in 2009 _79
HARTING Tech nology Group Bestand tegen alle weertypen _22 Internationale standaard in de energievoorziening _35 De oplossing is altijd concreet _40
Professional Broadcast Brave new TV-World _16
Geen helderziendheid _50
Spotlights op de stars _42
Networking – PICMG legt open interface standaards vast _56
Concrete applicaties _49 Au tomatio n IT Switches zijn de oplossing _10
Een solide basis _60 Testseries _64
News mobil _26 Schockresistent _30 Lord of the Rings _46
Caleidoscoop Groeten van de tandenfee _44
www.messstrassenbahn.de _58 Kennis is goed, exactere kennis is beter _66 Windenergie
Bon appétit! _70
Lichtgevende ogen _18 Nieuwe energie voor een energiek land _37 Veiligheidsconnectors _54
Speciale toepassing : de bouw _72 Indian Power _75
Publicatiebijzonderheden Gepubliceerd door: harting KGaA, M. Harting, Postbus 1133, 32325 Espelkamp (Duitsland), Telefoon +49 5772 47-0, Fax: +49 5772 47-400, Internet: www.harting.com Hoofdredacteur: A. Bentfeld | Plaatsvervangend Hoofdredacteur: Dr. H. Peuler | Algehele coördinatie: Communicatie- en PR-afdeling, A. Bentfeld Ontwerp en Layout: Contrapunkt Visuelle Kommunikation GmbH, Berlijn | Productie en druk: Druckerei Meyer GmbH, Osnabrück Oplage: 30,000 exemplaren wereldwijd (Duits, Engels en nog 11 talen) Bron: Als u dit magazine regelmatig gratis wilt ontvangen, dient u contact op te nemen met de dichtstbijzijnde harting-vestiging, of met uw verkooppartner van harting of met een van de lokale harting-distributeurs. U kunt tec.News ook online bij www.harting.com bestellen. Herdrukken: Volledige herdrukken en uittreksels van bijdragen dienen schriftelijk goedgekeurd te worden door de Redacteur. Dit geldt ook voor invoeren in elektronische databases en voor reproductie op elektronische media (b.v. CD-ROM en Internet). Alle productaanduidingen die gebruikt zijn, zijn handelsmerken of productnamen die aan harting KGaA of aan andere bedrijven toebehoren. Ondanks een nauwkeurige redactie is het niet mogelijk om drukfouten of wijzigingen m.b.t. productspecificaties in de nabije toekomst volledig uit te sluiten. Daarom wordt harting KGaA alleen gebonden door de bijzonderheden in de relevante catalogus. Gedrukt op milieuvriendelijke wijze op geheel zonder chloor gebleekt papier en met een hoog gehalte aan gerecycled papier. © 2009 van harting KGaA, Espelkamp. Alle rechten voorbehouden.
5
tec.News 17: Gastbijdrage:
Prof. Dr. Hartwig Steusloff
Automatiseringstechniek Informatietechniek voor de mens en met de mens Het gebruik van de stoommachine riep voor de gebruikers ergernis op: zodra een corrigerende handeling werd uitgevoerd liep de machine sneller. Wanneer er door middel van een riem nog een draaibank werd aangekoppeld liep de stoommachine langzamer en daarmee ook alle aangesloten productiemachines. Al in de 19e eeuw kwam James Watt daarom op het idee om door middel van een centrifugaalsensor voor het toerental het stoomventiel mechanisch zo te verstellen dat het toerental, ondanks een belastingsschommeling, tamelijk constant bleef (afbeelding 1). James Watt maakte gebruik van het al oudtijds ontdekte principe van de terugkoppelingsregeling waarbij een meetvoeler (de centrifugaal gewichten) via een regelsysteem (hendel en ventiel) het technische proces (dampstroom brengt plunjers in beweging) in de gewenste zin kon beïnvloeden. Informatieverwerking Het gebruik van de stoommachine riep voor de gebruikers ergernis op: zodra een corrigerende handeling werd uitgevoerd liep de machine sneller. Wanneer er door middel van een riem nog een draaibank werd aangekoppeld liep de stoommachine langzamer en daarmee ook alle aangesloten productiemachines. Al in de 19e eeuw kwam James Watt daarom op het idee om door middel van een centrifugaalsensor voor het toerental het stoomventiel mechanisch zo te verstellen dat het toerental, ondanks een belastingsschommeling, tamelijk constant bleef (afbeelding 1). James Watt maakte gebruik van het al oudtijds ontdekte principe van de terugkoppelingsregeling waarbij een meetvoeler (de centrifugaal gewichten) via een regelsysteem (hendel en ventiel) het technische proces (dampstroom brengt plunjers in beweging) in de gewenste zin kon beïnvloeden. 6
Hoe hangen nu informatie, doelen en acties precies samen? Afbeelding 2 laat zien dat er uit gegevens via een goed gedefinieerde context informatie gewonnen kan worden die – ingebed in een ordeningsysteem – tot kennis muteert en met doelgerichte kennis acties teweeg kan brengen zodra deze in gang worden gezet. De terugkoppelkring wordt gesloten door middel van de uit de gegevensveranderingen gedetecteerde effecten van de inwerking gezette veranderingen in het omringende systeem. Elk van de in afbeelding 2 weergegeven categorieën wordt in de automatisering gebruikt. Vooral de kennis moet door de grote verscheidenheid aan eigenschappen en het gedrag van technische of maatschappelijke systemen in de vorm van harting tec.News 17 (2009)
dynamische modellen zo volledig mogelijk zijn om automatisering strikt genomen als “zelfwerkzaamheid” mogelijk te maken. Tot deze noodzakelijke kennis wordt niet in de laatste plaats ook de kennis gerekend van de te verwachten op het systeem inwerkende storingen. Het beheersen hiervan is, behalve de nakoming van vooraf gestelde eigenschappen of kwaliteitsgrenzen, het eigenlijke doel van de automatisering. Het geautomatiseerde systeem moet, onafhankelijk van het soort intern (bijv. kortsluitingen) of extern inwerkende storingen
Systeemomgeving
Gegevens
on lin e
Mens-SysteemInterface
e
lin
on
Context
Actie
Aanleiding
on
lin
e
Informatie
Deskundigheid
Classificatie Orde
online/ offline
Expliciet StilzwijKennisgend
Ervaringsdoelstellingen Doelen
Afb. 2: De automatiseringscyclus
vens- en informatie-interface, dikwijls aangeduid als koppeling mens-machine- of mens-systeem.
Afb. 1: Centrifugaalregulateur
(bijv. blikseminslag) stabiel en binnen bepaalde bedrijfsgrenzen houden of tot een veilige stilstand brengen. Automation Wat gebeurt er echter wanneer de in het technische systeem geïmplementeerde kennis niet voldoende is om automatisch toestandsadequate acties uit te voeren? In dit geval moet er aan het systeem extra kennis worden toegevoegd, vaak realtime, dus op tijd. Deze kennis komt doorgaans van de mens. Zijn situatiegerelateerde creatieve deskundigheid, niet in de laatste plaats gevoed door zijn stilzwijgende, onbewuste kennis, kan ook onverwachte, niet door zijn ontwikkelaars in het technische systeem voorgedachte en als expliciete kennis gearchiveerde situaties de baas worden. Om de mens in zulke situaties snel en op de juiste manier te kunnen laten ingrijpen behoort bij elk automatiseringssysteem een adequate gege-
Daarmee is de kern van de automatisering beschreven met inbegrip van de automatisering, dikwijls “automation” genoemd zoals door de VDI/VDE maatschappij voor meet- en automatiseringstechniek hiervoor als referentiemodel is gedefinieerd (afbeelding 3). Het teruggekoppelde, interne systeem uit informatievergaring, informatiebewerking en informatie-inwerking wordt aangevuld met een informatielogistieke infrastructuur en de noodzakelijke componenten voor systeemplanning en ontwerp (engineering). Het totale systeem staat onder wettelijke en economische richtlijnen die zijn omzetting en zijn werking bepalen. We willen enkele van deze aspecten nader belichten. Het technische proces Beginnen we met het technische proces. Processen zijn door het aantal hunner zogenoemde toestandsgrootheden gekenmerkt. Toestandsgrootheden beschrijven, eenvoudig uitgedrukt, het in een systeem aanwezige energie-, materie- of informatiegeheugen waarvan de inhoud door het procesverloop veranderd wordt. Had een stoommachine in de tijd van Watt maar een paar toestandsgrootheden, zoals bijv. de energieinhoud van de ketel of het vliegwiel; nu hebben de huidige krachtcentrales zo’n 10.000 tot meer dan 100.000 toestands3
7
tec.News 17: Gastbijdrage:
Richtlijnen – Restricties
Informatievergaring Informatieverwerking
Proces
Mens-procescommunicatie
Informatie inwerking
Informatielogistiek / Communicatie
CAE – Methoden en werktuigen
Grondbeginselen en methoden
Afb. 3: Belangrijkste velden van de meet-, regel- en automatiseringstechniek
grootheden, wanneer we de voor het milieu noodzakelijke “neveninstallaties” ook daarin opnemen. Automatiseringssysteem en mens hebben steeds een actuele kennis van deze toestandsgrootheden nodig. Voor alle functies van de automatisering zijn daarom de systemen van informatievergaring van het grootste belang. Data uit sensoren moeten volledig alle belangrijke procestoestanden registreren, ook gezien vanuit het oogpunt van de vastlegging van exceptionele toestanden. Door de wens om de kosten te beperken of ook het eenvoudige “niet-eraan-denken” worden vaak investeringen gereduceerd in de zogenoemde “basis-sensorica” voor de veelomvattende “eenvoudige” toestandsinformatie. Ook wordt er te weinig rekening gehouden met de schijnbaar “eenvoudige” situaties zoals de opleiding van het bedieningspersoneel; uit gewoonte weet je “dat er toch niets kan gebeuren”. Als voorbeeld zij hier genoemd dat het bekende three-milesisland-reactorongeluk door een constructiefout in combinatie met een gebrekkige opleiding in een catastrofe eindigde: voor de toestand van de actieve beveiligingsklep in het primaire koelcircuit was geen OPEN-/DICHT-informatie opgenomen.
8
Daardoor werd ondanks andere, indirecte voortekenen die echter niet juist werden geïnterpreteerd gedurende twee uur niet opgemerkt dat als gevolg van de niet afgesloten beveiligingsklep het primaire koelcircuit water verloor, zodat – na uren – een meltdown optrad. De constructeurs en exploitanten van de reactor hadden blijkbaar niet verwacht dat een beveiligingsklep niet zou sluiten; er werd geen rekening mee gehouden dat een actieve beveiligingsklep “bijzondere” eigenschappen bezit. Dit zou met de thans ingevoerde engineeringmethoden (bijv. FMEA) zeer waarschijnlijk zijn opgemerkt. Communicatiekoppeling mens en systeem De mens-systeem-communicatiekoppeling van automatisering moet een garantie zijn dat de mens de systeemtoestand altijd volledig en correct herkent, zodat hij – evt. door aanpassing van doelen (afb. 2) – met de bestaande informatie en actoren het hem toevertrouwde systeem in de gewenste of toegestane staat kan behouden. Daarvoor gebruikt hij ook extra data/ informatie die hij met behulp van zijn natuurlijke zintuigen (reukzintuig, tastzintuig, gehoor) registreert, en vooral door het combineren van bestaande (expliciete) en eigen (vaak stilzwijgende) kennis ontwikkelt hij nieuwe acties. Daarbij moet rekening worden gehouden met de fysieke eigenschap-
harting tec.News 17 (2009)
pen van de mens (zintuigen, gedrag) en moet tevens zijn kennis door opleiding en training verder worden ontwikkeld (zie bijv. VDI/VDE 3546 blad 1). Bij een volledig geautomatiseerd technisch proces hoeven de operators bij normaal bedrijf niet te handelen, maar moeten ze indien zich een omstandigheid voordoet die niet door de automatisering wordt beheerst snel en op de juiste manier ingrijpen. Een grote psychische belasting die recent ook tot arbeidsethische overwegingen heeft aangezet! Informatielogistiek De informatielogistiek stelt een informatieplatform voor de functies van automatisering ter beschikking. Analoog aan bijv. de goederenlogistiek geldt de bekende “J” ook voor de informatielogistiek. Informatie moet op de Juiste tijd op de Juiste plaats in de Juiste kwaliteit voor de Juiste (d.w.z. rechthebbende) gebruiker beschikbaar zijn. Informatielogistiek houdt zich dus bezig met de verdeling (“communicatie”), de opslag van en de toegang tot informatie. De hedendaagse informatielogistiek is gebaseerd op de gebruikelijke digitalisering van alle data in technische processen waarbij tegelijkertijd de real time-geschiktheid van de datatransmissie en databeschikbaarheid worden verzekerd. Een steeds kritischer aspect is de verzekering van de informatie-integriteit (Security; zie bijv. VDI/VDE 2182 blad 1). Daarvoor kan in dezelfde mate over genormeerde veldbussystemen (DIN EN 50170; IEC 61158) als over gestandaardiseerde objectplatforms (bijv. CORBA, COM/DCOM of DOT.NET) worden beschikt. Om de kosten van de informatieverzameling te reduceren worden steeds vaker draadloze communicatiesystemen gebruikt (bijv. WIFI op basis van IEEE 802.11). Ook het in de administratieve sector sterk verbreide ETHERNET heeft als Open Industrial Ethernet zijn plaats in de automatiseringstechniek gevonden. Hier speelt de informatiebeveiliging een steeds kritischer rol. Vooral het draadloze datatransport kan zonder de passende maatregelen voor informatiebeveiliging afgeluisterd of doelgericht worden vervalst. De wens om voor het bedrijfspersoneel een toegang op afstand tot informatie uit het technisch proces te creëren, leidt ertoe dat de informatielogistiek van een bedrijf in het INTERNET wordt geïntegreerd met de noodzaak om voor de informatiebeveiliging bijzondere voorzorgsmaatregelen te treffen.
Complex vernetwerkte systemen In complex vernetwerkte systemen worden dezelfde data vaak in een verschillende context gebruikt. Daarvoor zijn zo formeel mogelijke, eenduidige data- en informatiemodellen absolute noodzaak. Recentelijk werden veelsoortige normen en standaards (bijv. VDI/VDE 3682) ontwikkeld, die zonder uitzondering gebruik maken van het concept van vernetwerkte objecten. Door die abstractie is uniforme formalisering van data en informatie op kennisniveau mogelijk. Een koppeling van zulke standaards met de standaards voor het “semantic web” van het World Wide Web consortium (http:// www.w3.org/) zal ertoe leiden dat de integratie van automatiseringssystemen in een wereld van vernetwerkte informatie doorgaans planbaar wordt en veilig kan worden gebruikt. Hiermee ontstaat een gemeenschappelijke zienswijze en “taal” voor allen die de levenscyclus van complexe systemen actief of passief bepalen. De automatisering dringt daarbij door alle fasen van deze levenscyclus heen. Dat geldt niet alleen voor de productieprocessen of dienstverlening, maar evenzeer voor de producten zelf: meer dan 30% van de toegevoegde waarde van een auto van tegenwoordig gaat naar de informatietechniek, waaronder ook te verstaan de voor het gebruik belangrijke automatiseringssystemen voor praktisch alle deelsystemen van een voertuig (aandrijving, remmen, rijveiligheid, ongevalpreventie en wat dies meer zij). Informatietechniek in haar betekenis als automatiseringstechniek is zowel een zegen als een vloek bij het gebruik van de talrijke systemen die ons leven beheersen. Enerzijds vertrouwen wij ons aan deze systemen toe: een mens kan met een helikopter zonder een automatische navigatie nauwelijks stabiel vliegen vanwege vaste natuurwetenschappelijke wetmatigheden. Anderzijds mag de door de mens bepaalde automatisering in het economisch en maatschappelijk leven zich niet als een complexiteit verzelfstandigen die wij niet meer kunnen beheersen. Methoden uit de techniek kunnen daarbij van groot nut zijn. Prof. Dr. Hartwig Steusloff Universität Karlsruhe (TH), Fakultät für Informatik, Authorized Adviser, Fraunhofer Institute for Information and Data Processing (IITB), Karlsruhe
[email protected]
9
te c . N e w s 17 : Au to m at i o n I T
10
harting tec.News 17 (2009)
Andreas Huhmann & Stefan Korf
Switches zijn de oplossing Fast Track Switching garandeert de performance voor Automation IT Automation IT heeft op de markt veel losgemaakt, want door Automation IT werd de discussie over Ethernet in de industrie teruggebracht tot de kern: het voordeel voor de klant. Het voordeel wordt gegenereerd door het normale gebruik van het tegenover de standaard ongewijzigde Ethernet IEEE 802.3. Voor de automatisering is daarbij ook altijd een werkelijke automatiseringsperformance zoals het deterministische datatransport noodzakelijk. Omdat dit niet door de huidige switchingtechnologie voor standaardethernet kan worden gerealiseerd, ontstaat het Automation IT klantvoordeel pas door de combinatie van standaardethernet en de nieuwe “Fast Track switchingtechnologie”.
A) Communicatie in industriële toepassingen: Ethernet De rond 2000 ontstane Etherneteuforie ging samen met hoge verwachtingen, bijvoorbeeld een netwerk voor alle toepassingen. Na enige tijd werd duidelijk dat Ethernet de juiste technologie is wanneer het om gebruikelijke netwerken gaat, maar dat het absoluut niet aan de gestelde verwachtingen ten aanzien van de automatisering kon voldoen. Wat was er gebeurd? Vanuit de automatiseringstoepassing werd vastgesteld dat Ethernet nog niet voldoende performant was om de tot dan gebruikte veldbussystemen volledig te vervangen. De pogingen om Ethernet verder te ontwikkelen werden daarom sterk geïntensiveerd. Het resultaat: vele industriële Ethernetprofielen die niet met elkaar compatibel waren. Vele van deze profielen hebben gemeen dat ze het Ethernet volgens IEEE 802.3 in een eigen oplossing veranderden en op die manier incompatibel werden ten opzichte van apparaten en toepassingen met standaard ethernet. De oplossing van het performanceprobleem werd duur betaald door de verandering van Ethernet naar OSI Layer 2. Deze profielen zijn in het algemeen bijzonder performant en sluiten wat betreft determinisme en snelheid als systeem en installatie precies aan bij wat de huidige veldbussystemen presteren en wat daarmee ook Ethernet voor de automatisering moet presteren. Dat er echter een alternatief bestond om de ethernetstandaard te veranderen, was toen niet bekend. Het gevolg daarvan was dat op dat moment de levenscyclus van het industriële ethernet was ontkoppeld van de levenscyclus van het standaardethernet. Daarom was dat moment ook het logische
geboortemoment van Automation IT. Het meer visionaire Automation IT uitgangspunt werd in 2006 geformuleerd om een antwoord te geven op de ontkoppeling en een uniform communicatieplatform voor Office IT en industriële automation te verzekeren. Een Ethernet als standaard voor het communicatieplatform. B) Platform voor alle toepassingen: Automation IT Automation IT is het communicatieplatform voor alle toepassingen van een productieve industriële onderneming. Het principe is als volgt: door een uniform Ethernetnetwerk worden alle applicaties met elkaar verbonden. Daardoor wordt verzekerd dat de communicatie tussen de toepassingen die het ondernemingsproces bepalen, zoals ERP en MES, langs directe weg kan plaatsvinden. Dat bespaart dure overgangen en versnelt de processen. Dat resulteert in efficiënte ondernemingsprocessen. Voor de klant hebben de op Automation IT gebaseerde netwerken tegelijk meerdere voordelen: ze besparen kosten, vereenvoudigen de installatie en de beschikbaarheid wordt erdoor vergroot. C) De basistechnologie voor Automation IT: Fast Track Switching Bij de keuze van de communicatiestandaard zijn er geen alternatieven omdat tegenwoordig voor de MES- en ERP- communicatie de standaard al is gedefinieerd. Ethernet heeft in Office IT wereldwijd een vaste plaats verworven. In de Office IT omgeving is de communicatie op haar beurt gebonden aan de strikte naleving van de Ethernet specificatie IEEE 802.3. 3
11
te c . N e w s 17 : Au to m at i o n I T
Daarom is een communicatieplatform alleen mogelijk met de IEEE 802.3 standaard van een ongewijzigd Ethernet. Omdat in de automatiseringsnetwerken in eerste instantie echter de passende performance noodzakelijk is, werd steeds onder deze randvoorwaarde onderzoek gedaan naar geschikte technologieën. In 2008 kwam de doorbraak. Bij HARTING kwam men tot het inzicht dat de netwerkcomponenten het netwerk van automatiseringsperformance kunnen voorzien. De basistechnologie daarvoor is Fast Track Switching. Het is met behulp van deze technologie dat Ethernet eigenlijk kan worden geautomatiseeerd. Ze werkt met ongewijzigde Ethernettelegrammen, herkent automatiseringstelegrammen en versnelt deze deterministisch. Status quo: Ethernet en switchingtechnologie De performance van de switchingtechnologie wordt door het gebruik van cut-through switchingtechnologie in vergelijking met de store-and-forward-technologie duidelijk verbeterd (zie afb. 1) Determinisme is echter noch met store-andforward, noch met cut-through-technologie realiseerbaar. Daarom zijn beide technologieën niet geschikt voor de automatisering. Ook de berichtenprioriteit volgens IEEE 802.1q brengt geen uitkomst, want automatiseringstelegrammen concurreren met alle telegrammen met eenzelfde en grotere prioriteit. Daarom ontstaat in de communicatie een statistische en daarmee voor de automatisering onaanvaardbare vertraging. De twee beslissende vertragingsmechanismen zijn: Vertraging in de ingangspoort: wanneer het geheugen van een ingangspoort gevuld is met telegrammen die een even grote of grotere prioriteit hebben dan de automatisering, dan ondervinden automatiseringstelegrammen vertraging. (zie afb. 2). Dat leidt tot niet calculeerbare vertragingen voor automatiseringstelegrammen.
12
μsec 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 cut through in Fast Track Switching
Store & Forward Switching
Afb. 1: De invloed van switchingprocessen op automatiseringstelegrammen
μ sec 0 10 20 30 40
VoIP
50 60 70 80 90 100 110 120 Fast Track Switching
Store & Forward Switching
Afb. 2: De invloed van telegrammen met een hogere of dezelfde prioriteit op automatiseringstelegrammen
Opstopping in de uitgangspoort: wanneer de uitgangspoort van een switch door telegrammen is bezet, moeten ook automatiseringstelegrammen met een hoge prioriteit op vrijgave van de poort wachten. (zie afb. 3)
harting tec.News 17 (2009)
Een telegram met een lagere prioriteit met een lengte van 1500 byte verlaat de uitgangspoort. Het automatiseringstelegram met een hoge prioriteit moet dan tot 125 μsec op de poortvrijgave wachten. Wanneer het netwerk geheel onbelast is, bepalen alleen de transmissiecapaciteit van Ethernet de telegramlengte en de
μ sec
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Fast Track Switching
Store & Forward Switching
Afb. 3: De invloed van een telegram met een lagere prioriteit in de uitgangspoort op automatiseringstelegrammen
switch wachttijden de telegramlooptijd. In dit voorbeeld bedragen de minimale telegramlooptijden ongeveer 160 μsec. Wanneer de belasting in het ethernetnetwerk toeneemt, ontstaan er vertragingen in de ingangspoorten en opstoppingen in de uitgangspoorten van de switches. Wanneer een zeer lang telegram een uitgangspoort op het eerder aangeduide traject verlaat en een automatiseringstelegram met een hoge prioriteit tegelijkertijd de switch via dezelfde poort moet verlaten, moet het automatiseringstelegram wachten tot de poort wordt vrijgegeven. Statistisch gezien kan dit effect zich op het traject herhalen en tot een aantal milliseconden cumuleren. In eerste aanleg is het echter al voldoende wanneer dit op één switch gebeurt en beide telegrammen het traject doorlopen: het automatiseringstelegram komt altijd na het lange telegram en moet elke keer wachten tot het de poorten heeft verlaten, op het traject is inhalen onmogelijk. De waarschijnlijkheid dat dit ongewenste effect optreedt, neemt toe met de belasting in het netwerk. Met slechts 16 switches doen zich al vertragingen voor van een aantal milliseconden in de telegramlooptijd.
Het in de automatisering vereiste determinisme wordt met de huidige switchingtechnologie dus niet gegarandeerd. IT telegrammen leiden tot vertragingen voor automatiseringstelegrammen. Deze vertragingen cumuleren in lijntopologieën. Deterministisch ethernet met Fast Track Switching De oplossing van dit probleem is het principe van Fast Track Switching. De Fast Track switch identificeert hierbij automatiseringstelegrammen en stuurt deze door vóór alle andere telegrammen. Daarmee wordt aan de automatisering voorrang gegeven boven andere toepassingen in het Ethernet. De Fast Track switch bespoedigt alle geïdentificeerde automatiseringstelegrammen door middel van het geïntegreerde cutthrough mechanisme en voorkomt vertragingen. Daarnaast is het met Fast Track Switching mogelijk dat automatiseringstelegrammen andere telegrammen inhalen wanneer die een benodigde poort bezetten. Op die manier treden geen “wachttijden” op. Wanneer het verzenden van een IT-protocol net is gestart en de poort voor een automatiseringstelegram nodig is, wordt het verder verzenden van het IT-telegram gecontroleerd beëindigd, zodat het automatiseringstelegram rechtstreeks in de cut-through procedure kan worden doorgestuurd. Het tussentijds opgeslagen IT-telegram wordt nadien verzonden. De Fast Track switch garandeert de telegramlooptijden en dat bij een betere performance dan bij de huidige veldbusssystemen. Switchingtechnologieën met elkaar vergeleken Ook Fast Track switching moet zich ten overstaan van andere technologieën waarmaken. Wanneer het om de universaliteit gaat, is het tegenwoordig algemeen erkende Store–and-Forward Switching de maatstaf. Wereldwijd bestaat een immens aantal apparaten met ethernet-interface. Al die apparaten kunnen door Store-and-Forward worden gekoppeld. Men kan zich weliswaar afvragen of al die apparaten voor de automatisering relevant zijn (wat niet het geval is). Innovaties in de automatisering ontstaan echter meestal door nieuwe technologieën die in nieuwe apparaten zijn geïntegreerd. Zo komen de thema’s Vision en RFID niet uit de klassieke automatisering. De apparaten ondersteunen meestal geen technologieën die specifiek zijn voor de automatisering. In de regel hebben ze echter een ethernet-interface. Zich openstellen 3
13
te c . N e w s 17 : Au to m at i o n I T
Automation IT – Platform voor alle applicaties Core Level IP-telefoon
Core switch Core switch
Control and Transition Level SCADA
SCADA
IP-telefoon
Field Level
HMI
RFID reader
PLC
I/O
I/O WLAN Ac- I/O cess Point
Industrie- Drive Lichtraster camera
Afb. 4: Automation IT-systeemlandschap
voor het standaardethernet betekent daardoor eveneens zich openstellen voor innovaties.
dersteund, kunnen met inhoudelijke componenten en een uniform design netwerken realiseren.
Een ander effect is dat Fast Track Switching ook kan worden gebruikt voor alle automatiseringsprofielen, die een standaard ethernetcommunicatie ondersteunen. Dat zijn bijv. Ethernet IP en PROFINET RT. Niet alleen het design van het apparaat wordt op die manier verbeterd, ook gebruikers zoals bijv. machineconstructeurs, voor wie het noodzakelijk is dat verschillende automatiseringsprofielen worden on-
Store-and-Forward Switching is bovendien in Office alleen in vlakke hiërarchieën sterk performant, omdat door QoS (Quality of Service) niet wordt verzekerd dat ze telegrammen met hoge prioriteit kunnen inhalen. Dit effect beïnvloedt echter aanzienlijk de performance van lijntopologieën en wordt in belangrijke mate beïnvloed door de belasting van het netwerk. Dit remmende effect kan door Fast Track Switching
14
harting tec.News 17 (2009)
worden voorkomen. Alleen speciale methoden bieden hier een vergelijkbare performance. Daarmee combineert Fast Track Switching de voordelen van huidige IT processen met de speciale methoden. De gescheiden technologie-levenscyclus van industriële Ethernet automatiseringsoplossingen wordt weer gekoppeld aan een uniforme ethernetlevenscyclus wat extra voordelen oplevert. Door de grote dynamiek waarmee de ethernettechnologie zich verder ontwikkelt, kan de automatiseringstoepassing participeren in elke nieuwe ontwikkeling, bijvoorbeeld op het gebied van bandbreedte of security. Met een afgekoppelde levenscyclus zou de discussie over de vervanging van veldbussystemen, ofschoon op een ander niveau, over 5-10 jaar opnieuw worden gevoerd. Het Automation IT systeemlandschap Automation IT staat in een directe relatie met netwerkconvergentie. Het IT netwerk en het huidige automatiseringsnetwerk zijn gescheiden netwerken met telkens een vast toegewezen infrastructuur. Beide netwerken doordringen elkaar. Daarmee krijgt het begrip platform een equivalent in de structuur van het netwerk zelf. Onnodige redundanties komen te vervallen. Dat wordt zichtbaar aan het Automation IT systeemlandschap (zie afb. 4), dat op elk netwerkniveau met de standaardethernet technologie werkt. Daardoor kunnen alle apparaten met ethernetinterface worden geïntegreerd. Automatiseringsprofielen die met Ethernet compatibel zijn, krijgen door Fast Track Switching een duidelijk performance boost. Daardoor
kan men nu voor alle toepassingen op het veldniveau van safety tot en met de snelle I/O communicatie over een Automation IT Ethernet communicatieplatform beschikken. Met Fast Track Switching wordt de negatieve invloed van IT communicatie en van lijntopologieën op de automatiseringsperformance geëlimineerd. De gebruiker krijgt zodoende een zeer grote vrijheid bij het gebruik van topologieën die aan de toepassing zijn aangepast. Strenge regels voor de segmentering van netwerkgebieden alsook de opgedragen planning van de transmissieperformance zijn overbodig. Ethernet communicatie kan nu tot op het veldniveau worden gebruikt omdat Fast Track Switching het determinisme garandeert. Automatiserings- en IT-toepassingen maken gebruik van een gemeenschappelijk communicatieplatform en daarmee van een uniforme netwerkinfrastructuur. Automation IT is realiteit.
andreas Huhmann Inhouse Consultant Strategy CN, Germany HARTING Technology Group
[email protected]
Stefan Korf Product Manager, Germany HARTING Technology Group
[email protected]
15
tec.News 17: Professional Broadcast
Peter Hannon & Gavin Stoppel
Brave new TV-World Groot-Brittannië moderniseert haar televisielandschap op fundamentele wijze. Het gehele ‘aardse’ zendernet wordt overgeschakeld naar digitale uitzending van televisiesignalen. 25 miljoen huishoudens in GB en de totale infrastructuur moeten in 2012 op de nieuwe techniek zijn overgeschakeld. De ombouw is reeds op grote schaal begonnen. HARTING levert aan het uitzendbedrijf Arqiva het 4-HE sub-rack voor de op telemetrie gebaseerde besturing op afstand voor het management systeem van het buitenstation . Al in 1999 besloot de Britse regering dat de gehele overdracht van televisiesignalen digitaal zou moeten worden, in plaats van het gebruikte analoge systeem. De concrete overschakeling startte met het ‘digital action plan’, een initiatief van in-
16
dustrie, regering en eindgebruikers ter vaststelling van de ombouwstrategie. Dit enorm grote programma wordt uitgevoerd door het niet-commerciële bedrijf ‘Digital UK’, die door de TV-zenders en de commerciële multiplex-operators in het
harting tec.News 17 (2009)
leven werd geroepen om het project te coördineren en het publiek over de voortgang van het project te informeren. De geplande overschakeling omvat naast de enorme infrastructuurombouw ook dat de 25 miljoen televisiehuishoudens in GB worden voorzien van informatiemateriaal. Verandering biedt kansen Waarom verandert Groot-Brittannië haar TV-systeem van analoog naar digitaal? De overschakeling creëert een groot aantal potentiële voordelen voor kijkers, programma-aanbieders, TV-netwerken en apparatuurfabrikanten. Digitaal uitzenden is veel efficiënter. Wanneer de overschakeling plaats heeft zullen nieuwe frequentiebanden beschikbaar komen voor diensten, inclusief mobiele TV en high definition televisie. Radiofrequenties die niet meer nodig zijn, zullen worden geveild aan de hoogste bieder en providers zullen in staat zijn om extra diensten aan te bieden zoals HDTV, digitale radioprogramma’s en wireless-breedbanddiensten, inclusief HSPA en mobiele WiMAX. Digitale televisie geeft kijkers toegang tot meer soorten diensten en een grotere programmavariëteit. Vanwege deze voordelen is de acceptatie van de digitale diensten, voor zover deze ontvangen kunnen worden tot dusverre zeer hoog. Weliswaar zijn tot nu toe nog rond een kwart van de Britse huishoudens verstoken gebleven van digitale ontvangst van televisie. Voor de omschakeling in heel Groot-Brittannië van analoog naar een geheel digitaal systeem moeten dus eerst alle gebruikers van een digitaal signaal worden voorzien. De planning Het omschakelprogramma is in november 2007 in Whitehaven in Cumbria begonnen met slechts 25.000 huishoudens. De proces om digitale TV in het hele land te hebben ingevoerd moet dit jaar hebben plaatsgevonden. Daarbij wordt een stapsgewijs plan gevolgd aan de hand van een volgens de TV-regio’s verlopend actieplan, volgens welk alle 25 miljoen Britse huishoudens in 2012 toegang tot digitale televisie moeten hebben. Dit betekent uiteraard ook dat de gehele ( gedurende meer dan dertig jaar gegroeide) aardse infrastructuur voor televisiezenders in Groot-Brittannië moet zijn ontmanteld en door een nieuwe vervangen moet zijn, en dat dan binnen een tijdsbestek van vijf jaar! Een gigantisch en ambitieus project:
rond de 5000 analoge zendinstallaties op 1154 locaties moeten gedemonteerd en afgevoerd worden. In de plaats daarvan komen 4000 digitale zenders. Deze werkzaamheden zullen snel, efficiënt en omzichtig moeten worden uitgevoerd, omdat de zend- en relaismasten tegelijkertijd in gebruik zijn bij radiostations, alarmcentrales en mobiele telefoonoperators. HARTING HARTING is partner van SciSys UK Ltd., het bedrijf dat voor de planning en de implementatie van ‘remote’ telemetrie en besturingssystemen op het transmissienetwerk tijdens de omschakeling verantwoordelijk is. De systemen die SciSys levert zullen in de komende vier jaar op 1154 Britse zend-/ relaisstations worden geïnstalleerd. Doel is onderbrekingvrij functioneren van het digitale ‘aardse’ overdrachtssysteem (DDT) opdat de 25 miljoen huishoudens in Groot-Brittannië de televisiesignalen storingvrij zullen blijven ontvangen. HARTING is bij twee facetten van dit project betrokken. Aanvankelijk bestond de taak van HARTING uit het specificeren en leveren van de 10-poorts industriële Ethernet-switch eCon 3000, waarvan de functionaliteiten en afmetingen de ideale combinatie bleken. Daarop kreeg HARTING HIS in Northampton de opdracht om het 4-HE-sub-rack voor telemetrie ten behoeve van de besturing van de zendapparatuur te configureren en te monteren. Dit rack wordt aansluitend aan het verantwoordelijke installatiebedrijf geleverd voordat deze ter plekke in bedrijf genomen worden. Speciaal de expertise op het gebied van connectivity en de geïntegreerde oplossing van HARTING waren daarbij doorslaggevend voor de keuze van Harting om deel te nemen aan een van de belangrijkste projecten van Groot-Brittannië.
Peter Hannon Managing Director, United Kingdom HARTING Technology Group
[email protected]
Gavin Stoppel ICPN Southern Region Sales Manager, United Kingdom HARTING Technology Group
[email protected]
17
tec.News 17: Windenergie
18
harting tec.News 17 (2009)
Jens Grunwald
Lichtgevende ogen Lichtsysteemoplossing in de windenergie De producent van windenergie-installaties Enercon uit Aurich is thans de nummer 4 in de wereld en onbetwist nummer 1 in Duitsland. Sinds 1985 werkt Enercon nauw samen met de HARTING Technologiegruppe. Het nieuwste project van beide vanouds solide partners: de nieuwe ontwikkeling van een binnenverlichting voor de torens van de Enercon windenergie-installaties op LED-basis. Om veiligheidsredenen moeten torens van windenergie-installaties helemaal en veilig worden verlicht. Tot nu toe werden de voor de markt gebruikelijke fluorescentielampen met noodverlichting gebruikt, maar deze hebben enkele nadelen. De installatie in de toren is zeer arbeidsintensief en tijdrovend. Daarbij komt dat fluorescentielampen relatief veel onderhoud vergen en een zeer korte levensduur hebben. De LED-verlichting (Light Emitting Diode) heeft daarentegen duidelijke voordelen, die uiteindelijk niet alleen tot uiting komen in de grotere gebruikszekerheid van de lampen en de voordelen op het gebied van arbeidsveiligheid, maar in verhouding ook geringere kosten met zich meebrengen. In januari 2006 ging Enercon daarom op zoek naar een nieuwe lichtoplossing voor de binnenverlichting in de toren van een windenergieinstallatie type E70/E82 (2 MW) op LED-basis. Lichtdioden functioneren net als halfgeleiderdioden die in doorlaatrichting licht produceren. LED-lampen hebben een lange levensduur, zijn onderhoudsarm en kunnen op vele manieren worden gebruikt. Bovendien schakelen lichtdioden heel snel over van een lichtgevende naar een niet-lichtgevende toestand. De lichtstraal kan tot in het MHz-bereik worden gesynchroniseerd. De levensduur bedraagt > 100.000 uren, wat duidelijk boven de levensduur van fluorescentielampen ligt. Hoge eisen aan de behuizing Om hun functionaliteit te behouden en een lange levensduur te garanderen kunnen LED’s echter alleen in droge ruimten worden geïnstalleerd. De aan HARTING gegeven
3
19
tec.News 17: Windenergie
opdracht was dus het vinden van een behuizing met een hoge
In samenwerking met TWE (Trade Wind Energy) ontwikkelde
beschermingsgraad (IP 65), die zeer stevig is in het gebruik,
HARTING een nieuwe LED-armatuur voor de binnenverlich-
waarin een koelelement kan worden aangebracht (of door de
ting van torens, die als type NL24 exclusief voor Enercon
constructie al aanwezig is) en waarbij de lichtuittredingshoek
op de markt wordt gebracht. In de samenwerking staat TWE
wanneer in de toren aangebracht geen verblinding veroor-
in voor het assembleren van de onderdelen. HARTING levert
zaakt. De keuze viel op de HARTING Power Supply-behuizing
aan TWE de LED-armatuurbehuizing in IP 65, de montage-
van alu-persgietwerk, die aan alle eisen voor de nieuwe ge-
beugel voor de bevestiging in de toren en de bijbehorende
neratie LED-torenlampen voldoet.
systeembekabeling (VAB). TWE vervaardigt het lampglas van plexiglas truLED en de platine met de LED’s, monteert deze met de kabelconfectie in de Power Supply-behuizing, voert de functie- en eindcontrole uit en levert de verlichting voor de
De Enercon-geschiedenis begint in 1984. Een klein team van ingenieurs ontwikkelde destijds onder leiding van Aloys Wobben, de oprichter van de onderneming, de eerste Enercon met 55 kW nominaal vermogen (E-15/16). In 1992 ging Enercon met de E-40/500 kW over op een niet-aangedreven technologie, die tot op vandaag de basis is van het Enercon-succes. De mechanische belasting, de exploitatiekosten en de onderhoudskosten werden teruggedrongen, de levensduur van de installaties werd aanmerkelijk verlengd. Enercon bouwt tegenwoordig installaties met een nominaal vermogen tot 6 Megawatt en heeft in 2007 wereldwijd voor bijna 2800 Megawatt gebouwd. HARTING werd in 1985 al een strategisch belangrijke leverancier op het gebied van de elektrische interface- en verbindingstechnologie. Connectorproducten uit de series D-Sub – DIN 41652, SEK 18/19 – DIN 41651, Han® (industriële connectoren), PushPull-connectors, ICPN-apparaten, LWL (vezeloptische datatransmissie, splitters, converters, enz.) en een grote dosis systeemintegratie van HARTING producten zijn elementen die vandaag niet meer weg te denken zijn van de Enercon windenergieinstallaties.
binnenkant van de toren in een speciale verpakking (houten kist in waaiervorm) aan de klant Enercon. De LED-armatuur voor de torenverlichting NL24 heeft een levensduur van minstens 10 jaar bij een omgevingstemperatuur van -50 tot +70 graden. De bedrijfsspanning bedraagt 24 V, de ruststroom ligt bij 0 A, bij een stroomopname in bedrijf
Afb. 1: Enercon LED lamp NL24
van 350 mA. De lichtsterkteverdeling is parallel aan de toren (wandparallel) in de LED-lichtkleur wit. Daarmee voldoet de LED-armatuur NL24 voor de binnenverlichting van torens aan de eis voor armaturen voor noodverlichting volgens de norm IEC 60598-2-22: in 1997 gewijzigd + A1: in 2002; Duitse versie EN 60598-2-22 + corrigendum 1999 + A1: 2003 en de TÜV Nord. In elke windenergie-installatie
20
harting tec.News 17 (2009)
worden – afhankelijk van de hoogte van de toren – 12 tot 15 LED-armaturen per toren gebruikt. Vanaf januari 2009 worden alle torens van de Enercon installaties van het type E70 / E82 met de nieuwe LED-armaturen in serie uitgerust. Het is de bedoeling ook alle andere windenergie-installaties van het type E40/E48/E58 (800 kW – 1 MW) en E126 (6 MW) van het nieuwe lichtsysteem voor torens te voorzien.
Afb. 4: “Akoestische connector”
waarschuwingssignaal via een akoestisch alarm. Het akoestisch alarm van het type Compact van de firma Moeller wordt door HARTING in de Han® 3 A-tule behuizing gemonteerd. Door de verwerking (vergieten) en de elektrische aansluittechniek vormt het alarm een gesloten installatie-/functionele eenheid, die compleet door HARTING wordt vervaardigd en geleverd. Het akoestisch alarm wordt bij de eindmontage van de Afb. 2: Verlichting in de toren
windenergie-installatie telkens op de laatste LED-armatuur NL24 voor de binnenverlichting van torens met het even en
Gesloten systeem
oneven nummer in de toren geplaatst om beide stroomcircuits
Het systeem is redundant aangelegd. Er worden telkens twee
bij het uitvallen van de verlichting te beveiligen. Personen
stroomkringen voor de LED-armaturen voor de binnenverlich-
die zich op dat moment in de windkrachtinstallatie bevinden,
ting van torens opgebouwd (even en oneven aantal lampen).
worden door een akoestisch signaal gewaarschuwd.
Wanneer een stroomcircuit uitvalt, klinkt een akoestisch Het profiel van het LED-systeem en de industriële toepassing in de windenergie tonen de robuustheid van het systeem aan. Andere mogelijke toepassingen zijn: industriële productie, telecommunicatie of buiteninstallaties. Voor het gebruik spreken de levensduur van de LED-systemen, de beveiliging van het lichtsysteem tegen natheid en de verwerkingskwaliteit.
Afb. 3: Functionele test van de Enercon LED lampen
Jens Grunwald Area Sales Manager, Germany HARTING Technology Group
[email protected]
21
t e c . N e w s 1 7 : H A R T I N G Te c h n o l o g y G r o u p
22
harting tec.News 17 (2009)
Rainer Bussmann
Bestand tegen alle weertypen De HARTING outdoor-test garandeert de betrouwbaarheid van steekverbindingstechnologieën in het buitengebied In de telecommunicatie worden voor de buitengebieden steeds meer data- en energieconnectoren gebruikt. Een langetermijntoepassing stelt hoge eisen op het gebied van betrouwbaarheid en gebruiks- en servicevriendelijkheid. De HARTING testseries tonen aan dat componenten voor ruige outdoor-omstandigheden optimaal kunnen worden aangebracht. Ook in moderne telecomtoepassingen, zoals bijvoorbeeld WiMAX, LTE of transmissiesystemen van de 3e generatie (3G), worden meer en meer data- en energieconnectoren voor buitengebieden gebruikt. Daarbij wordt een breed gamma connectortypen gebruikt, te beginnen bij de robuuste vermogensconnectoren tot en met de glasvezelconnectoren die een speciale behandeling vereisen. Connectoren dienen bijvoorbeeld voor de verbinding van een buiteneenheid (RRH Remote Radio Head), die aan een top van een mast is bevestigd, met het basisstation (Node B). Dat betekent ook in dit voorbeeld dat connectoren niet alleen mobiel en een korte tijd worden gebruikt, maar ook voor een langere termijn van meer dan 15 jaar een veilige en storingvrije transmissie moeten kunnen waarborgen en dat alles ondanks strengere voorschriften. Daarbij komt dat connectoren in het buitengebied gemakkelijk gemonteerd en gedemonteerd moeten kunnen worden, zonder dat de inzetbaarheid, betrouwbaarheid ook in continubedrijf en onder extreme weersomstandigheden, aan beperkingen onderhevig is: vorst, sneeuw, extreme vochtigheid zoals bij langdurige regenval, stof, langdurige invallende zonnestraling, hitte en droge periodes hebben een invloed op het materiaal, de afwerking en het gebruik. Bij het ontwerp en de opzet dient hiermee rekening te worden gehouden. Bedrijfszekerheid en servicevriendelijkheid creëren bovendien een eisenprofiel, dat aan de ontwikkeling en het aanbrengen van de connectoren de hoogste eisen stelt terwijl deze doelstellingen juist deels tot tegenstrijdige oplossingen kunnen leiden. Deze tegenstrijdigheden oplossen is de taak van de ontwikkelaars van HARTING, controleren of de oplossingen bedrijfsklaar en servicevriendelijk zijn
voordat ze in het veld worden gebruikt, is een zaak van de HARTING outdoor-tests. HARTING gamma voor het buitengebied De basis van de belastbare en betrouwbare HARTING outdoor-oplossingen zijn de in het veld veel gebruikte en beproefde HARTING behuizingen in de beschermingsklassen IP 65 en 67. De HARTING productfamilie voor telecom outdoor-toepassingen is hierop gebouwd en biedt oplossingen voor de - energieoverdracht met kabeldoorsneden van max. 3 x 10mm2; - op koper gebaseerde datatransmissie, vb. RJ45; - datatransmissie op glasvezel basis met het gestandaardiseerde LC duplex insteekprofiel; - hybride transmissie van vermogens en data (koper of glasvezel). Het prestatievermogen van de HARTING oplossingen in het buitengebied is door een efficiënte testsystematiek gewaarborgd. HARTING oplossingen worden niet alleen met een gedifferentieerde specificatie ontwikkeld, maar zijn ook onderworpen aan uitgebreide en complexe testseries waarin de geschiktheid voor outdoor-toepassingen onder gesimuleerde reële omstandigheden moeten worden bewezen. Het centrale laboratorium van de HARTING Technologiegruppe (CTS Corporate Technology Service) voert daarbij niet alleen de testseries uit, maar beschrijft bovendien de complexe en tegelijkertijd extreme testvereisten. Het omvangrijke definieerwerk is noodzakelijk omdat interna3
23
t e c . N e w s 1 7 : H A R T I N G Te c h n o l o g y G r o u p
tionale normeringscommissies voor bindende testrichtlijnen voor connectoren in het buitengebied zich tot op heden terughoudend hebben opgesteld. Uit begrijpelijke overwegingen moeten vanwege de verschillende klimaatregio’s op aarde rekening worden gehouden met zeer verschillende, deels extreme en deels ook tegenstrijdige milieuinvloeden. De industrie kan deze status quo evenwel niet accepteren, want het gebruik in de praktijk – met andere woorden: de praktijk van de kant van de klant – is duidelijk en ondubbelzinnig: outdoor-toepassingen zijn nodig en moeten door
de industrie worden aangeboden. HARTING heeft daarom al met het oog op de toekomst de noodzakelijke stappen gezet en in de HARTING outdoor-tests alle denkbare invloedswaarden realistisch geïntegreerd. HARTING testseries De HARTING testseries omvatten mechanische, elektrische en klimatologische proefnemingen. Deze worden in twee testgroepen samengevoegd. In groep A (mechanische en elektrische testseries) worden testseries onder invloed van koude, hitte, corrosie, zout, nevel onder verschillende belastingsfasen uitgevoerd. De functionaliteit van de con-
Initial inspection
- Visual inspection - Polarizing method - Contact resistance
- Insulation resistance - Voltage proof (Data and power contact) - Impulse withstanding voltage
Group A Mechanical and electrical properties
Group B Climatic sequence
Damp heat, cyclic
Weathering and exposure to laboratory light sources
Corrosion flowing mixed gas
UV-test
Salt mist test, cyclic
Ozone resistance
Dry heat
Dry heat
Cold
Cold
IP 65 test
IP 65 test
IP 67 test
IP 67 test
Mechanical operation
Mechanical operation
Effectiveness of the coupling device
Effectiveness of the coupling device
IP 65 test
IP 65 test
IP 67 test
IP 67 test
Afb 1: overzicht van de HARTING outdoor-tests
24
harting tec.News 17 (2009)
Om ook op lange termijn in het buitengebied te kunnen blijven functioneren is de materiaalkeuze van de connectorbehuizingen van het grootste belang. De HARTING behuizingen zijn al naargelang de toepassing in kunststof (PA polyamide of PC polycarbonaat) of in metaal (gecoat zink-spuitgietwerk of RVS) verkrijgbaar. Bijzondere aandacht gaat uit naar de materialen voor de dichtingen en de kabelschroefverbindingen. Ozon- en UV-straling kunnen de elastische eigenschappen van de dichtingsmaterialen aanzienlijk aantasten. Talrijke materialen worden bijvoorbeeld door binnenvallende zonnestralen of andere weersinvloeden dermate droog en brokkelig dat een betrouwbare, Afb. 2: HARTING Telecom Outdoor Solutions – Outdoor approved
Afb. 3a: standaard dichting poreus volgens ozon/UV-test
Afb. 3b: HARTING speciale outdoor-dichting, foutloos volgens ozon/ UV-test
nectoren moet daarbij ook onder extreme belastingen behouden blijven.
dichtende functie niet meer kan worden gegarandeerd. Om dit te voorkomen moeten geschikte materialen in uitgebreide testseries op de proef worden gesteld. HARTING heeft de resultaten consequent in zijn productgamma omgezet en adequate outdoor-oplossingen ontwikkeld.
In groep B worden klimatologische eisen getest zoals weersinvloeden en de bestendigheid tegen ozon- en UV-invloeden. Ook hier is de waarborg voor het goed functioneren de centrale eis die aan de geteste objecten wordt gesteld. Het voldoen aan de eisen die uit de duidelijk gedefinieerde beschermingsklassen (IP 65 en 67) zijn afgeleid, is daarbij dus ook gegarandeerd. Afb. 1 laat de systematiek van de HARTING outdoor testseries zien.
Rainer Bussmann Senior Product Manager Telecom Outdoor Interfaces, Germany HARTING Technology Group
[email protected]
25
te c . N e w s 17 : Au to m at i o n I T
26
harting tec.News 17 (2009)
Gerhard Kirschenhofer, Johannes Kneidl & Walter Gerstl
News mobil Ethernetgebaseerde video- en multimedia-toepassingen worden standaard in het streekvervoer De stad Innsbruck (Oostenrijk) gaat zijn nieuwe trams met infotainment-systemen uitrusten. De passagiers die in deze stad gebruik maken van het streekvervoer zullen niet alleen gerieflijker naar de plaats van bestemming gebracht worden, maar tegelijkertijd ook alle volgende haltes leren kennen en het laatste nieuws ontvangen. HARTING zorgt voor een zekere en veilige elektrische verbindingstechniek voor mobiel gebruik van Ethernet-systemen in railvoertuigen. Wat is het volgende station? Wat is de weersvoorspelling? Wat zijn de sportuitslagen? Hoeveel stations heb ik nog te gaan? Wat is het laatste nieuws vanuit de hele wereld? Rijtijden zijn vooral in het streekvervoer vrije tijden. Vijf minuten pauze is niet de moeite waard om een boek of een krant te pakken. Toch is iedereen wel graag geïnformeerd. Snel en betrouwbaar. Infotainment voor passagiers heeft zich de afgelopen jaren ontwikkeld als een nuttig en veel gebruikt platform voor informatie, ontspanning en reclame. Om de passagiers een optimale service te bieden, rusten de streekvervoersbedrijven in Innsbruck hun nieuwe trams uit met infotainment-systemen van SYCUBE informatietechnologie. Passagiers zullen te allen tijde op de hoogte gesteld worden van het actuele nieuws en de laatste nieuwtjes. Tegelijkertijd bieden zich ook displays aan als attractieve reclameplatforms. Daarom dient voor de lange termijn gezorgd te worden voor een herfinanciering van de investeringen. Een uniek concept van SYCUBE in samenwerking met Harting voor officiële trambanen, actieve Ethernetcomponenten en een veilige steekverbindingstechniek. De trams zijn met acht multimediabeeldschermen per wagon uitgerust die voor ontspanning en informatie van de passagiers dienen. De 32 nieuwe trams van het type BOMBARDIER FLEXITY1 Outlook vervangen geleidelijk het oude wagenpark en wor3 [1] Merken van Bombardier Inc. of dochtermaatschappijen
27
te c . N e w s 17 : Au to m at i o n I T
den in het tramvervoer van Innsbruck en de Stubaitalbahn (een smalspoor tussen Innsbruck in een aantal plaatsjes in Tirol ) ingezet. De nieuwe trams onderscheiden zich door hun comfortfuncties zoals de (voor gehandicapte passagiers geschikte) vlakke instap en voldoende plek voor kinderwagens en rolstoelen en een van airconditioning voorzien interieur. Gebaseerd op Bombardiers innovatieve concept dat het gebruik van een conventioneel asonderstel in combinatie met 100% lagevloertechniek mogelijk maakt, vertonen de trams een bijzonder rustig rijgedrag en een over de hele lengte traploos interieur. Er wordt bijzondere waarde gehecht aan de veiligheid van passagiers en de chauffeurs. De in de kleuren van de IVB gespoten, moderne FLEXITY Outlook trams zijn een weerspiegeling van het moderne ÖPNV-concept voor Innsbruck en de regio (ÖPNV = Openbaar streekvervoer personenverkeer). Ledere nieuwe tramwagon in Innsbruck is met een informatiesysteem uitgerust. De passagiers worden door twee stations per trein voorzien van alles wat de zendverantwoordelijken in het infotainment-systeem ingevoerd hebben. De oplossingen die hier gevonden werden zijn gebaseerd op een geavanceerde technologie. Om te kunnen voldoen aan de eisen met betrekking tot de standaardisering en het project tegelijkertijd voordelig te kunnen realiseren, werd een door HARTING geleverde internet protocoloplossing (IP) voor de verbinding tussen de PC gebaseerde componenten ingezet. De complete oplossing bestaat uit twee units met elk vier 15” TFT-monitoren in V-vorm die door een onbreekbare ruit tegen vandalisme beschermd zijn.
Bij de ontwikkeling van de beeldschermen werd voor speciale modules gekozen. Op grond van de euronorm eisen EN 50 155 voor systemen die in railvoertuigen gebruikt worden hebben de ontwikkelaars een stroomvoorziening die aan hogere belastingen voldoet gerealiseerd. Niet alleen ontspanning Behalve ontspanning en informatie van de passagiers zijn de trams in Innsbruck bovendien ook voorzien van uitgebreide service en veiligheid van de passagiers. Zo zijn de trams ontworpen als lagevloer-systemen waarbij rekening gehouden wordt met de belangen en behoeften van de in hun mobiliteit beperkte personen. In- en uitstap is nu ook voor rolstoelgebruikers zonder meer mogelijk. De chauffeurs van de trams hebben ook de mogelijkheid online door middel van videobewaking de ruimte van de opstelplek voor rolstoelen of kinderwagens en de deuringang te bewaken en de passagiers zo bij het in- en uitstappen te kunnen helpen. Het videobewakingssysteem bestaat uit een in de chauffeursstand gemonteerde bewakingsmonitor die bij een stilstand na het bedienen van de gehandicaptenstop automatisch wordt ingeschakeld, een in de passagiersruimte achter dakbekleding ondergebrachte multimediacomputer (MMR) en twee bewakingscamera’s die de ruimte rondom de gehandicaptenplek en de instapzone registreren. Via de M12 Ethernetsteker van Harting streamt SYCUBE de beelden direct op de monitor naar de chauffeur.
Ze zijn via een internet protocol en M12 Ethernet-interface op een multimedia-server (MMS zie foto) met een harde schijf (eventueel uitneembaar) en een 7/8”-HARTING steker voor de in- en uitgangen en voor de stroomvoorziening aangeschakeld. Informatie en weerberichten worden dankzij een HSDPA mobilofoon-aansluiting tussen multimedia-server en publieke zenders realtime uitgezonden. De multimedia-server is met een M12-steekverbinding – eveneens van HARTING – met de stations verbonden. Afb. 1: Reizigers compartiment – multimedia beeldschermen
28
harting tec.News 17 (2009)
Om het hele passagiersgedeelte te kunnen bewaken is het voertuig met acht camera’s uitgerust. Bovendien wordt er altijd een camera in de bestuurdersstand voor het bewaken van de rijweg ingezet voor registratie en documentatiemateriaal bij ongevallen of verkeerskritische situaties. Hiermee wordt ook de veiligheid van de passagiers duidelijk verbeterd. HARTING Verbindingstechnologie HARTING producten worden in de nieuwe trams in Innsbruck over het hele gebied ingezet. Centraal staat evenwel de Ethernettoepassing. De communicatie tussen MMR en de bewakingsmonitoren wordt geregeld door een HARTING eCon 4080-B1 Ethernet switch. De informatie wordt via speciale Ethernet-kabels overgebracht die overwegend op het dak van het voertuig zijn aangelegd. Als aansluitstekkers worden de speciaal voor dit veeleisende tramgebruik ontwikkelde HARTING M12 coaxiaalstekkers in de D-codering met crimpaansluiting en de HARTING IP 20 RJ45 Ethernet-stekers met snelaansluittechniek gebruikt. In de voertuig-schakelstations worden Quintax Z-contact connectors uit het Han® Modulairsysteem in de Han® HPR (High Pressure Railway) IP 68 behuizingen voor de Ethernet datatransmissie ingezet die zich al vele jaren in het veld bewezen hebben. In de komende generatie zal de spanningsvoorziening van de IP-camera met een PoE (Power over Ethernet) geschikte HARTING Switch eCon 4080-BPOE worden gerealiseerd. De camera wordt vanuit het Ethernet datasignaal van de noodzakelijke energie voorzien, zodat er geen extra kabels voor de spanningsvoorziening aangelegd hoeven te worden. Door het gebruik van het dwars over het voertuig lopende Ethernet bussysteem kunnen de bedradingskosten ten opzichte van de tot op heden gebruikte point-to-point bedrading middels coaxiaalkabels en separate spanningsvoorziening voor de camera’s aanzienlijk worden gereduceerd. Behalve de eenvoudige en tijdbesparende montage van de componenten ontstaat er ook een belangrijke besparing van het gewicht door de vermindering van de tot nu toe gebruikte noodzakelijke insteekverbindingen en kabels. Hierdoor wordt de energieefficiëntie verbeterd en de milieubelasting gereduceerd.
HARTING producten worden echter ook buiten het gebruik van Ethernet ingezet. Zo vormen bijv. de industriële connectors van de bouwserie Han® (HARTING Norm) de ruggengraat van de voertuigbekabeling. Deze worden, uitgerust met de noodzakelijke modules op voedingsplitters als ook als apparaatstekkerverbindingen op de uitrusting van subsysteem componenten gebruikt. Dankzij de hoogwaardige insteekverbindingen van Harting kan SYCUBE zowel het passagierinformatiesysteem als de videobewaking beschikbaar stellen. Beide systemen worden in een uniek systeem geïntegreerd. Dipl.-Ing. Gerhard Kirschenhofer – bedrijfsleider van de SYCUBE informatietechnologie in Wenen – heeft op het punt insteekverbindingen de veilige kant gekozen: “op ieder gebied worden de meest hoogwaardige componenten gebruikt. Zo is het voor ons absoluut noodzakelijk om ook als het gaat om insteekverbindingen op hoge kwaliteit te letten.” SYCUBE maakt het mogelijk: als de tram rijdt is de passagier optimaal geïnformeerd en altijd op de hoogte van het laatste nieuws.
Johannes Kneidl Engineering Project Manager FLEXITY Outlook Innsbruck Bombardier Transportation Austria
[email protected]
Gerhard Kirschenhofer Geschäftsführer SYCUBE Informationstechnologie GmbH
[email protected]
Walter Gerstl Market Manager Transportation, Austria HARTING Technology Group
[email protected]
29
te c . N e w s 17 : Au to m at i o n I T
Michael Seele
Schockresistent Vanwege hun grote robuustheid zijn HARTING MicroTCA™ steekverbindingen zeer geschikt voor gebruik ook in ruige omgevingsomstandigheden. Bij deze toepassingen moeten steekverbindingen ondanks schokken, stoten of vibraties de zekerheid van de verbinding waarborgen. Met con:card+ en Plug steekverbindingen rukt HARTING ook op bij toepassingen aan de andere kant van het van telecommunicatiespectrum.
Voortkomend uit de telecommunicatie gebruikt MicroTCA een robuuste mechaniek, dat voor eenvoudige industrietoepassingen al zeer geschikt is. Conventionele MicroTCAsystemen zijn echter beperkt tot schok- en vibratiearme toepassingen. HARTING heeft nu in verschillende tests aangetoond dat oplossingen als con:card+ ook in toepassingen met hoge eisen aan de vibratiebestendigheid (zoals bij het transportwezen maar ook in de luchtvaart) kunnen worden ingezet.
30
Als referentie voor deze tests zijn de eisen van PICMIG geraadpleegd die zich al sinds enige tijd met dit onderwerp bezighoudt. De werkgroep “RuggedMicroTCA” ontwikkelt momenteel diverse specificaties, die de huidige basisspecificatie verder uitbreiden. Er moeten aanvullende eisen en tests voor het gebruik van MicroTCA onder ruige omgevingsomstandigheden worden vastgelegd. De eisen waaraan de steekverbindingen moeten voldoen zijn reeds verregaand vastgelegd.
harting tec.News 17 (2009)
Verschillende eisen De eisenprofielen zijn op dit moment onderverdeeld in drie specificaties. Deze drie profielen houden rekening met bijvoorbeeld eisen uit het industrieel- en outdoorbereik (MTCA.1), uit het transportwezen (MTCA.2) en uit de militaire techniek (MTCA.3). Met de eisen aan schok- en vibratiebestendigheid wordt in de drie profielen in rangvolgorde rekening gehouden, afhankelijk van de waarschijnlijke toepassingsgebieden.
schreven omstandigheden in een daarvoor geaccrediteerd laboratorium gesimuleerd. Doel hiervan was te bewijzen dat de HARTING oplossingen reeds nu voldoen aan de specificaties volgens MTCA.1 t/m MTCA.3 die moeten komen. Het testsysteem werd uitgerust met mechanica conform specificaties. Als testkaarten zijn conventionele AdvancedMC modules volgens PICMG AMC.0 gebruikt.
De naamgever voor de specificatie is het koelconcept dat onder MTCA.1 als “Rugged Air Cooled” wordt aangeduid. Hierbij wordt een luchtkoeling beschreven die aan aanvullende eisen met betrekking tot vibratie en schokken moet beantwoorden. Toepassingen hiervoor worden vooral in de industrie gezocht. Omdat ook uitgebreidere temperatuurschalen worden gedefinieerd, plaatst MicroTCA zich daarmee ook in het middelpunt voor het outdoor-bereik (bijvoorbeeld basisstations voor telecommunicatie). Systemen volgens MTCA.2 moeten aan de “Hardened Air Cooled Specification” voldoen en moeten vooral worden gezien voor de meer extreme schok- en vibratieomstandigheden Ook hierbij is voorzien in een luchtkoeling, echter met zwaardere eisen voor wat betreft schokken en vibraties. Specificatie MTCA.3 beschrijft een koeling zonder bewegende delen (“hardened conduction cooled specification”). De modules worden in het systeem door middel van wedge locks vergrendeld, opdat warmte via koellichamen (cold plates) kan worden afgevoerd. Geavanceerde belastingtests Bij alle drie toepassingen treden geregeld enorme belastingen aan het systeem op. Het is daarom absoluut noodzakelijk dat de steekverbindingen deze belastingen zonder dat de contacten uitvallen kunnen weerstaan. Speciaal bij een steekverbinding op de printplaatrand zoals bij MicroTCA is dit een grote uitdaging, waaraan HARTING als eerste marktpartij heeft voldaan. Om er zeker van te zijn dat de HARTING MicroTCA steekverbinding ook tegen deze belastingen bestand is, heeft HARTING meerdere testseries uitgevoerd en de boven be-
Afb. 1: Getest worden drie AdvancedMC kaarten met vormfactor “Double Full Size” met een gewicht van elk 700 gram.
Rugged Air Cooled Specification (MTCA.1) Voor specificatie MTCA.1 wordt een sinusvormige vibratie met een wisselende frequentie van 2 Hz t/m 200 Hz gebruikt. Deze frequentie wordt in totaal tienmaal doorlopen in drie assen. Daarbij wordt door de testinstallatie driemaal de g-versnelling (30m/s2) gesimuleerd. Tijdens de test mogen de contacten van de steekverbindingen niet onderbroken worden. De HARTING con:card+ steekverbinding heeft zonder uitvallen van de contacten aan deze test voldaan. De testomstandigheden laten echter altijd onvermeld dat er in het systeem nog veel grotere versnellingen opgebouwd kunnen worden. Om extreme situaties te kunnen simuleren hebben de testkaarten met vormfactor “Double Full Size” in deze test een gewicht van 700 gram. De kaart die precies als bij een reëel systeem enige speling in de 3
31
te c . N e w s 17 : Au to m at i o n I T
geleiderails en de bevestiging heeft, raakt bij het doorlopen van bepaalde frequenties uit het spectrum in resonantie. In de trillingsas loodrecht op de testkaart werd zo nabij de stekkerverbinding op de testkaart een tot 20-voudige g-versnelling gemeten.
3FTPOBODF
"DDFMFSBUJPO
7JCSBUJPOJOQVU
'SFRVFODZ<)[>
Afb. 2: Terwijl de sinustrilling met 30 m/s2 op het systeem inwerkt, treedt resonantie op bij ca. 100 Hz met een grootte van bijna 200m/s2.
con:card+ verhindert verbreking van de contacten De geteste con:card+ steekverbindingen van HARTING lieten in deze enorme belastingssituatie geen verbroken contacten zien. De hoge normale kracht van de contacten stabiliseerde de testkaart bij een hogere versnelling. Onderbroken contacten die door versterking van de resonantie (opslingeren) hadden kunnen optreden zijn daardoor vermeden. Het extreme geval (trillen van de kaart tegen het isolatielichaam wat kan leiden tot blijvende beschadigingen van de steekverbinding) werd voorkomen. In de trilrichting in de lengterichting van de steekverbinding zorgt de GuideSpring voor stabilisatie. De oorspronkelijke taak van de GuideSpring was het om mogelijke tolerantievariaties via een gedefinieerde positionering te compenseren. Daarbij drukt de GuideSpring de kaart tegen de tegenoverliggende wand aan en fixeert deze daarmee.
32
Precies deze vastlegging door de GuideSpring verhindert bij sterke vibraties en schokken een beweging in de lengterichting van de steekverbinding en zodoende ook de verbreking van de contacten. Na de vibratietest volgen met dezelfde testopbouw zes schokken, elk in drie assen. Deze schokken simuleren een 25-voudige g-versnelling. Ook aan deze schoktest voldeed de HARTING con:card+ steekverbinding zonder enig verbreken van de contacten. Naast de HARTING steekverbindingen werden ter vergelijking ook twee conventionele MicroTCA-steekverbindingen zonder con:card+ eigenschappen aan de test onderworpen. De conventionele MicroTCA-steekverbindingen vertoonden in deze test regelmatig verbroken contacten, en dit zelfs tegelijkertijd in twee asrichtingen. Deze storingen traden op bij de vibratie- en de schoktest. Daarbij ging het om precies de beide boven beschreven trillingsrichtingen. Een optische evaluatie van de testmodule toonde de reden voor het verbreken van de contacten. Aan de hand van slijtagesporen van de contacten van de steekverbindingen op de goldpads (na 100 insteekcycli en de vibratie- en schoktest) is zichtbaar dat de testmodule zich in de steekverbinding heeft bewogen. Deze beweging ging zelfs zo ver dat het contact van de goldpad afgleed. Het beeld dat de HARTING con:card+ steekverbindingen daarentegen laat zien is dat door de GuideSpring de module bij insteekcycli in het midden geleid wordt en daarnaast ook bij de vibratie- en schoktesten in positie wordt gehouden. Bijgevolg draagt GuideSpring fundamenteel bij aan het goede afsteken van con:card+ steekverbindingen ten opzichte van steekverbindingen zonder GuideSpring. Plug vervangt goldpad HARTING biedt als alternatief voor printplaatrand en goldpad op de AdvancedMC-kaart de Plug steekverbinding aan. De productietolerantie van de Plug steekverbindingen is wezenlijk kleiner dan die van de printplaatrand. Verbroken
harting tec.News 17 (2009)
Afb 3 en 4: Tijdens de test van de steekverbinding zonder con:card+ eigenschappen kon de testmodule bewegen en heeft deze onderbrekingen bij de contacten veroorzaakt.
Afb 5: Met de HARTING con:card+ steekverbindingen met GuideSpring wordt de test zonder enige beperking doorstaan.
contacten die veroorzaakt worden door tolerantieproblemen van de printplaatrand worden bij voorbaat vermeden. Dit vertoonde zich ook bij de vibratie- en schoktest die de Plug steekverbinding zonder verbreken van de contacten doorstond. Hardened Air Cooled Specification (MTCA.2) De specificatie voor MTCA.2 is weliswaar pas net begonnen, de wezenlijke eisen voor steekverbindingen zijn echter al zeer concreet. Als testvoorwaarde is een vibratietest met toevallig ruisen vastgesteld. De intensiteit van de vibratie en daarmee de belasting voor het systeem wordt in een zogenaamd PSD-niveau gemeten (power spectral density, d.w.z. spectrale versnellingsdichtheid). De test zoals deze nu in de PICMG wordt besproken moet met een PSDniveau van 0,1g2/Hz worden uitgevoerd. Dit komt overeen met een maximale versnelling van 13g. In tests heeft de con:card+ steekverbindingen zowel aan deze als nog aan verdergaande eisen voldaan: hij weerstond de test bij een PSD-niveau van 0,2g2/Hz (max. 18g). Ook een schok van 40g liet geen verbroken contacten zien.
meer. In de test voor de “hardened conduction cooled” specificaties is de testopbouw eveneens gefixeerd. Er wordt alleen nog het contactbereik getest, maar dan met hogere eisen. Het systeem moet daarbij aan nog hogere schok- en vibratiebelastingen voldoen.
Extra hoge eisen bij “conduction cooling” (MTCA.3) In de specificatie MTCA.3 zijn de AdvancedMC-kaarten vast met het systeem verbonden. In de geleiderails is na het aantrekken van de wedge locks geen enkele speling
Bovendien is eveneens een test met toevallig ruisen gedefinieerd (volgens EIA-364.28). Deze test moet met een PSD-niveau van 0,2g2/Hz worden uitgevoerd. Ook deze test is met de con:card+ steekverbinding succesvol verlopen. 3
Afb. 6: Der con:card+ backplane-steekverbinding en de Plug voor de AdvancedMC module
33
te c . N e w s 17 : Au to m at i o n I T
De HARTING Technologiegruppe en ept GmbH & Co. KG zijn in 2005 een samenwerking aangegaan om de reeds beschikbare AdvancedMC steekverbindingen verder te ontwikkelen en op deze wijze de contactbetrouwbaarheid in belangrijke mate te verbeteren. De uitkomst hiervan is een nieuwe generatie van AdvancedMC signaalsteekverbindingen, die onder het kwaliteitszegel “con:card+” van HARTING en ept op de markt is gebracht. Met con:card+ hebben beide ondernemingen een duidelijk omkaderd kwaliteitsniveau verzekerd en bieden daarnaast dual sourcing aan.
De schoktest voor MTCA.3 leunt aan tegen de VITA 37 en de MIL-STD-810-specificatie en belast het testsysteem met een veertigvoudige g-versnelling. Ook hier heeft HARTING de belasting nog verder verhoogd en testte succesvol zelfs bij een 50-voudige g-versnelling.
4QFFEJOHVQ
Bovendien heeft de HARTING con:card+ bij deze test zonder verbreken van de contacten zelfs een PSD-niveau van 1,5g2/Hz doorstaan.
Het werk van de PICMG aan de Rugged MicroTCA-specificaties wordt de volgende maanden voortgezet. Naar het zich laat aanzien worden de specificaties en de eisen tijdens de gesprekken nog verder veranderd en aangepast. Uit de tests blijkt echter al dat HARTING MicroTCA steekverbindingen in systemen onder ruige omgevingsomstandigheden zoals outdoor, transport, luchtvaart- en defensietechniek geschikt zijn om in te zetten en ook daar een uiterst hoge contactzekerheid bieden. Conventionele MicroTCA steekverbindingen lieten daarentegen duidelijk slechtere resultaten zien, en zijn zo op het moment niet in hetzelfde toepassingsspectrum bruikbaar.
34
5JNF
Afb. 7: Bij de schoktest wordt het systeem met bijna 500m/s2 versneld
Michael Seele Global Product Manager TCA Connectors, Germany HARTING Technology Group [email protected]
harting tec.News 17 (2009)
t e c . N e w s 1 7 : H A R T I N G Te c h n o l o g y G r o u p
Ingo Siebering & Kristian Brdar
Internationale standaard in de energievoorziening IEC 61850 zorgt voor algemene systeem- en communicatieoplossingen in schakelinstallaties. Een uniforme norm voor de schakel- en regeltechniek ontbrak tot op heden. De International Electrotechnical Commission (IEC) en het Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) hebben daarop gereageerd en de IEC 61850 norm ontwikkeld. De standaardisering van systemen, systeemcomponenten, verbindings- en communicatietechnologieën is de basis voor een effectieve industriële toepassing van technologieën. Afzonderlijke oplossingen mogen dan in hun toepassing zinvol en geschikt zijn, wanneer systemen geïntegreerd moeten worden of moeten samenwerken, is comptabiliteit een eerste vereiste. In het verleden waren er voor de energiebedrijven en netexploitanten alleen firma-eigen systeem- en communicatieoplossingen voor schakelinstallaties beschikbaar. Een uniforme norm voor beveiliging- en beheerstechniek ontbrak tot op heden. Zo richtten IEC en IEEE enkele jaren geleden samen een werkgroep op die een nieuwe standaard moest formuleren en deze op de markt moest introduceren. Het resultaat van de inspanningen is de IEC 61850 norm, die door de producenten van schakelinstallaties en door energiebedrijven als standaard wordt ondersteund. Het doel Het doel was een uniforme, mondiale communicatiestandaard voor de geleidingstechniek voor stations te creëren die een snelle datatransmissie en besturing mogelijk zou moeten ma-
ken. De autonome apparatuurinfrastructuur die de markt tot op heden beheerste en de compatibiliteit van de verschillende fabrikantsystemen in de weg stond, moest worden vervangen. Bovendien zou er rekening moeten worden gehouden met het feit dat vele energiebedrijven zich nu en in de toekomst internationaal zullen oriënteren en dus naar een wereldwijde standaard willen teruggrijpen. Alleen zo kunnen de kosten geminimaliseerd en de rendabiliteit van de projecten gegarandeerd worden. Het belangrijkste technische doel is de interoperabiliteit door gestandaardiseerde communicatie tussen de apparatuur van verschillende fabrikanten. Er kunnen evenwel ook besparin-
Afb. 2: Ethernet Switch mCon 1083-ASFP
gen in het systeemdesign en investeringszekerheid worden gerealiseerd door de uitbreidbaarheid en verandering van de installatie-eisen. De HARTING oplossing De HARTING Technologiegruppe biedt met de Ethernet switches van de mCon 1000 serie een oplossing voor de op IEC 61850 gebaseerde communicatie. De switches zijn vooral geAfb. 1: SFP Tranceiver
35
t e c . N e w s 1 7 : H A R T I N G Te c h n o l o g y G r o u p
richt op het gebruik in een omgeving van communicatienetwerken in stations voor energieverdeling en in windenergieinstallaties. Vergelijkbare toepassingen zijn ook mogelijk. De HARTING mCon 1000 serie voldoet aan de eisen van de IEC 61850-3 norm. De mCon 1000 Ethernet switches zijn ontwikkeld voor prestatiegericht, industrieel en individueel gebruik en ondersteunen vier alternatieve toegangswegen voor het management: SNMP, V.24, Telnet en een comfortabele webtoegang, telkens met toegangsrechten. Bovendien is voor de switchconfiguratie de netwerkmanagement software mCon-Manager V3 beschikbaar. Beschermingsgraad, temperatuurbereik en mechanische stabiliteit zorgen voor een hoge bedrijfszekerheid en voldoen aan de hoogste industriële vereisten. Tot acht Ethernet deelnemers kunnen via shielded twisted pair kabels en verschillende insteekmodules (SFP) aan de switch worden aangesloten om de interfaces individueel aan de gewenste toepassingen aan te passen. Het management zorgt voor een eenvoudige configuratie en beheer vanuit een centrale plek. Rapid Spanning Tree, securitymanagement toegangscontrole, uitgebreide verificatie door Radius en IEEE802.1X, IGMP Snooping, VLAN, Qualityof-Service, priorisering en SNMP-traps zijn maar enkele van de geïmplementeerde features. De uitwisseling en beveiliging van de configuratie kunnen via een optionele geheugenkaart gebeuren waarbij naar keuze ook het MAC-adres kan worden overgenomen. Intelligente communicatie- en beheerstechniek Op de weg van een passief naar een actief spanningsnet is een intelligente communicatie- en beheerstechniek met betrouwbare systeemcomponenten absoluut noodzakelijk. Deze eisen en de bepalingen van IEC 61850 worden door de mCon 1000 serie in acht genomen. Features zoals het gebruik van SFP-Modulen, Power of Ethernet (PoE) of securitymanagement bieden de gebruikers extra functies om hun systeem ook in de toekomst up-to-date te houden. Ingo Siebering Market Manager Power Generation, Control and Distribution, Germany HARTING Technology Group [email protected]
Kristian Brdar Sales Engineer, Germany HARTING Technology Group [email protected]
36
harting tec.News 17 (2009)
tec.News 17: Windenergie
Holger R. Doerre & Heinrich Schmettkamp
Nieuwe energie voor een energiek land Zuid-Korea zet een ware energieomwenteling in gang Zuid-Korea, nu al de nummer 13 op de lijst van wereldeconomieën zet vanaf nu versterkt in op duurzame energie om door een intelligente energiemix de economische groei van het land te kunnen waarborgen. HARTING Korea heeft als competente ontwikkelingspartner op het gebied van systemen en als leverancier voor de Zuid-Koreaanse industrie een uitstekende reputatie verworven.
“Groene Energie” is geen optie, het is een noodzaak! De uitspraak van de Zuid-Koreaanse president Lee Meong-Bak op het “Forum voor duurzame energievormen” op 11 september 2008 in Seoul is duidelijk en niet mis te verstaan: Zuid-Korea zoekt op energiegebied een weg naar de toekomst en die ligt bij de onafhankelijkheid van olie- en energie-importen. Zoals president Lee in zijn redevoering van oktober 2008 opriep: “de tijd van lage benzineprijzen is voorbij! Nieuwe en duurzame energievormen hebben de toekomst. Ze moeten echter nu ontwikkeld worden! Korea moet in de toekomst in hoge mate onafhankelijk worden van stijgende olieprijzen.” President Lee Meong-Bak onderstreepte de ernst van zijn mededeling door de belofte dat de regering in de komende vijf jaar ongeveer 3 miljard US$ gaat investeren in zonne-energie, windenergie en technologieën voor energiebesparing, om hiermee de herstructurering van de energievoorziening in gang te zetten. Daarbij is het plan dat tot 2030 het aandeel van duurzame energie naar 13 procent zal stijgen en het aandeel aan kernenergie ondanks een onverminderde economische groei naar 41 procent moet dalen. Het overblijvende aandeel van 46 procent moet gedekt worden door fossiele brandstoffen. Om deze ambitieuze doelen van de Koreaanse regering te bereiken zullen goed toegeruste stimuleringsprogramma’s
worden opgezet waarmee Zuid-Koreaanse en internationale ondernemingen in het “Low Carbon, Green Growth”-beleid van de regering zullen worden geïntegreerd. Dit beleid heeft zijn eerste vruchten al afgeworpen: talrijke internationale bedrijven uit de duurzame energiebranche hebben in de afgelopen twee jaar kantoren in Zuid-Korea geopend om er vanaf het begin bij te zijn. Daarbij spelen Duitse bedrijven een belangrijke rol en hierbij heeft de HARTING Technologiegruppe een gedurfde plek ingenomen. Nieuwe projecten op het gebied van duurzame energie De projecten schieten daarbij ronduit als paddestoelen uit de grond: nadat Zuid-Korea de grootste getijdencentrale wereldwijd wil realiseren, komen nu ook de ontwerpers van zonneen windenergieparken aan bod: begin september heeft het Zuid-Koreaanse LG Solar Energy een zonne-energiecentrale met een capaciteit van 14 megawatt nominaal vermogen voltooid op een oppervlakte van circa 300.000 m2. Verdere grote zonne-energieparken worden al gepland. Daarbij komen nog 14 nieuwe windenergieparken met een gezamenlijk vermogen van 2 gigawatt, die voor 2012 op het 3
37
tec.News 17: Windenergie
HARTING oplossingen De projecten tot nu toe tonen de verschillende perspectieven van de HARTING betrokkenheid: in een gezamenlijk project van NISON, STEMMANN TECHNIK, HARTING Deutschland en HARTING Korea is een systeemoplossing ontwikkeld voor een sleepring van een 750 kW windenergie-installatie.
Afb. 1: Het ontwikkelingsteam UNISON en HARTING, v.l.n.r.: BongHyun SUNG (Junior Research Engineer), Ji-Yune RYU (Managing Director – Wind Energy R&D Center), Holger R. Doerre (MD HARTING Korea), Dae-Hyun KIM (Senior Research Engineer)
net zullen moeten worden aangesloten. Off-shore windparken voor Jeju, een klein eiland in het zuiden van Korea, en aan de westkust moeten met een gezamenlijk vermogen van 300 megawatt voor 2015 worden gerealiseerd. Zuid-Koreaanse industriële prestaties De ambitieuze plannen worden voor het grootste deel door de Koreaanse industrie zelf uitgevoerd. Korea werkt al sinds de negentiger jaren aan fundamenteel onderzoek. Recent is de productontwikkeling daarin gevolgd: Koreaanse bedrijven hebben windenergie-installaties met een vermogen tot 2 megawatt ontwikkeld en in hun portfolio opgenomen. Om de optimale binnenlandse opstelplekken vast te stellen heeft men bovendien de focus gelegd op het onderzoek en de registratie van de windkwaliteit op het schiereiland Korea. Ondertussen zijn vijf Zuid-Koreaanse bedrijven actief op het gebied van windenergie: naast de beide toonaangevende fabrikanten van windenergie-installaties HYOSUNG en UNISON, die op dit moment 750 kW- en 2 MW installaties aanbieden, zijn dit Doosan Heavy, Samsung Heavy en Hyundai Heavy Industries. Het Zuid-Koreaanse offensief op het gebied van duurzame energie opent voor HARTING nieuwe markten en nieuwe kansen voor deelname: Zuid-Korea is voor HARTING een belangrijke factor op de Aziatische markten, juist met de nieuwe activiteiten en stroomvoorzieningstrategieën (zie afb. 1).
38
Bij de ontwikkeling is grote waarde toegekend aan het feit dat de klant over makkelijk te onderhouden, robuuste en gebruiksklaar geconfectioneerde bouwgroepen kan beschikken die een eenvoudige montage ter plekke mogelijk maken. Deze eigenschappen zijn ook relevant voor de uit te voeren onderhoudswerkzaamheden. Daarmee kunnen de kosten laag worden gehouden en kan de stilstandtijd bij onderhoud of reparatiewerkzaamheden tot een minimum worden beperkt. Het gedeelte aan de sleepringzijde van de HARTING sleep-
Deel A
Deel B
Afb. 2: De HARTING sleepringadapter
ringadapter (deel B) wordt direct aan de sleepringfabrikant geleverd, en daar ter plekke aangebouwd. Deze voltooide eenheid wordt verpakt en aan de klant geleverd. Het deel aan de hoofdaszijde van de HARTING sleepringadapter (deel A) wordt door HARTING Korea kant en klaar geconfectioneerd, getest, verpakt en aan de klant geleverd. De klant hoeft nog slechts deel A met de thermische barrière op de hoofdas te monteren en de door de hoofdas getrokken kabels aan te sluiten. Het sleepringlichaam wordt door middel van het al voorgemonteerde deel B direct op deel A gestoken en vastgeschroefd. Daarmee is de montage van de sleepring voltooid. Als laatste stap worden de beide kabels aan de bor-
harting tec.News 17 (2009)
Han®-koppelframe (vlottend met geleidingselementen)
Han-Modular®-scharnierframe met geleidingselementen 24 besturings signalen Han DD®-module
geleidebus MS
2 x 4-draadsbus Han®-Quintax Power (100 A) Han® axiale schroefverbindingsmodule
Geleidingspen V2A
Afb. 3: Han-Modular®-scharnierframe met geleidingselementen. Zicht op connector
stelzijde met de sleepring verbonden. Hiermee is de montage van de complete sleepringeenheid klaar (zie afb.2). Afbouw HARTING Zuid-Korea Door de nauwe technische en commerciële samenwerking tussen HARTING Korea, de afdeling Value Added Business van HARTING Deutschland en de fabrikant van de sleepring kon de specifieke knowhow van het bedrijf verder worden uitgebouwd. Ook belangrijk is dat de klantrelatie op deze manier aanzienlijk uitgebreid en verdiept kon worden. De kwaliteit van de samenwerking en de competentie bij HARTING Korea worden in de doelmarkten met grote belangstelling ontvangen. Belangrijk daarbij is niet alleen de vakkundigheid die tezamen met de kwaliteit en de betrouwbaarheid van de producten voor een goed resultaat zorgt en het is ook een aanbeveling voor toekomstige projecten. Ook de internationale samenwerking van de partners, het vlotte verloop en
de overtuigende afstemming van de productie en de afleveringsprocessen spreken voor HARTING. Het Zuid-Koreaanse offensief voor duurzame energie wordt daarmee tot een van de belangrijkste nieuwe breekijzers voor de specifieke oplossingskennis van HARTING op de doelmarkt energie.
Holger R. Doerre Managing Director, Korea HARTING Technology Group [email protected]
Heinrich Schmettkamp Project Manager VAB, Germany HARTING Technology Group [email protected]
39
t e c . N e w s 1 7 : H A R T I N G Te c h n o l o g y G r o u p
Anne Bentfeld
De oplossing is altijd concreet Hoge eisen van klanten en een efficiënte ondernemingsstructuur staan garant voor de belangrijke positie van de HARTING Technologiegruppe. Geïntegreerde oplossingen in de signaal-, energie- en datatransmissie vormen de technologische basis bij de HARTING Technologiegruppe. Een efficiënte bedrijfsstructuur en het consequent gebruik van de nieuwste technologieën verzekeren de exact aan het doel beantwoordende ontwikkeling van klantoplossingen bij HARTING. Aanwezig zijn daar waar de klant nog heen wil? In de industriële ontwikkeling zijn zulke eisen regel: het ontwikkelen van klantvriendelijke oplossingen betekent dat samen met de klant de eisen moeten worden vooropgesteld waaraan moet worden voldaan. De eenzijdige relatie tussen klanten en leveranciers behoort tot het verleden. Competente en oplossinggerichte ondernemingen als HARTING bepalen tegenwoordig de markt. Industriële oplossingen in de machinebouw, communicatietechnologie, productie en verkeerstechniek – om slechts enkele sectoren te noemen, waarin HARTING tegenwoordig actief is – zijn gebaseerd op een intensieve samenwerking tussen de betrokken ondernemingen en zijn daarnaast gebaseerd op de integratie van verschillende competenties en potentiële oplossingen. Overzicht van de HARTING Technolgiegruppe De Business Units van de HARTING Technologiegruppe bieden een breed spectrum van oplossingen en producten op maat voor toepassingen in de industriële omgeving. HARTING Connectivity & Networks biedt connectoren, kabelconfecties, systeemcomponenten en een netwerktechniek op zeer hoog industrieel niveau. HARTING Integrated Solutions houdt zich bezig met Custom backplane en Design manufacture. HARTING Mitronics is gespecialiseerd in multifunctionele MEMS packages met 3D MID-technologieën, sensoren en RFID-oplossingen die in house geconcipieerd, gerealiseerd en geproduceerd worden. HARTING Systems is een van de toonaangevende ontwikkelaars en producenten van gebouwentechnologieën, verkoopsystemen en –automaten. De onderneming biedt bovendien fabricage en montage tegen uurloon aan. HARTING Applied Technologies houdt zich bezig met matrijsconstructie, stans-/buigtechniek, ontwikkelt en construeert speciale machines en is wereldwijd een van de pioniers op het gebied van industriële microtechnologie. HARTING Automotive Solutions ontwikkelt magneetsystemen,
40
verbindingstechnologie en elektromechanische componenten. De concerndivisie is bovendien actief in de kabelconfectie. De HARTING Technologiegruppe is thans een communicatief en operationeel geïntegreerd in ontwikkeling zijnde onderneming die met dochterondernemingen in 27 landen actief is. En daar houdt het niet bij op. Een productieve, flexibele, voor uitbreiding vatbare en moduleerbare verbindingstechnologie is daarbij het centrale element. De conceptuele tegenhanger hiervan is de nauwe band met de HARTING klanten wereldwijd. In de zich dynamisch ontwikkelende informatie- en kennismaatschappij vinden de ontwikkelingsprocessen plaats op een steeds hoger complex niveau. Nieuwe oplossingen moeten meer functionaliteiten in minder modules met een geringer ruimtebeslag te verbinden en bij de productie en toepassing moeten ze energie besparen en de totale kosten helpen verminderen. Partner van onze klanten Zulke complexe doelen kunnen alleen in het samenspel van ondernemingen optimaal worden gerealiseerd, waarbij de betreffende projecten van meet af aan gemeenschappelijk worden ontwikkeld en uitgevoerd. Daarin passen geen conventionele producten. Daarom werkt HARTING vanaf het begin nauw samen met zijn klanten. De medewerkers van HARTING en onze internationale maatschappijen handelen als partner van onze klanten en worden – afhankelijk van het project – in een vroeg stadium betrokken bij de ontwikkeling van nieuwe producten, nieuwe toepassingen en nieuwe procedés. Ze vormen daarbij de verbindende schakel met de centraal gestuurde ontwikkelings- en productieafdelingen van de HARTING Technologiegruppe. Het resultaat is een continu hoge kwaliteit die exact op het doel is afgestemd en de effectieve afstemming op de eisen van de klant. Wij gaan naar de plaats waar onze klanten zijn en waarheen zij zich bewegen. HARTING heeft in de loop van vele jaren de
harting tec.News 17 (2009)
reputatie verworven een betrouwbare en innovatieve ontwikkelingspartner te zijn op wie steeds een beroep kan worden gedaan. Daarbij komt dat HARTING niet alleen deelneemt aan de ontwikkelingsprojecten van zijn klanten, maar zelfstandig projecten initieert, oplossingen en standaards formuleert en uitvoert om industriële toepassingen wereldwijd te kunnen realiseren. HARTING streeft bovendien naar een evenwichtige verhouding die wederzijds voordeel oplevert. Aan de hoge kwaliteitsstandaards precies wat betreft het nieuw ontwikkelen van producten, wordt voldaan door geavanceerde ontwikkelings- en simulatiewerktuigen en effectieve en belastbare series geteste producten. Het HARTING testlaboratorium is gecertificeerd conform EN 45001. Innovatie en technologie Netwerk-, signaal- en systeemoplossingen zijn niet alleen gebaseerd op een breed scala van producten, maar tevens op een brede basiskennis. Research en Ontwikkeling vormen de ruggengraat van de HARTING Technologiegruppe. Door de nauwe samenwerking met wetenschap en veldonderzoek met ondernemingen die wereldwijd research verrichten en zich bovendien bezighouden met de concrete ontwikkeling van industriële standaards als individuele oplossingen, verzekert HARTING zich wereldwijd van een gevestigde positie als toonaangevende onderneming op het gebied van verbindingstechnologie. Dat HARTING daarin is geslaagd, is niet een kwestie van optimaal op elkaar afgestemde componenten en modules. Het is de vanzelfsprekende prestatie van een mondiaal succesvol opererende technologie-onderneming. Van geconfectioneerde kabels tot besturingsrack of ready-to-go-bedieningspanelen. De toepassingsgebieden tonen het potentieel en de kracht van de onderneming: producten en toepassingen in de microstructuurtechniek, in 3D-montagebouw en op het gebied van verbindingstechniek, de toepassingen voor hoge temperaturen en maximale frequenties, zoals deze in telecommunicatie- of automatiseringsnetwerken, de autoindustrie of bij industriële sensor- en actor-applicaties worden gebruikt. Ten slotte zijn er
de RFID- en draadloze technologieën, alsmede packaging en housing van kunststof, aluminium of roestvrij staal. HARTING ontwikkelt vanuit zijn complete technologiepool concrete oplossingen voor de klant. Kwaliteit is een belangrijke factor Voor kwaliteit en betrouwbaarheid bestaan vanzelfsprekend duidelijke criteria: het inmiddels decennia durende succes en de al even lange samenwerking met belangrijke klanten kunnen misschien alleen maar indirect worden ingeschat. Een productpalet dat momenteel op het hoogste technische niveau ligt en de rol als stuwende kracht op technologisch gebied, waarin HARTING steeds weer nieuwe standaards, nieuwe oplossingen en nieuwe toepassingsmogelijkheden op de markt heeft doorgevoerd, spreken voor zich. De vereenvoudiging van processen, de gebruikers- en servicevriendelijkheid behoren tot een zeer grote betrouwbaarheid en productiviteit, de toepassing van de nieuwste inzichten aangaande materialen en productieprocessen – waarbij evenwel altijd rekening gehouden wordt met de reductie van materiaalen energiekosten – tot de richtlijnen van de activiteiten van de HARTING Technologiegruppe. Certificaten vormen een bewijs van de hoge kwaliteitseisen waaraan HARTING voldoet en die in een consequent kwaliteitsmanagement worden omgezet: de HARTING Technologiegruppe is gecertificeerd conform EN ISO 9001 en ISO 14001:2004 en onderwerpt zich regelmatig aan de EG-eco-audit. Nieuw gestelde eisen worden proactief geïntegreerd. HARTING heeft als eerste onderneming wereldwijd het nieuwe railtechniek-kwaliteitscertificaat IRIS ontvangen. Dat is geen toeval, maar een systematisch verworven verdienste die de basis is voor de toekomstige ontwikkeling. Anne Bentfeld General Manager Communication and Public Relations, Germany HARTING Technology Group [email protected]
41
tec.News 17: Professional Broadcast
Alex Najafi & Rhonda Stratton
Spotlights op de stars Nieuwe oplossingen voor de energievoorziening en podiumverlichtingsystemen Podiumverlichting moet de stars in het middelpunt zetten, maar zelf klein blijven en voordelig kunnen werken. HARTING realiseerde voor de Amerikaanse evenementenaanbieder Strand Lighting een flexibele en voordelige oplossing voor de energievoorziening en de besturing van de podiumverlichting. De precieze besturing van de podiumverlichting is voor het succes van professionele manifestaties en amusementsprogramma’s in belangrijke mate bepalend. Daarom worden professionele verlichtingssystemen met een groot prestatiespectrum gebruikt. De kosten voor verwerving, opslag en onderhoud van de uitrusting stijgen evenwel pijlsnel. De voor een podiumverlichting noodzakelijke techniek en uitrusting kan tot de duurste en meest arbeidsintensieve onderdelen van een manifestatie of evenement gerekend worden. Toch lonen investeringen in de apparatuur de moeite. Want alleen zo kan worden gegarandeerd dat de verlichtingssystemen hun taken optimaal vervullen. Tegelijkertijd moet de bediening eenvoudig zijn en de kosten binnen het geplande budget blijven. De innovatiedruk die op deze branche ligt is echter navenant hoog. Strand Lighting met het hoofdkantoor in Los Angeles, Californië heeft een wereldwijde clientèle met één van de meest uitgebreide productlijnen dimmer-, licht- en regelinstallaties voor lichtdesigners van theaters, tv-zenders, filmmaatschappijen, evenementen en complexe architectonische toepassingen. Als één van de bekendste gebouwen ter wereld werd de Eiffeltoren in Parijs met lichttechniek van Strand Lighting uitgerust.
42
harting tec.News 17 (2009)
t e c . N e w s 1 7 : H A Te c h n o l o g i e
De eis: ruimte reduceren en kosten besparen Strand was op zoek naar een passende en voordelige oplossing voor de energievoorziening en regeling van een lichtinstallatie. Het door Strand Lighting tot op dat moment gebruikte systeem maakte gebruik van spanningsrails voor de aansluiting van dimmerinstallaties aan vermogensregelingen. Dit kostte veel ruimte en zorgde voor extra gewicht. Benodigde plaatsruimte en onderhoudskosten moesten worden gereduceerd en tegelijkertijd moest een storingvrij bedrijf van het systeem gegarandeerd kunnen worden. De reductie van het aantal bouwcomponenten was de direct voor de hand liggende optie. In de oplossing die HARTING voor Strand Lighting in praktijk bracht, werd uitgegaan van de modulaire verbindingstechniek van de bouwserie Han® met inbegrip van de daarbij horende kabels. Het succes hiervan kan aan de hand van eenvoudige cijfers worden verklaard: de compacte Han® C module kon de vereiste stroom van 40 Ampère aan en dat verminderde tegelijkertijd het gewicht van de installatie van 67,5 kg naar ca. 18 kg. De totale hoogte van de unit kon van ca. 2,45 m tot 1,22 m gereduceerd worden. Daardoor kon de uitrusting aanzienlijk eenvoudiger getransporteerd worden en zelfs kon het apparaat op een tafel worden gezet. Andere voordelen van deze oplossing waren een snellere op- en afbouwtijd, geringere arbeidskosten en een hogere systeembetrouwbaarheid. De onderhoudskosten en uitvalstijden konden op deze wijze duidelijk gereduceerd worden. Door de geringere bouwgrootte werden bovendien transport- en opslagkosten bespaard. HARTING oplossing voor Strand Lighting HARTING heeft in het kader van dit project verschillende producten gebruikt: het Han-Modular® scharnierframe 16 B (4 modules), de Han® C module, 40 A/1000 V, 10 mm2, axiaalaansluiting, 3 contacten, pen- en businzetstuk de Han® DD module, 10 A/250 V, crimpaansluiting, 12 contacten, pen- en businzetstuk. De dimmermodules zijn met blind-mate-techniek op het vermogensregelingssysteem aangesloten. Daardoor ontstaat een grotere flexibiliteit, speciaal voor een eenvoudige uitwisseling van de dimmermodule bij een mogelijke vooral voor een mogelijke toekomstige upgrade of in geval van onderhouds- of reparatiewerkzaamheden. De plaatsbesparende techniek heeft
Afb. 1: Strand Lighting module voor energievoorziening en dimmers
een directe uitwerking voor de schakelruimte: een lichtere en kleinere installatie draagt bij aan een vermindering van de totale bedrijfskosten. Het geringe gewicht zorgt niet alleen voor belangrijke besparingen bij het materiaal, maar ook bij transport. Voorts maakt de helft van de benodigde ruimte het mogelijk het dubbele aantal dimmers te monteren.
Alex Najafi Area Sales Manager, USA HARTING Technology Group [email protected]
Rhonda Stratton Marketing Communication Manager, USA HARTING Technology Group [email protected]
43
tec.News 17: Caleidoscoop
Sven Erdmann & Dr. Jens Krause
Groeten van de tandenfee HARTING levert MID-technologie voor de tanddiagnostiek Het gebruik van systemen voor vroegtijdige opsporing wint ook in de cariësdiagnostiek aan betekenis. Diagnoseapparatuur zoals de DIAGNOdent® pen 2190 moet bovendien in een zeer kleine ruimte eenvoudig en patiëntvriendelijk kunnen worden gebruikt. HARTING heeft voor het bedienings- en schakelelement van de DIAGNOdent® pen 2190 meegewerkt aan de ontwikkeling van een verbindingsoplossing op MID-basis. Met de door de firma KaVo ontwikkelde DIAGNOdent® pen 2190 kan cariës al in een zeer vroeg stadium worden opgespoord op plekjes die met normale diagnosemethoden onbereikbaar zijn. De intensivering van de tanddiagnostiek en de versterking van de professionele tandreiniging hebben het diagnosespectrum aanzienlijk veranderd. De aandacht gaat in toenemende mate uit naar de vroegtijdige diagnostiek waarbij de ook verborgen en dus nog niet zichtbare tandschade moet worden opgespoord. Fijne leasies en niet caveuze vroege stadia van cariës moeten gedetecteerd worden om een vroegtijdige behandeling te kunnen opstarten en geschikte maatregelen te kunnen treffen. De DIAGNOdent® pen 2190 maakt voor de diagnose gebruik van de fluorescentie van een zieke tandsubstantie. Als detectieprocedé wordt de laserfluorescentiemeting toegepast. Als excitatielicht wordt een laserdiode met een golflengte van 655 nm gebruikt, die via een glasvezelleiding naar de tand wordt geleid. De fluorescentielichtdetectie van de tand vindt plaats via een glasvezelbundel. De evaluatie-elektronica converteert het fluorescentiesignaal in een getalwaarde tussen 0 en 99. Relevant voor de vroegdiagnostiek zijn vier stappen in een gebied tussen 0 en > 30, op basis waarvan de diagnosticerende tandarts zijn behandeling of diagnosevoorstellen verder kan ontwikkelen. Doel van deze methode is een zekere en betrouwbare diagnose waarbij de tanden van de patiënt niet beschadigd worden. In-
44
vasieve, tactiele of conventioneel visuele diagnosetechnieken kunnen duidelijk minder vaak worden gebruikt. De diagnosebetrouwbaarheid neemt met ca. 80% toe en stijgt ver boven de detectiequote van conventionele technieken uit. Diagnose is pijnloos De diagnose is voor de patiënt pijnloos, de diagnosticerende tandarts werkt met een klein, slang- en kabelloos handstuk met geïntegreerd aanwijzingsinstrumentje. Door de akoestische aanwijzing is het ook voor de patiënt meteen nadrukkelijk duidelijk dat cariës is gediagnosticeerd. KaVo brengt al sinds 1997 een vroegere versie van de DIAGNOdent® pen 2190 op de markt. De tweede generatie met typeaanduiding 2190 wordt sinds 2005 met succes gecommercialiseerd. In een verdere ontwikkeling van de schakeltoepassingen van de eerste ontwikkelingsfase van DIAGNOdent® pen 2190 werd nu een MID-oplossing geïmplementeerd, die HARTING mee heeft ontwikkeld. In principe had KaVo al voor de eerste marktrijpe variant van het DIAGNOdent® pen 2190 voor een siliconeschakelaar met zes ingevulkaniseerde carbonplaatjes als sluiter op twee contactbanen gekozen. De oplossing voor de ringschakelaar was tot dusver gebaseerd op een PEEK-draagring met twee vergulde contactringen. De ringen werden elk geborgd met een holnietje, dat ook voor de bonding werd gebruikt. De PEEK-draagring werd door een kunststofstift beveiligd. De draden werden binnen het „holnietprocédé“ ingesoldeerd. Deze oplossing hield voor de ontwikkelaars niet het geringste ontwikkelingsrisico in om de DIAGNOdent® pen 2190 volgens planning op de markt te kunnen introduceren. KaVo ging echter al vroeg van start met de ontwikkeling van een verdergaande variant waarbij een MID-element als draagring met geïntegreerde contactbanen de montage van afzonderlijke onderdelen zou moeten vervangen. De verbin-
harting tec.News 17 (2009)
dingsdraden zouden bij deze variant bovendien aan doormetalliseringen worden vastgesoldeerd. Deze conceptionele verandering kan worden teruggevoerd tot een reeks nadelen die verbonden waren aan de montage van afzonderlijke onderdelen en die uiteindelijk in grote mate de rendabiliteit van het product beïnvloedden. Alleen al het grote aantal bewerkingen leidde tot een onbevredigende kostensituatie. De fout- en uitvalquote bij de productie van de ringschakelaars was met ca. 20% bovendien veel te hoog. De constructie vereiste een uiterst precieze en absoluut foutloze uitvoering van de afzonderlijke stappen, die onder economische omstandigheden niet kon worden gegarandeerd. Miniaturisering De oplossing lag bij het gebruik van een MID-oplossing: MID (Moulded Interconnect Device, d.m.v. spuitgieten gecoate schakelingsdragers) wordt in een industriële context in toenemende mate gebruikt. Kritisch is daarbij niet de ontwikkeling van nieuwe toepassingen, maar de industriële invoering van een technologie waarbij het productieproces stabiliseert en economisch rendabel kan worden uitgevoerd. Met andere woorden: de performance van nieuwe technologieën is niet duidelijk in een laboratorium- of ontwikkelingsomgeving, maar wel bij de overgang naar een industriële toepassing en productie. HARTING is op dit essentiële punt van de MID-technologie tot marktleider uitgegroeid. De voordelen van de MID-technologie liggen voor de hand: met behulp van de spuitgiettechniek kan de bouwhoogte en -grootte van componenten en applicaties aanzienlijk worden verminderd. Het aantal componenten kan evenals de processtappen en montagetijden worden verminderd. Bovendien maakt de MID-technologie de combinatie van mechanische en elektrische functies in een component mogelijk. Door de nauwe samenwerking tussen KaVo en de Zwitserse vestiging van HARTING in Biel is de constructie van de contactring een feit. HARTING beheerst de volledige procesketting voor de MID-technologie. Het specificeren van het spuitgietwerktuig werd door HARTING uitgevoerd, de realisering van de werktuigbouw werd aan een strenge controle onderworpen. De laserstructurering en metallisering wordt door HARTING (Biel) uitgevoerd. Ook het solderen van de beide draden, dat onder de gegeven randvoorwaarden een gecompliceerde productiestap bleek te zijn, werd door HARTING ontwikkeld en gerealiseerd. KaVo
Dental nam het geschikt maken van de contactring en de soldeerverbinding met betrekking tot de speciale toepassingen in een tandartsenpraktijk voor zijn rekening. Efficiency en kwaliteit Het resultaat van de conceptionele omschakeling komt overeen met de verwachtingen bij technologische innovatieprocessen: een aanzienlijkr vereenvoudiging van de productieprocessen, verbetering van de productiekwaliteit en een verhoging van de rendabiliteit – zelfs was de kwaliteit van de optimalisaties door de omschakeling van het concept duidelijk beter dan verwacht: in de door KaVo Dental uitgevoerde belastings- en duurtesten werd de oplossing met succes op slijtage en op het bestand zijn tegen desinfecterende middelen getest. De montagetijd van de MID-contactring werd verminderd van 5.30 minuten tot 20 seconden wat in de laatste plaats terug te voeren was op de reductie van de bouwelementen van acht op drie. De uitvalsquote kon naar 0 % verlaagd worden. Het succes van dit referentieproject is gebaseerd op een geïntegreerde samenwerking van beide partners. Hun respectieve vaardigheden leidden tot een grote synergie. De knowhow met betrekking tot de toepassing lag hierbij aan de kant van de klant, de knowhow voor de MID-specifieke omzetting- en constructiekennis aan de kant van de HARTING Gruppe. Alleen op deze basis konden de vereisten en industriële productieprocessen precies op elkaar worden afgestemd en qua kwaliteit tot een onverwacht succes leiden. Dat leidt ten slotte niet alleen tot nog meer samenwerkingsprojecten tussen KaVo en HARTING, maar als gevolg hiervan kunnen ook weer signalen van de totale markt worden verwacht: signalen waaruit de specifieke proceskennis van de HARTING Technologiegruppe blijkt. sven erdmann Design Engineer R & D KaVo Dental GmbH [email protected]
Dr.-Ing. Jens Krause Key Account Manager Transportation, Germany HARTING Technology Group [email protected]
45
te c . N e w s 17 : Au to m at i o n I T
Server room
Production level I
Production level II
Production control level
sCon 3100-A
Production level n
sCon 3100-A
sCon 3100-A
Carsten Wendt
sCon 3100-A
Lord of the Rings Ringredundantie bij unmanaged switches zorgt voor een hoge graad aan bedrijfszekerheid bij industriële automatisering. Automation IT maakt bedrijfsprocessen effectiever door een uniform op Ethernet gebaseerd communicatieplatform. Alle applicaties – van officetoepassingen tot in industriële omgevingen – worden op één platform samengevoegd. Aan de daarbij ontstane complexe besturingseisen worden door HARTING tegemoet gekomen door middel van de inzet van ringredundantie en unmanaged switches uit de sCon productfamilie.
De complexiteit van Automation IT op Ethernet-basis is vergeleken met een separate instrumentatiebusarchitectuur groter: de eisen aan de planning van actieve netwerkcomponenten worden hoger en de logische en fysieke segmentering van netwerken worden belangrijker. Met ringredundantie waarbij unmanaged Ethernet-switches tot een ring worden samengeschakeld biedt de productfamilie sCon van HARTING voor het eerst de mogelijkheid om de beschikbaarheid van Automation IT te vergroten en tegelijk het configureren en de bedienbaarheid binnen het netwerk te optimaliseren. Omdat zonder een extra processor een in de huidige markt gebruikelijke recovery time wordt bereikt, bespaart deze oplossing op installatie- en materiaalkosten.
46
Alles zonder management-overhead Ringtopologieën zijn uit de instrumentatiebuswereld afkomstig en voldoen optimaal aan de eisen van veel installaties die tot dusverre met instrumentatiebussystemen werden bestuurd. Voor het Ethernet-platform komen de voor kantooromgevingen gebruikelijke stertopologieën niet in aanmerking omdat de bekabelingskosten daarvoor te groot zou worden. Bij de sluiting van een eenvoudige lijntopologie tot een ring daarentegen, neemt bij minimale extra bekabelingskosten de beschikbaarheid van de installatie duidelijk toe. Bij de lijntopologie zou al bij het uitvallen van een enkel apparaat of een breuk van een kabel elke datacommunicatie zijn onderbroken. Daarom zijn ringstructuren, respectievelijk de zogenaamde
harting tec.News 17 (2009)
backupoplossingen ontwikkeld. Hoewel deze voordelen allang bekend zijn, ontbrak tot dusverre een eenvoudige en gunstig geprijsde oplossing voor ringredundantie bij unmanaged switches. Tot dusverre waren op de markt propriëtaire of op de IEEE 802.3 norm gebaseerde oplossingen op softwarebasis van het protocol Rapid Spanning Tree (RSTP) voor managed switches verkrijgbaar. De omschakeltijden, resp. de recovery time werden in de afgelopen jaren al steeds verder verkort. Voor toepassing op veldniveau is deze oplossing, die hoge kosten en veel inspanning voor installatie met zich meebrengt niet acceptabel. De eenvoudige ringredundantie sluit meer aan bij de eisen van de gebruiker. Deze onderscheidt zich van unmanaged oplossingen zoals die er tot nu toe waren door de mogelijkheid om het systeem via een USB-poort te kunnen configureren. Met behulp van dit standaard-interface kunnen
Afb 1: Ethernet Switch sCon 3100-A
Afb 2: Ethernet Switchs Con 3063-AD
via een eenvoudig gebruikersplatform de instellingen van de switch individueel worden aangepast. Bij de oplossingen tot dusver waren de functies, zoals bijvoorbeeld port mirroring, poortredundantie, poortpriorisering of ringredundantie voorbehouden aan managed Ethernet switches. Het voordeel van de sCon productfamilie van HARTING Technologiegruppe is haar aanpassingsvermogen aan de specifieke vereisten van de op dat moment gebruikte applicatie. Veranderen de omstandigheden ter plekke, dan kan door een aanpassing van de configuratie van de switch snel en eenvoudig worden ingespeeld op de nieuwe omstandigheden. Hierbij wordt een configuratie in enkele seconden op de switch worden ge-upload en de geconfigureerde switch in gebruik worden genomen. Zonder configuratie werkt de Ethernet switch met zijn standaard-parameters als plug-and-play switch. De sCon beschikt naast de gebruiksmogelijkheid van ringredundantie ook over de functie voor parallelle redundantie. Deze beide functies bieden een duidelijk voordeel ten opzichte van andere unmanaged Ethernet switches en wel in de zin
van de eisen die van de kant van de gebruiker worden gesteld. Een bijna 100% beschikbaarheid van de installatie is in de industrie ondertussen de norm. Afwijkingen bevinden zich in het beste geval in het promillage-gebied of zijn tot hooguit een of twee procent tolereerbaar. Het verlies van een actieve link voor vele seconden is onder deze omstandigheden absoluut niet acceptabel. Met de sCon switch is een dergelijke uitval gewoon niet mogelijk omdat ring- en parallelle redundantie beschikbaar zijn. Optimale bescherming tegen uitval met dubbele redundantie De switch detecteert na de configuratie zelfstandig dat twee poorten parallel geschakeld zijn en deactiveert een van deze links. In een regelmatige cyclus van enkele milliseconden controleert de switch of de actieve link nog beschikbaar is. Wanneer de actieve link verloren gaat, door kabelbreuk of door een andere onderbreking van de verbinding, dan wordt dit direct onderkend en wordt de passieve poort binnen enkele milliseconden geactiveerd. Tussen een onderbreking en de activering van de backup verbinding verstrijken in de regel niet meer dan 40 ms. De activering van de tweede verbinding is op deze manier sneller mogelijk dan dat een met een managed Ethernet switch en met de functie Rapid Spanning Tree uitgevoerd netwerk opnieuw geconfigureerd zou kunnen worden. Parallelle redundantie beperkt zich niet alleen tot twee poorten, respectievelijk tot een switch-to-switch-verbinding. Daarnaast kunnen met deze functie tot vier poorten op twee switches worden geconfigureerd. Op deze manier kan een redundante lijntopologie worden gerealiseerd met sCon switches. Dit garandeert een optimale bedrijfszekerheid. De sCon-ring kent geen grenzen Niet alleen parallelle redundantie opent de mogelijkheid van nieuwe oplossingstrajecten, ook de nieuwe sCon ringredundantie van de productfamilie is een nieuw terrein. Ringredundantie staat voor het eerst het op elkaar aansluiten toe, van een willekeurige hoeveelheid unmanaged Ethernetswitches via ofwel een koper- dan wel een glasvezelring. Een beperking van deelnemers in de sCon-ring is niet noodzakelijk omdat de technische oplossing op een switch-to-switch-procedure is gebaseerd. De pure recovery time bij deze installatie bedraagt in een ring met tien deelnemers 40 m per switch. Door de technische opbouw en de manier waarop de sCon-ring werkt, 3
47
te c . N e w s 17 : Au to m at i o n I T T$PO"%
behaalt daarmee een performance die tot dusverre alleen met managed switches kon worden behaald. Met deze nieuwe oplossingen worden ook de zwakke kanten van de T$PO"% managed switches omzeild: managed switches worden gewoonlijk slechts voor het doel van een vergroting van de beschikbaarheid ingezet. De op zich kleine stap naar redundantie veroorzaakt echter voor de gebruiT$PO"% ker aanzienlijk hogere kosten. Naast de substantieel hogere kosten voor Afb 3: sCon Ring gecombineerd met parallelle redundantie netwerkcomponenten is knowhow voor het gebruik van speciale softheeft het aantal Ethernet switches een minimale uitwerking ware management tools noodzakelijk. De HARTING sCon kan op deze waarde. Een extra Ethernet-switch verlengt slechts de daarentegen zonder deze speciale vakkennis worden gebrurecovery time met ongeveer 40 m. De sCon-ring ligt met zijn ikt. omschakeltijden binnen het kader van de tot nu toe bekende oplossingen. Ook de performance van het netwerk wordt niet Nieuw terrein onder de Plug door extra datapakketten of watchdogs van de sCon-ring be- HARTING brengt redundantie in netwerk gebieden waarin unmanaged plug-and-play-switches voor de planning en het last. De manier van werken van de sCon-ring is zeer eenvoudig gebruik optimale prestaties leveren. Daarmee is de volledige gehouden. Zo hoeft een gebruiker slechts zijn eigen switch functionaliteit gewaarborgd. In een steeds complexer wordend netwerk wordt de technologie voor de automatisering zodoende %"5"3"5&*/ bewust geoptimaliseerd om de hele capaciteit van het netwerk -JOLEPXO gunstig geprijsd en eenvoudig bedienbaar ter beschikking -JOLVQ te stellen. Topologieën die voorheen aan managed switches waren voorbehouden zijn nu doorgaans met de HARTING sCon familie realiseerbaar. Daarmee wordt de kloof tussen office IT en industriële automatisering kleiner – een belangrijke stap NT in de richting van convergentie tussen deze beide terreinen en verwezenlijkt op het Automation IT-platform. Mocht een specifieke toepassing behalve redundantie ooit Afb 4: sCon Recovery Time eens de mogelijkheid van management middels naadloze inin de ring als masterswitch te configureren. Alle overige tegratie in een platform dat zich over de gehele onderneming switches moeten dan in overeenstemming daarmee als slave uitstrekt vereisen, dan is de uitbreidingsmogelijkheid reeds worden gedeclareerd. Een nog meer diepgaande kennis van in de sCon switch aanwezig: naar de HARTING mCon switch is netwerken is voor de configuratie niet nodig. Kostenintensie- het slechts een kleine stap. De kennis van de gebruiker vanuit ve scholing of producttrainingen van de medewerkers verval- het unmanaged gebied behoudt zijn waarde en de bouwwijze len zodoende. Deze nieuwe sCon ringredundantie maakt het en montage blijven ongewijzigd. daarom ook voor gebruikers van kleine netwerken mogelijk om voor voordelig een ringtopologie te realiseren. Zo kunnen Carsten Wendt Product Manager ICPN, Germany nu bijvoorbeeld ook kleine productie-eilanden met meerdeHARTING Technology Group re productiecellen door middel van de sCon-ring met elkaar [email protected] worden verbonden. De gebruiker van de unmanaged switches
48
harting tec.News 17 (2009)
tec.News 17: Professional Broadcast
Alex Najafi
Concrete applicaties Blade-opslagsystemen met industriële Ethernet-switches Rekencentra maximaliseren steeds hun capaciteit en verbeteren tegelijk hun redundantiebeveiliging om wereldwijd te kunnen voldoen aan de eisen van de sterk concurrerende, snel veranderende industriële sectoren. Modulaire racksystemen zonder metalen behuizing openen voor de rekencentra nieuwe optimaliseringsmogelijkheden. HARTING levert daarvoor Ethernet-switches waarmee toegankelijkheid, mobiliteit en gebruiksveiligheid worden gegarandeerd. Door modulaire racksystemen voor blade-serveropslag is een snelle uitbreiding of variatie van geheugen- en IT-capaciteiten mogelijk wat vooral belangrijk is voor industriële sectoren met een grote behoefte aan opslagcapaciteit en een snelle toegankelijkheid, zoals bijvoorbeeld de film- en amusementsindustrie. Zonder metalen behuizing zorgen deze systemen voor extra mobiliteit en flexibiliteit rekencentrum. De open airsystemen lopen echter het risico dat door oververhitting of overmatige belasting dataverlies ontstaat. Modulaire racksystemen moeten daarom met luchtkoelingsystemen zijn uitgerust. Oververhitting kan hier voor problemen zorgen, deze kan ontstaan door sterke belasting waardoor te veel van de systemen wordt gevraagd. Daarom zijn de rekencentra die over topcapaciteiten beschikken aan grote risico’s blootgesteld. Een belangrijke producent van blade-opslagsystemen en energiezuinige platforms aan de westkust van de VS had om die reden een industriële Ethernet-switch nodig met een hoge temperatuurbelastbaarheid omdat zijn systemen met een dergelijke luchtkoeling zijn uitgerust. Daarnaast moest de Ethernet-switch in een 19“-standaard racksysteem passen. Daarom was alleen de Ethernet-printplaat zonder metalen behuizing nodig. De betrouwbaarheid van de datatransmissie was eveneens een vitale eis. De door HARTING ontwikkelde oplossing zorgt voor optimale prestaties van het rekencentrum, de modulemobiliteit wordt verbeterd en tegelijkertijd tegen oververhitting beschermd. Zonder metalen behuizing kan de HARTING 8-poort Ethernet-switch probleemloos in het bestaande racksysteem van het rekencentrum worden geïntegreerd,
waarbij tegelijkertijd een volledig redundant stroomsysteem behouden blijft. Voordelen van deze oplossing zijn daarnaast de lagere bekabelingskosten, lagere standaard productkosten door het gebruik van een bestaand product en de gebruiksveiligheid ook onder extreem hoge temperaturen. Voor elk systeem zijn twee Ethernet-switches nodig. De lichte en compacte 8-poort Ethernet-switch past probleemloos in een 19 inch rack. Bovendien bespaart hij veel ruimte. De Ethernet-switch wordt in het 19 inch rack als enkelvoudige blade geïntegreerd en is makkelijk te onderhouden, veranderingen kunnen eenvoudig worden aangebracht. Ethernet staat voor een optimale sectorbeveiliging en een grote efficiency van het rekencentrum. De industriële 8-poort-schakeling reduceert de aansluittijd en zorgt bovendien voor een extra krachtige datacapaciteit. Het grootste voordeel van de HARTING Ethernet-switch is echter de temperatuurbestendigheid. De verticale koeltechniek functioneert in elk rekencentrumsysteem. Kostenverlaging, een grotere efficiency en een betere beveiliging van informatie zijn voor alle ondernemingen waarbij blade-opslag wordt toegepast hoofdzaken, vooral wanneer u in een maximale efficiency van uw systemen bent geïnteresseerd. HARTING Ethernet-switches zijn daarvoor een essentiële hulp, ook zonder behuizing. Alex Najafi Area Sales Manager, USA HARTING Technology Group [email protected]
49
t e c . N e w s 1 7 : H A R T I N G Te c h n o l o g y G r o u p
50
harting tec.News 17 (2009)
Thomas Heimann & Matthias Keil
Geen helderziendheid Computergesteunde simulaties optimaliseren de constructie van kunststofelementen Ontwikkelingstijden en hoge kwaliteit zijn belangrijke factoren wanneer het gaat om het succes van nieuwe producten. Het gebruik van simulatiesoftware versnelt ook de ontwikkeling van nieuwe producten waarbij thermoplastische kunststoffen worden gebruikt. HARTING bouwt na zijn uitstekende resultaten op het gebied van simulatie het gebruik van spuitgietprocessen verder uit. Kunststoffen spelen in de elektro- en elektronische industrie een belangrijke rol. Bovendien stijgt deze toepassing ver boven haar functie van eenvoudige isolatiematerialen uit. Het prestatievermogen en de varieerbaarheid ervan zijn vrijwel onbegrensd. Talrijke hightech toepassingen zijn überhaupt pas door de toepassing van kunststoffen mogelijk geworden. De enorme ontwikkeling van nieuwe kunststoffen heeft daar een belangrijk aandeel in. Centraal in de kunststofverwerking staan thermoplastische kunststoffen die verwerkt kunnen worden in een spuitgietproces. Elke thermoplastische kunststof bezit een complex en specifiek verwerkingsgedrag waar al bij de productontwikkeling rekening mee moet worden gehouden. Enerzijds leggen de huidige grote verscheidenheid aan kunststoffen en het grote aantal verwerkingsparameters daarmee weliswaar de nadruk op een tot op heden onbekende grote verscheidenheid aan variaties voor het gebruik van kunststoffen en anderzijds zijn de variabelen voor de bewerking en toepassing dermate talrijk en de verbindingen zo complex, dat een evenredige en succesvolle toepassing alleen met behulp van computerondersteunde simulatie mogelijk is. 3
51
t e c . N e w s 1 7 : H A R T I N G Te c h n o l o g y G r o u p
Inzichten uit de spuitgietsimulatie Procesgerelateerd
Productgerelateerd
Economisch
Vulbaarheid
Luchtinsluiting
Machinegrootte
Drukwerking
Contractie en (krom)trekking
Cyclustijd
Temperatuurverdeling
Situatie van de naden
Vermindering van correcties
Effectiviteit van de koeling
Kwaliteit van de naden
Materiaalbesparing
Aanspuituitbalancering
Vezeloriëntatie
Afsluitkracht
Invalplekken
Doelen en mogelijkheden van de simulatie Doel van de simulatie is om kwalitatief hoogwaardige en daarmee bewijskrachtige analyses van het spuitgietdeel zo vroeg mogelijk tijdens de productontwikkeling uit te voeren. Daarbij variëren de mogelijkheden van eenvoudige beschouwingen van het vulproces tot en met de simulatie van het gehele spuitgietproces inclusief het aanspuitsysteem en het toekomstige spuitgietwerktuig (de matrijs). Belangrijke factoren die de bouwkwaliteit kunnen beïnvloeden zoals een evenwichtige smelt, een homogene temperatuur- en drukverdeling of een toestand van kritische verbindingsnaden moeten vooraf onderzocht en al op het virtuele product geoptimaliseerd worden. Behalve de optimalisatie van de geometrie van de componenten is ook die van het spuitgietproces een belangrijk bestanddeel van de simulatie. Karakteristieke procesparameters zoals de matrijs- en smelttemperatuur, inspuitsnelheden en -druk alsook nadrukprofielen en koeltijden kunnen willekeurig gevarieerd en geëvalueerd worden. Minder correcties en kortere cyclustijden besparen later tijd en kosten.
latie levert informatie over de plaatselijke glasvezelverdeling op, die op zijn beurt weer de input voor de volgende structuuranalyse is. Casusvoorbeeld Een in de praktijk vaak gebruikte voegtechniek voor kunststofonderdelen zijn klikverbindingen. In de toepassing die
Afb.1: T-infeeder met klikverbinding
De koppeling van de spuitgietsimulatie met de finite-elementen-structuuranalyse voor thermoplastische kunststoffen is een andere belangrijke toepassing. Zo worden thermoplastische kunststoffen vermengd met glasvezels om de mechanische eigenschappen te verbeteren. Als de kunststof wordt opgesmolten en in de vormgevende matrijs wordt ingespoten, ontstaat op grond van de complexe stroomverhoudingen een plaatselijk verschillende vezeloriëntatie. Het stijve element vertoont dan in het algemeen geen isotropen, maar anisotropen resp. sterk richtingsafhankelijke mechanische eigenschappen. De spuitgietsimu-
52
hier wordt afgebeeld (zie afb.1) gaat het om een scheidbare verbinding van de T-infeeder. In afbeelding 2 wordt een doorsnede van deze klikhaak getoond. Het resultaat van de simulatie van de vezelverdeling is goed herkenbaar. De rode gebieden geven een sterk uitgesproken en duidelijke oriëntatie van de vezels weer. In de blauwe gebieden zijn de vezels ongeregeld en wanordelijk verspreid. Wanneer op dit element een elastische finite-elementenstructuursimulatie met een isotroop materiaalmodel met
harting tec.News 17 (2009)
Afb. 2: vezeloriëntatie in klikhaak (doorsnede)
een glasvezelaandeel van 35% wordt uitgevoerd, dan resulteert dat in het in afbeelding 3 in rood weergegeven kracht-weg-verloop voor gebruik. Rekening houdend met de plaatselijke vezeloriëntatie van de spuitgietsimulatie ontstaat het zwarte curveverloop. Voor het losmaken van de verbinding is een bedieningsweg van ca. 1,5 mm nodig. De geprognosticeerde bedieningskracht van de isotropenberekening ligt met een factor 1,5 boven die van de anisotropen en laat op imposante wijze zien hoe belangrijk het is om de vezeloriëntatie hierbij te betrekken.
ACTIVATION FORCE [N]
Potentieel De casus laat het enorme potentieel van de koppeling van de spuitgietsimulatie en de finite-elementen-structuuranalyse zien. Ze geeft de calculerende ingenieur de mo-
anisotropic isotropic
ACTIVATION way [mm]
gelijkheid de voordelen van vezelversterkte kunststoffen optimaal te benutten en de elementen te construeren zodat ze voor kunststoffen geschikt zijn. De hierop betrekking hebbende technologieën en materiaalmodellen worden voortdurend verder ontwikkeld. Het doel is het materiaalgedrag zo exact mogelijk te reproduceren om de ontwikkeling van nieuwe producten te bespoedigen, de resultaten belastbaar te maken en de producten optimaal aan de productieprocessen en toepassingsmogelijkheden te kunnen aanpassen.
Thomas Heimann Project Engineer, Germany HARTING Technology Group [email protected]
Matthias Keil Computational Engineer, Germany HARTING Technology Group [email protected]
Afb.3: vergelijking van isotropen en anisotropen FE-structuuranalyse
53
tec.News 17: Windenergie
Ralf Hagedorn & Carsten Edler
Veiligheidsconnectors Een veilige verbindingstechniek speelt vooral bij elektrische installaties een belangrijke rol Moderne windturbines werken met redundante beveiligingssystemen. De verbindingstechniek moet in dat verband de bedrijfsveiligheid ook in een noodgeval kunnen garanderen. HARTING Han-Modular® garandeert een veilig gebruik ook bij een noodstop. Moderne windturbines gebruiken voor de vermogens- en toerentalregeling bijna uitsluitend de zogenaamde „pitchregeling“. Hierbij wordt de instelhoek van de rotorbladen veranderd, waardoor de krachtopneming van de rotor wordt geregeld. Door middel van een pitchsysteem worden de rotorbladen afgesteld. Daarnaast wordt het pitchsysteem ook gebruikt voor het in- en uitschakelen van de turbine en is tevens het primaire remsysteem van de windturbine. Daarvoor worden de rotorbladen in de zogenaamde „vaanstand“ (pitchhoek = 90°) gedraaid. Hierdoor wordt de rotor binnen enkele seconden afgeremd.
Betrouwbaarheid en veiligheid zijn nummer één Bij het ontwerp en de constructie van pitchsystemen wordt daarom bijzondere aandacht geschonken aan de betrouwbaarheid en veiligheid. Om te voorkomen dat één enkele fout tot het gelijktijdig uitvallen van alle drie rotorbladafstellingen kan leiden, wordt er bij de besturing van de afzonderlijke rotorbladaandrijvingen op gelet dat deze zo onafhankelijk mogelijk van elkaar functioneren. Ook bij het onderbreken van de elektrische verbinding tussen de rotorbladaandrijvingen en de turbinebesturing kan op die manier elk blad afzonderlijk in de vaanstand worden „verplaatst“. Omdat het procédé voor slechts één rotorblad voldoet, om een te hoog toerental van de rotor te voorkomen, kan zodoende elk rotorblad afzonderlijk als een onafhankelijk remsysteem worden gezien.
54
harting tec.News 17 (2009)
Mocht de energievoorziening een keer uitvallen, dan wordt deze functie van de bladafstelling – en dus eveneens die van het primaire remsysteem – door elektrische energiereservoirs op de rotorbladaandrijvingen gegarandeerd. Typisch genoeg worden daarbij accu’s of condensators gebruikt. Bij grote windturbines worden bij deze energiereservoirs spanningen tot 420V DC bereikt. Om een grote beschikbaarheid van deze energiereservoirs te garanderen, worden deze in de standby-modus gebruikt. Door laadtechnieken wordt continue beschikbaarheid verzekerd. HARTING connectors voldoen aan de eisen Om veiligheidsredenen bevinden de energiereservoirs zich doorgaans ruimtelijk gescheiden van de elektrische installatie. Dat kan bijvoorbeeld een apart gedeelte in de schakelkast zijn ofwel een eigen schakelkast. Daardoor zijn echter verbindingsleidingen tussen de schakelkasten noodzakelijk, waaraan niet minder strenge eisen worden gesteld als aan de andere componenten van het pitch- en noodremsysteem. HARTING connectors voldoen aan de eisen van een betrouwbare verbinding tussen de schakelkasten onderling en de eenvoudige en snelle montage van de systemen. Daarom worden ze bij windenergie steeds vaker gebruikt. Naast de bedrijfszekerheid richt de aandacht zich ook op de veiligheid bij het werk. Het is een vereiste ook bij geopende insteekverbindingen de contactbeveiliging in stand te houden. Dit is vooral noodzakelijk bij stroomcircuits die vanuit verscheidene energiebronnen worden gevoed. Wanneer bijvoorbeeld bij een geopende insteekverbinding op de stekkerkant de uitgangsspanning van de accuoplader op de contacten staat en aan de koppelingskant de accuspanning staat, dan is er bij traditionele insteekverbindingen geen contactbeveiliging meer. De oplossing van het probleem: Han® E Protected module Dit probleem kan worden opgelost door de Han® E Protected module te gebruiken. Hierdoor kan ook bij een geopende insteekverbinding aan beide kanten de contactbeveiliging in stand worden gehouden.
Met de wortels van de aandrijftechniek, als pionier van de windenergie en initiator op het gebied van een complete service voor windturbines, dekt SSB wereldwijd met meer dan 500 medewerkers drie slagvaardige en innovatieve bedrijfssectoren. Het hoofdkantoor van de SSB Groep staat in Salzbergen in het zuiden van Emsland. Er zijn andere vestigingen in Duitsland, Nederland, Spanje en China.
De bouwserie Han-Modular® is een open systeem dat zeer flexibel is. De gebruiker kan de connector volgens de door hem gewenste configuratie samenstellen. De serie wordt voortdurend uitgebreid; zeer recent is naast de al bestaande modules voor elektrische, optische en gasvormige signalen tevens een contactbeveiligde Han® E Protected module beschikbaar. Het belangrijkste kenmerk van deze nieuwe module zijn de contactbeveiligde pen- en buscontacten, zodat ook toepassingsgebieden waarbij op de pen- en buszijde spanning staat (bijv. frequentie-omvormer) deze veilig als connector kunnen worden uitgevoerd. Andere kenmerken zijn zes Han® E Crimp contacten voor 16 A, aansluitprofielen van 0,5 – 4 mm2, een hoge bedrijfsspanning van 830 V en contactbeveiligde pen- en buscontacten..
Ralf Hagedorn Project Engineer SSB Service [email protected]
Carsten Edler Market and Application Manager Wind Energy, Germany HARTING Technology Group [email protected]
55
t e c . N e w s 1 7 : H A R T I N G Te c h n o l o g y G r o u p
Gert Havermann
Networking – PICMG legt open interface standaards vast De definitie van open interface standaards iis een van de belangrijkste taken in een zich snel ontwikkelende industrie. In de PICMG (PCI Industrial Computer Manufacturer Group) is HARTING een van de actiefste medewerkers – om de perspectieven van de onderneming zeker te stellen en richting te geven aan nieuwe ontwikkelingen. Voor HARTING betekent actieve medewerking in de PICMGwerkgroepen vooral vakkundige advisering en ondersteuning bij vragen rondom connectoren en dit met betrekking tot zowel mechanische als elektrische connectoroplossingen. Het onderwerp „signaalintegriteit“ wordt eveneens intensief behandeld. Het werk kent enorme pieken. Uit de wekelijkse telefoonconferenties en regelmatige vergaderingen van de werkgroepen blijkt dat het consortium heel veel belang hecht aan het werk van HARTING en anderen. De activiteiten van
56
de PICMG beperken zich evenwel niet alleen tot discussies en beraadslagingen. Actieve medewerking betekent ook het controleren van de nieuwe, nog in een ontwerpstadium verkerende specificaties door simulaties (HF, FEM) en belastbare tests. Het gecertificeerde centrale laboratorium van HARTING is nauw bij deze werkzaamheden betrokken. Ook het SI Kompetenz Center en het eigen ontwikkelingslaboratorium van HARTING ondersteunen het werk van de PICMG- werkgroepen op intensieve wijze.
harting tec.News 17 (2009)
De PICMG-werkgroepen zijn actief op verschillende werkterreinen. Beide Rugged MicroTCA groepen houden zich bijvoorbeeld bezig met de grotendeels mechanische uitbreiding van de MicroTCA standaard met als doel de voor telecomtoepassingen Afb 1: Compact PC componentendrager aangebrachte systeemarchitectuur ook in ruige omgevingen zoals industrie, luchtvaart of transport te kunnen inzetten (zie artikel „schockresistent“, p. 30). Bij CompactPCI Plus gaat het om een in hoofdzaak elektrische modernisering van de CompactPCI standaard waarbij ingrijpende mechanische veranderingen moeten worden vermeden. Bij CompactPCI plus wordt de bestaande parallelle PCI busstructuur met een seriële punt-tot-punt-verbinding uitgebreid. Dit dient vooral voor het verhogen van de bitrates, maar ook van de functionaliteit omdat de nieuwe seriële transmissieprotocollen een eenvoudige ster- of ringarchitectuur mogelijk maken. De terugwaartse compatibiliteit wordt daarbij voor 100 % gehandhaafd, met andere woorden: actuele CompactPCI inschuifeenheden moeten ook in de nieuwe CompactPCI Plus systemen onbeperkt functioneren. PICMG3.1 draait eve-
De PICMG (PCI Industrial Computer Manufacturer Group) is een consortium van meer dan 450 firma‘s die samen open standaards voor hoogwaardige telecommunicatietoepassingen en industriële computertoepassingen ontwikkelen. De PICMG specificaties omvatten: Compact PCI®, AdvancedTCA®, AdvancedMC™, MicroTCA™, CompactPCI Express, COM Express™ en SHB Express™. HARTING is momenteel actief in 5 werkgroepen van de PICMG: Rugged MicroTCA.1, Rugged MicroTCA.2, Compact PCI Plus, PICMG3.1 en PICCC. (www.PICMG.org)
Afb 2: ATCA componentendrager
neens om een elektrische uitbreiding. De PICGM3.1 standaard beschrijft de inzet van Ethernet protocollen in de PICMG3.0 architectuur (ook wel AdvancedTCA of kort ATCA genoemd). De bestaande PICMG3.1 specificatie wordt momenteel uitgebreid om ook de nieuwe seriële 10GBps protocol volgens IEEE 802.3ap_KR te ondersteunen. De PICCC (PCI Industrial Computers Channel Characterization) streeft een omvattender doel na: de definitie van transmissiekanalen voor hoge bitrates. Voortaan moeten alle PICMG-specificaties en zo mogelijk ook firma-eigen architecturen in het licht van deze definitie worden behandeld. De voordelen van deze specificatie zijn veelvoudig. De uniforme nomenclatuur van de interfaces in het transmissiekanaal helpt dure misverstanden tussen de producenten van onderdelen en de designers van componenten/systemen te vermijden. Betere definities van de simulatiemodellen en meetgegevens verbeteren de uitwisselbaarheid en vergelijkbaarheid van meetgegevens en simulatiemodellen. Het bespaart ook tijd bij het design en bij nieuwe toepassingen. Voor de producenten van componenten betekent dit dat de competentie voor het produceren van deze gegevens aanwezig moet zijn en dat door een betere vergelijkbaarheid de kwaliteit van de componenten weer op de voorgrond wordt geplaatst . Voor HARTING betekent dit een concurrentievoordeel omdat de kennis voorhanden is en de kwaliteit voor ons altijd al een overheersende rol heeft gespeeld.
Gert Havermann Signal Integrity Engineer, Germany HARTING Technology Group [email protected]
57
te c . N e w s 17 : Au to m at i o n I T
Prof. Dr. Michael Beitelschmidt & Britta Rohlfing
www.messstrassenbahn.de Onderzoekers van de TU Dresden en partners uit het bedrijfsleven maken gebruik van een onderzoeksobject / tram waarin metingen worden verricht voor veldonderzoek. Metingen in het veld vormen een uitstekende basis voor de ontwikkeling van nieuwe technologieën in het openbare streekvervoer en de railtechnologie. Onderzoekers van de TU Dresden en prof. dr. Michael Beitelschmidt voeren in samenwerking met partners uit het bedrijfsleven een longitudinaal meetonderzoek (onderzoek gedurende een langere periode) uit voor de vervoersbedrijven in Dresden. Onder hen de HARTING Technologiegruppe. De vervoersbedrijven uit de stad krijgen momenteel nieuwe stadspoortreinen (sprinters) voor de uitbreiding en het vernieuwen van hun serviceverlening rondom de beroemde Semperopera. De nieuwe trams worden geleverd door Bombardier en vervaardigd in het nabij gelegen plaatsje Bautzen. Met de levering van de nieuwe voertuigen is tevens een baanbrekende samenwerking tussen vervoersbedrijven, onderzoek en bedrijfsleven mogelijk gemaakt. Een onderzoeksgroep van de TU Dresden onder leiding van prof. dr. Michael Beitelschmidt (Instituut voor spoorvoertuigen en railtechniek) voert een programma uit waarin gedurende een periode van minstens vijf jaar hogeresolutie korte-tijdmetingen worden uitgevoerd waarbij continu de belastbaarheid van de trams bij normaalbedrijf wordt geregistreerd. Voor dit project konden elf partners uit het industriële bedrijfsleven gewonnen worden. De HARTING Technologiegruppe leverde voor de tram een belangrijk aandeel in de insteekverbindingen, kabels en netwerktechnologie. De verworven inzichten van het onderzoeksproject moeten in de toekomstige ontwikkeling van spoorvoertuigen geïntegreerd worden. De ontwikkelings- en realiseringskosten als ook de ontwikkelingsperiodes moeten worden verlaagd.
58
Simulatieprogramma’s die gevoed zijn door gegevens uit het veldwerk zullen hierbij behulpzaam zijn. Het project werd al in een vroeg stadium geïnitieerd en tijdens de productie van het voertuig werd de hoogwaardige meetuitrusting erin geïnstalleerd. Het mobiele laboratorium wordt gebruikt in het normale reizigersbedrijf bij het gemeentelijke vervoersbedrijf zonder dat dit tot belemmeringen leidt. Vanuit de visie van de hogeschool wordt met het onderzoek van het mobiele laboratorium een nieuwe kwaliteit bereikt: allereerst is de tram als leer-demonstratieobject ook beschikbaar voor opleidingen van aankomende voertuigtechnici. Onderzoeksmetingen met alle bijzonderheden van een gewone dag in de week kunnen hier gesimuleerd en realtime waargenomen worden. Voor de onderzoeken op het gebied van compartementenmodellering en -simulatie is het de bedoeling dat de tram de taak krijgt van een valideringsinstrument: iedere simulatie moet in elk geval door reële metingen worden gecontroleerd en wetenschappelijk valide en betrouwbaar zijn. Een meetinstrument waarvan de informatie bekend is en waarbij het zelfs mogelijk is een indeling te maken van metingen van individuele rijsituaties en -momenten,
harting tec.News 17 (2009)
bar
wire rope
NI cRIO 9104
3x cap. acc.
NI cRIO 9104
GPRS Switch HARTING
GPS Ext HD
een industrie-PC, die deze op een harde schijf opslaat. Een GPRS-modem seint de 1x cap. daggegevens door naar een computer. Het acc. microbedrijf IMA GmbH Dresden was verantphone vehicle bus Laptop woordelijk voor de ontwikkeling van de complexe software. 2 DMS 1x cap. Maar niet alleen de onderzoekers van de undercarriage box acc. 2 DMS 2 DMS 2 DMS 4 DMS 2 DMS 2 DMS NI cRIO 9104 universiteit, ook de industriële projectconnector Han® HPR 3x cap. 1x ultrasound Temperature metal box acc. partners profiteren direct van dit project. Etc instrumented bogie Zo zijn nu voor het eerst ook langeter3x mijn uitspraken (gebaseerd zijn op de in 6x 4x ultrasound 2x inductive 3x inductive het veldwerk verkregen gegevens) over het belastbaarheid van het voertuig, het traject en de gebruikte meetapparatuur Afb. 1: Overzicht data stroom mogelijk . laat de ideale situatie zien. Simulaties met betrekking tot de HARTING voert de meetresultaten direct in de verdere ontvoertuigconstructie kunnen vervolgens met de werkelijke wikkeling van de zware Han® HPR connectoren. Toekomstige gegevens worden vergeleken om de simulaties te verfijnen. connector oplossingen kunnen zo nog nauwkeuriger op de Zo kan de ontwikkeling van spoorvoertuigen met simulawerkelijke eisen tijdens het gebruik afgestemd worden. tietechnologieën met een hogere prognosezekerheid worden Ten slotte maken de projectpartners van de gelegenheid geuitgevoerd. Bovendien biedt het langdurige karakter van bruik aankomende wetenschappers en jonge ingenieurs indeze metingen de mogelijkheid lange- en middellange tertensief op hun toekomstige taken voor te bereiden. Daartoe mijnveranderingen in het voertuig en bij de trajecten waar behoort ook de ervaring uit intensieve samenwerking van alle te nemen die zijn terug te voeren op het gebruik. Hieruit deelnemers. kunnen dan weer prognosetechnieken worden afgeleid. De TU Dresden heeft een nieuwe website opgezet. Kijk even Het meetproject is het resultaat van een intensieve en op www.messstrassenbahn.de voor het laatste nieuws betrefconstructieve samenwerking van partners uit het bedrijfsfende het project. leven en industrie, vervoersbedrijven en de TU Dresden. In totaal 50 meetpunten – grotendeels door de sensorspeciaProf. Dr. mICHAEL Beitelschmidt Rail Vehicle and Rail Technology Institute, Dresden list Kistler geleverd – zijn aan de wielaslagers, draaistel, University of Technology wagonbovenbouw en in de passagiersruimte aangebracht. [email protected] Ze meten voortdurend de slingerpatronen acceleraties, expansies en andere natuurkundige grootheden op. Deze worden aangevuld met de verslagen van allerlei elekBritta Rohlfing Market Manager Transportation, Germany trotechnische factoren. Drie meetomvormers van HARTING Technology Group National Instruments leveren de data via een [email protected] centrale HARTING switch eCon 4080-B aan 3x cap. acc.
Industrial-PC
59
t e c . N e w s 1 7 : H A R T I N G Te c h n o l o g y G r o u p
Nouhad Bachnak
Een solide basis Spuitgegoten schakelaars (MID) worden in toenemende mate ingezet op automotive gebied, bij medische technologie en bij veiligheidstechniek. De miniaturisering van onderdelen, het verhogen van de functionaliteit en de reductie van onderdelen stimuleert de ontwikkeling van MID-componenten. HARTING concentreert zich op zowel tweecomponenten-spuitgietwerk als laserdirect-structurering. Niet alleen bij de discussie binnen het vakgebied, maar ook bij de praktische toepassing kan het gebruik van MID-componenten (Moulded Interconnect Device, d.w.z. spuitgegoten schakelaars) rekenen op een groeiende belangstelling. Voor klanten en fabrikanten ontstaan door deze relatief jonge technologie een reeks voordelen. De ontwikkeling wordt daarbij door meerdere factoren gestimuleerd. Miniaturise-
60
ring van de componenten vanwege ruimteproblemen of vanwege het gewenste bedieningscomfort is daarbij een van de belangrijkste. Daarbij komen rationaliseringswensen zoals door de reductie van het aantal componenten, door processtappen en/of montagetijden. Bovendien moeten nieuwe en extra functionaliteiten worden geïntegreerd die pas vanwege de verhoogde integratiemogelijkheden, vormgevingsvrijheid
harting tec.News 17 (2009)
en precisie van 3D-MID mogelijk worden. Ten slotte moeten mechanische en elektrische functies gekoppeld worden. MID-productieproces bij HARTING AG HARTING is al vroegtijdig aan de uitdagingen van deze ontwikkeling tegemoet gekomen en heeft zich na de evaluatie van verschillende MID-procédés op twee productieprocédés geconcentreerd: op tweecomponenten-spuitgietwerk (2K) en op de laser-direct-structurering (LDS). Deze beide procédés zijn qua robuustheid en kwaliteit gelijkwaardig. Met hun vooren nadelen vullen ze elkaar niettemin aan. Afhankelijk van de toepassing biedt één van deze procédés enorme voordelen. Tweecomponenten-spuitgietwerk (2K) is zeer geschikt voor de fabricage van gecompliceerde 3D printplaten met printsporen in echte 3D-layout (bijvoorbeeld een printspoor in minstens drie lagen en cilindrische gaten in het substraat). Nadeel van
het 2K-procedé is dat een eenmaal vastgelegde lay-out alleen in combinatie met een wijziging aan het gereedschap kan worden veranderd. Bovendien is 2K-gereedschap kostbaar en zijn deze pas bij grote aantallen rendabel (typisch > 500T 3
Afb.1: Hoge automatiseringsraad in de productie. Robotcel voor het laserproces
61
t e c . N e w s 1 7 : H A R T I N G Te c h n o l o g y G r o u p
st./a). Bovendien is de minimale printspoorbreedte beduidend groter dan bij het LDS-procédé. Laser-direct-structurering (LDS) is precies daar bijzonder sterk waar het 2K-procédé haar grootste minpunten heeft. De gereedschapskosten bedragen ongeveer dat van een normaal werktuig voor kunststof. Een wijziging in de lay-out is met slechts weinig handelingen door wijziging van de lasersoftware mogelijk. Dit biedt bijvoorbeeld de mogelijkheid om een veelheid aan varianten in de opstelling van de onderdelen te vervaardigen, allemaal uitgaande van hetzelfde basissubstraat. De minimaal haalbare printspoorbreedten zijn smaller dan bij het 2K-procédé. Het fundamentele nadeel van het LDS-procédé is dat voor de laserstraal niet, respectievelijk moeilijk toegankelijke plekken niet kunnen worden gemetalliseerd omdat deze plaatsen niet voorbereidend gestructureerd kunnen worden. Alternatief vereisen ze dure structureringen vanuit meerdere posities. Applicatievelden De belangrijkste producten uit de HARTING MID-serie zijn momenteel hoofdzakelijk te vinden op automotive gebied, me-
dische technologie, en veiligheidstechniek. Op het gebied van klimaatbeheersing en automotive worden zonnesensoren ingezet die als gemetalliseerd substraat in 2K-techniek als drager voor chips worden uitgevoerd. Deze worden met behulp van thin wire-technologie met elkaar verbonden. Voor de adaptive cruise control en automotive biedt HARTING een radarsensor aan als mechatronische module in LDS-techniek met componenten in SMD-techniek, steekverbindingscontacten en soldeerverbindingen. Bij tandheelkundige techniek behoort een schakelaar tot de portfolio van HARTING, bij gehoorapparatuur een microfoonsteun en bij lichtgordijnen en procesbewaking in de automatiseringstechniek een lichtsensor. Voor camera‘s en industriële automatisering biedt HARTING daarnaast een cameramodule als mechatronische module met een echte 3DSMD-structuur aan. De stand van zaken bij de MID-technologie bij HARTING De volgende materialen worden op dit moment bij HARTING in serieproducten als substraat gebruikt: Vectra E820i LDS, E840i LDS, Pocan DP 7102, DP-T7140 (voor het LDS-procédé), Vectra E130/E820i Pd (voor het 2K-procédé). De zwaarste elektrische, mechanische en milieutests volgens IEC-normen zijn een absolute vereiste voor gebruik in serieproductie. Standaard belastingen bij HARTING testruns zijn bijvoorbeeld een warmteopslag gedurende 1000 uur bij een temperatuur van 125°C, een temperatuurvariatietest van -40 °C t/m +125 °C (1.000 cycli, voor LCP tot 150 °C). Daarbij komen nog vochtige warmte (85 °C / 85 % RH; voor DP-T7140 40 °C / 93 % RH), meercomponenten-industriële lucht (21 dagen) en verschillende vibratietests, onder andere een breedbandvariatietest. De (ook na belasting) bereikbare elektrische parameters zijn: - Isolatieweerstand: > 10 MOhm - Stroomdichtheid: 250 mA bij 200 mym, printspoorbreedte (500 mA bij 500 mym breedte)) - Spanningbestendigheid: 200 V bij 200 mym afstand tussen de printsporen
Afb. 2: MID-procesverloop met het LPKF LDS-procédé (spuitgietwerk, laser proces, metallisering, montage SMD componenten)
62
Op het gebied van opbouw- en aansluittechniek kunt u bij HARTING technologieën vinden als SMD op MID (met loodvrij solderen, resp. geleidend lijmen), attach wirebond, en FlipChip.
harting tec.News 17 (2009)
De fabricage van 3D-MID-onderdelen is technologisch gezien een veeleisend proces. Het identificeren van verschillende samenhangen en het beheersen van fabricageprocessen zijn voorwaarden die absoluut noodzakelijk zijn om in deze technologie succesvol te zijn. Om die reden heeft HARTING AG Mitronics de gehele keten van toegevoegde waarde, van spuitgietwerk tot aan AVT respectievelijk chip-packaging in house geconcentreerd.
De essentiële elementen waar op het moment de aandacht naar uitgaat om de MID-technologie vanuit economisch perspectief te bevorderen, zijn automatisering, de stabilisering van de afzonderlijke processen en het samenvoegen van de afzonderlijke processtappen.
Nouhad Bachnak Head of Research & Development, Switzerland HARTING Technology Group [email protected]
FTS 3100 People | Power | Partnership
Superior performance driving automation. Integrate all company applications into a convergent network with standard Ethernet.
www.HARTING.com
That is Automation IT. Identifying and accelerating automation data frames to achieve the deterministic response and real time performance automation requires at field level.
That is Fast Track Switching. HARTING Technology Group Marienwerderstrasse 3 | 32339 Espelkamp | Phone +49 5772 47-0 | Fax +49 5772 400 | [email protected]
63
t e c . N e w s 1 7 : H A R T I N G Te c h n o l o g y G r o u p
Gert Havermann
Testseries HARTING optimaliseert de karakterisering van de hoogfrequentie-eigenschappen Om ook meettechnisch aan de alsmaar strengere eisen van steeds grotere verwerkingscapaciteiten te voldoen, werd het Signal Integrity Labor van de HARTING Technologiegruppe uitgerust met een proefstation. Proefstations komen uit de halfgeleidertechniek, maar kunnen ook voor hoogfrequentie-karakterisering van passieve elektro- componenten, zoals bijv. connectoren of printplaten worden gebruikt. De moeilijkheid bij het kenmerken van componenten is de aansluiting van de afzonderlijke component op de vereiste meetapparatuur. Elektronische connectoren moeten om de meeste eigenschappen te kenmerken op een daarvoor geschikte printplaat worden gemonteerd. Deze moet naast de koppeling naar het meetapparaat ook over een geleidende printplaat beschikken die bij de meting past, zodat de eigenschappen van de geleidende printplaat niet samenvallen met die van de connector. Om die reden moeten voor verschillende metingen ook verschillende geleidende printplaten worden gebruikt. Printplaatdesigns voor hoogfrequentiekarakterisering moeten
64
verlies- en reflectiearm zijn bij minimale overspraak, zodat extractie van de zuivere connectoreigenschappen mogelijk is. Voor het aansluiten van de meetapparatuur zijn kwalitatief hoogwaardige coaxiale connectoren nodig, die het gehele te meten frequentiegebied afdekken. De overgang van de coaxiale stekker naar de geleidende printplaat moet intensief worden gesimuleerd en geoptimaliseerd om een correcte meting te garanderen. De benodigde ruimte voor de coaxiale stekkers vraagt om relatief lange en daardoor verlies veroorzakende geleiderbanen op de testkaart (zie afb.
harting tec.News 17 (2009)
tec.News 17: Professional Broadcast
Afb. 1: Testprintplaat met coaxiale connectoren
1: testkaart). Een proefstation vervangt de coaxiale stekkers en minimaliseert de complexiteit van testkaarten aanzienlijk; tegelijkertijd wordt de meetkwaliteit verbeterd. Een proefstation is in feite een mechanische constructie die verschillende meetkoppen zeer exact ten opzichte van het testobject positioneert (zie afb. 2: proefstation). Het positioneren van de meetkoppen zou theoretisch ook met vaste hand kunnen worden verricht, de mechanische randdata van de hoogfrequentie-meetkoppen beschrijven echter duidelijk de vereisten van een proefstation: - minimale contactafstanden < 0,1mm; - gelijktijdig contacteren op 8-12 plaatsen per datakabel (afhankelijk van meetkop); - gelijkmatige, reproduceerbare en vaak streng getolereerde contactdruk (vaak kleiner dan ±0,1N). Omdat rechtstreeks op de printplaat resp. het testobject zelf wordt gecontacteerd, zijn geen plaatsrovende coaxiale connectoren nodig (zie afb. 3: proef-testkaart). Door de kleine contactafstanden van de meetstaven kunnen de contactpads op de printplaat bovendien ook heel dicht bij het meetobject worden geplaatst, waardoor de geleiderbanen sterk verkort kunnen worden. De resterende geleiderbanen zijn in het ideale geval zo kort, dat hun invloed kan worden verwaarloosd. et meten van de passieve eigenschappen van aparte systeemcomponenten (bijv. backplanes) is vanwege hun grootte en geometrie meestal niet rechtstreeks met het proefstation mogelijk. Het proefstation kan echter worden gebruikt om de
Afb. 2: Proefstation
Afb. 3: Testprintplaat met contactpads voor proefstation
eigenschappen van de testprintplaten rechtstreeks te meten om deze vervolgens rekenkundig uit alle meetgegevens te verwijderen (deembedding). Wat resteert, zijn de eigenschappen van de gewenste componenten. Gert Havermann Signal Integrity Engineer, Germany HARTING Technology Group [email protected]
65
tec.News 17: Caleidoscoop
66
harting tec.News 17 (2009)
Tadeusz Wróbel, Maciej Blach & Hanna Patalas
Kennis is goed, exactere kennis is beter De afstandsdiagnostiek van schachtlieren in de mijnbouw garandeert de exploitatie ook in ruige omgevingen Schachtlieren in de mijnbouw werken onder zeer moeilijke milieuomstandigheden: vochtige omgevingen in agressieve chemische samenstelling, ruimten die door methaan- en koolstofexplosies aan gevaren bloot staan, stellen hoge eisen aan de bedrijfsveiligheid. Betrouwbare en exacte afstandsdiagnostische systemen zijn daarom erg belangrijk. HARTING levert met Han-INOX® een kwalitatief hoogwaardig systeem aan TEMIX, de Poolse fabrikant van meetapparatuur. TEMIX ontwikkelt sinds 1988 systemen die de staat van de bovenkabels in mijnbouwschachtlieren inspecteren en waarmee evt. maatregelen ter compensatie kunnen worden genomen. TEMIX-installaties worden gebruikt voor de directe meting van de belasting van bovenkabels van schachtlieren met meerdere kabels alsmede van boorvloeren in afgediepte schachten. De jarenlange ervaring in ontwikkeling en praktische uitvoering, zoals de huidige toepassing van moderne technologieën en meettechnieken maken van TEMIX een van de toonaangevende fabrikanten in Europa. Tot de huidige toepassingen van het systeem behoren kolen- en koperertsmijnen in Polen, Tsjechië en Rusland. Het TEMIX-systeem bestaat naast de meet- en compensatieunits uit een programma voor de grafische analyse van krachten die op de kabels inwerken. Data en informatie over de staat van de bovenkabels worden daardoor sneller waarneembaar, zodat de onderhoudsdiensten van schachten eerder en nauwkeuriger kunnen ingrijpen. De bedrijfsveiligheid van de schachtlieren wordt duidelijk verbeterd. De gevaren die oorspronkelijk het gevolg waren van de verschillende krachten die op de kabels inwerken, worden vrijwel geëlimineerd. Andere voordelen: - Een gelijkmatige slijtage van de gebruikte kabelset van de lier wordt gegarandeerd, de kabels kunnen langer worden gebruikt. - De kwaliteit van de geleiding van de laadbakken wordt verbeterd. - De slijtage van de kogelgeleidingselementen van de bakken en schachtleidingen wordt verminderd en hun levensduur wordt verlengd.
Dataregistratie en –transmissie Het systeem maakt gebruik van een radio-datatransmissie. De meetuitkomsten worden continu van de mobiele laadbak doorgegeven naar de controle-unit. Daarbij worden de belangrijkste bedrijfsparameters van de lier verzonden, zoals bijv. de waarden van de op de kabels inwerkende krachten en de meetwaarden van de zogenaamde „transportrust“ van de liftkooi. Dat betekent dat de versnellende factoren op de twee coördinatenassen loodrecht op de transportrichting van de liftkooi worden gemeten. Met behulp van de radiotransmissie communiceert een industriecomputer met een microprocessor die op de bak is geplaatst en die de servicedata over de bedrijfstoestand en de meetgegevens continu doorgeeft. Voor de praktische uitvoering van de oplossing werden meerdere modems (ca. 500 [mW] gebruikt, de radioverbinding wordt via een algemeen toegankelijke frequentieband tot stand gebracht (zie afb. 6).
Afb. 1: Radiobeveiligde verzamelvulinstallatie in de microprocessorbesturing voor het meten van de belastingen van de bovenkabels van een laadbak met connector Han® Q5/0 Quick Lock in de behuizing Han® 3 A INOX.
3
67
tec.News 17: Caleidoscoop
Het in balans brengen van de belastingen van de bovenkabels van een laadbak Nieuw is de oplossing die voor de energievoorziening van het regelapparaat werd gevonden, dat zich op de laadbak bevindt. Bovendien werd een afstandsbesturing ontwikkeld voor de meetfuncties van het regelapparaat. Besturing, datatransmissie en energievoorziening vinden plaats zodra de liftkooi zich op het hoogste laadstation bevindt. De energievoorziening van de meet- en regelunit vindt plaats middels een elektromagnetisch veld en niet via contact. In de laadstand bedraagt de afstand tussen energieverzender en -ontvanger hoogstens 50 mm. Besturing is door een willekeurige computerterminal van het ondernemingsnetwerk mogelijk. HARTING’s bijdrage Om de energievoorziening van de installatie te garanderen, maakt TEMIX gebruik van een HARTING behuizing van Han-INOX® met een snel te monteren en belastbare connector. Daarvoor wordt de Han-Quick Lock® gebruikt. Het materiaal en de verbindingstechniek dat bij de HARTING producten wordt gebruikt sluit nauw aan bij de toepassing in de mijnbouw (Afb. 1). De reden: industriële standaardbehuizingen worden van een aluminium- of een zink-/aluminiumlegering vervaardigd. Deze materialen voldoen echter niet aan de wettelijke en procesmatige eisen – bijvoorbeeld ter voorkoming van een methaangasexplosie.
Afb. 2: Diagram van de krachten die inwerken op de kabels van een laadbak vóór de correctie (direct na bewerking van de kabels)
Afb. 3: Diagram van de krachten die inwerken op de kabels van een laadbak na het eerste gecorrigeerde effect
De belangrijkste voordelen van de behuizing Han-INOX® voor het gebruik onder moeilijke milieuomstandigheden zijn: de uitvoering van roestvrij staal heeft vergeleken met legeringen die aluminium of andere materialen bevatten een aanzienlijk grotere mechanische stevigheid. Daarnaast komt de eenvoudige en snelle bediening van Han-Quick Lock®, die belangrijk is voor de snelle montage en demontage. Procédé Op basis van de exacte analyse van de krachtstromen en -werkingen op de kabels worden over het totale doorgangstraject van de ophaalkorf correcties uitgevoerd, die gebaseerd zijn op de verandering van de diameter van de kabelmantel op de aandrijfschijf van de machine en de verandering van de lengte. Anders dan bij de tot nu toe toegepaste methoden moeten hierbij de belastingen tussen de afzonderlijke kabels van een laadbak met meerdere kabels worden gecompenseerd. Dit wordt bereikt door een balanshefboom, waarbij de opgetreden krachtverschillen bij correct onderhoud van de ophangelementen 30-40 procent kunnen bereiken. In de praktijk bedragen de correcties van afwijkende waarden niet meer dan
68
Afb. 4: Diagram van de krachten die inwerken op de kabels van een laadbak na het derde gecorrigeerde effect
Afb. 5: Diagram van de krachten die inwerken op de kabels van een laadbak na de correctie (door de gebruiker als bevredigende uitkomst geaccepteerd).
harting tec.News 17 (2009)
Werkplaat operator
Bedrijfsnet LAN Ethernet BMs 01/01/01
Server systeem data Kantoor
Hangtransp.baan Centraal Regelapp.
RS 485 (2 Paar)
Mijnopzichter schachten
Hoofdmechanicus schachten
Applicatie visualisering: krachtontb. in kabels
Serviceapplicatie contr. bedrijfsstaat van installatie
Applicatie controle afstandsbesturing systeem Werkplaat operator
Lok. Regelapparaat
Radiobeveiligde verzamelvulinstallatie in het microprocessorregelapparaat voor het meten van de belastingen van de bovenkabels van een laadbak
Afb. 6: Controlesysteem voor de geleidingskwaliteit van laadbakken van schachtlieren met verscheidene kabels in de mijnbouw
± 2 tot 3 procent. Dat betekent dat de door TEMIX toegepaste meet- en compensatietechnologie veel effectiever is dan eerder werd aangenomen (zie afb. 2-5). Toepassing De huidige standaardoplossingen werden toegepast in ruimten die niet bloot stonden aan het gevaar voor explosies. Hun zwakke punt lag in de toegepaste industriële verbindingstechnologie. Gelet op de ongebruikelijk moeilijke milieu- en arbeidsomstandigheden waarmee TEMIX van de kant van de klant werd geconfronteerd, waren de eisen (mechanische stevigheid van de behuizing, beschermingsklasse IP) aanzienlijk strenger dan in een standaardomgeving het geval is. Geen van de tot nu toe door TEMIX gebruikte connectors kon bijvoorbeeld worden gebruikt in ruimten waar het gevaar van een methaanexplosie bestaat. Dat was echter een centrale eis voor het gebruik van de installatie in de mijnen van het Russische kolenbekken van Zuid-Siberië.
Het bleek dat alleen de serie verbindingen van het type Han-INOX® met de geïntegreerde connector Han® Q 5/0 Quick Lock aan de vereiste deugdelijkheid voor gebruik voldeed. Daarmee was tevens certificering van de installatie mogelijk, ook voor een ruige gebruiksomgeving en een succesvol gebruik bij de eindklant.
Ing. Tadeusz Wróbel Managing Director TEMIX Sp. z o.o [email protected]
Maciej Blach Market Manager Industry, Poland HARTING Technology Group [email protected]
Hanna Patalas Market Development Manager, Poland HARTING Technology Group [email protected]
69
tec.News 17: Caleidoscoop
Hassan Ouraghi
Bon appétit! Connectors voor professioneel gebruik voor Franse fijnproevers Fransen hebben een heel bijzondere voorliefde voor wafels en crêpes. Vooral in West-Frankrijk staan crêpes als lokale specialiteit op de menukaart. HARTING ondersteunt de in Pluguffan in het uiterste westen van Bretagne gevestigde producent Krampouz, zodat mensen wereldwijd en waar ze dat willen van het door de Fransen zo geliefde tussendoortje kunnen genieten. Krampouz heeft zich sinds 1949 gespecialiseerd in de productie van crêpeplaten en wafelijzers. Het bedrijf biedt twee productlijnen aan: één voor thuisgebruik en één voor professioneel gebruik. Juist in het professionele gebruik liggen
70
de eisen niet alleen wat betreft de kwaliteit van de wafels en crêpes, maar ook ten aanzien van de betrouwbaarheid van wafelijzers en crêpeplaten duidelijk hoger dan bij het privé-gebruik. Professionele crêpes- en wafelbakkers heb-
harting tec.News 17 (2009)
ben apparatuur nodig waarop ze kunnen vertrouwen, die ze steeds kunnen gebruiken om hun bakkunst te vertonen en dat onder alle denkbare omstandigheden. Ook al zijn crêpes en wafels „maar“ een tussendoortje – voor Krampouz is kwaliteit echter een Franse erekwestie. Crêpes in vele soorten De crêpeplaten en wafelijzers worden in verschillende maten en uitvoeringen aangeboden, afhankelijk van de plaats waar ze worden gebruikt en de gestelde eisen. Zo worden de apparaten juist niet alleen standaard in restaurants gebruikt, maar ook op markten en bij open luchtevenementen. De apparaten moeten dus gemakkelijk vervoerd, snel gemonteerd en gedemonteerd kunnen worden en daarnaast onder slechte weersomstandigheden op een betrouwbare manier blijven functioneren. Dit stelt ook bijzondere eisen aan de vermogensconnector die bij de varianten in de professionele sfeer wordt gebruikt. Het kan namelijk voorkomen dat connectors in het praktische gebruik vaak gaan wringen en de schroefbevestiging van de kabel snel afslijt. Bij de oplossingen waarvoor Krampouz tot nu toe koos moesten schroefbevestigingen voor de kabels en connectors vaak worden vervangen. Gebruik: snel en overal Om die reden maakt Krampouz voor de stroomoverbrenging sinds kort succesvol gebruik van de Han® Q 5/0 met Quick Lock-aansluiting. Door die overstap kon Krampouz namelijk niet alleen op kosten besparen, maar ook het praktisch gebruik van zijn apparaten duidelijk verbeteren wat de klanttevredenheid ten goede kwam. Gebruiksvriendelijkheid, een snelle montage, belastbare verbindingen en slijtvastheid spreken voor de oplossing die HARTING biedt. Daarbij komt dat de Han® Q 5/0 Quick Lock-aansluittechniek zonder gereedschap kan worden gemonteerd, wat volledig past in het klantprofiel van Krampouz. Ten slotte is ook de grote stroomoverbrengingsefficiency van deze compacte connector een voordeel. Bij de ontwikkeling van een nieuwe machine die in speciale mate rekening diende te houden met de eisen van een
Afb. 1: Wafelijzer voor professioneel gebruik (prototype)
Afb. 2: Han® Q 5/0 Quick Lock met metalen wartel en inbouw doorvoer
klant, nam Krampouz de Han® Q 5/0 Quick Lock in het ontwerp op. Daarbij was een belangrijke eis dat de elektrische verbinding eenvoudig tot stand gebracht en weer afgesloten moest kunnen worden, zodat de machine probleemloos vervoerd en schoongemaakt kan worden. Na deze succesvolle toepassing voerde Krampouz een technische studie uit en maakte een efficiencyberekening om uiteindelijk te besluiten die nieuwe oplossing in het eerste kwartaal van 2009 ook in het catalogusprogramma op te nemen.
Hassan Ouraghi Industrial Product Manager, France HARTING Technology Group [email protected]
71
tec.News 17: Caleidoscoop
Tomas Ledvina & Jakub Vincalek
Speciale toepassing: de bouw De automatische besturing van speciale liften stelt hoge eisen Productievermogen, betrouwbaarheid en veiligheid zijn niet alleen voor personenliften vanzelfsprekende standaards. Ook speciale liften zoals goederen- en bouwliften moeten aan deze eisen voldoen en dat zelfs onder nog zwaardere voorwaarden. De oplossingen van HARTING helpen de automatiseringssystemen op de belangrijkste punten. Automatiseringssystemen voor liften hebben een opmerkelijke prestatieomvang bereikt die meer en meer zijn toepassing vindt op het gebied van speciale liften. Vooral bij liften die in de bouw gebruikt worden verschijnen al de bijzondere eisenprofielen die bij het omzetten van de ervaringen van personenliftsystemen naar industriële gebieden in acht genomen moeten worden. In de complexe nieuwbouw kunnen de conventionele methodes, zoals die bij bouwliften tot op heden gebruikt werden, niet meer toegelaten worden. Op de bouwplaats zijn de dagen waarop de geschoolde vakman het platform naar de verdieping liet gaan en waar de metselaar door middel van een aan een trekkabel vastgebonden doek kenbaar maakte dat hij een nieuwe voorraad nodig had, definitief voorbij. Om de werkprocessen bij de bouw van een bouwwerk te ondersteunen, moeten bouwliften niet alleen aan dezelfde standaard voldoen als personenliften, maar ook voldoen aan de specifieke gebruiksomstandigheden ter plekke. Aan speciale liften worden hoge eisen gesteld. Dit wordt pas door het mobiele en flexibele gebruik in weer en wind duidelijk zichtbaar. Speciale liften worden doorgaans buiten en niet overdekt gebruikt. Weersinvloeden, de verandering van koude naar warme omgevingen, het noodzakelijke snelle opbouwen
72
en afbreken en de daarmee overeenkomende belastbare verbindings- en besturingstechnologieën die ook bij servicewerkzaamheden goed bereikbaar gemakkelijk te onderhouden moeten zijn, zijn bepalend voor het profiel. Bouwliften worden voor het personen- en goederentransport ingezet. Daarbij komen de specifieke gebruiksomstandigheden ter plaatse en de specifieke eisen die klanten stellen. De constructie van speciale liften moet op deze omstandigheden ingesteld zijn en verder gaan dan standaardoplossingen. Absoluut noodzakelijk zijn daarbij: speciale liften moeten aangepast kunnen worden aan de bouwhoogten van het bouwproject. Nu hier, morgen daar Ze vertonen een hoge mobiliteit, worden vaak gemonteerd en gedemonteeerd en naar andere werkplekken verplaatst. De bedrijfsveiligheid moet desondanks behouden blijven waardoor er nog weer hogere eisen aan het besturingssysteem worden gesteld. Op grond hiervan werden recentelijk nog geschoolde krachten voor de besturing en controle ingezet. Pas sinds de capaciteit van automatiserings- en geleidingssystemen is toegenomen, is het mogelijk gebleken om aan de eisen voor
harting tec.News 17 (2009)
speciale liften te voldoen zonder concessies te hoeven doen aan de bedrijfsveiligheid, betrouwbaarheid of flexibiliteit. De Tsjechische onderneming TENAX CZ s.r.o. heeft in nauwe samenwerking met HARTING een krachtige oplossing ontwikkeld die een grote keuze aan functies biedt en zich kan aanpassen aan veel toepassingsgebieden. Bovendien werd waarde gehecht aan een eenvoudige en veilige bedieningsbegeleiding. Om aan deze eisen te voldoen werd een modulair systeem ontworpen dat aan elke inAfb. 2: Aansluitklare bedieningskast voor nieuwe Afb. 1: Op de bovenste verdieping dividuele klant aangepast kan worden. De verdiepingen geïnstalleerde bedieningsunit onderneming biedt systemen aan met een automatische, half-automatische of manuele besturing. Behalve de systeemfuncties is ook het mecha- in de cabine opgeroepen. De gebruiker wordt door middel van nische design modulair. Alle onderdelen zijn geprefabriceerd signaallichten of door een tekst op het display geïnformeerd. en vormen een gemakkelijk te monteren- en demonteren module. Het zijn in principe elementen die met een hoog klimato- Op iedere verdieping is er een bedieningsunit (PO) waardoor logisch en mechanisch weerstandsvermogen kunnen worden de cabine in beweging kan worden gezet. De bedieningskasten van de betreffende verdiepingen zijn aansluitklaar gegebruikt (IP 65, bestand tegen vandalisme). prefabriceerd en worden met elkaar verbonden. Zo ontstaat Met een druk van de knop Bij automatisch bedrijf kan het TENAX-systeem direct bediend worden. De cabine gaat met een druk op de knop naar termination de gewenste verdieping. Deze wordt via een paneltoetsenbord nth floor control box
panel
drives
PLC K
SPO
2nd floor control box
exciter circuit
1st floor control box TNX
exciter circuit
PLC S
PLC S stable control unit PLC K control unit mounted in the cabin TNX TNX bus SPO floor control bus
Afb. 3: Systeem voor de besturing van speciale liften
3
73
tec.News 17: Caleidoscoop
een veldbussysteem (SPO), dat in het stationaire deel van het besturingssysteem wordt afgesloten. Het stationaire deel van het besturingssysteem (PLC S) heeft de volgende functies: - Het verzamelt en evalueert de signalen van de bedieningsunits vanuit de betreffende verdiepingen en bevestigt de gebruiker de verwerking van de signalen, resp. de commando’s. Achtung Bindestrich zuviel - Het signaal „in beweging“ wordt via het bedieningspaneel van het gedeelte van het besturingssysteem dat zich in de cabine bevindt aan het PLC S doorgegeven. - Het systeem optimaliseert de verwerking van de „in beweging“-commando’s van de verschillende verdiepingen. - De gegevens worden gecodeerd zodat voldaan kan worden aan de eisen van elektromagnetic compatibility (EMC). Het tweede, mobiele deel van het subsysteem bevindt zich in de cabine (PLC K). Dit idee werd verkozen op grond - van de voor de gebruiker gemakkelijke besturing via het bedieningspaneel en de daarmee - van een veilige en zekere besturing van de aandrijfeenheden. Een van de bijzonderheden van speciale liften is de indeling van de aandrijfeenheden. De aandrijfeenheden bestaan doorgaans uit meerdere elektromotoren met vermogens tot 30 kW die direct op het liftplatform gemonteerd worden. Voor de besturing moet het centrale subsysteem in de onmiddellijke nabijheid van de aandrijving geïnstalleerd worden. Door de montage op het platform ontstaat een andere bijzonderheid: de aandrijving die tussen de cabine en de draagconstructie is opgehangen wordt door een sterkstroomkabel van stroom voorzien. Behalve deze sterkstroomkabel mag er geen andere kabel in de cabine gemonteerd worden omdat dit anders door verstrengelingen van de kabels tot bedrijfsstoringen zou kunnen leiden. Daarom wordt de datakabel samen met de vermogensaders door één kabel geleid. In de oplossing van TENAX is met een speciaal bussysteem (vergelijkbaar met de RS 485 Bus) aan deze vereiste voldaan. Dit systeem is bestand tegen de overspanningsimpulsen die in de zwakstroomaders door de voor de stroomvoorziening van de aandrijfeenheden gebruikte sterkstroomaders geïndiceerd worden. De veiligheid van de informatieoverdracht wordt daarnaast door een hiervoor geschikte codering verhoogd.
74
TENAX CZ s.r.o., Praag, Tsjechische Republiek, is officiële distributiepartner van de HARTING Technologiegruppe. Daarnaast ontwikkelt en produceert TENAX besturingssytemen. TENAX-liften worden op bouwplaatsen in vele landen gebruikt. De varianten met handbesturing worden momenteel bijv. in Miami in Florida (VS) gebruikt, de varianten met automatische besturing in Groot- Brittannië.
Bij deze vereiste spelen de industriële connectors van de serie Han® een beslissende rol. Voor de aansluiting van het RS 485 bussysteem moesten robuuste toepassingen gebruikt worden: de keuze viel op Han® Q 7/0. De aandrijving van de motoren werd gewaarborgd door de hybride connectors Han-Com® K 4/8. De komende generatie besturingssystemen is bedoeld als de Ethernet-generatie. Daarbij moeten switches van de serie mCon 7000 voor de buitenste liftkooi en de serie sCon 3000 voor de besturingsunit op de begane grond gebruikt worden. Door de modulaire opbouw van het besturingssysteem kunnen niet alleen speciale liften met handbesturing, automatische of halfautomatische besturing worden aangeboden, maar ze kunnen ook precies volgens functieprofielen geïnstalleerd worden die het best overeenkomen met het gebruik ter plekke of dat van de gebruiker. Het hoge aandeel aan prefabricage maakt bovendien een snelle montage of demontage mogelijk. Deze systeemoplossing is niet alleen beperkt tot bouwliften maar kan overal toegepast worden waar er vanwege de bedrijfsomgeving hoge eisen aan de bedrijfsbetrouwbaarheid gesteld worden.
Jakub Vincalek President TENAX CZ s.r.o., Czech Republic [email protected]
Tomas Ledvina Product Manager Network & Connectivity, Czech Republic HARTING Technology Group [email protected]
harting tec.News 17 (2009)
tec.News 17: Caleidoscoop
Hemendra Dixit & Ashwani Kumar Sharma
Indian Power HARTING garandeert highspeed datatransmissie en -verwerking op VME-platform voor energiebedrijven in India. De besturing van krachtcentrales is in geliberaliseerde systemen voor de energievoorziening een veeleisende taak: HARTING India was als centrale schakel betrokken bij het ontwerp en de ontwikkeling van een op het VMEbus gebaseerd besturingssysteem voor highspeed datatransmissie bij de toepassing in de nieuwste generatie elektriciteitskrachtcentrales. Voor de opdracht van de Indiase IT- dienstverlener Omnie Solutions (I) Pvt Ltd. in een sterk technologische omgeving van krachtcentrales een complex systeem voor de highspeed-verwerking van I/O-signalen met behulp van een VME-64 backplane te ontwikkelen, werd de HARTING Technologiegroep als systeem- en moduleleverancier geraadpleegd. De VME-bus (Versa Modular Eurocard Bus) werd ontwikkeld door Motorola, Signetics, Mostek en Thompson CSF voor het wereldwijd gebruik in industriële- en business toepassingen. VME-bussystemen worden o.a. gebruikt bij
de verkeersregeling, in telecom-schakelinstallaties, voor dataregistratie, in videosystemen en bij robotbesturing. Vergeleken met de bussystemen in desktop computers zijn ze beter bestand tegen stoten, trillingen en extreme temperaturen en dus ideaal voor ruige omgevingen. Een VME-bussysteem berust op de VME-standaard waarin de mechanische gegevens als maten, connectors, behuizingseigenschappen en de elektronische vereisten voor subbus-structuren, signaalfuncties,kloksignaal, signaalspanningen en master-slave-configuraties worden bepaald. 3
75
tec.News 17: Caleidoscoop
In de richtlijnen van de VME standaard VME64 zijn een 64-bit-datapad voor kaarten met 6 HE, een 32-bit-datapad voor kaarten met 3 HE, de dubbele bandbreedte voor de datatransmissie, een lager ruisniveau en plug-and-play-functies vastgelegd. Als aanvulling op deze standaard wordt onder de aanduiding VME64x ook hot-swap ondersteund. VME64-kaarten zijn met oudere bussystemen compatibel: ze kunnen zowel in de oudere als nieuwe VME-bussystemen worden gebruikt. VME64 is een uitgebreide versie voor de 64-bit-datatransmissie en adressering. Een specifieke overdracht bestaat uit een arbitragecyclus (voor het behouden van de busbesturing), een adrescyclus (voor de registerkeuze) en de feitelijke datacyclus. Ondersteund worden lees-, schrijf-, wijzigings- en blokoverdracht. Het VME-bussysteem bestaat uit 4 deelbussen: de datatransmissie-bus, de arbitrage-bus, de priority interruptbus en de utility-bus. De asynchrone datatransmissie ondersteunt modules met een groot aantal verschillende antwoordsnelheden. Ontwikkeld als flexibele omgeving voor een veelheid van taken die veel rekenwerk vragen, wordt de VME-bus op een breed terrein gebruikt als protocol in de computerindustrie. Zijn ontwikkeling berust op de IEEE 1014-1987 standaard. HARTING als leverancier van connectors en backplanes HARTING India werd vanaf het begin door Omnie bij dit project betrokken en uitgekozen als leverancier van DIN 41612, metrische CPCI-, SEK interface & D sub-connectors voor highspeed-I/O-kaarten. Later in het project besloot Omnie bovendien in nauw overleg met de eindklant ook de backplanes van HARTING te betrekken. Het VME64x backplane zonder P0 stekker van HARTING is een COTSmodule in 6HE formaat met Automatic Daisy Chain, 12 insteekplaatsen, schroefverbinding voor de netaansluiting en IP1, IP2, 2P2-connectors aan de achterkant met vergrendelingen voor de juiste plek van de aansluitingen. Er wordt gebruik gemaakt van de I/O-modules VMEI2-1, VMEIO20, VMEIO25, VMEIO27. De I/O-modules hebben een VME 64 (ANSI/VITA 1-1994) interface. Deze modules
76
zijn door een connector parallel met de carrier-module verbonden (Mezzanine-module). Al deze I/O-modules hebben een gemeenschappelijke carrier, waarop verschillende modules parallel zijn aangesloten. De mechanische specificatie van de carrier-module is gebaseerd op een VMEbus-module met 6 HE volgens de ANSI/ VITA-specificatie 1-1994. Daarnaast beschikt hij over twee DIN 41612 standaard connectors P3 en P4 volgens VME64 aan het front voor het E/A-veldinterface. In de elektrische specificatie is opgenomen dat de module een subsysteem is (zgn. slave) op de VMEbus conform VME64 met A16/
Afb. 1: VME64x Standard Backplane
D16/D08 (EO) interface. De module ontvangt en stuurt alle VME-bussignalen naar P1. De volgende parameters kunnen met geleiderbruggen worden ingesteld: 1) Module-ID (8-bit) 2) Moduleadres (8-bit) 3) Interrupt (1 van 4). De mechanische specificaties van de Mezzanine-module verschillen daarentegen: de Mezzanine-module is in twee maten verkrijgbaar: a) enkelvoudige breedte: 110 mm x 24,8 mm, twee 16polige connectors (in twee series), waarvan één pin- en één bus-verbinding b) dubbele breedte: 110 mm x 49 mm, vier 16-polige connectors, waarvan elk twee pin- en twee bus-verbindingen.
harting tec.News 17 (2009)
Omnie Solutions (I) Pvt Ltd. uit India levert technologische oplossingen, strategieplanningen, projectuitvoering en knowhow-transfer. Optimale integratie en een gestructureerde opzet vormen de sleutelfactor voor de producten en dienstverlening van Omnie Solutions. De onderneming is actief op het gebied van de modernste IT-technieken voor de optimalisering en beveiliging van arbeidsprocessen. Nieuw is Omnie’s bijdrage aan Advanced Embedded & Telecom-technologieën op de groeimarkt van de productgeoriënteerde dienstverlening.
De Mezzanine-modules ontvangen en genereren veldsignalen via connectors J2 (en J4) en zijn door de J1 (en J3) verbonden met het bus-interface van de carrier-module; ze zijn verkrijgbaar in zeven uitvoeringen (MMDI8, MMTO8, MMTO8D, MMR08, MMR04, MMAI16, MMAO4). Daarnaast wordt de TMA09-module gebruikt: Deze module dient voor de transmissie van elektrische signalen van IDE, VGA, muis, toetsenbord, Ethernet, RS232, USB
Door middel van zijn teststroomcircuits herkent hij op een daartoe gegeven opdracht of de isolatieweerstand van de vermogensstroomcircuits binnen de toelaatbare grens ligt. De testopdracht wordt uitgevoerd door een contact te openen en te sluiten. Door een interlock-schakeling test de module de omstandigheden vóór het gebruik. Het testresultaat wordt via een relaiscontact meegedeeld. De module heeft tien onafhankelijke test- en interlock-stroomcircuits en kan op die manier de isolatieweerstand van tien vermogensstroomcircuits onafhankelijk van elkaar testen. Met de SCRTD-module worden RTD-signalen (Resistance Temperature Detectors) getransformeerd in spanning. De SCRTD-module heeft acht identieke kanalen. Elk kanaal van de module heeft een RTD-aansluiting (Pt-100, drie-aderige RTD), met ingangstemperaturen van 0-110° Celsius. Samengevat heeft de module de volgende functies: - interface voor RTD - 8 kanalen - linearisatie van RTD-signalen, - uitgangssignalen van 0-10 V - lineaire uitgangsgrenzen voor 0-110° Celsius en 1-5 V - live zero - foutherkenning. SCRTD-1 is ontworpen als SCRTD, maar met ingangstemperaturen van 0-80° Celsius. Alle andere functies zijn identiek aan die van de SCRTD-module met uitzondering van de lineaire uitgangsgrens van 1-5 V voor temperaturen van 0-80° Celsius.
Afb. 2: har-bus 64 female connector in solderless press-in technology
en MIL-STD-1553B van de achterkant naar het voorpaneel. De connectors voor deze signalen zijn op het frontpaneel aangebracht. De module is verder met een PCI Mezzaninecard uitgerust. Voor de isolatietest van stroomvoorzieningen met 24V en 27V DC wordt de module IRCM2 gebruikt.
Hemendra Dixit Project Head Omnie Embedded, India [email protected]
Ashwani Kumar Sharma Regional Sales Manager North, India HARTING Technology Group [email protected]
77
Prijzenspel Lieve Lezers, We willen u beter leren kennen. Want als wij weten wie u bent kunnen we ons tec.News nog aantrekkelijk voor u maken. Besteed hiervoor drie minuten van uw tijd en doe mee aan onze online-enquête over tec.News. Meedoen en winnen! U kunt t/m 30-06-2009 meedoen. Als bedankje verloten we onder alle deelnemers een Apple iPod. We danken u bij voorbaat. www.HARTING.com/tecNews-survey (Vragenlijst in het Duits en Engels beschikbaar)
78
harting tec.News 17 (2009)
Aanwezigheid van harting op beurzen in 2009 Apr 20 – Apr 24 May 11 – May 14 May 12 – May 14 May 12 – May 15 May 13 – May 17 May 18 – May 21 May 19 – May 22 May 19 – May 22 May 26 – May 28 June 07 – June 10 June 16 – June 19 June 16 – June 19 June 24 – June 26 July 02 – July 04 July 15 – July 18 Sept 01 – Sept 04 Sept 06 – Sept 09 Sept 11 – Sept 13 Sept 14 – Sept 18 Sept 21 – Sept 24 Sept 28 – Oct 02 Oct 07 – Oct 10 Oct 13 – Oct 16 Oct 13 – Oct 16 Oct 21 – Oct 23 Oct 21 – Oct 23 Oct 27 – Oct 29 Nov 10 – Nov 12 Nov 24 – Nov 26 Nov 30 – Dec 03
Germany, Hanover, Hannover Messe 2009 UK, Birmingham, IFSEC 2009 Belgium, Brussels, Technologie dagen Australia, Melbourne, National Manufacturing Week 2009 Thailand, Bangkok, INTERMACH 10 China, Guangzhou, Chinaplas 2009 Russia, St. Petersburg, Energetika & Electrotechnika Slovakia, Nitra, MSV Nitra France, Lille, SIFER USA, Minneapolis, MN, WINDPOWER Singapore, Singapore, Communic Asia USA, Las Vegas, NV, NXTcomm China, Shenzhen, AUTOMATION’ 2009 Japan, Tokyo, Interphex Malaysia, Kuala Lumpur, Industrial Automation 2009 Switzerland, Basel, GO-(INELTEC) UK, London, PLASA Sound & Light show Russia, Nizhny Tagil, Magistral Czech Republic, Brno, MSV Brno Germany, Stuttgart, Motek 2009 Netherlands, Utrecht, Elektrotechniek 2009 Austria, Linz, Smat Automation Sweden, Stockholm, Tekniska mässan Slovakia,Trenčín, ELOSYS China, Beijing, Global Wind Power USA, Santa Clara, CA, AdvancedTCA 2009 Norway, Lillestrøm, PEA Messen Brazil, São Paulo, Negócios nos Trilhos Germany, Nuremberg, SPS/IPC/Drives Spain, Barcelona, BcnRail
79
Austria HARTING Ges. m. b. H. Deutschstraße 19, A-1230 Wien Phone +431/6162121, Fax +431/6162121-21 E-Mail: [email protected] Belgium HARTING N.V./S.A. Z.3 Doornveld 23, B-1731 Zellik Phone +322/4660190, Fax +322/4667855 E-Mail: [email protected] Brazil HARTING Ltda. Av. Dr. Lino de Moraes, Pq. Jabaquara, 255 CEP 04360-001 – São Paulo – SP – Brazil Phone +5511/5035-0073, Fax +5511/5034-4743 E-Mail: [email protected] Internet: www.HARTING.com.br China Zhuhai HARTING Limited, Shanghai branch Room 5403, 300 Huaihai Zhong Road Hong Kong New World Tower Luwan District, P.R.C Shanghai 200021, China Phone +86 21 – 63 86 22 00 Fax +86 21 – 63 86 86 36 E-Mail: [email protected] Czech Republic HARTING spol. s.r.o. Ml´ynská 2, 16000 Praha 6 Phone +420 220 380 460, Fax +420 220 380 461 E-Mail: [email protected] Internet: www.HARTING.cz Finland HARTING Oy Teknobulevardi 3-5, PL 35, FI-01530 Vantaa Phone +358 9 350 873 00, Fax +358 9 350 873 20 E-Mail: [email protected] France HARTING France 181 avenue des Nations, Paris Nord 2 BP 66058 Tremblay en France F-95972 Roissy Charles de Gaulle Cédex Phone +33149383400, Fax +33148632306 E-Mail: [email protected] Germany HARTING Deutschland GmbH & Co. KG Postfach 2451, D-32381 Minden Simeonscarré 1, D-32427 Minden Phone (0571) 8896-0, Fax (0571) 8896-282 E-Mail: [email protected] Internet: www.HARTING.com Office Germany HARTING Deutschland GmbH & Co. KG Blankenauer Straße 99, D-09113 Chemnitz Phone +49 0371 429211, Fax +49 0371 429222 E-Mail: [email protected]
Great Britain HARTING Ltd., Caswell Road Brackmills Industrial Estate GB-Northampton, NN4 7PW Phone +441604/766686, 827500 Fax +441604/706777 E-Mail: [email protected] Internet: www.HARTING.co.uk Hong Kong HARTING (HK) Limited Regional Office Asia Pacific 3512 Metroplaza Tower 1, 223 Hing Fong Road Kwai Fong, N. T., Hong Kong Phone +852/2423-7338, Fax +852/2480-4378 E-Mail: [email protected] Internet: www.HARTING.com.hk Hungary HARTING Magyarország Kft. 1119 Budapest, Fehérvári út 89-95. Phone +36-1-205 3464, Fax +36-1-205 3465 E-Mail: [email protected] Internet: www.HARTING.hu India HARTING India Private Limited No. D, 4th Floor, ‚Doshi Towers‘ No. 156 Poonamallee High Road, Kilpauk, Chennai 600 010, Tamil Nadu, Chennai Phone +91-44-4356 0415/6 Fax +91-44-4356 0417 E-Mail: [email protected] Internet: www.HARTING.com Italy HARTING SpA Via Dell‘ Industria 7 I-20090 Vimodrone (Milano) Phone +3902/250801, Fax +3902/2650597 E-Mail: [email protected] Japan HARTING K. K. Yusen Shin-Yokohama 1, Chome Bldg., 2F 1-7-9, Shin-Yokohama, Kohoku-ku, Yokohama 222-0033 Japan Phone +81 45 476 3456, Fax +81 45 476 3466 E-Mail: [email protected] Internet: www.HARTING.co.jp Korea HARTING Korea Limited #308 Leaders Bldg., 342-1, Yatap-dong Bundang-gu, Sungnam-City, Kyunggi-do 463-828, Korea Phone +82-31-781-4615, Fax +82-31-781-4616 E-Mail: [email protected]
Poland HARTING Polska Sp. z o. o. ul. Kamieńskiego 201-219, 51-126 Wrocław Phone +48 71-352 81 71, Phone +48 71-352 81 74 Fax +48 71-320 74 44 E-Mail: [email protected] Internet: www.HARTING.pl Portugal HARTING Iberia, S. A. Avda. Josep Tarradellas, 20-30, 4o 6a E-08029 Barcelona Phone +351.219.673.177, Fax +351.219.678.457 E-Mail: [email protected] Russia HARTING ZAO Maily Sampsoniyevsky prospect 2A Saint Petersburg, 194044 Russia Phone +7/812/3276477, Fax +7/812/3276478 E-Mail: [email protected] Internet: www.HARTING.ru Singapore HARTING Singapore Pte Ltd. 25 International Business Park #02-06 German Centre, Singapore 609916 Phone +6562255285, Fax +6562259947 E-Mail: [email protected] Spain HARTING Iberia S.A. Josep Tarradellas 20-30 4o 6a E-08029 Barcelona Phone +34 933 638 475, Fax +34 934 199 585 E-Mail: [email protected] Sweden HARTING AB Gustavslundsvägen 141 B 4tr, 167 51 Bromma Phone +468/4457171, Fax +468/4457170 E-Mail: [email protected] Switzerland HARTING AG Industriestrasse 26, CH-8604 Volketswil Phone +4144 9082060, Fax +4144 9082069 E-Mail: [email protected] Taiwan HARTING R.O.C. Limited Room 1, 5th Floor, No. 495 GuangFu South Road Taiwan – Taipei 110 Phone +886 02-2758-6177, Fax +886 02-2758-7177 E-Mail: [email protected] Internet: www.HARTING.com.tw
Netherlands HARTING B.V. Larenweg 44, NL-5234 KA ‚s-Hertogenbosch Postbus 3526, NL-5203 DM ‚s-Hertogenbosch Phone +3173/6410404, Fax +3173/6440699 E-Mail: [email protected]
USA HARTING Inc. of North America 1370 Bowes Road, Elgin, Illinois 60123 Phone +1 (877) 741-1500 (toll free) Fax +1 (866) 278-0307 (Inside Sales) Fax +1 (847) 717-9430 (Sales and Marketing) E-Mail: [email protected] Internet: www.HARTING-USA.com
Norway HARTING A/S Østensjøveien 36, N-0667 Oslo Phone +4722/700555, Fax +4722/700570 E-Mail: [email protected]
Eastern-Europe HARTING Eastern Europe GmbH Bamberger Straße 7, D-01187 Dresden Phone +49 351 / 4361760, Fax +49 351 / 4361770 E-Mail: [email protected]
HARTING KGaA
Marienwerderstraße 3 | 32339 Espelkamp – Germany P.O. Box 11 33 | 32325 Espelkamp – Germany Phone +49 5772 47-0 | Fax +49 5772 47- 400 E-Mail: [email protected] | Internet: www.HARTING.com