HARTING s Technologie Magazine

16

HARTING‘s

Te c h n o l o g i e

Magazine

Gastbijdrage Herbert Kraibühler Automation: toekomsttrend, ook in de spuitgietsector Device connectivity in de totale context . Aziatische revolutie bij lokaal verkeer

tec.News 16: Redactioneel artikel

Philip F.W. Harting

Pushing Performance harting Technologiegruppe gaat verder in het offensief. Het doel: nog betere performance, nog meer krachtige en meer efficiënte processen, en oplossingen die de waarde vergroten voor onze klanten. Nieuw productielocaties in Roemenië en China, een logistiek centrum in China voor Azië en een eigen dochteronderneming in Australië vormen de ene kant van het verhaal. De uitbreiding van activiteiten naar Vietnam en het Midden-Oosten komen daar nog bij. Dat is echter nog niet genoeg: harting maakt met steeds meer lokale distributeurs de wereldwijde markten toegankelijk, ook en vooral in industriële toekomstmarkten. harting stelt zich wereldwijd nog breder, nog efficiënter, nog moderner en nog klantgerichter op. Het doel is de uitbreiding van de kernmarkten en de ontsluiting van nieuwe markten in een meer en meer op netwerken gerichte wereld. Kortere wegen Met het uitbreiden van het globale harting-netwerk voor verkoop, productie en ontwikkeling worden de wegen naar onze klanten steeds korter. Wij zitten daardoor dichterbij wat ze willen en kunnen beter en meer doelgericht doen wat zij voor ogen hebben. harting-klanten komen uit verschillende terreinen van de industriële productie. Overal daar waar het gaat om energieopwekking en transport, om het besturen van machines en productie-installaties en het strategische beheer van industriële communicatienetwerken, zijn harting-producten in gebruik. Betrouwbaar en op het hoogste technische niveau. De vroege betrokkenheid van harting-experts bij de ontwikkeling van nieuwe producten loont zich: bij de performance van deze producten, bij de juistheid van de oplossingen, bij de minimalisering van kosten en inspanning, in zowel voortraject, bij de planning en bij service en onderhoud.

2

harting tec.News 16 (2008)

Dit is mogelijk omdat harting met haar vakbekwaamheid met industriële producten duurzame en open totaaloplossingen voor nieuwe toepassingen ontwikkelt. Ook daarbij gebruikt harting de nieuwste technologieën, software en concepten die in kantoren ingeburgerd zijn en past deze aan voor de industrie. Openheid voor ideeën en de kennis om ideeën in werkelijkheid om te zetten zijn harting‘s grote kracht. En de openheid voor sterke partners: in de samenwerking met onze klanten en met industriële partners worden oplossingen mogelijk die iedere afzonderlijke speler op die manier niet zo had kunnen realiseren. De voorbeelden van het afgelopen jaar: communicatie- en besturingsoplossingen voor decentrale aandrijftechniek bij grote luchthavens (een samenwerking met Siemens), krachtige en betrouwbare backplane-oplossingen voor GE Healthcare ultrasoonapparatuur, nauwkeurige meetplekken voor spoorwegtechniek, Ethernetoplossingen bij lokaal verkeer in Zuid-Korea en Oostenrijk, omroeptechniek bij live-televisie, meet- en besturingstechniek in ruwe omgevingen op zee en bij windenergie. harting bewijst haar universele competentie voor oplossingen. Innovatieve Automation IT producten Bijzondere aandacht heeft harting voor Automation IT en het steeds maar naar elkaar toegroeien van de office- en fabriekscommunicatie. Het wereldwijd gebruik van Ethernet en het TCP/IP-protocol in kantooromgevingen vergroot de ontwikkelingshorizon waarvan tot nu toe slechts weinigen in de industrie het vermoeden hadden – alleen al daarom omdat processen in kantooromgevingen en productieprocessen op alle terreinen van de industrie steeds meer met elkaar verweven raken. Automation IT voert deze ontwikkeling aan met innovatieve producten en oplossingen: geïntegreerde oplossingen voor de totale productie waarbij processen meer en meer via netwerken worden bestuurd, de integratie van productgerelateerde gegevens in ERPsystemen, de naadloze opname van het beheer, organisa-

tie en planning in het netwerk worden met Automation IT allemaal mogelijk. Toekomstmuziek? Nee, harting heeft niet alleen op beurzen in het verleden dergelijke geïntegreerde concepten gepresenteerd en bediscussieerd, harting heeft dit concept ook als voorbeeld in de nieuwe Chinese fabriek in Zhuhai opgezet en beproefd. Daarbij is de gehele besturings- en communicatietechniek in Zhuhai niet alleen tot de productiefaciliteit zelf beperkt gebleven. harting heeft de Chinese fabriek ook in haar de wereldwijde communicatie van harting-fabrieken opgenomen. Een ontwikkeling met ongekende mogelijkheden. Klant-oriëntatie Ook dat is nog niet genoeg: harting heeft klantgerichtheid altijd hoog in het vaandel gehad en heeft het succes achteraf niet in de laatste plaats aan deze klanten te danken. Weten wat de klant nodig heeft, en daar vroegtijdig en flexibel op te anticiperen is het grote voordeel van harting. Nu intensiveert harting deze inspanningen nog verder: met het opzetten van een eigen afdeling binnen de hartinggroep zal de ontwikkeling van klantspecifieke oplossingen nog meer bespoedigd kunnen worden.. Een ander zwaartepunt bij harting zijn onderzoek en ontwikkeling. Zij vormen de basis van de innovaties bij de harting technologiegroep. De inspanningen hiertoe worden niet alleen voortgezet, maar ook nog verder vergroot. Met nieuwe producten en oplossingen, met de uitbreiding van het productgamma en met de ontwikkeling van nieuwe technologieën. Waarom dat alles? Heel eenvoudig: omdat het voor onze klanten is. Alle ervaringen die we verzameld hebben, alle nieuwe ontwikkelingen die harting laat zien dienen slechts één doel: vermeerdering van waarde en het toenemen van de tevredenheid bij onze klanten.

3

tec.News 16: Inhoud

50

56

46

13

78

20

70

34 66 82

31 26

40 74

6 42

10

4


Inhoud Redactioneel artikel: Philip F.W. Harting: Pushing Performance _2

Veiligheid

Gastbijdrage: H. Kraibühler: Automation: toekomsttrend, ook in de spuitgietsector _6

Grootste precisie en snelheid bij railinfrastructuurmetingen _20

Aanwezigheid van harting op beurzen in 2008 _86

Dubbel uitgevoerde bekabeling in treinwagons met redundante ethernetkabel: harting switches ondersteunen deze speciale oplossing _34

Doelmatigheid door automatisering Ethernet zorgt voor efficiëntie _10 Device connectivity in de totale context _13 Rhythm is it! Automation IT geschikt voor ‚in het veld‘ _46 Twee dansende leeuwen temmen _50 Alweer een goed idee! _66 Energie-bussen verlagen de kosten _76

Ethernet in treinen _42 Systeemoplossingen van harting voor de windenergie _62 Uit het leven van een diepzee-duiker _74 Entertainment Aziatische revolutie bij lokaal verkeer _60 Hallo, reportagewagen! _78

Leiderschap op het gebied van technologie RoboCup World Championship _18 Innovatieve insteekverbindingen voor MicroTCA™ _26

Een Han® in de opera _82 Systeem-partnerschap

Signaalintegriteit: High Speed Channel _37

Ultrasone avantgarde _31

Op het goede spoor _56

Alleskunners – MicroTCA™-systemen in industriële toepassingen _40

Simulatie van elektromechanische eigenschappen in het geval van een elektronische insteekverbinding _70

De geglobaliseerde economie vereist sterke partners _54

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. © 2008 van harting KGaA, Espelkamp. Alle rechten voorbehouden.

5

tec.News 16: Gastbijdrage

6


Herbert Kraibühler

Automation: toekomsttrend, ook in de spuitgietsector Door de onophoudelijke verplaatsing van de productie van goedkope onderdelen en eenvoudige producten naar lagelonenlanden, verhuizen grote opdrachtvolumes uit de hogelonenlanden. Om deze trend tegen te gaan en ook in hogelonenlanden economisch en concurrerend te kunnen produceren moet de complexiteit van onderdelen worden vergroot, en hun fabricage geautomatiseerd.

met het robotsysteem Multilift V en een drie-stations stuk draaigereedschap, dat telkens 120° geroteerd in het volgende station gedraaid wordt. Deze procedure werd mogelijk door gebruik te maken van een nieuw ontwikkelde speciale geleidende kunststof en het omspuiten van een zeer gevoelige LED. Dit alles leidt tot hoge eisen die gesteld worden aan de spuitgietmachine, het gereedschap en het robotsysteem.

De integratie van functies Een van de tendensen op het gebied van spuitgiettechnologie is de integratie van complexe functies bij de productiecyclus. Hoe dit door intelligent ontwerp van gereedschap en procedures kan worden gerealiseerd, toonde Arburg samen met innovatiepartner Oechsler met groot succes aan op de Weltleitmesse K 2007 in Düsseldorf. LED-balk in één productiestap Met één complexe productiecel werd in een enkele productiestap een volledig functionerende LED-lichtbalk gefabriceerd. Het hart van deze installatie is een driecomponenten-spuitgietmachine van het type Allrounder 370 S

De gehele productiecyclus verloopt serieel en ziet er op het eerste gezicht erg eenvoudig uit: allereerst wordt de behuizing gespoten, daarna volgt het spuiten van de lenzen op de daarvoor uitgespaarde plekken. Met het robotsysteem worden vervolgens de weerstand en de drie LED‘s geplaatst. Meteen daarop wordt de bovenschaal door het inspuiten van de derde geleidende componenten uit PA klaargemaakt en uitgenomen. De deelprocedé‘s in het gereedschap zijn uiterst precies: bij de driecomponentenspuitgietmethode ontstaan niet alleen behuizing en lenzen, ook de geleidende kunststof wordt met gebruik van warme kanaaltechniek in het gereedschap gespoten en de elektronische onderdelen worden ommanteld en aangesloten. De cyclustijd voor het maken van het complete onderdeel ligt bij circa 40 seconden. Beheerd wordt de hele procedure via de krachtige allround beeldschermaansturing Selogica. In iedere stap van de cyclus worden tegelijkertijd alledrie de procedéstappen uitgevoerd. De lenzen die voor de drie te plaatsen LED‘s gespoten worden, bestaan uit een transparant polyamide, de behuizing van de lichtgeleider uit ABS. De geleiders worden

7

tec.News 16: Gastbijdrage

uit een speciaal ontwikkeld polyamide gemaakt. Alledrie kunststoffen kunnen op de driecomponenten-allrounder probleemloos samen worden verwerkt. In de navolgende procedéstappen kunnen dan de gefabriceerde boven- en onderkant en de 9V-batterij op de kant-en-klare lichtbalk worden gemonteerd. Met deze installatie en de productie van de LED-lichtbalk als demonstratie-object, konden projectpartners Oechsler en Arburg op de K 2007 op indrukwekkende wijze demonstreren wat tegenwoordig door middel van spuitgieten in machine en gereedschap aan productie-, plaatsings-, functie-integratie- en montageprocedures kan worden samengebracht. Integratie van de vervolgstappen Een verdere mogelijkheid om spuitgiettdelen met een grotere complexiteit te produceren, en zodoende kostenen kwaliteitsvoordelen te verkrijgen is de integratie van de procedures die op het spuitgieten volgen. Daartoe behoren bijvoorbeeld het monteren, het verpakken, maar ook het van lagen voorzien, lakken en decoreren van oppervlakken. Deze productiestappen worden meer en meer direct aansluitend op de spuitcyclus uitgevoerd waardoor beschadiging en vuil worden door tussentransport kan worden vermeden. Deze verkorting van de doorlooptijd en opslag leiden direct tot een vermindering van kapitaalgebruik en biedt zodoende meer speelruimte voor investeringen.

Afb. 1: Klaarzetten van de weerstand en de LED, die in het gereedschap geplaatst worden.

8

Afb. 2: Uitnemen van het voltooide spuitgietelement door het robot-systeem

Kleurgesorteerd spuitgieten van tandenborstels Een voorbeeld voor de integratie van fabricagestappen aansluitend op het spuitgietwerk is het in kleur gesorteerd spuitgieten van tandenborstels, wat zowel met een vijf- als ondertussen zescomponentenmachine werd gerealiseerd. Op de vijfcomponentenmachine werden de tandenborstellichamen in een slag met vier verschillende kleuren gespoten. Op die manier worden per cyclus zestien tandenborstels in vier verschillende kleursamenstellingen vervaardigd. Reden voor deze relatief hoge machinetechnische inspanning is de logistiek. Door de complexiteit van de machine en het spuitgietproces kunnen de daarop volgende processen zoals het van borstelharen voorzien en het verpakken zodanig kort op elkaar worden uitgevoerd dat de totale tijdsduur van de productie via verpakking tot aan de uitlevering (van steeds vier verschillende kleuren per verpakkingseenheid) van meerdere dagen tot slechts enkele uren kon worden verkort. Integratie van voorbereidende productiestappen Naast het bekijken van vervolgstappen richt de blik zich voortaan in toenemende mate ook in een andere richting. Ook de voorbereidende stappen van het spuitgietwerk zullen steeds meer bij het automatische proces moeten worden betrokken. Daartoe worden bijvoorbeeld de stans- en buigprocessen of het aanvoeren van omspoten onderdelen toe gerekend. Voor deze procedures is bij kunstststofspuitgieters vaak te weinig aandacht. Ze worden niet als ‚kernactiviteiten‘ gezien. Zelfs bij snel verlopende productieprocedures waarvoor de spuitcyclus oppervlakkig gezien te


langzaam lijkt, kunnen bij een nadere beschouwing van het totale productieproces toch aanzienlijke vereenvoudigingen, kostenreducties en kwaliteitsverbeteringen worden behaald. Zeer goede aanknopingspunten zijn hier bij het omspuiten van platen en gestanste delen, zoals bijvoorbeeld vaak bij mobiele telefoons en schakelaars worden gebruikt en ook bij decoratieve onderdelen die bijvoorbeeld in de automobielindustrie toegepast worden. De voordelen liggen bij de reductie van de levertijd en de hoeveelheden die automatisch tot kostenverlaging en logistieke zekerheid leiden. Daarmee wordt duidelijk, dat een voordelige productie niet alleen maar door goedkopere machines, periferie of materiaal bereikt kan worden, maar in veel hogere mate ook doordat een totaal product kan worden gemaakt, er een bedrijfszekere logistieke afwikkeling is, en de stilstandstijden verminderd kunnen worden. Installaties complexer, besturingen eenvoudiger Speciaal bij complete productiecellen wordt het belang van de centrale besturing duidelijk. Ondanks de stijgende complexiteit dient de bedienbaarheid van de installaties en processen niet alleen behouden te blijven, maar zelfs nog worden verbeterd. De operator moet alleen te maken hebben met een centrale besturingsfilosofie en besturingsoppervlak. Hiervoor zijn besturingen nodig die de periferie integreren, en die daarnaast een uniforme besturingsfilosofie, eenvoudig programmeren en een overzichtelijke weergave van complexe processen bieden met daarbij alle belangrijke parameters, van een hoge proceszekerheid en omvangrijke bewakingsfuncties voor kwaliteitsbewaking. Een intelligent productiebeheer op de achtergrond dus.

Afb. 3: Bij de complexe installatie voor op kleur gesorteerd spuitgieten van tandenborstels kan het totale productieproces inclusief de verpakking aanmerkelijk worden gestroomlijnd

Intelligent in de toekomst ‘Intelligentie‘ is daarmee ook een belangrijk trefwoord voor de toekomst van de spuitgiettechnologie. Zo moeten de aanbieders van machines en gebruikers door ‚intelligentere‘ machines en processen, alsmede het bekijken van het totaalbeeld van machine, gereedschap, materiaal en proces, de productie zekerder, eenvoudiger bestuurbaar en economischer vormgeven. In het bijzonder in hogelonenlanden zal de toekomst in de sterkere synergetische vervlechting van afzonderlijke productietechnologieën in het kader van ‚intelligente‘ productiecellen met een centrale besturing liggen.

Herbert Kraibühler Managing Director Technology and Engineering ARBURG GmbH + Co. KG, Loßburg [email protected]

Infobox Arburg Arburg behoort wereldwijd tot de leidende fabrikanten van spuitgietmachines voor kunststofverwerking met sluitkracht tussen 125 kN en 5000 kN. Toepassingsgebeiden zijn bijvoorbeeld de productie van kunststof onderdelen voor auto‘s, communicatie- en amusementselektronica, medische technologie, huishoudelijke apparaten en verpakkingen. Het productpakket wordt gecompleteerd door robotsystemen, aanvullende periferie en complexe projecten. Speciaal voor het project heeft Arburg een eigen afdeling gevormd die klantspecifieke en op maat gesneden totaaloplossingen ontwerpt en realiseert. Daarmee heeft de klant een centrale aanspreekpartner voor ontwerp, afhandeling, inbedrijfname, CE-certificering en after sales-service. In het kader van een geïntegreerd managementsysteem is Arburg gecertificeerd volgens DIN EN ISO 9001 en 14001. Arburg is met eigen organisaties in 23 landen en op 31 standplaatsen vertegenwoordigd, en via handelspartners in meer dan 50 landen. Geproduceerd wordt echter uitsluitend in de hoofdvestiging in Loßburg (Duitsland). Van de in totaal meer dan 2000 Arburg-medewerkers zijn er rond de 1700 werkzaam in Duitsland. Ongeveer 330 medewerkers werken wereldwijd in Arburg-organisaties.

9

te c . N e w s 1 6: D o e l m at i g h e i d d o o r au to m at i s e r i n g

Ken Kotek

Ethernet zorgt voor efficiëntie Een dilemma: Voortdurend nieuwe technologieën en resente technologische ontwikkelingen aan de ene kant, het toegenomen gebruik van standaardoplossingen aan de andere kant. Het gebruik van gangbare communicatieoplossingen en ethernet in de industriële sector beperkt niet de technische ontwikkeling, maar is het platform waarop de variatiemogelijkheden van de nieuwe technologieën en de snelheid waarmee nieuwe oplossingen in het leven geroepen worden, zich vermenigvuldigd hebben.

10


Industrial Ethernet heeft zijn intrede gedaan. De wereldwijde acceptatie van dit protocol is hiervoor het bewijs. De tijden waarin het kabelnet met gesloten, bedrijfsspecifieke protocollen werd overspoeld, behoren tot het verleden. Protocollen zoals PROFINET, DeviceNet of ModBus TCP beslaan elk een groot deel van de digitale snelweg. Deze protocollen zijn weliswaar voor bepaalde apparatuur vereist, voor de communcatie tussen apparatuur en systeemonderdelen van verschillende herkomst op industrieel niveau zijn zij echter niet geschikt. Om de vrije combinatie van verschillende componenten mogelijk te maken, is daarom een universele communicatiestandaard noodzakelijk. En die biedt ethernet. Hoe kan een ander protocol, namelijk ethernet, ertoe bijdragen dat het kabelnet van zijn beperkingen verlost wordt? De verklaring begint bij de basis, helemaal onderaan dus. Het mooie aan het ethernetprotocol is, dat ethernet op de onderste drie lagen van een zevenlaagse structuur ageert. Op weg naar boven kan het verwerkt en in segmenten worden opgedeeld die Ethernet/IP, PROFINET, Modbus TCP etc. definiëren. De onderste laag van deze stapel wordt de fysische laag genoemd. Deze bestaat hoofzakelijk uit kabels en connectors. Omdat alle protocollen gebruik maken van kabels en connectors, is het netwerk des te sterker, naarmate deze robuuster en genormeerd zijn. Op weg naar boven worden alle overige protocollen op deze fysische laag opgeslagen. Zolang dus deze fysische laag onveranderd blijft, wordt de opname van de andere protocollen eenvoudig. Daarom staat het ethernet bekend om zijn aanpassingsvermogen en openheid. Openheid betekent veelzijdigheid Talrijke toepassingen en industriële takken hebben deze open protocollen met enthousiasme ontvangen. In combinatie met de Full Duplex-capaciteiten van het Industrial Ethernet is de tijd waarmee gegevens overgedragen worden niet alleen sneller, maar ook deterministisch geworden. Deze openheid, het probleemloze gebruik en de groei-

ende acceptatie van ethernet leiden tot nieuwe ideeën en toepassingen. Terwijl Industrial Ethernet-switches de technologie van onder af aan van Plug-&-Play-switches tot complexe netwerkmanagementfuncties versneld hebben, is de vraag naar deze switches in de industriële sector enorm gestegen. Branches die tot dusver op de veldbustechnologie gericht waren, stappen nu over op de nieuwe technologie. De branches die van deze producten worden voorzien, zijn divers. Windenergie, railtransport, farmaceutische industrie en auto-industrie behoren daarbij tot de belangrijkste nieuwe toepassingsgebieden. Windenergie Duurzame energie heeft de toekomst. De verlaging van de CO2-uitstoot behoort tot de belangrijkste taken van de toekomstige energievoorziening. Windenergie heeft binnen dit kader wereldwijd terrein gewonnen en vertoont vandaag de dag binnen de industriële sector de hoogste groeicijfers en meeste vernieuwingen. Omdat windturbines steeds hoger en in technologisch opzicht geavanceerder worden, neemt ook de lengte van de kabels van de sokkel tot de kruin toe. Hoogtes van meer dan 100 meter zijn daarbij standaard en de grenswaarde van koper wordt daarbij verreweg overschreden. Daarom wordt glasvezel met een maximale lengte van 2.000 m als alternatief aantrekkelijk. Met geavanceerde nominale thermische vermogens is de serie eCon 3062 van harting een adequate optie voor de windenergiesector. Deze switsches worden hoofdzakelijk voor de gegevensoverdracht tussen afzonderlijke windturbines en centraal gestationeerde controleapparatuur gebruikt. Railtransport Netwerken die op besturingen gebaseerd zijn, dienen ervoor te zorgen dat het vervoer van passagiers zonder storingen, betrouwbaar en comfortabel verloopt. Deze doelstelling is vandaag de dag realistischer dan een paar jaar geleden. Eén van de redenen: Ethernet wordt door vooraanstande producenten van railvoertuigen in toenemende mate voor de communicatieprotocollen gebruikt. veiligheid, verkeersleiding, temperatuurregeling en draadloze 3

11


telecommunicatie behoren daarbij tot de centrale toepassingsgebieden. Het productaanbod van harting op het gebied van eCon, sCon en mCon – met elkaar tot een systeem verbonden – ondersteunt dit op basis van Industrial Ethernet. Farmaceutische industrie Medicijnen zijn aan strenge kwaliteits- en chargecontroles onderworpen. Ethernetswitches zoals eCon en mCon voeren deze taken met de grootst mogelijke perfectie uit. De vlotte uitvoering en het ruimtebesparende concept leveren met name in clean rooms onschatbaar veel voordelen op. De vraag naar medicijnen zal verder toenemen – en zodoende ook de vraag naar industrieel ethernet. Auto-industrie Autofabrieken en productiesystemen beschikken noodgedwongen altijd over de nieuwste technieken – de concurrentie- en prijsdruk leidt tot een hoge innovatiegraad. Een vooraanstaande Amerikaanse autoproducent heeft onlangs Ethernet/IP als defacto standaard voor de communicatie in het gehele productiebedrijf ingevoerd. Toepassingen zoals beeldsystemen, robots, lak- en lasprocedures worden met behulp van ethernet gecontroleerd en gestuurd. De ethernetswitches van harting, met name uit de serie mCon 3100, completeren en ondersteunen deze applicaties. Voor de klant levert dit de volgende voordelen op: processen kunnen in realtime gecontroleerd worden, gegevens worden tijdens het proces zelf bepaald, een protocol regelt alle processen en de gehele communicatie, tot slot kunnen installatiewerkzaamheden en vervangingen eenvoudig en snel worden uitgevoerd. Connectors en kabels van harting hebben ook onder de zwaarste omstandigheden in de auto-industrie hun deugdelijkheid voor industrieel gebruik bewezen, en niet in de laatste plaats omdat bij de individuele oplossingen van harting altijd het belang van de klant voorop staat. Dit is slechts een greep uit de markten waarop harting in de afgelopen jaren actief was. Het overgrote deel van de overige industriële productie- en servicemarken is daarbij tot nog toe niet eens ontsloten, het potentieel is echter enorm. Op alle plekken die met gegevensoverdracht en communicatie te maken hebben, speelt ethernet vandaag de dag een prominente rol – of zal ethernet een rol gaan spelen.

12

Industrial Ethernet-industriële toepassingen als standaard Door de toenemende acceptatie van ethernet worden er steeds meer nieuwe toepassingsmogelijkheden onder de zwaarste omstandigheden ontdekt. De reden voor de ontwikkeling van een speciaal „Industrial Ethernet“ is, dat de kabels, connectors, ethernetswitches en het protocol dat hierdoor ondersteund wordt slechts zo betrouwbaar kunnen zijn als de verbindende hardware. De verbindende hardware beidt de grootst mogelijke bescherming tegen warmte, stof, vocht, vibraties en extreme temperaturen: daarom het concept „Industrial Ethernet“. harting biedt daarom niet alleen een omvangrijk assortiment Industrial Ethernet-switches aan, maar beschikt daarnaast over robuuste kabels en connectors die geschikt zijn voor industrieel gebruik, van Plug-&-Play-switches tot complexe gemanagede switches. Naast de kwaliteit van de Industrial Ethernet-producten is het concept van een op waarden gebaseerde techniek (Value Based Engineering) het belangrijkste marktargument voor harting. Want een product kan alleen maar zo goed zijn als de waarden waarop het gebaseerd is: kwaliteit, integriteit, support en knowhow. harting ondersteunt zijn klanten met Cisco Certified Network Analysts. Deze door Cisco gecertificeerde netwerktechnici begeleiden de ontwikkeling van de oplossing die voor de toepassing van de klanten het meest geschikt is. Tevens zorgen zij er met hun werk voor dat het vertrouwen in het product en het ethernetnetwerk versterkt wordt. Ethernet heeft toepassingen en processen toegankelijk gemaakt die tot dusver los naast elkaar bestonden of op grond van ontbrekende communicatiemogelijkheden niet toegankelijk waren. Door Industrial Ethernet zijn er volledig nieuwe mogelijkheden ontstaan en sprongen in de technologische ontwikkeling gemaakt die tot dusver ondenkbaar leken. Daarnaast werden kostenverlagingen, meer gebruikersgemak, robuuste apparatuur en hoge betrouwbaarheid mogelijk. Ken Kotek Senior Product Manager, USA HARTING Technology Group [email protected]


Matthias Fritsche & Andreas Huhmann

Device connectivity in de totale context Aan de toenemende mate aan complexiteit van nieuwe netwerksystemen kan tegemoet worden gekomen door uniformering van interfaces. Nieuwe technologieën, zoals Ethernet worden daardoor gebruikersvriendelijk. Een definitie van apparaatinterfaces, device connectivity zou dus precies hier moeten beginnen.

Opdat in de industriële automatisering gesproken kan worden van compatibiliteit, moeten netwerk, installatie en device connectivity zijn opgelost en gewaarborgd. Als eerste moet het netwerksysteem worden vastgesteld dat voor alle levensaders bij de automatisering (gegevens, signalen, stroomvoorziening) houvast biedt. Daarbij zijn de 400 V

krachtstroom, de data communicatie en signaal transmissie van de apparatuur alle gelijk belangrijk. Bij de installatie zijn er twee mogelijkheden: enerzijds de voorbereiding van de installatie, namelijk bij het bouwen van een functionele eenheid (een soort machine), geba3

POWER SIGNAL

DATA

13


seerd op geconfectioneerde bekabelingscomponenten, en aan de andere kant het opzetten van het netwerk ter plekke op basis van eenvoudige snelle aansluitingstechnieken. In elk van deze gevallen moet de installatie optimaal aan de applicatie worden aangepast. In beide gevallen moet echter met de andere geïntegreerde functionele eenheden (automatiseringsapparaten) rekening worden gehouden. Deze apparaten hebben systeemspecifieke interfaces die door het netwerk worden bepaald. Vanuit deze overweging volgt dat pas als het netwerk, de installatie en de device connectivity een afgestemd systeem vormen, wordt uit functioneel en installatieoogpunt een optimale oplossing verkregen. Een veelomvattend systematische zicht op de totale samenhang leidt dus tot functionele device connectivity-concepten die de oplossing van detailproblemen duidelijk verlichten.

Afb. 1: Aansluittechniek voor printplaten

14

harting device connectivity Er zijn net zoveel mogelijke oplossingen voor device connectivity als er apparatuur voor industriële elektronica is. harting biedt voor industriële elektronica een ruim bemeten standaardportfolio aan device connectity voor gegevens, signalen en stroomvoorziening. Daarmee kunnen connectivity-oplossingen voor de meeste toepassingen snel en eenvoudig worden gerealiseerd. Specifieke eisen, met name aan interfaces ontstaan door markt-

trends zoals minimalisering van de bouwgrootte, toename van de apparaatprestaties en gebruik van Ethernetcommunicatie met steeds hogere transmissiesnelheden. Het concept device connectivity, dat harting ontwikkeld heeft en waarin de gehele competentie en ervaring van de onderneming samenkomt, opent echter mogelijkheden om vanuit de aansluitoplossing het totale systeem te bezien en zo aan de gestegen (en verder stijgende) eisen optimaal te kunnen voldoen. Zo wordt de uit de telecom connectivity stammende MicroTCA-insteekverbinding als board-to-board-insteekverbinding sinds een tijdje ook voor apparaten uit de aandrijf-, besturings- en computertechniek gebruikt. Ook de nieuwste generatie push-pull-insteekverbindingen vindt als robuuste cable-to-board-oplossing in deze beide marktsegmenten haar toepassing. Daarmee wordt op het moment de convergentietrend bevestigd op het gebied van de aansluittechniek voor apparaten met de daaruit resulterende synergieën. Dit heeft verstrekkende gevolgen voor de marktpositionering van harting: harting biedt meer dan innovatieve apparaatstekkerverbindingen alleen, namelijk totaalconcepten van device connectivity, insteekverbindingen met geconfectioneerde eenheden tot aan complete backplanes. harting is voor device connectivity de partner in het design-in-proces De consequenties reiken tot ver in de samenwerking met harting-klanten: de verhouding tussen beide laat de conventionele band tussen klant en leverancier volledig los. harting wordt meer en meer door klanten bij de verdere ontwikkeling van de eigen producten en productie-installaties betrokken. Naast de contactpersoon staan klanten tegenwoordig ook de kennis en competentie van experts tot hun beschikking. Van technische applicatie-ondersteuning met apparaatspecifieke know-how tot aan een staf van experts voor HF (hoogfrequent) toepassingen, EMC (elektromagnetische compatibiliteit), behuizingstechniek, mechanische robuustheid, krachtstroom en installatieconcepten (bekabelingsklassen). Zo kunnen toepassingen al in het voortraject gesimuleerd worden en in een geaccrediteerd laboratorium als begeleiding bij de ontwikkeling worden getest. harting Technologiegruppe (harting technologiegroep) beschikt over alle sleuteltechnologieën voor


de integratie van device connectivity, zoals bijvoorbeeld aansluittechniek op printplaten in SMT, SMC, THT of injectietechnologie. Met de gebruikersgroepen worden daarnaast connectivityoplossingen gebouwd die in de internationale standaardisering worden opgenomen. De apparaatfabrikanten bepalen daarbij welk aandeel in het design-in-proces harting voor haar rekening neemt. Er zijn in dat kader drie trajecten om met harting tot een optimale aansluittechniek te komen: 1. De apparatuurfabrikant vindt de passende aansluittechniek in de DeviceCon-catalogus en draagt zelf zorg voor het design-in met ondersteuning van de afdeling technische applicatiesupport 2. De apparatuurfabrikant definieert de vereisten op de apparaatinterfaces en harting ondersteunt hem bij de keuze van de aansluittechniek. 3. De apparatuurfabrikant plant een nieuwe generatie apparatuur met geïndividualiseerde aansluittechniek. In het kader van een gezamenlijk project met harting wordt de nieuwe aansluittechniek gedefinieerd. Zo ontstaat een op maat gesneden en economische oplossing voor serie-producten. In die laatste variant kan in de samenwerking tussen harting en de harting-klant een nieuwe ontwikkelingskwaliteit behaald worden die niet alleen performance-optimalisatie mogelijk maakt, maar potentieel ook kostenreductie, met name van de kosten voor de ontwikkeling van de zijde van de klant. Device connectivity speelt daarbij mee in het kader van een algemeen bruikbare industriële automatiseringsoplossing die wederom drie vereisten aan elkaar koppelt: systeemeisen, installatie-eisen en apparatuureisen. Vanuit het netwerksysteem wordt de technische eis aan het apparaatinterface gegenereerd. De eisen aan de installatie komen meer voort uit de applicatie bij de gebruiker. De elektronica en de opbouw van het apparaat bepalen ten slotte de integratiemethode. Op alle drie deze gebieden is harting betrokken om het omvangrijke concept van device connectivity in te kunnen zetten. De resultaten bevestigen deze betrokkenheid.

1. De systeemvereisten Netwerksystemen zoals bijvoorbeeld PROFINET worden door gebruikersgroepen zoals PNO (PROFIBUS Nutzerorganisation e.V.) gegenereerd. Deze organisaties leggen de eisen zoals HF-performance of juist insteekgericht vast. Op dit moment is een duidelijke trend te zien in de richting van verdere systemische interfaces naast de communicatie. Zo heeft PROFINET inmiddels ook de insteekverbinding voor de 24 V-stroomvoorziening en een 400 V krachtstroom verbindingsstekker gedefinieerd. Voor Ethernet volgens IEEE 802.3 werd door PoE daarnaast de stekkerverbinding voor de stroomvoorziening van apparaten vastgelegd. En ook de machinebouw heeft in ISO 23 570 de interfaces voor gegevens, stroomvoorziening en sterkstroom eenduidig gespecificeerd. De consequenties die al deze vastleggingen hebben zijn zeer uitgebreid. Des te belangrijker is het engagement van harting in organisaties en verbanden om voor apparaten steeds een voor de toekomst geschikte optimale connectivity te kunnen garanderen. 2. De installatie-eisen Organisaties en verbanden definiëren gewoonlijk alleen functionele eisen aan stekkerverbindingen. Wanneer het om de installatie gaat dan is de concrete gebruiker aan zet. Een fabrikant van seriemachines neigt vaak naar voorgeconfectioneerde bekabelingseenheden. Wanneer een netwerk echter pas ter plekke wordt geïnstalleerd, dan krijgt de keuze van een adequate aansluittechniek een beslissende betekenis. De functionaliteit van stekkerverbindingen die een eenvoudige snelle aansluiting mogelijk moeten maken is hier bepalend. harting heeft met de aansluittechniek Han Quick Lock® een oplossing gepresenteerd die ter plaatse geconfectioneerd kan worden en die bovendien een hoge contactdichtheid heeft. Optimale installatieconcepten kunnen alleen in samenwerking met de gebruiker worden geformuleerd. En de apparaten moeten deze installatietechniek ondersteunen. Een voorbeeld is het installatieconcept van de Duitse automobielproducenten. Hier zijn bewust alle partijen erbij gehaald om in de toekomst op een algemeen bruikbare oplossing terug te kunnen grijpen. Het concept is in nauwe afstemming met PNO omgezet om ook met de systeemaspecten rekening te houden. De automobielfabri3

15


kanten als gebruikers hebben hun experts ingebracht bij het onderhouden van hun know-how op het gebied van installatie. Apparaatfabrikanten en fabrikanten van stekkers – waaronder harting – waren aanwezig toen de oplossing gedefinieerd werd. 3. De apparatuureisen Ieder installatieconcept hangt totaal af van passende interfaces. Vanuit de apparaatfabrikanten gezien is het probleem eenvoudig oplosbaar: zij besluiten voor een bepaalde stekkerverbinding die voor hún apparaat optimaal is. Eisen van het systeem, maar ook die van de gebruiker worden daarbij in veel gevallen buiten beschouwing gelaten. Dat leidt er niet in de laatste plaats toe dat verschillende apparaatfabrikanten verschillende verbindingsstekkers gebruiken die niet compatibel zijn met de eisen die aan de installatie en het systeem worden gesteld. Daarbij stellen apparatuurfabrikanten terecht eisen aan verbindingsstekkers die tot gestandaardiseerde oplossingen zouden kunnen leiden: apparaten worden uitgevoerd met een printplaat. Daardoor zijn alleen verbindingsstekkers bruikbaar die op printplaten in hetzelfde proces met de andere componenten tegelijk kunnen worden geassembleerd en gesoldeerd. Hier biedt SMT (Surface Mounted Technology) een uniforme technologie voor de opbouw van apparatuur. Wanneer de verbindingsstekkers vanwege de specifieke uitvoering van de apparatuur niet op de printplaat geïntegreerd worden, zijn alternatieve concepten noodzakelijk waarbij de verbindingsstekker bijvoorbeeld via een flat-cable op de printplaat wordt aangesloten. In het IP 67-bereik, voor apparaten dus, die direct ter plekke, bijvoorbeeld in de ruwe omgeving van een machine worden ingezet moet bovendien een integratieconcept voor de behuizing worden gerealiseerd die individueel met de apparaatfabrikant moet worden afgestemd. Voorbeeld harting PushPull Hybrid: van netwerk via de installatie apparaatstekkerverbinding De drie variabelen systeemeis, installatie-eis en apparatuureis moeten om de optimale device connectivity te ontwikkelen in een totaalconcept tot een concept voor een stekkerverbinding worden samengevoegd. Alleen

16

een fabrikant die met systeemverantwoordelijken, met gebruikers en apparaatfabrikanten intensief probeert te communiceren kan dergelijke nieuwe normen voor de installatie definiëren. En alleen een fabrikant die op al deze drie terreinen succesvol producten realiseert beschikt over de competentie de complexe eisen die daaraan verbonden zijn te kunnen uitvoeren. harting positioneert zich met de strategische koers op device connectivity, installation connectivity en network system als totaalaanbieder van ook complexe en systematische oplossingen. Met het PushPull-concept kon harting reeds in het verleden de nieuwe norm stellen. Na het installatieconcept van Duitse automobielproducenten met de Han® PushPull gaan we nu naar de volgende ronde. Nieuwe concepten bij de machine-installatie zijn nodig. De omschakeling van de communicatietechnologie naar Ethernet biedt ook de mogelijkheid om de machine-installatie significant te vereenvoudigen. Wordt daarbij rekening gehouden met de eisen van een seriematig vervaardigde machine om de ruimtelijke uitbreiding klein te houden, dan worden de afzonderlijke intelligente apparaten op kleine afstand rondom een centrale besturing opgesteld. De grootste efficiency en beste performance heeft in dit soort gevallen een ster-topologie. De stroomvoorziening van de componenten in een hybride ster-topologie onderscheidt zich daarentegen principieel van een lijn- of ring-topologie. Omdat cascadering bij stertopologie ontbreekt kan de maximale belastbaarheid van een afzonderlijk device worden aangepast. Bij stertopologie zijn 5 A voldoende. Deze reductie maakt optimale hybride stekkerverbindingen mogelijk. harting heeft hiertoe een power-stekkerverbinding ontwikkeld die ook Ethernet-communicatie doorlaat: harting PushPull Hybride. Daarbij komt harting PushPull Hybrid ook aan de eis van apparaatfabrikanten tegemoet om door minimalisering deze stekkerverbinding ook in kleine apparaten te kunnen integreren.


Afb. 2: De DeviceCon Selection Guide

Gemakkelijk naar passende device connectivity met de DeviceCon Selection Guide harting heeft de drie vereisten (systeem, installatie, apparatuur) systematisch opgezet en in de nieuwste generatie van de productinformatie van de DeviceCon Selection Guide omgewerkt, die onderdeel is van de nieuwe DeviceCon catalogus. Dit maakt het voor apparatuurfabrikanten mogelijk om al bij de eerste stap van de keuze van verbindingsstekkers met alle aspecten rekening te houden die bij de integratie in zijn apparatuur, bij de installatie van zijn apparatuur door de gebruiker en met in achtneming van de compatibiliteit van zijn apparatuur in het totale systeem van belang zijn. Zo wordt direct duidelijk dat een stekkerverbinding in SMT-bouwvorm voor de eenvoudige confectie te plekke door HARAX®- aansluittechniek en conform met

de PROFINET-eisen de beste oplossing is. Omdat harting stekkerverbindingen altijd in de totale context van een algemeen bruikbare automatiseringsoplossing passen, zijn optimale apparaatinterfaces mogelijk. Apparatuurfabrikanten kunnen hier net als de latere gebruikers optimaal van profiteren.

Matthias Fritsche Product Manager Device Connectivity, Electric HARTING Technology Group [email protected]

Andreas Huhmann Director Strategic Marketing, ICPN HARTING Technology Group [email protected]

17

te c.News 16: L eiderschap op he t geb ied van technolo gie

Prof. Dr. Martin Riedmiller, Dr. Volker Franke, Wilhelm Finke, Frank Tegeler

RoboCup World Championship De wereld van de kunstmatige intelligentie baant ons de weg naar een tijdperk waarin robots ons terzijde zullen staan. En dat niet alleen in de industrie, maar ook bij onze dagelijkse activiteiten. De Universität Osnabrück en harting werken eraan om het voetbalrobotteam van de Universität Osnabrück opnieuw naar de kampioenstitel te leiden.

Een speelse introductie in de wereld van de kunstmatige intelligentie vormt het Brainstormers Projekt, dat in het jaar 1998 werd opgericht. Het project heeft tot doel om autonome agents die tot leren in staat zijn complexe omgevingen te laten onderzoeken. Als voldoende complex toepassingsgebied werd voor robotvoetbal gekozen omdat hier niet alleen maar complexe eisen aan de manier van bewegen worden gesteld, maar ook elementen als speelse intelligentie en teamwork met een wedstrijdelement tegen antagonisten relevant zijn. De robotvoetbalteams gaan hierbij in de RoboCup kampioenschappen de strijd met elkaar aan. Het onderzoeksobject is gebaseerd op de centrale basisgedachte achter kunstmatige intelligentie: computerpro-

18

gramma‘s leren voortdurend en zelfstandig met behulp van trial and error om de juiste beslissingen te nemen. De basisprincipes van dit kunstmatige leerproces zijn sinds het begin van de negentiger jaren bekend. De actuele vraagstelling is de schaalbaarheid van de onderliggende principes op complexe, en daarmee praktijkrelevante probleemstellingen. Daartoe is het robotvoetbal een geschikt begin en het Robocup-kampioenschap de gelegenheid om nieuwe methoden en procedures toe te passen en zich met onderzoekteams vanuit de hele wereld te meten. De RoboCup is een internationaal initiatief ter stimulering van het onderzoek naar de vakgebieden “kunstmatige intelligentie” en “autonome mobiele robots”. De wetenschappelijke en technische uitdaging bestaat eruit om voor 2050


een team van robots te ontwikkelen dat het succesvol kan opnemen tegen een menselijk voetbalkampioensteam. Jaarlijks vinden er wereldkampioenschappen plaats waarbij de teams hun nieuwigheden met elkaar meten en onder elkaar uitwisselen. Nieuwe ideeën verspreiden zich op deze manier efficiënt en zeer snel. Het team van de Brainstormers uit Osnabrück treedt sinds 2003 met zes robots aan in de MidSize Liga en in 2006 en 2007 kon met veel succes de titel wereldkampioen worden behaald. Basis van dit succes is behalve de software van de robots ook een geschikte hardware die varieert van chassis, actuatoren en sensoren tot de computer met bijbehorende stroomvoorziening. Op dat punt begint de samenwerking met harting, dat zich in een eerste stap bij de ontwikkeling concentreert op het apparaat dat de bal moet schieten. Dit apparaat is een centraal onderdeel van een voor wedstrijden geschikte robot. Doelen ervan zijn precieze schoten met een hoge snelheid en een variabele schiethoogte, zodanig dat van de robots van de tegenpartij topprestaties op het gebied van sensoren en reactiesnelheid wordt verlangd. Daarnaast moeten ook precieze passes met flexibele schietkracht mogelijk zijn, de basis van ieder succesvol teamspel. De tegenwoordig gebruikte schietapparatuur voldoet meestal slechts aan een van deze vereisten. Er worden deels snelheden van tot 9 m/s en schiethoogtes van meer dan 4 meter bereikt. Deze mechatronische apparaten maken gebruik van verschillende primaire energievormen als pneumatiek, veerkracht of elektromagnetische voorzieningen. Ze moeten zeer compact zijn, op beperkte ruimte en energiebesparend gerealiseerd worden. Daarnaast vraagt het om een zeer hoge mate aan robuustheid tegen schokken, slaan en vibraties. Daarbij moet wel aan de relevante veiligheidsnormen worden voldaan om gevaar voor toeschouwers en bedieners te voorkomen. harting onderzoekt onderzoekt daarom op het ogenblik de actuele kracht van het schietapparaat van de brainstormers door middel van een snelheidsmeetinstallatie, die in principe bestaat uit een foto-elektrische cel en een computerprogramma. Bij de snelheidsmeting wordt tevens rekening gehouden met de hoek waaronder de bal wordt geschoten. Het verloop van de beweging wordt verder met behulp van een high-speed camera precies geanalyseerd. De eerste meetresultaten en evaluatie van het beeldmateriaal hebben al tot de keuze van een nieuw schietcilindersysteem geleid die bij de eerste proeven een verdubbeling

van de balsnelheid kon bereiken. Verdere gedachten gaan in de richting om daarnaast nog de vlieghoogte van de bal te sturen. Zelfs de nóg zo uitgekiende KI-systemen kunnen dus hun volledige potentieel niet benutten als er geen mechanische omzetting mogelijk wordt gemaakt Daarbij telt ook dat een bal afhankelijk van de spelsituatie op dat moment moet kunnen bewegen, dus dat de schietsterkte wordt gevarieerd. De verder ontwikkelde mechanica van het schietapparaat zal dit in de toekomst mogelijk maken. De Brainstormers zullen hun nieuwe spelniveau, dat ze te danken hebben aan het nieuwe schietapparaat en een betere leergedrag van de software, de vuurdoop geven op het German Open van de RoboCup Meisterschaften in april 2008. Daar is het zaak dat ze opnieuw hun titel gaan verdedigen. De samenwerking tussen de AG Neurinformatik van de Universiteit van Osnabrück en harting Technologiegruppe blijkt nu al een voltreffer voor het Brainstormers team. Daarbij staan achter de speelse introductie in de fascinerende wereld van de kunstmatige intelligentie voor h arting Technologiegruppe beslist ver reikende ervarings- en ontwikkelingspotentiëlen. Zeker wanneer je er vanuit gaat dat in een niet meer al te ver van ons verwijderde toekomst robots meer taken van de mens zullen overnemen. En daarvoor trainen ze dus nu al.

Prof. Dr. Martin Riedmiller Neuroinformatics, Information Engineering and Cognitive Science Department University of Osnabrück

Dr. Volker Franke Managing Director Applied Technologies HARTING Technology Group [email protected]

Wilhelm Finke Director Measurement and Testing Technology HARTING Technology Group [email protected]

Frank Tegeler Measurement and Testing Engineer HARTING Technology Group [email protected]

19

tec.News 16: Veiligheid

20


Dietmar Maicz, Walter Gerstl & Britta Rohlfing

Grootste precisie en snelheid bij railinfrastructuurmetingen De snelle en precieze registratie van de toestandgegevens van de trein staat centraal bij beheerders van railinfrastructuur. ARGOS® meetplaatsen meten de dynamische looptoestand van treinen bij bedrijfssnelheid, met de noodzakelijke precisie en betrouwbaarheid. Het harting bekabelingconcept leidt direct tot voordelen op het gebied van kosten en prestaties: door de hoogwaardige en robuuste oplossing alsmede door gereduceerde installatietijden. 3

3

21


1. Toestandmeting als railinfrastructuurtaak In de geliberaliseerde Europese railverkeersmarkt is iedere spoorwegonderneming gerechtigd om zowel de lokale als nationale spoorlijnen te gebruiken, in vaktaal ook ‚vrije netwerktoegang‘ genoemd. De eigenaar en/of gebruiker van de infrastructuur heeft de verantwoording voor de uitmuntende staat van de infrastructuur. De gebruiker moet met zijn wagons aan een vooraf gedefinieerde kwaliteit voldoen. Trein- en infrastructuurexploitanten hebben tegenstrijdige belangen. De treinexploitant wil zoveel mogelijk lading met zo goedkoop mogelijke wagons transporteren. Goedkopere wagons hebben echter dikwijls slechtere loopeigenschappen, die bijgevolg nadelig op de kosten voor onderhoud uitwerken. Doel van de infrastructuurexploitant is om de kosten voor het gebruik van die infrastructuur volgens de daadwerkelijke belasting van deze infrastructuur af te rekenen. Bij de verscheidenheid aan klanten die zijn railnetwerk gebruiken, zou een individuele afrekening door een geautomatiseerd systeem in de toekomst sterk kunnen worden vereenvoudigd. ÖBB (de Oostenrijkse spoorwegen, Infrastruktur Bau AG, Stab Forschung & Entwicklung) hebben gezamenlijk met HBM en andere partners hiervoor een meetsysteem ontwikkeld onder de naam ARGOS®, waarmee de onderhoudsstrategie kan worden geoptimaliseerd. Bovendien dienen de met ARGOS® verkregen gegevens ter controle van de loopzekerheid van railvoertuigen. Met harting werd een systeemleverancier voor kabelbundels gekozen die door een jarenlange ervaring in de spoorwegmarkt een optimale klantgeoriënteerde oplossing kan aanbieden. 2. Lokale meetstations De lokale meetplaatsen van ARGOS® maken het continu bewaken van de voertuigtoestand, alsmede van de belasting van de bovenbouw mogelijk. Iedere keer dat een wagon over een meetinstallatie rijdt, volgt een beoordeling van het kwaliteitsniveau van iedere afzonderlijke wagon tot aan de afzonderlijke wielen in de trein toe. ARGOS® werd ontwikkeld met het doel om meetnauwkeurigheid te leveren voor elk benodigd niveau. Hoe hoger de belastbare nauwkeurigheid van de gemeten waarden, hoe hoger de acceptatie van voertuigexploitanten en toelatingsinstanties. Bovendien is voor een hele verscheidenheid aan genormeerde grenswaarden een zeer hoge meetnauwkeurigheid nodig om ze überhaupt op een technisch behoorlijke wijze te kunnen bewaken.

22

Afb. 1: harting metalen box met de Han® Modular Compact en harting sub-D in een metalen behuizing

De ARGOS® meetuitrusting bemoeilijkt het normale railverkeer op geen enkele wijze. Met ARGOS® uitgeruste railsegmenten kunnen net als het totale railnet trajectsgewijs worden geslepen, geherprofileerd en de dwarsliggers kunnen normaal worden ondergestopt. De te meten wagons hoeven niet noodzakelijkerwijs van een extra uitrusting met transponders o.i.d. te worden voorzien. Optioneel kunnen wel voertuigdetectiesystemen (transponders/RFID) of optische voertuignummerdetectievoorzieningen worden geïntegreerd. De bekabeling tussen sensor en meetversterkersysteem speelt in het ruwe, aan het weer blootgestelde en elektromagnetisch problematische spoorbedrijf een belangrijke rol bij het totale systeem. Om de kosten van de levenscyclus van het ARGOS®systeem te optimaliseren werd een uniform steekbaar uitgevoerde bouwwijze toegepast. In nauwe samenwerking met de systeempartners ontwikkelde harting een modulair, gestandaardiseerd bekabelingssysteem, dat aan alle oplossingsvarianten voldoet met maar weinig van elkaar verschillende basiscomponenten. Naast lagere systeemkosten leidt dit tot een duidelijke kostenreductie bij het in voorraad houden van vervangende onderdelen en tot vereenvoudiging van zowel installatieplanning als onderhoud. Aan de basiseis van kortere installatietijden van de installatie aan de railzijde kon met deze op maat gesneden oplossing probleemloos worden voldaan. Niet alleen na in gebruikname, maar al bij de installatie (die overwegend


tijdens de nachtelijke uren werd uitgevoerd) werden de kosten aanzienlijk gereduceerd door voorgeconfectioneerde en geteste kabels die ter plekke eenvoudig, snel en foutvrij in elkaar gestoken konden worden. Een uitgekiend en makkelijk te begrijpen beletteringssysteem reduceert de inspanning bij de installatie aanzienlijk. Het harting-systeem bestaat uit hoogwaardige kabels, kabelwartels en stekkerverbindindingen (behuizing HanModular Compact, Han® 3A M met Han® Q7/0 en InduCom met sub-D) in IP 67 en biedt de grootst mogelijke bescherming tegen omgevingsinvloeden zoals schoksgewijs schudden, vibraties, zon, stof, regen, ijs en olie in een elektromagnetisch belaste omgeving. De complete kabelbundel, van sensor tot aan meetversterker wordt door harting geleverd volgens specificaties van Hottinger Baldwin Messtechnik GmbH, dat verantwoordelijk is voor de sensoren en de meetgegevensregistratie van het project. 3. ARGOS® systeem level 1 t/m 4 Het ARGOS® systeem kan, naar wens in vier varianten en meet-levels worden geleverd (zie afb. 2 a-d): R ijweg ontsporingsdetectie (level 1) Automatische treinbewaking (Q-belasting, wielvormafwijkingen) (level 2) Automatische treinbewaking met ontsporingveiligheidsmeetplek (Q- en Y-belasting, voertuigloop, wielvormafwijkingen, lawaai, voertuigtoelating) (level 3) Meetrailboog volgens EN 14363 (level 4) l

l

l

l

l

Level 1: ontsporingsdetectie In het verleden deden zich ongevallen voor, in het bijzonder zware ongevallen op risicoplekken (tunnels, bruggen en wissels), door het ontsporen van afzonderlijke assen die over langere afstand buiten de rail werden meegetrokken. Zelfs wanneer dit niet tot ongevallen leidde werden lange railtrajecten door de ontspoorde wielen beschadigd. Wanneer dit op een railtraject met vaste railbaan gebeurt dan zijn de gevolgkosten vanwege de arbeidsintensieve sanering aanzienlijk. Omdat het voor de machinist onmogelijk is om slechts één afzonderlijke ontspoorde as te ontdekken is de omweg via een

technisch bewakingssysteem voor risicovolle trajecten nodig. Het ARGOS® level 1 systeem detecteert ontspoorde wagons en geeft deze informatie door aan een signaalvoorziening. Het bijzondere van het ARGOS® level 1-systeem is het vermogen om het gehele gebied tussen de beide rails te bewaken. Dit betekent dat een ontsporing zelfs ontdekt wordt als het wiel vlak naast de rail over de bevestigingselementen loopt. Het systeem bestaat typisch genoeg uit vier in serie geschakelde sensoren die op de as bevestigd zijn om ook springende ontspoorde assen te ontdekken (een probleem dat zich bij hoge snelheden voordoet). Uitvoerige tests hebben aangetoond dat het systeem bij snelheden van meer dan 300 km/h uitstekend functioneert. Zoals alle ARGOS®producten is ook dit systeem uiterst onderhoudsvriendelijk. Alle railbevestigingselementen kunnen ook zonder demontage van de level 1-sensor worden geïnspecteerd en onderhouden. Level 1 is zowel inzetbaar op houten, betonnen en stalen bielzen alsmede op een vaste railbaan. De level 1-sensor bestaat uit in de industrie beproefde krachtsensoren die met speciaal gevormde platen zijn verbonden. Door de eenvoudige en mechanisch robuuste constructie en de logische koppeling van alle sensorelementen kan een loos alarm praktisch worden uitgesloten. ARGOS® level 1 is een eenvoudig bedrijfszeker en gunstig geprijsd systeem dat een veilige detectie van ontspoorde assen voor risicoplekken als tunnels, bruggen of wissels garandeert. 3

Afb. 2a: ARGOS® level 1 – ontsporingsdetectie

23


Niet-ronde plekken aan wielen

Beladingstoestand treinopstelling

Q-dynamisch

wel de dynamische horizontale als verticale krachten geregistreerd. Door het vroegtijdig registreren van onregelmatigheden aan voertuigen, door middel van wielkrachten en wielvorm kunnen ontsporingen preventief voorkomen worden. Net als bij level 2 leveren de level 3 meetstations lange termijnstabiele meetresultaAfb. 2b: ARGOS® level 2 – Beladingstoestand en vlakke plekken aan wielen (‘vierkante wielen’) ten binnen maximaal 120 seconden (typisch 30 seconden) naar de decentrale treindienstleiding. Gewoonlijk is de met deze Level 2: Q-krachten en wieldefecten Met ARGOS® level 2 is het mogelijk om onregelmatighe- installatie meetbare instabiele wagonloop een probleem den van de wagons en wieldefecten (wielvormafwijkin- dat bij goederenwagons vanwege een ongelijkmatige laadgen) door meting van de hoek van de kracht op de wielen toestand of wieldefect optreedt. De door geluidsemissie (quasi-statische en dynamische kracht) te detecteren (zie van de wagons veroorzaakte trillingen op de rails kunnen afb. 2c). Bij gebruik van deze betrouwbare meetplekken verder als vibraties worden gemeten. De hoogwaardige bij de controle van de wagontoestand kunnen veel meer meetapparatuur in de vorm van sensoren, bedrading en onvolkomenheden aan een wagon ontdekt worden dan bij stekkerverbindingen worden door de trillingen niet beïnvloed, wat een belangrijk kwaliteitskenmerk van het totale de traditionele treinbewaking. systeem vormt. Level 3: Y/Q-krachtmeting Naast de metingen van level 2 meet de level 3-uitvoering Level 4: meetrailboog volgens EN 14 363 ook de horizontale (Y) kracht. Hierbij worden continu zo- Bij de tot nu toe gebruikelijke afzonderlijke meetplekken is het niet mogelijk om de beïnvloeding van de wissel op de assen bij Y- en Q-kracht Uitdraaimoment Wankeleigenschappen meerassige wagons te detecteren en dat bij de evaluaties te betrekken. Dit kan bij keuringsritten leiden tot niet-reproduceerbare meetresultaten. Voor een rechtzeker bewijs is echter de grootste nauwkeurigheid van de gemeten waarde noodzakelijk. Met behulp van omvangrijk theoY- en Q-kracht Instabiliteit Railschuifkrachten Geluidsemissie retisch en praktisch onderzoekswerk kon een systeem worden ontwikkeld dat continu Y- en Qkrachten met een totnogtoe nooit behaalde nauwkeurigheid kan bepalen. Vanwege de praktische meettechnische ervaring en de railtechnische know-how is met Afb. 2c: ARGOS® level 3 – Dynamisch verloop ARGOS® level 4 een voor zowel

24


>2a+ +2a*

zo een optimale planning van onderhoudswerk<2a* min 16,8 m zaamheden mogelijk te 4,2 m De positie kan maken. Vooral bij goedeworden gekozen 4,8 m rentreinen kunnen de on4,2 m >3 m derhoudskosten door het bewaken van de daadwerMeetveld 1 kelijk getransporteerde Mee Rijrichting vrachten en de technische t veld 2 toestand geoptimaliseerd worden. ARGOS® level 1 en level Afb. 2d: ARGOS® level 4 – meetrailboog volgens EN 14 363 2 leveren meetresultaten volgens eenduidige norrailvoertuigproducenten als voor keuringsinstanties on- men en kunnen essentiële delen van de lokale TSI spotontbeerlijke oplossing ontstaan. onderzoek optimaliseren. De betrouwbaarheid en precisie van ARGOS®-systemen maken een stijging van het veilig4. Systeemkwaliteiten heidsniveau mogelijk, ze reduceren de belasting van het ARGOS® level 1 is het ideale systeem voor de vaststelling milieu door de reductie van geluid en trillingen, leiden van ontspoorde assen voor risicopunten in het railnet om tot een meer realistische afrekening van de kosten van gevolgschade na een ontsporing te minimaliseren, respec- gebruik van infrastructuur voor de gebruiker en tot een tievelijk te beperken. ARGOS® level 2 kan via Q-meting ui- daling van kosten bij de netwerken materieeleigenaren. terst precieze gegevens produceren over de wagontoestand De complete kabelbundel is met een harting systeemoplos(asbelasting en beladingsfouten) meteen na het passeren sing verder ontwikkeld. Naast kortere installatietijden en van een wagon. ARGOS® level 3 kan door Y/Q-meting daar- lagere life-cycle-kosten maakt de gestandaardiseerde, monaast ongevallen preventief verhinderen en kan een mi- dulaire oplossing de producten van de ARGOS®-installatie nuut na de meting zeer precieze gegevens over de wissel- mogelijk, ook bij grotere aantallen. werking tussen wielen en rails leveren. Als optie kunnen met ARGOS® level 2 en level 3 daarnaast wielvormfouten precies herkend worden. Als verdere optie is het mogelijk om wagons met een grote geluidsemissie en veroorzakers van trillende bodem te herkennen. Dietmar Maicz Project Director Railway De kosten die verbonden zijn aan de levenscyclus van de Hottinger Baldwin Messtechnik GmbH, Austria infrastructuur stijgen sterk wanneer de belasting door [email protected] wagons niet overeenstemt met de bij de constructie van het traject vastgelegde waarden. Vlakke kanten aan wielen kunnen de onderhoudskosten bijvoorbeeld aanzienWalter Gerstl Market Manager Transportation, Austria lijk verhogen. Hetzelfde geldt voor de overschrijding van HARTING Technology Group grenswaarden van statische en dynamische krachten. Dit [email protected] nieuwe systeem zorgt voor een zekere, continue bewaking van deze waarden. ARGOS®-gegevens kunnen ook voor een optimale onderBritta Rohlfing Market Manager Transportation houdsstrategie van railvoertuigen worden gebruikt. ARHARTING Technology Group GOS® maakte het mogelijk om schade aan afzonderlijke [email protected] wagons te registreren en het schadeverloop te volgen om

25


Michael Seele & Gert Havermann

Innovatieve insteekverbindingen voor MicroTCA™ De gestandaardiseerde hardware-platforms AdvancedTCA® en MicroTCA™ zijn op het gebied van telecommunicatie en datacommunicatie in de afgelopen periode verder ingeburgerd geraakt. Nu groeit ook de interesse vanuit de industrie. harting biedt twee verschillende ingangen om de insteekverbinding voor deze systemen robuust en daarmee voor de industrie geschikt te maken.

MicroTCA™ heeft het potentieel om in de industrie voortaan de standaard te worden. De redenen daarvoor zijn de compacte, maar gemakkelijk schaalbare bouwwijze, gecombineerd met een robuust mechaniek en hoge prestaties. Nu al worden op de markt verschillende systemen aangeboden die zich precies met deze sterke kanten presenteren. De printplaatrandinsteekverbinding van MicroTCA™ is weliswaar nog omstreden. De AdvancedMC™-modules worden direct via een met goldpads bezette printplaatrand op de carrier (bij ATCA®) of de backplane (bij MicroTCA™) aangesloten. Dit principe is al sinds vele jaren de stand der techniek in kantooromgevingen (zoals bijvoorbeeld bij PCI of AGP). De eisen aan dit interface in een industri-

26

ële omgeving zijn echter beduidend hoger. Voorwaarde is een mechanisch stabiele verbinding om ook bij vibraties of schokken een hoge contactzekerheid te garanderen. Daarnaast mag corrosie door een agressieve industriële omgeving niet het contact van de goldpads op de kaartrandinsteekverbinding in gevaar brengen. Ervaringen van gebruikers laten zien dat de nauwe toleranties van de AdvancedMC™ module met de tegenwoordige fabricagetechnieken nauwelijks te halen zijn. Dat blijkt reeds uit de steektongen: een module met de minimaal toegestane steektongbreedte leidt al tot tolerantiewaarden tot aan 0,25 mm, wat overeenkomt met een derde van het contactraster. De norm garandeert weliswaar dat in een


dergelijk geval het contact minstens nog deels tegen de goldpad aan ligt maar dat er niet voldoende zekerheden aanwezig zijn. De contactzekerheid moet dus worden verhoogd. De harting technologiegroep heeft daarom samen met ept GmbH & Co. KG de AdvancedMC™ insteekverbinding in con:card+ kwaliteit ontwikkeld. Een kleine veer, de zogenaamde GuideSpring kan tolerantievariaties via een gedefinieerde positie neutraliseren. Ze drukt de AdvancedMC™ module steeds op de tegenoverliggende zijde van de insteekverbinding. Tegelijkertijd is de positie van de tegenoverliggende wand met 0,075 mm in de richting van het midden verschoven. De mogelijke afwijking van de symmetrie-as van de print-

plaat en de insteekverbinding kan zo tot 60 procent worden gereduceerd. Beveiligde contacten garanderen een lange levensduur Twee verdere verbeteringen van de con:card+ insteekverbindingen zijn direct op de contacten te vinden. Het bijzonder gladde contactoppervlak voorkomt snelle slijtage van de goldpads. Tests hebben aangetoond dat de con:card+ insteekverbinding in vergelijking met traditionele AdvancedMC™ insteekverbindingen na 200 insteekcycli nauwelijks slijtagesporen heeft. Wanneer de goldpads beschadigd zijn dan 3

27


Afb. 1: De innovatieve GuideSpring voorkomt contactonderbrekingen door een gedefinieerde positionering

kan de industriële atmosfeer echter snel tot corrosie leiden wat de contactzekerheid in gevaar brengt. Aan de andere kant beschermt een oppervlak uit palladium-nikkel tegen de grote slijtage die de AdvancedMC™ kaart kan veroorzaken. De randen van de goldpads zijn deels zeer scherp en ook de afkanting van de printplaat kan door het glasvezelhoudende kunststofmateriaal het contactoppervlak blijvend beschadigen. Vergeleken met een oppervlak van puur goud wordt met palladium-nikkel een dertig procent hogere slijtvastheid bereikt

uitgangswaarde nog verder. Er bestaat daarmee in de praktijk zeker een risico voor contactzekerheid. Con:card+ insteekverbindingen worden door middel van injectietechniek op backplane gemonteerd. Ten opzichte van op het oppervlak gemonteerde insteekverbindingen die op de markt zijn heeft injectietechniek, wat schok- en vibratiebestendigheid betreft duidelijke voordelen. Insteekverbindingen die met injectietechniek zijn geproduceerd blijven ook in een industriële omgeving contactzeker en stabiel. De verwerking is niet duur en snel, en een handmatige stap bij het productieproces zoals vastschroeven komt te vervallen. Ook bij de signaaloverdracht overtuigt injectietechniek, de benodigde 12,5 Gbps werden gewoon gehaald.

Risicozone printplaatrand AdvancedMC™ insteekverbindingen voor ATCA® en MicroTCA™ in con:card+ kwaliteit worden gekenmerkt door duidelijk meer robuustheid. De uitdaging voor de insteekverbinding bestaat er echter ook uit dat de fabrikanten van de insteekverbindingen slechts één kant van de verbinding in hun greep hebben. De kwaliteit van de insteekpartner, namelijk de AdvancedMC™ printplaatrand is slechts zeer ruim gespecificeerd. Con:card+ insteekverbindingen kunnen deze problematiek vergaand oplossen en veel van de bestaande risico‘s sterk verminderen. Enkele negatieve aspecten van de kaartrandverbinding kunnen echter uitsluitend door een fundamentele modificatie worden geëlimineerd, en wel met een tweede insteekverbinding. Voor dit doel biedt harting de AdvancedMC™ Plug insteekverbinding aan. De plug vervangt de goldpads op de

Vibratieveilige injectietechniek Opdat een insteekverbinding in een ruige industriële atmosfeer stabiel en veilig voor vibraties kan functioneren moet het veercontact met voldoende normale kracht zijn uitgevoerd. Con:card+ insteekverbindingen zijn zondanig gespecificeerd dat ze aan het einde van hun levenscyclus niet onder een normale kracht van 0,5 N per contact zullen komen. Dit is bij laboratoriumproeven in een relaxatietest aangetoond. De als referentie gebruikte insteekverbindingen zakten reeds bij de levering onder de grenswaarde van 0,5 N. Tijdens een temperaAfb. 2: Slijpsel van een goldpad: Het vrijliggende koper en de onderdoor geëtste rand zijn gevoelig voor corrosie tuurduurtest de lage

28

Afb. 3: Afgebroken goldpads met een scherpe zijkant veroorzaken grote slijtage bij insteekverbindingen


printplaat. De verbinding wordt niet meer direct door de printplaat naar de insteekverbinding op de backplane gelegd, maar indirect via een modulaire insteekverbinding. Constante kwaliteit garandeert een lange levensduur Oorspronkelijk is de plug ontwikkeld voor de MicroTCA™ Carrier Hub en is deze in twee versies verkrijgbaar (zie kader). De eerste versie, de AdvancedMC™ plug kan echter ook op een standaard AdvancedMC module worden ingezet. Het grote voordeel is dat de backplane-insteekverbinding weer een massief contact tegenover zich heeft. Het oppervlak van de goldpads is weliswaar volgens PICMG met hardgoud gespecificeerd maar er bestaat geen eenduidige definitie van hardgoud. Dientengevolge variëren het weerstandvermogen van het goud en de oppervlaktestructuur bij de modules die op de markt worden aangetroffen in hoge mate. Het productieproces van de goldpads met selectieve galvanica leidt tot vrijliggend koper onder het nikkel-/goudoppervlak. Hier kan bij veelvuldige insteekprocedures en bij een industriële atmosfeer snel corrosie ontstaan. Daarnaast treedt onderdooretsing op die in het ergste geval ertoe kan leiden dat fragmenten van het goudoppervlak bij het insteken afbreken. De ervaring van de markt toont verder aan, dat de vereiste 200 insteekcycli voor een AdvancedMC™ module door de fabrikanten van printplaatzijkanten niet gegarandeerd kunnen worden. Met de inzet van een pluginsteekverbinding krijgt de gebruiker inderdaad een product dat tezamen met de con:card+ insteekverbinding van harting op 200 insteekcycli getest is en de hoogste bescherming tegen slijtage biedt. De insteekverbinding op de backplane wordt beschermd, omdat het contact niet meer via een ruw FR4 van een gefreesde afgeschuinde kant sleept, maar over een glad spuitgiet-isolatielichaam. Plug definieert steektongen De toleranties bij fabricage in spuitgiettechniek kunnen aanzienlijk preciezer worden aangehouden dan bij de printplaatproductie. Bij printplaten bedraagt dit slechts eentiende millimeter, bij spuitgiettechniek enkele honderdsten. De steektong van Plug is ontworpen op een maximale

breedte, zodat een ingestoken kaart met Plug nauwelijks speling heeft wanneer een conventionele backplane-insteekverbinding zonder GuideSpring wordt gebruikt. Voor een grote mechanische stabiliteit wordt Plug door middel van een ‘pin-in-hole-reflow’-soldeerproces op de printplaat bevestigd. Plug kan ‘pick-and-place’-compatibel op de printplaat geplaatst worden, en tezamen met de andere componenten in een keer worden gesoldeerd. Naast deze efficiënte en stabiele verwerking bestaat ook de mogelijkheid om de insteekverbinding te vervangen. Dit kan weggooien van reeds van onderdelen voorziene modules voorkomen wanneer de steektong beschadigd raakt.

Afb. 4: AdvancedMC™ module met Plug insteekverbinding

Nóg een voordeel is de gereduceerde insteekkracht door het speciale ontwerp en door een steektongdikte in het minimaal toegestane bereik. De eigenschappen van de signaaloverdracht kunnen bij een gunstige opbouw van de printplaat ten opzichte de printplaatrand met goldpads zelfs verbeteren omdat de signalen niet meer aan het printplaatoppervlak toegevoerd moeten worden. De dikte van de AdvancedMC™ module is door de specificatie begrensd, omdat de kaartrandinsteekverbinding alleen een beperkte diktetolerantie kan opnemen (1,6 mm ± 10%). Met de Plug insteekverbinding kan deze specificatie dus omzeild worden omdat de steektong door de Plug gedefinieerd wordt en verschillende printplaatdiktes ingestoken kunnen worden (zolang het geleidingsmechanisme van het systeem dit toelaat). 3

29


Uitwisselbaarheid reduceert de kosten voor uitval Het gebruik van de harting Plug insteekverbinding draagt bovendien bij tot kostenreductie. Weliswaar ontstaan door de tweede insteekverbinding in eerste instantie meer kosten, deze kunnen echter in tweede instantie door verschillende effecten gecompenseerd worden. Tegenwoordig ontstaan bijvoorbeeld bij het fabricageproces van de goldpads hoge kosten door de selectieve galvanica. De hoge eisen met betrekking tot de tolerantie zorgen daarnaast voor een grote hoeveelheid uitval. De afgeAfb. 5: Voor de MCH-module worden de plug-connectoren op elkaar gestapeld. schuinde kant op de printplaatrand is een extra kritisch punt omdat de contactpads beschadigd kunnen raken. Voor harting Plug MCH (MicroTCA™ Carrier Hub) is de managementmois een eenvoudige board-layout met doorgesoldeerde gaten dule voor MicroTCA™. Door het hoge aantal contacten nodig, die gunstig en zonder bijzondere uitval geprodukan hij tot vier steektongen onderbrengen. De PICMGceerd kan worden. Wanneer een slechte prinplaatrand pas specificatie beveelt het gebruik van een stapelbare bij een van dure componenten voorziene printplaat wordt insteekverbindingen aan voor de MCH-module om zo mechanische toleranties op te vangen. Het harting-conontdekt, ontstaan opnieuw hoge uitvalkosten. De harting Plug kan daarentegen op de module worden vervangen en cept steunt op twee verschillende insteekverbindingen. zo de kosten voor uitval doen dalen. De AdvancedMC™ Plug wordt voor de eerste steektong De Plug insteekverbinding is compatibel met de PICMG gebruikt. Er kunnen tot drie MCH Plugs in het moduspecificaties MTCA.0 R1 en AMC.0 R2 en kan zodoende laire systeem worden gestoken. Voor de mechanische zowel in MicroTCA™ als ook in ATCA® worden ingezet. Met stabiliteit wordt deze stapel met metalen stiften verharting Plug kan nu ook op op de AdvancedMC™ module sterkt. Voor de highspeed-gegevensoverdracht tussen een gedefinieerde verbindingskwaliteit gegarandeerd worde derde en de vierde steektong (switched fabric) is den. Zo biedt harting backplane-fabrikanten met con:card+ daarbij een adapter beschikbaar. alsmede modulefabrikanten met Plug uiterst contactzekere oplossingen aan, om MicroTCA™ en ATCA® ook voor indusDe harting technologiegroep en ept GmbH & triële toepassingen te kunnen gebruiken. Co. KG zijn in 2005 een ontwikkelingssamenwerking aangegaan, om de reeds beschikbare AdvancedMC™insteekverbindingen verder te ontwikkelen en op Michael Seele deze wijze de contactbetrouwbaarheid beslissend te Global Product Manager Metric Connectors, verbeteren. Het resultaat is een nieuwe generatie van Electronics HARTING Technology Group AdvancedMC™-signaalinsteekverbindingen die onder [email protected] het keurmerk; ‘con:card+‘ van harting en ept op de markt werden geïntroduceerd. Met con:card+ hebben Gert Havermann Signal Integrity Engineer, Electronics beide ondernemingen een duidelijk afgekaderd kwaliHARTING Technology Group teitsniveau zekergesteld, en ze bieden daarnaast dual [email protected] sourcing aan.

30


tec.News 16: Systeem - partnerschap

Ole Christian Ruge

Ultrasone avantgarde Beeldvormings- en gegevenssystemen behoren vandaag de dag tot de centrale diagnostische instrumentaria in de geneeskunde. Eén van meest vooraanstaande producenten ter wereld is GE Healthcare waarvan het hoofdkantoor in Milwaukee, VS, gevestigd is. Op het gebied van clinical systems is het bedrijf wereldwijd de grootste leverancier van ultrasone scanners voor ziekenhuizen en dokterspraktijken(*). harting levert sinds 2001 backplanes voor ultrasone apparatuur van GE Healthcare. 3 (*) volgens Klein Report on Medical Diagnostic Ultrasound Market

31


Ultrasone systemen zijn vandaag de dag standaard in de medische anamnese en diagnostiek. De tweedimensionale en eenkleurige apparaten uit de beginperiode hebben zich vandaag de dag tot vierdimensionale en meerkleurige systemen ontwikkeld die de precisie van de diagnostiek aanzienlijk verbeterd hebben. Aan de ene kant staat de variabiliteit in het gebruik en bij de weergave, aan de andere kant de hogere verwachtingen die aan de betrouwbaarheid en uitbreidingsmogelijkheden van de systemen gesteld worden. De ontwikkeling en productie van medische apparatuur is met name bij de uitvoering van procedures aan gedetailleerde voorwaarden onderworpen. In de VS zijn dit bijvoorbeeld de voorschriften van de FDA (Food and Drug Administration). De FDA schrijft voor, hoe producten en processen gedocumenteerd moeten worden, hoe er met fouten en wijzigingsvoorstellen omgegaan en hoe perfecte kwaliteit gewaarborgd dient te worden. Aan deze voorwaarden moeten ook subleveranciers binnen de medische techniek voldoen. GE Healthcare ontwikkelt innovatieve ultrasone systemen doelgericht voor vier takken van de geneeskunde: radiologie, verloskunde en gynaecologie, cardiologie en klinische toepassingen voor medische spoedhulp en operaties. Binnen het productaanbod heeft iedere tak een eigen systeemfamilie die continu verder ontwikkeld wordt door de competentiecentra in de VS, Noorwegen, Oostenrijk, China, Japan, Korea, India en Israël. De huidige ultrasone apparatuur van GE Healthcare bevat algoritmes voor aftastingen met een hoge snelheid en vierdimensionale beelden (met de tijd als vierde dimensie). In vergelijking met de oorspronkelijke, klassieke consoles zijn de systemen ook in ergonomisch opzicht geavanceerder en beschikken vandaag de dag over toetsenborden en monitoren die op drie manieren versteld kunnen worden. Omdat de software voortdurend verder ontwikkeld wordt, is de ultrasone apparatuur vandaag de dag aanzienlijk vriendelijker in het gebruik en kan permanent aangepast worden aan nieuwe mogelijkheden. Er zijn weliswaar al jaren compacte ultrasone systemen die zo groot zijn als een laptop verkrijgbaar, maar de markt voor oplossingen met consoles groeit echter nog steeds gestaag.

32

GE Vingmed Ultrasound VIVID 7

harting is leverancier van backplanes harting Integrated Solutions (HIS) behoort wereldwijd tot de vooraanstaande producenten van backplanesystemen voor industriële oplossingen. Als leverancier voor metrische 2 mm-connectors voor de CEM-onderaannemers van GE Healthcare kwam harting Integrated Systems in 2001 met GE Vingmed Ultrasound (GEVU) in contact en bood de oplossing voor een basisprobleem bij de productie van een destijds nieuw product: GEVU had net de scanner VIVID 7 op de markt gebracht. De toenmalige backplane-leverancier had echter problemen om de metrische connectors in de extreem gevoelige, vergulde moederborden te persen. harting had voor dit probleem dé oplossing: de geheel automatische, elektronische pressfit-machine CPM 2001. De oplossing was een doorslaggevend succes want na een internationale aanbesteding in 2001 werd harting backplane-leverancier voor VIVID 7. De productie begon in de harting-fabriek in Northampton (GB), de levering verliep via harting AS in Noorwegen aan Kitron ASA, de Noorse hoofdleverancier van elektronica voor GEVU.


Technische aspecten De backplane van de VIVID 7 is een meerlaagse printplaat met meer dan 40 metrische HM-connectors van harting. De connectors als interfaces naar de dochterborden zijn alle voor 250 contactvlakken gegarandeerd. GEVU maakt bij backplanes gebruik van de pressfit-methode in plaats van te solderen. Door het inpersen ontstaat er een uitermate betrouwbare verbinding. Bovendien is de productie sneller en voordeliger dan solderen: t hermische schokken die bij het solderen kunnen ontstaan, worden voorkomen A ls de printplaten klaar zijn, hoeven zij daarna niet meer gereinigd te worden Naast de nivellering met behulp van hete lucht (HAL) kan ook de CPM-pressfit-methode bij de meeste printplaten worden toegepast (CPM – Components press-in Machines). Ingeperste contacten kunnen bij reparaties snel worden verwijderd l

l

l

l

Ervaring – “Learning by doing“ De backplane VIVID 7 speelde voor harting een belangrijke rol om uit te groeien tot internationale backplaneproducent. In technisch opzicht werd er een hoge dichtheid in combinatie met een uitermate glad oppervlak verlangd. Er werden ook smd-componenten (surface mounted device = op een oppervlak te monteren onderdeel) benodigd, waardoor HIS besloot, een eigen smd-montagelijn in het leven te roepen. “Hierdoor werd de backplane VIVID 7 de katalysator voor de verdere ontwikkeling van onze gehele productie“, zoals Paul Atkinson, Operations Director bij harting Integrated Solutions zich weet te herinneren. Vooruitlopend op de RoHS-richtlijn produceerde harting de nieuwe printplaat VIVID 7, die in 2003 op de markt verscheen, reeds van begin af aan zonder lood. Ook in logistiek opzicht was VIVID 7 een belangrijk project voor harting, aangezien dit eerste product de basis vormde voor een groot aantal projecten van GE Healthcare. Met de levering van de backplanes voor de Israëlische V IVID 3 en de röntgenscanner LOGIQ 9 in 2002 en 2004 werd de leveringsketen mondiaal. harting levert sindsdien vanuit Groot-Brittannië parallel aan Noorwegen, Israël en de VS.

GE Healthcare – voorwaarden voor toeleveranciers Jan Sollid, Strategic Sourcing Manager bij GE Vingmed Ultrasound, benadrukt de strenge eisen die GE Healthcare aan de toeleveranciers van strategisch belangrijke producten stelt. Een leverancier moet in staat zijn, de behoefte snel en efficiënt te herkennen en hierin te voorzien. Een backplane is een strategisch element voor GE Healthcare en van essentieel belang voor de werking van de ultrasone systemen. Als er vertraging bij de levering van deze component optreedt, heeft dit verstrekkende, nadelige consequenties voor de levering van het gehele product – reden temeer, hier geen risico‘s te nemen. Onderzoek en ontwikkeling zijn bij GE Healthcare in handen van internationale projectteams om reeds bij de ontwikkeling van nieuwe systemen de synergieën tussen de diverse producten zo goed mogelijk te benutten. De kwaliteit van de backplane-ontwikkeling en de productieprocessen zijn daarom voor GE Healthcare sleutelfactoren bij de selectie van de leveranciers, en wel over de hele wereld. Want er vindt tevens global sourcing plaats. De belangrijkste eisen die aan strategische leveranciers gesteld worden, zijn kwaliteit van producten en processen, stipte levering en efficiëntieverhoging (kostenverlaging) tijdens de leveranciersrelatie. GE Healthcare streeft ernaar, het netwerk van leveranciers zo optimaal mogelijk te organiseren en met name de innovatie- en kostendruk niet te verlagen. Sinds de start in 2001 levert harting backplanes voor ultrasone systemen van GE Healthcare. Maar dat is nog geen reden om op zijn lauweren te rusten: “Iedere leverancier van GE moet voortdurend naar verbetering en het behoud van de concurrentiepositie streven. Onze leveranciers moeten weten hoe zij zich van de concurrentie kunnen onderscheiden en hun productiekosten permanent kunnen verlagen”, benadrukt Jan Sollid. Omdat GE Healthcare ultrasone systemen voor de wereldmarkt ontwikkelt, moeten leveranciers bovendien in staat zijn, de high-level-assemblers rondom de aardbol direct te bevoorraden.

Ole Christian Ruge Managing Director Norway HARTING Technology Group [email protected]

33


34


Dalibor Kuchta & Tomas Ledvina

Dubbel uitgevoerde bekabeling in treinwagons met redundante ethernetkabel: harting switches ondersteunen deze speciale oplossing Digitale camerasystemen behoren ondertussen tot de standaarduitrusting in personentreinen. De speciale eigenschappen van treinen van verschillende bouwseries vragen echter om sterk gedifferentieerde oplossingen. De lengte van de treinen speelt daarbij een rol, net als de betrouwbaarheid van de overdracht en de fysieke verbindingen van het netwerk. harting levert hiervoor speciale oplossingen.

De Tsjechische leverancier van spoorwegapparatuur LOKEL s.r.o., OstravaHrabuvka heeft het digitale camerasyseem voor de nieuwe stoptreinen met vier wagons van het type ED74 ontwikkeld. Deze trein heeft een totale lengte van 80 meter. LOKEL levert voor de treinen het elektrische subsysteem dat bestaat uit een besturings- en een camerasysteem. Zowel besturings- als camerasysteem zijn verbonden met een harting Ethernet switch sCon 3100-a. Een uit acht camera‘s bestaand camerasysteem met twee camera‘s per wagon garandeert de online-bewaking van de ruimtes in de wagons. De beelden van alle camera‘s worden door het systeem in volledige videostream-kwaliteit opgenomen, dat betekent 1,2 Mbit/s, respectievelijk twaalf opnamen per seconde, en dat gedurende vierentwintig uur per dag. Vanwege ervaringen met camerasystemen bij vroegere projecten was het nodig om de eerder gebruikte analoge techniek te vervangen door digitale techniek, waardoor vooral bij elektrisch aangedreven treinen nog eens extra op het voorkomen van interferentie moest worden gelet. Een ander voordeel is de vereenvoudiging van de gehele netwerktopologie. Voor de overdracht van v ideogegevens

wordt in overeenstemming met de normen IEEE 802.3 en IEEE 802.3u Ethernet-technologie volgens 10/100BaseXTX gebruikt. 10/100Base-XTX werd gekozen omdat het daarbij om de meest wijd verbreide oplossing gaat en waarvoor de componenten het makkelijkst verkrijgbaar zijn. Het netwerk bevat de volgende basiscomponenten – Een video-server (signaaloverdracht van de analoge camera‘s naar een MPEG4-datastroom) – PC-monitoren (om de beelden van de camera‘s weer te geven) – Een industriële PC (voor opname) – Ethernet-switches (om de verschillende segmenten van het netwerk met elkaar te verbinden) – Een GSM-module (voor internettoegang)

3

35


Configureerbare Switch harting sCon 3100-A met parallelle redundantie

Videodisplay in de machinistencabine

LOKEL s.r.o. ontwikkelde de opnamesoftware en de speciale software die wordt gebruikt om de opgenomen beelden van de camera‘s af te spelen. Er wordt een automatische koppeling van Dellner gebruikt om de elektrische en pneumatische lijnen tussen de wagons op elkaar aan te sluiten. Bij deze technologie zijn alle elektrische leidingen dubbel uitgevoerd, waardoor een hoge betrouwbaarheid van Ethernet wordt gewaarborgd. Om dit te bereiken moest echter wel eerst het probleem van de parallelle verbinding binnen het Ethernet 10/100Base-TXnetwerk opgelost worden. Bij niet-beheerde standaard Ethernet-switches is het gewoonlijk niet mogelijk om met twee onafhankelijke kabels parallelle verbindingen tussen twee knooppunten aan te leggen. Als een enkelvoudige Ethernet-kabel voor de koppeling zou breken en de verbinding met behulp van een hub zou zijn gemaakt, zouden timing-verschillen in de overdracht tot een storing of tot uitval kunnen leiden. Een geschikte oplossing werd gevonden met het gebruik van de harting redundante switch sCon 3000. Deze zogenaamde onbeheerde, maar wel geconfigureerde switch biedt de mogelijkheid om twee van elkaar onafhankelijke poorten te configureren. Deze functie wordt parallelle redundantie genoemd. De voor beide switches geselecteerde poorten zijn door twee afzonderlijke kabels met elkaar verbonden. Op basis van de parallelle redundantie van de switches is bij bedrijf echter slechts één van beide leidingen geactiveerd, terwijl de tweede kabel als backuplijn dient. Bij uitval van de actieve kabel wordt deze zonder ingrijpen van de gebruiker automatisch door de switch gedeactiveerd en wordt tegelijkertijd de backuplijn geactiveerd.

Deze eenvoudige, kosteneffectieve benadering wordt gebruikt voor de automatische koppelingen. Bij deze oplossing zijn alle aansluitingen redundant uitgevoerd om zodoende de betrouwbaarheid te verhogen. Ervaringen hebben aangetoond dat deze oplossing onder alle bedrijfsomstandigheden probleemloos en zonder storingen of uitval in het gehele netwerk functioneert. ED74-treinen zijn nog altijd in productie en de volgende generatie wordt op dit moment al ontwikkeld. De nieuwe generatie treinen wordt met nog meer functies en diensten uitgerust die via het Ethernet-netwerk aan boord beschikbaar worden gemaakt. Een systeem met vier externe camera‘s moet daarbij als een soort achteruitkijkspiegel gaan werken. De serie ED74 wordt sinds 2007 door een Poolse railvoertuigenfabrikant gebouwd en gaat op het traject van Danzig naar Warschau en van Warschau naar Lodz gebruikt worden. Rond 2008 moeten 14 voertuigen zijn uitgeleverd.

36

Dalibor Kuchta Software Development Manager LOKEL s.r.o., Czech Republic [email protected]

Tomas Ledvina Product Manager Networks & Connectivity, Czech Republic HARTING Technology Group [email protected]



Gert Havermann

Signaalintegriteit: High Speed Channel Op het gebied van de high-speed-gegevensoverdracht worden voor de beschikbare protocollen steeds grotere gegevenssnelheden gedefinieerd. Van Multigigabit insteekverbindingen wordt verlangd dat deze toekomstzeker ook deze nieuw gedefinieerde of in de definitie aanwezige overdrachtssnelheden ondersteunen. Omdat de insteekverbinding slechts een klein deel van het communicatiekanaal vormt is het onmogelijk deze buiten een systeem van een overdrachtsperformance te plaatsen. Maar hoe zien deze overdrachtskanalen eruit? In elektronische systemen zijn de meest verschillende vormen van signalen te vinden: gegevenssets, die van een DVD naar een harde schijf gestuurd worden, de kristalgestuurde impuls die de secondewijzer van een klok aandrijft, het telefoongesprek van een mobiele telefoon naar een telefoon ergens in de wereld. Op het gebied van de elektronische insteekverbindingen voor hoge gegevenssnelheden (gemeten in gigabit per seconde = Gbps) worden de signalen via koper, glasvezel of via radiogolven van een zenderchip naar een ontvangerchip verstuurd. Signaalintegriteit betekent daarbij een voldoende signaalkwaliteit bij de ontvanger. Om dit te garanderen moet het overdrachtspad (channel) van zender naar ontvanger aan enkele randvoorwaarden voldoen, zoals bijvoorbeeld een lage tussenschakeldemping (insertion loss), geringe transmissieverliezen en een geringe overspraak. Aan welke voorwaarden moet worden voldaan en in welke omvang wordt bepaald door het te gebruiken overdrachtsprotocol en door de te gebruiken halfgeleiderbouwstenen. Op dit moment wordt de markt voor multigigabit-systemen gedomineerd door backplane-georiënteerde oplossingen. Hier wordt het signaal op een modulaire kaart opgewekt, via een insteekverbinding op de backplane en via een verdere stekkerverbinding op een naburige modulaire kaart doorgegeven waarop zich de ontvanger bevindt. Voor deze overdrachtswijze kunnen meerdere transmissieprotocollen met verschillende gegevenssnelheden per pad worden gebruikt: – PCI Express @ 2,5 Gbps, 5 Gbps – Serial Rapid IO @ 6,25 Gbps – Ethernet Standards: – IEEE802.3ap (10GBASE-KX4) @ 4 x 3,125 Gbps – IEEE802.3ap (10GBASE-KR) @ 10 Gbps De minimale eisen aan het ingangs- en uitgangssignaal van het transmissiepad zijn zeer verschillend. Daarnaast zijn er geen eisen aan de fysieke uitvoering van het chan-

nel (modulaire kaarten, backplanes, insteekverbindingen, etc.) Elke systeem zal dus apart moeten worden bekeken. harting werkt op dit moment toonaangevend in de PICMG (PCI Industrial Manufacturing Group), een internationale groep van circa 40 bedrijven aan een specificatie: PICC (PICMG Interconnect Channel Characterization) voor basisregels en definities rondom een transmissiekanaal. Hier worden bijvoorbeeld de afzonderlijke componenten van een kanaal gedefinieerd om voor simulaties en metingen uniforme interfaces te verkrijgen. Daarmee wordt enerzijds een nog niet eerder vertoonde uitwisselbaarheid van elektrische simulatiemodellen van afzonderlijke elementen van het kanaal bereikt, en daarnaast worden de metingen meer vergelijkbaar. Invloed van de insteekverbinding op het gedrag van het kanaal Belangrijke beïnvloedingsgrootheden voor de kwaliteit van een backplane-channel zijn de transmissieverliezen, 3

4FOEFS Zender

Ontvanger &NQGjOHFS

Modulekaart .PEVMLBSUF 4UFDLWFSCJOEFS Insteekverbinding

#BDLQMBOF Backplane

Kanaal $IBOOFM Afb. 1: Schematisch overdrachtspad van een backplane-systeem

37


de tussenschakeldemping en de overspraak. De transmissieverliezen hangen hoofdzakelijk af van het aanhouden van de systeemimpedantie en de gebruikte materialen. Overspraak wordt door inductieve en capacitieve koppeling tussen de signaalpaden veroorzaakt. Het channel van een op backplane gebaseerd systeem bestaat voor het grootste deel uit banen op printplaten. Deze kunnen erg eenvoudig voor wat betreft de impedantie (printbaangeometrie) en overspraak (afstand van de printbanen) aan de gewenste systeemeisen worden aangepast. De transmissieverliezen kunnen door beperking van de lengte van printbanen en het gebruik van verliesarme printplaatmaterialen worden ingeperkt. De insteekverbindingen in dit channel bieden slechts weinig vrijheidsgraden. De impedantie binnen een insteekverbinding is vanwege de complexiteit van de afzonderlijke onderdelen niet constant. De uiteindelijke impedantie van de aansluitpunten (krimp- of insoldeer-, of respectievelijk opsoldeerpennen) komt pas tot stand wanneer de printplaat gemonteerd is. Afwijkingen in impedantie leiden tot reflectie van signalen binnen de geleider en verslechteren daarmee de tussenschakeldemping. De overspraak hangt verder af van de afstand van de signaalvoerende geleiders ten opzichte van elkaar, wat overigens haaks staat op de trend naar grotere signaaldichtheden. Vaak kan overspraak door een goede pen-bezetting worden geminimaliseerd. De transmissieverliezen zijn vanwege de korte lengte van de contacten verhoudingsgewijs klein. Wat maakte een connector geschikt voor hoge snelheden? Impedantie: door zorgvuldige layout van de contactgeometrie moet een zo ‚vlak‘ mogelijk impedantieprofiel worden gegenereerd. Omdat multigigabitsignalen bijna uitsluitend in LVDS (Low Voltage Differential Signaling) worden uitgevoerd moeten de contacten zodanig ten opzichte van elkaar geplaatst worden dat de differentiële impedantie 100 ohm bedraagt (afzonderlijke contacten moeten daarom indien mogelijk een impedantie van 50 ohm hebben), om ook een goede overdracht van eenvoudige enkelvoudige signalen mogelijk te maken. Een verder voordeel zou zijn als door een uitgekiende contactbezetting ook een impedantie van 75 ohm zou kunnen worden bereikt. Deze impedantie komt nog altijd in zeer veel systemen voor. Overspraak: als de afstanden tussen de contacten niet voldoende zijn kan een tussen de contacten geplaatste afscherming het overspraakgedrag verbeteren. 38

De invloed van de afsluitingen: speciaal bij een grote contactdichtheid ligt de hoofdoorzaak van impedantiesprongen en overspraak in het aansluiten van de stekkerverbinding bij de printplaat. Hier moeten zo klein mogelijke doormetalisaties tussen de lagen in de printplaat worden toegepast. Dit is om twee redenen belangrijk. In de eerste plaats om het capacitieve gedrag van de doormetalisatie tot een minimum te beperken. In de tweede plaats blijft zo tussen de doormetalisaties de meeste ruimte voor printbanen beschikbaar. Daarnaast wordt door een kleinere diameter boringen de afstand tussen de doormetalisaties groter waardoor overspraak wordt verminderd. Speciaal bij backplane-stekkerverbindingen is voldoende plek voor printbanen in het aansluitveld belangrijk voor de signaalintegriteit, omdat op grond van de geringe beschikbare ruimte op een backplane een groot gedeelte van de printbanen door aansluitvelden wordt gelegd. Hoe meer van deze printbanen op hetzelfde niveau naast elkaar kunnen lopen, 4FOEFS hoe minder lagen in totaal nodig zijn en hoe minder stubeffecten er zijn. Stub-effecten bij stekkerverbindingen De zogenaamde stub-effecten (uit het Engels: stub = stomp) beschrijven signaalreflecties die door uitstekende geleiders (elektrisch onnodige aftakkingen van de signaalweg) ontstaan. Bijna bij iedere insteekverbinding en bij de meeste printplaten komen deze uitstekende geleiders onvermijdelijk voor. Door geschikte technische maatregelen kunnen deze effecten vaak gereduceerd worden. Beslissend daarbij is hoe doelmatig deze maatregelen zijn ten opzichte van de inspanning die ervoor nodig is. Binnenin een stekkerverbinding treden deze effecten op twee markante plekken op: waar het contact vastzit en in de contactzone. De bevestiging van de contacten is alleen afhankelijk van het ontwerp van de insteekverbinding zelf, en daardoor goed beïnvloedbaar. Bij een zeer eenvoudige Afb. 2: Contact met een rand insteekverbinding heeft het contact bijvoorbeeld een rand die in het isolatielichaam rust. Een signaal dat over dit contact wordt verstuurd deelt harting tec.News 16 (2008)

FS

zich aan de voet van deze rand op. Het deel van het signaal dat de rand in gaat, wordt aan het uiteinde van die rand geheel gereflecteerd. Dit gereflecteerde signaal deelt &NQGjOHFS zichzelf wederom aan de voet van dit contact op in de richtingen zender en ontvanger en interfereert daar dienovereenkomstig met het gewenste signaal. Een alternatieve mogelijkheid zou zijn om het contact door middel van spuitgietmateriaal in te klemmen. De rand zelf kan dan grotendeels vervallen. De stubeffecten in de Afb. 3: Contact, vastgemaakt met spuitgiettechnieken, ingestoken buurt van de contacten 4FOEFS &NQGjOHFS worden grotendeels bepaald door de techniek .PEVMLBSUF van het systeem waarin de insteekprint later 4UFDLWFSCJOEFS geplaatst moet worden. Zo worden bij bijna alle #BDLQMBOF backplane-verbindingen de modules na het inste$IBOOFM ken aan de frontplaat beAfb. 4: Stub-effect van een doormetalisatie vestigd. Dienovereenkomstig bepalen de afstanden tussen de frontplaat, de connectorhelften op de module, alsmede de aanslag van de frontplaat en de connectorhelft aan de backplanezijde hoe diep Afb. 5: Doormetalisatie met (r.) de contactdelen in elkaar en zonder (l.) backdrilling gestoken worden. De stekkerverbinding wordt dan zodanig ontworpen dat deze onafhankelijk van de toleranties van het systeem altijd bedrijfszeker contact maakt. Dat wil zeggen dat de insteekdiepte zeker met meer dan 2 mm kan variëren. Het mescontact wordt in dit geval met deze hoeveelheid verlengd. Het “overbodige” deel van het contact vormt dan echter een

steekleiding (afb. 3), die afhankelijk van de insteekdiepte meer of minder storende invloeden door reflectie geeft. De invoersleuven van het veercontact veroorzaken eveneens een stub-effect. De noodzakelijke afmetingen van deze sleuven resulteren uit de bereikbare toleranties bij de fabricage van de afzonderlijke onderdelen van de insteekverbinding. Verdere stub-effecten zijn vooral te vinden in de aansluittechniek, dus in het geval van backplanesystemen op de printplaat. Bij backplanes is multilayeropbouw met vierentwintig lagen gebruikelijk, en vaak zelfs boven de dertig. De dikte van de opbouw varieert zodoende ook afhankelijk van de toepassing typisch tussen de 2,4 en 5 mm. De signaallagen zijn symmetrisch over de laagopbouw verdeeld. Dat betekent echter dat de doormetalisaties afhankelijk van de signaalpositie behoorlijk prominente steekleidingen hebben. Aan het oppervlak contact makende connectoren bieden hier de mogelijkheid om tapgaten, vanaf het oppervlak tot aan het signaalniveau in plaats van complete doormetalisaties door de hele pront heen te gebruiken. Printplaten die gebruik maken van deze techniek zijn echter vaak aanzienlijk duurder en tevens minder betrouwbaar. Bij injectietechniek bestaat de mogelijkheid om het ‚overtollige‘ deel van de doormetalisatie vooraf door middel van backdrilling te verwijderen. Daarbij worden na voltooiing van de printplaat de betreffende doormetalisaties vanaf de achterzijde met een grotere diameter boor dieptegecontroleerd uitgeboord. De achterblijvende effectieve schacht gaat dan nog slechts vanaf het oppervlak tot kort onder de signaallaag. Voorwaarde hiervoor is een dienovereenkomstig aangepaste injectiezone van de stekkerverbinding, omdat het contact makende deel geheel binnen de overblijvende koperen schacht van de printplaat moet liggen. Stekkerverbindingen voor het multigigabit-bereik ontwikkelen behoort tot de grootste uitdagingen bij elektromechanische bouwelementen. harting heeft zich ten doel gesteld om deze uitdaging aan te gaan. Voor alles is een zeer gedegen kennis van de systemen nodig waarin de insteekverbindingen gebruikt worden, dit om een goede signaalintegriteit te bereiken.

Gert Havermann Signal Integrity Engineer, Electronics HARTING Technology Group [email protected]

39


Vollrath Dirksen & Uwe Markus

Alleskunners – MicroTCA™-systemen in industriële toepassingen De eisen die aan toekomstige industriële toepassingen worden gesteld zijn hoog: kortere ontwikkelingstijden, betere schaalbaarheid, grotere rekencapaciteit, reductie van de systeemkosten over de totale levensduur van een installatie en toepasbaarheid van systeemcomponenten voor de meest uiteenlopende taken. Het in Sankt Augustin gevestigde N.A.T. GmbH levert de benodigde applicaties. De mechanische precisie en contactzekerheid wordt daarbij door harting stekkers AMC- en MCH-Plug geleverd. De MicroTCA™-norm, die is gebaseerd op de nieuwste seriële hogesnelheidsbussen, biedt genoeg stroomreserve voor systemen met een hoger processorvermogen en vereenvoudigt de service en het onderhoud op afstand. Speciaal de variabiliteit bij configuraties en de eenvoudige schaalbaarheid van MicroTCA™-systemen zorgen voor een veelheid aan gebruiksmogelijkheden. Het centrale zenuwstelsel van een MicroTCA™-systeem is de MCH (MicroTCA™ Carrier Hub). N.A.T. heeft een modulaire MCH gebouwd. De NAT-MCH kan als eenvoudige management-controller in het systeem worden ingezet, maar indien nodig ook de verbinding met de buitenwereld door middel van Ethernet of een seriële interface onderhouden. Bovendien garandeert de NAT-MCH door E-keying dat er geen module in het systeem gestoken wordt die niet bij de backplane past, teveel stroom zou gebruiken of welke niet in deze configuratie is toegestaan. Daarnaast kan hij lokale alarmeringen of

ook externe berichten afgeven en van tevoren opgegeven veiligheidsmaatregelen uitvoeren. Optioneel kan de NAT-MCH met nog meer functies worden uitgerust. In dat geval functioneert de NAT-MCH naast de backplane als ruggengraat voor de interne gegevensuitwisseling in een MicroTCA™-systeem. Hij verzorgt switchfuncties voor gigabit- en 10 gigabit-Ethernet, Serial Rapid IO (SRIO) of PCIexpress. Omdat alle beheer-, controle- en gegevenspaden radiaal door MCH aan alle slots worden toegevoerd, kan een MCH bij een volledige uitbreiding tot aan vier insteekverbindingen herbergen. Door de harting stekker is een eenvoudig en precies stapelen van de modules van de MCH mogelijk. Door de centreringspen in de backplane-stekker van harting wordt een optimale benutting van de contactoppervlakken bereikt en door de voorijlende pinnen kan ook een MCH met vier stekkers gemakkelijk in een backplane

3

40


Afbeelding 1: NAT-MCH: modulaire opbouw

worden geschoven. Vooral in systemen waarin hot-swapfunctionaliteit nodig is, garandeert de gelijkblijvende precisie van de harting-stekker de perfecte werking. Aanvullend aan de MCH (MicroTCA™ Carrier Hub) biedt N.A.T. voor de MicroTCA- en ATCA-systemen verschillende IO-AMC-kaarten aan. Voor applicaties bij industriële automatisering zijn dit instrumentatiebus-AMC-kaarten in de vorm van dragerkaarten voor IP-modules en voor de Hilscher-COM-modules. Voor de telecombranche zijn dit WANAMC-kaarten, bijvoorbeeld de NAMC-8560-8E1/T1/J1, NAMC-STM-1, NAMC-STM-4. Voor snelle berekeningen, snelle registratie van meetgegevens en -analyse zijn AMC-DSP-, AMC-FPGA- en AMC-kaarten met een combinatie van DSP‘s met hoge prestatie en idem FPGA‘s beschikbaar. Voor eenvoudige meting van de signalen van een AMC-module op de backplane is de AMC-extenderkaart beschikbaar die een harting Plug voor op de backplane bevat en een AMC-stekker voor de te testen module. Twee uitneembare draadbruggen maken het meten van het werkelijke stroomverbruik van beheer- en payload-stroom mogelijk. Op de aanwezige SMD-testpunten kunnen de AMC-backplanesignalen worden gemeten. Door een schakelaar wordt de bron voor de managementstroomvoorziening vastgelegd. Zo kan de extender zelfs met alleen de aanwezige 12 V stroomvoorziening in stand-alone bedrijf worden gebruikt. Vollrath Dirksen Strategic Business Development Manager Gesellschaft für Netzwerk- und Automatisierungstechnologie mbH (N.A.T.) [email protected] Uwe Markus Sales & Account Manager ECS & EP, Germany HARTING Technology Group [email protected]

AMC-Plug N.A.T. GmbH in Sankt Augustin heeft zich gespecialiseerd in hightech-producten voor gegevens- en telecommunicatietoepassingen. Het productpalet is speciaal afgestemd op “embedded systems” en biedt oplossingen van lokale netwerken (LAN) tot aan netwerken voor een groter gebied (WAN). Het N.A.T.productprogramma omvat een breed aanbod aan Standard Interfaces voor LAN- en WANnetwerken, die op gestandaardiseerde netwerken als AdvancedMC™, MicroTCA™, VME, CompactPCI, PMC, PCI en andere gebaseerd zijn. De ‚embedded‘-platforms van N.A.T. worden door protocollen zoals ISDN, SS7, ATM of TCP/IP aangevuld en daarmee aan real-time systemen aangepast. Om een hoge mate aan betrouwbaarheid van de AdvancedMC™-module te bereiken, gebruikt N.A.T. de AdvancedMC™Plug-stekkerverbinding. Deze voldoet aan de strak gedefinieerde toleranties en laat de kwaliteitsschommelingen toe die bij de fabricage van printplaten ontstaan bij gebruik van een verbinding door middel van de printplaatrand. Bij de AdvancedMC™-Plug wordt de printplaatrand door een stekkerverbinding vervangen. Zodoende wordt hoge slijtage en corrosie voorkomen. De insteekzone van de AdvancedMC™-module wordt zo door de stekkerverbinding gedefinieerd en deze maakt een grote contactzekerheid mogelijk, onafhankelijk van de kwaliteit van de printplaat.

41


Dr. Andreas Starke

Ethernet in treinen In veel sectoren van de industrie worden bussystemen gebruikt voor de besturing van installaties en processen. Ook in railvoertuigen is deze technologie te vinden. Het valt inderdaad te verwachten dat de tegenwoordige oplossingen vanwege de toenemende hoeveelheid data in de toekomst niet meer toereikend zullen zijn. Daarnaast is door de in de afgelopen tijd ontstane diversiteit aan systemen een spoedige poging tot standaardisering nabij. Ethernet lijkt daarbij de meest geschikte oplossing te zijn. Daarbij moet echter bij railvoertuigen goed op enkele bijzonderheden worden gelet.

42


Een belangrijk aspect zijn de door de veiligheid bepaalde hoge eisen die aan de netwerkbeschikbaarheid gesteld worden. De keuze van de netwerktopologie is hierbij van grote betekenis. De bundelingsfunctie voor het verhogen van de beschikbaarheid kan in een eenvoudige ster- of lijntopologie worden gebruikt. Deze functie maakt het mogelijk om twee of meer leidingen ten behoeve van een logische verbinding tussen twee switches te leggen. Daarmee is echter alleen een defect door uitval van een leiding afgedekt. Uitval van de switch zelf zou hier toch tot uitval van het netwerk leiden. Een ‘echt’ redundant netwerk met hoge beschikbaarheid kan door middel van ringvormige structuren worden gerealiseerd. Een enkelvoudige onderbreking van de ring door uitval van een van de componenten (of dat nu een leiding is of een switch) leidt dan niet tot uitval van het netwerk. Een nog verdere verhoging van de beschikbaarheid van een netwerk kan door meerdere vermaasde ringen, bijvoorbeeld een ring per twee wagons worden bereikt.

Verder onderscheid tussen het gebruik van Ethernet in een kantooromgeving en bij de spoorwegindustrie kunnen goed aan de hand van de afzonderlijke lagen van het OSI-model worden uitgelegd. Beginnend met de fysieke componentenlaag (laag 1) zijn bij gebruik voor treinen geschikte Ethernet vanwege milieuomstandigheden veel dingen anders dan met Ethernet voor gebruik in een kantooromgeving. Bijzondere aandacht moet daarbij aan de kabel tussen de wagons worden gegeven. Deze kabels bevinden zich immers in een onbeschermde omgeving. Typisch genoeg worden oplossingen gebruikt waarbij de afzonderlijke kabels binnen een kabelbeschermingsslang worden aangelegd (afb.). Een uiteinde of beide uiteinden worden via een IP 68-stekkerverbinding op de wagon aangesloten. De aansluiting van Ethernet gebeurt met een 100 ohm Cat. 5-koperen kabel met voor spoorweggebruik gebruikelijke brandbeschermende eigenschappen. De verbindings3 stekkers zijn dienovereenkomstig uitgevoerd.

43


Vergelijking tussen Ethernet in een kantooromgeving en Ethernet in treinen Aspect

Kantoor

Industrie

Spoorwegen

Kabeldiameter

AWG 22...28 (0,34 t/m 0,08 mm2)

AWG 22...26 (0,34 t/m 0,14 mm2)

AWG 20...22 (0,5 t/m 0,34 mm2)

Kabelafscherming

Nee

Ja

Ja

Kabelmantel

PVC

PVC

LS0H (Low Smoke < zero halogen) In overeenstemming met de normen voor ontvlambaarheid en halogeenvrije/rookarme isolatiematerialen

Stekkerverbinding

RJ45

RJ45

M12

Benodigde IP-beschermingsklasse

IP 20

IP 30 t/m IP 67

IP 30 t/m IP 67

Omgevingstemperatuur

0...50°C

- 20...70°C

- 40...70°C

Schokbelasting en vibratie

Geen vereisten

Typegoedkeuringen volgens EN 60 068

EN 61 373

Netwerkbeschikbaarheid

Middel

Hoog

Hoog

Real-time gegevensoverdracht

Nee

Gedeeltelijk

Gedeeltelijk

EMC-storing

Zeer gering

Hoog

Bijzondere vereisten volgens EN 50 155

Gespecificeerde levensduur

< 5 jaar

5...15 jaar

Tot 30 jaar

Voedingsspanning

230 V AC

230 V AC, 24/48 V DC

24, 36, 48, 72 of 110 V DC

In laag 2 van het OSI-model gebeurt de gegevensuitwisseling door Ethernet-frames, net als de dataprioritering (door middel van QoS [Quality of Service]), het gebruik van V-LAN-tags of de identificatoren voor de protocollen die op hogere lagen gebruikt worden. Ook het Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) draait op deze laag om zo redundante netwerken van logische lussen te ontdoen. Op de hogere OSI-lagen biedt de bestaande veelheid aan de aanwezige en onder IEEE 802.xx gestandaardiseerde protocollen voldoende mogelijkheden om aan de eisen van de meeste toepassingen tegemoet te komen. Desnoods zijn aanpassingen en eventueel gateways nodig voor bestaande protocollen, zoals bijvoorbeeld IEC 61 375. Toepassingen: Videobewaking Ter vergroting van de veiligheid wordt in treinen tegenwoordig vaak videobewaking toegepast. Veel van de gebruikte camera‘s zijn tegenwoordig nog volgens analoge techniek uitgerust. Daarvoor geschikte systemen zorgen voor een omzetting naar digitale signalen, alsmede voor kanaalbundeling. Er moet vanuit worden uitgegaan dat het

44

gebruik van digitale camera‘s in de toekomst sterk zal toenemen. Deze kunnen door gebruik van in treinen toegelaten switches direct in het netwerk worden geïntegreerd. Als centraal element wordt een video-server voor de gegevensverwerking gebruikt. Videogegevens worden door de camera‘s direct weergegeven op een monitor in de cabine waar de machinist zit. Bij gebruik van camera‘s moet bij het netwerkontwerp rekening gehouden worden met het real-time-aspect van dit soort beelden. Omdat videogegevens een aanzienlijk grotere bandbreedte nodig hebben dan andere gegevenstypen, dient het Internet Group Management Protocol (IGMP) te worden toegepast. Dit protocol zorgt samen met de betreffende functionaliteiten van de gebruikte switch (snooping) ervoor dat de videogegevensstromen uitsluitend naar de ontvangers verstuurd worden die ze nodig hebben. Op die manier wordt de belasting van het netwerk door gegevens zo klein mogelijk gehouden. Reizigersinformatie en amusementsapparatuur Ook luidsprekers, LED-displays en platte beeldschermen die voor reizigersinformatie dienen, moeten met gegevens worden gevoed.


In het verleden werden mededelingen in de trein via analoge techniek verspreid. LED-displays werden op speciale systemen aangesloten. Platte beeldschermen, speciaal in de rugleuning gemonteerde monitoren waren er in het reizigersgedeelte in het geheel nog niet. Tegenwoordig worden dergelijke systemen echter meer en meer gebruikt en Ethernet zal steeds meer als netwerk voor de betreffende gegevensoverdracht worden gebruikt. Een mogelijk concept zou het gebruik van een enkel breedbandnetwerk zijn, waarmee alle gegevens voor alle toepassingen worden verstuurd. In dat geval is er in ieder geval een vervolmaakt systeem van protocollen en een daarmee overeenstemmende netwerktopologie nodig om de prioriteit van de gegevenspakketten en eventueel real-timekenmerken voor de verschillende toepassingen te garanderen. Het V-LANconcept is hier een begin van de oplossing. Een andere optie zou het gebruik van een separaat netwerk voor iedere toepassing zijn. Dit concept zou echter niet van de voordelen van een enkel fysiek netwerk profiteren, dat wil zeggen van de geringe hoeveelheid benodigde bekabeling. Regelnetwerk in treinen Onder de verschillende netwerken protocolsystemen wordt hier als voorbeeld het TCN (Train Communication Network) volgens IEC 61 375 genoemd dat momenteel door de toonaangevende fabrikanten wordt gebruikt. Het bestaat uit twee redundant bedrade bussystemen: de ‘treinbus’ WTB (Wired Train Bus) die alle wagons van een trein met elkaar verbindt, en de rijtuigbus MVB (Multifunction Vehicle Bus), die alle stuureenheden, bijvoorbeeld tractie-, rem- en deurbesturingeenheden in een afzonderlijke wagons op elkaar aansluit. Dit bussysteem is al bijna twintig jaar oud en zal voor de toekomstige eisen niet meer genoeg zijn. Gegevens- en event-protocollering worden dikwijls in een zo grote mate gewenst, dat de door TCN beschikbaar gemaakte bandbreedte voldoende is. Fast Ethernet met 100 Mbit/s zou hier een goede oplossing kunnen zijn. Verdere prikkels voor het gebruik van Ethernet zijn de wereldwijd aanwezige knowhow, alsmede de genormeerde interfaces en gereedschappen. Inderdaad geldt voor eventuele real-time eisen, treinbesturingsspecifieke functies en in het bijzonder de eis om downward compatible te zijn dat er oplossingen zullen moeten worden gevonden.Bij iedere stap in de implementatie moeten bovendien de betreffende veiligheidsaspecten in acht worden genomen.

Met betrekking tot de eventueel nodige mogelijkheid om real-time te kunnen werken kan de WTB-norm met een gespecificeerde reactietijd van 100 ms als aanknopingspunt dienen. Dit zou betekenen dat met een voor wat betreft topologie en aantal deelnemers per tak geschikt geconcipieerd netwerk, almede een passend gebruik van QoS-mogelijkheden een trein via Ethernet met IEEE 802standaardprotocollen gebruikt zou kunnen worden. Ten aanzien van treinspecifieke functies moeten extra toepassingen en protocollen worden ontwikkeld. Omdat de omschakeling van TCN naar Ethernet niet in een paar dagen kan gebeuren zullen beide netwerken een tijdlang naast elkaar bestaan. Als gevolg hiervan moeten treinregeleenheden met beide netwerkinfrastructuren kunnen werken, wat onder andere de implementering van TCNgegevensklassen in Ethernet nodig maakt. Een verdere bijzonderheid is ook de ‘treindoop’, de automatische netconfiguratie na het booten van de systemen. Daarbij moet rekening worden gehouden met de actuele treinconfiguratie. Dat wil zeggen aantal, type en rangschikking van de wagons. Deze moeten ook logisch in het systeem worden afgebeeld. Terwijl zoiets een gestandaardiseerde WTBfunctie is, moet voor Ethernet een dergelijke toepassing worden gemaakt. Status quo en de toekomst Het belangrijkste bussysteem is op dit moment altijd nog TCN volgens IEC 61 375, de groep IEC/TC9 WG43 werkt hierbij aan het betrekken van Ethernet. De eerste treinen met Ethernet worden op dit moment in gebruik genomen, waarbij het echter nog hoofdzakelijk voor reizigersinformatiesystemen, de regeling van niet veiligheidsgerelateerde functies en voor de videobewaking gebruikt wordt. In de toekomst zullen reizigersamusementssystemen en W-LAN-toegang echter volgen. Met inachtneming van de toelatingsvoorschriften en procedures zal de volledige implementering van Ethernet als bussysteem voor de treinregeling nog meerdere jaren duren.

Dr. Andreas Starke Market Manager Transportation, Electric HARTING Technology Group [email protected]

45


Andreas Huhmann

Rhythm is it! Automation IT geschikt voor ‚in het veld‘

ce

sen Marketi

ic

at at

ng

en

Automatiseringsprofielen

7. Applicatie

Applicatielaag

ie

6. Presentatie

for m

5. Sessie

Communicatieprofielen

un

Ap p

Pro

l

l

Be

ces

en

du

r

ro

ic atiep

ij

p fs

d

r

Automation IT is het universele communicatieplatform voor alle processen van een industriële productieonderneming. harting heeft niet alleen verreikende concepten uitgewerkt, standaarden ontwikkeld en producten op de markt gebracht. In Zhuai (China) werd Automation IT ook in een eigen nieuwe fabriek omgezet.

Compatibiliteit noodzakelijk

C omm

l ke

4. Transport

UDP TCP

3. Netwoord

IP

2. Data Link

Ethernet MAC

1. Fysieke

Ethernet [pysical]

TCP/IP suite

ik

Communicatieplatform

w

Automation IT Nakomen e ssentieel

IEEE 802.3

ET

HER

On

t

NET

OSI referentiemodel

Afb. 1: Procesbeeld

Afb. 2: OSI-lagenmodel

Omdat Ethernet zich bij office IT tot de dominerende communicatiestandaard heeft ontwikkeld, kiest ook het terrein Automation IT consequent voor Ethernet. Daarbij staat de uitwisselbaarheid van de communicatie voorop. Inderdaad bieden alleen die systemen deze uitwisselbaarheid, welke met Ethernet IEEE 802.3 compatibel zijn. Ethernet is oorspronkelijk alleen voor processen op het terrein van office IT ontwikkeld. Automation IT hecht daarentegen belang aan deterministiek en realtime. Dat betekent dat ook automatiseringssystemen waarvoor compatibele uitbreidingen op de IEEE 802.3-norm internatonaal gestandaardiseerd zijn, op het Automation-IT-platform kunnen worden gebruikt.

neer de gebruiker vandaag de dag PROFIBUS met een groot scala aan applicatieprofielen gebruikt, dan zijn deze bij standaard-Ethernet niet beschikbaar want Ethernet is in de eerste plaats communicatie, die op de lagen 1 en 2 van het OSI-model berust. Een automatiseringstaak heeft noodzakelijkerwijs communicatie nodig. Daarnaast is echter ook een grote hoeveelheid aan applicatieprofielen nodig. Het eigenlijke kapitaal van de tegenwoordige automatiseringsoplossingen is dus in de hogere lagen boven de communicatielaag te vinden. Vanuit automatiseringsperspectief gezien is daarom een pure communicatiediscussie zinloos, want voor Ethernet kan zich alleen dat profiel staande houden, dat de autmatiseringskennis uit de instrumentatiewereld naar de nieuwe ethernetwereld meebrengt. Deze automatiseringskennis is in meer dan twintig jaar succesvol ontwikkeld. Daarmee berust ook in de toekomst de markt op de profielen van twee veteranen uit de instrumentatiebuswereld, waarvan ook in de Ethernet-wereld de relevantie onbestreden is. 3

Automation IT en communicatieprofielen voor automatisering De productie-industrie vraagt tegenwoordig bij automatisering op instrumentatieniveau aangepaste oplossingen die optimaal op het productieproces zijn aangepast. Wan-

46


47


Het marktaandeel van deze twee (ca. 2/3 van de instrumentatiebuswereld) zal ook met de invoering van Ethernetcommunicatie groot zijn. 1. Ethernet/IP Ethernet/IP moet als op Ethernet gebaseerde uitbreiding van DeviceNet worden gezien en richt zich in het communicatieprofiel op IEEE 802.3. Daardoor functioneert Ethernet/IP op een uniform Ethernet. De ODVA (Open DeviceNet Vendor Association) heeft het onderwerp applicatie over CIP (Common Industrial Protocol) uit de algemene communicatiesamenhang losgehaald en gebruikt CIP nu onafhankelijk van het communicatieplatform. Dat is een duidelijke boodschap in de richting van een uniform communicatieplatform 2. PROFINET PROFINET als verdere ontwikkeling van PROFIBUS is een norm die in het communicatieprofiel compatibel is met de norm Ethernet uit IEEE 802.3. De PROFINET real-timeuitbreidingen die aanvullend op het TCI/IP-kanaal een real-time-kanaal op layer 2 voor automatiseringsplatforms realiseren zijn geen beperking van het open karakter van een communicatieplaform. Dikwijls zijn deze uitbreidingen zelfs noodzakelijk om de beschikbaarheid van het netwerk voor automatisering zeker te stellen. Derhalve heeft harting expliciet PROFINET in het haar Automation IT opgenomen. Punt van kritiek aan de communicatieprofielen is dat de uitbreidingen daarvan weliswaar de compatibiliteit met Ethernet volgens IEEE 802.3 garanderen, maar dat ze echter op dit moment onderling weer niet compatibel zijn. Zodoende is tegenwoordig pas na de beslissing voor een van de communicatieprofielen de opbouw van een communicatieplatform mogelijk. Automation IT-installatiesystemen In office werden uniforme installatiesystemen bereikt door zeer uniforme applicaties, zoals die voor kantooromgevingen. De infrastuctuur moet bij een zo lang mogelijke levensduur een flexibel gebruik van een kantoorgebouw mogelijk maken. Tijdens dit gebruik worden de Ethernetnetwerkcomponenten en ook de office-PC‘s meermalen vervangen hetgeen zonder kostbare nieuwe bedrading mogelijk moet zijn. In deze context is het gelukt om het bekabelingsbereik ten opzichte van de Ethernet-netwerk-

48

componenten als separate infrastructuur op te zetten. De tegenwoordige normen bevestigen dit beeld en zijn daarom ofwel van toepassing op stekkerverbindingen en kabels of op Ethernet-netwerkcomponenten zoals switches. Deze aanpak is weliswaar ook voor de industrie gewenst maar is echter op het gebied van instrumentatiebussen ongebruikelijk. In een industrieel gebouw is de aanpak zonder problemen overdraagbaar, omdat ook in een industrieel gebouw de aanleg van kabels van tevoren gebruikelijk is en de outlets voor machines en installaties van via outlets kunnen worden aangelegd. In een installatie of machine daarentegen loopt deze aanpak tegen zijn grenzen aan. De automatisering heeft een veel betere applicatiegerichte kijk op een netwerk. De voor de automatiseringsapplicatie benodigde topologieën De verbinding tussen bekabeling en Ethernet-netwerkcomponent kenmerkt zich ook door een heel scala van noodzakelijke topologieën. In een volledig geswitcht Ethernet zijn complexe topologieën altijd een kwestie van netwerkcomponenten, want alleen een stertopologie zoals bijvoorbeeld in een spuitgietmachine laat een scheiding van bekabeling en netwerkcomponenten toe. Een bekabeling in lijntopologie, zoals bijvoorbeeld bij transportbanden is alleen voor systemen met daarvoor geschikte switches realiseerbaar. Automation IT cabling Voor Automation IT heeft de gebruiker geschikte bekabelingsconcepten voor alle onderdelen van zijn onderneming nodig. De ISO/IEC 11 801-standaard biedt bekabelingsoplossingen die in de office IT-omgeving reeds gevestigd zijn. Aspecten voor de aanpassing aan specifieke omgevingsomstandigheden en topologieën in industriële gebouwen zijn onderdeel van de norm ISO/IEC 24 702. Om aan de eisen van office IT en automatisering te kunnen voldoen hebben harting en Leoni Kerpen GmbH in Stolberg een bekabelingsconcept ontworpen dat volledig voldoet aan ISO/IEC 24 702. Deze norm definieert de bekabeling in industriële gebouwen geheel compatibel met ISO/IEC 11 801. Op die manier ontstaat een bekabeling die voor alle office IT en industriële automatiseringsapplicaties geschikt is. Hiertoe worden de kennis van Leoni Kerpen en die van harting gebundeld. Voorbeelden zijn de Variokeystone van Leoni Kerpen en de PushPull-technologie van harting.


Topologie

Insteekverbinding, connector

Switch

Industrieel gebouw

HARTING PushPull

mCon 1000

Han® PushPull

mCon 3000

HARTING PushPull Hybrid

mCon 6000

Installatie

Machine

Afb. 3: Bekabeling voor Industriële gebouwen, installaties en machines

Wanneer het netwerk van een industrieel gebouw in de machine of installatie wordt voortgezet moet rekening worden gehouden met de automatiseringsprofielen, waarvan de bekabeling in de specifieke gedeelten van IEC 61 784 is gedefinieerd. De Duitse automobielfabrikanten hebben bijvoorbeeld een gemeenschappelijke installatiestandaard ontwikkeld, die als algemene PROFINET-standaard in IEC 61 784-3-4 is geïntegreerd. Het installatieconcept gebruikt de harting PushPull-technologie, die zowel voor de communicatie als voor de 24 V stroomvoorziening wordt gebruikt. Ook hier heeft harting samengewerkt met haar Automation IT-partners om een heel scala aan oplossingen te verwezenlijken. De Automation IT-netwerkcomponenten Het loskoppelen van Industrie Ethernet van de standaard IT-technologieën is gevaarlijk. Denk daarbij bijvoorbeeld maar aan de veiligheidsaspecten. Bovendien is de innovatiedruk bij office IT enorm: hier worden essentiële technologische verdere ontwikkelingen en innovaties gegenereerd. Hiervan kan ook Automation IT profiteren. Werd oorspronkelijk voor de industrie een duidelijke koers richting Fast Ethernet gevaren, tegenwoordig vindt de extra bandbreedte die bijvoorbeeld de Gigabit-technologie biedt ook voor industriële applicaties haar toepassing, want zij kan buitengewone verbeteringen in de performance van automation bieden. Daarbij moet rekening worden gehouden met de ontwikkelings- en de kostenfactor. Omdat deze nieuwe breedbandtechnologie door de immense aantallen uit de office-omgeving “meegefinancierd” wordt, zal zij op de middellange termijn zonder een echte meerprijs ten

opzichte van Fast Ethernet beschikbaar zijn. Door deze nieuwe technologieën vinden ook andere toepassingen, zoals voice en video hun weg in de industrie. Automation IT geeft met een uniform communicatieplatform hoge verwachtingen van de innovatiekracht van de standaard Ethernet-technologie. “State of the art Ethernet” zal dus altijd de maatstaf zijn voor wat betreft de stand van zaken op het gebied van netwerkcomponentprestaties. Netwerkbeheer is de belangrijkste factor bij een platformstrategie. Hiervoor zijn krachtige tools beschikbaar die ook intelligente netwerkcomponenten noodzakelijk maken. harting heeft Ethernet-netwerkcomponenten aan haar assortiment toegevoegd die zijn ontworpen voor gebruik op industrieel instrumentatieniveau. De marketing neemt harting tezamen met Nexans Deutschland Industries GmbH & Co. KG voor haar rekening. De switches bezitten de performance en de compatibiliteit voor een eenvormig netwerkbeheer. Door de op de industrienorm aangepaste bouwvorm zijn deze switches met een gelijktijdige volledige high end performance een ideale aanvulling op industriële bekabeling volgens ISO/IEC 24 702. Omdat tegenwoordig bij office in vergelijking met het instrumentatiebereik het beheer standaard is, zijn de toekomstige ontwikkelingen gemakkelijk te voorzien. Beheer zal ook bij instrumentatie haar ingang vinden. Ethernetnetwerkcompontenten zullen daarom ook beheers-functionaliteiten bezitten, bestemd voor gebruik in machines en installaties typisch voor kantooromgevingen zijn. harting mCon 3000 en 6000 switches bezitten tegenwoordig al Simple Network Management Protocol (SNMP)-eigenschappen die een centraal management mogelijk maken. Bovendien krijgen deze series doelgericht de voor automatiseringsprofielen noodzakelijke uitbreidingen, zoals bijvoorbeeld IGMP snooping voor Ethernet/IP of de integratie van PROFIBUS I/O. Op deze wijze houdt harting rekening met de specifieke eisen voor gebouwinfrastructuur en installaties en biedt speciaal op IT-partners afgestemde oplossingen, welke een Automation IT-communicatieplatform tot op instrumentatieniveau mogelijk maken.

Andreas Huhmann Director Strategic Marketing, ICPN HARTING Technology Group [email protected]

49


Wolfgang Klinker & Anne Bentfeld

Twee dansende leeuwen temmen Met het openen van een nieuwe productieplek in Zhuhai (China) verhoogt harting Technologiegruppe de productiecapaciteit voor de Aziatische markt. Een modern logistiek centrum ondersteunt de uitbreiding van de marktpositie van harting in Azië Tegelijkertijd installeert harting in de nieuwe fabriek een op de toekomst georiënteerd automatiserings- en besturingsconcept.

50


Vierhonderd gasten waren bij de opening aanwezig. De nieuwe harting productiefaciliteit in Zhuhai werd op 19 oktober feestelijk geopend. De feestelijke plechtigheid werd uitgevoerd door de familie Harting, tezamen met hooggeplaatste vertegenwoordigers van de stad Zuhai, de gezant van de Duitse ambassade in China met leidende vertegenwoordigers van de lokale universiteit, alsmede zakenrelaties. Chinese regeringsvertegenwoordigers en gasten uit Duitsland, waaronder de raad van toezicht van de technologiegroep en de burgemeester van Espelkamp, Heinrich Vieker, medewerkers uit Espelkamp, uit Engeland, uit verscheidene Aziatische landen en uit Zhuhai zelf behoorden eveneens tot degenen die harting kwamen feliciteren. De welkomstrede werd uitgesproken door Margrit Harting, algemeen gemachtigde vennoot van harting KGaA. Het was ook haar verantwoordelijkheid om de volgens Chinese traditie verlopende openingsceremonie te starten, waarin zij “twee dansende, reusachtige leeuwen temde”. In zijn toespraak betoogde Philip F.W. Harting, zoon van de ondernemers Margrit en Dietmar Harting en sinds twee jaar als managing director Azië, en vanuit Hong Kong uit verantwoordelijk voor de Azië-maatschappij van harting, dat de betekenis van door de eigenaren zelf geleide ondernemingen juist voor een continu engagement naar nieuwe markten toe zeer groot is. Terwijl bij kapitaalgeoriënteerde bedrijven de aandacht voor korte termijn-successen voorop staat, kijken familiebedrijven juist eerder naar doelen op de middellange en lange termijn. Doel: het marktleiderschap De doelen die harting zich in Azië stelt zijn inderdaad hoog: ondanks de hevige concurrentie wil de onderneming marktleider voor insteekverbindingen in Azië worden. De productieplek in Zhuhai is daarvoor een van de belangrijkste stappen. Werner H. Lauk, directeur van de economische afdeling van de ambassade van de Bondsrepubliek Duitsland in China loofde in zijn begroetingswoorden het sociale engagement van de ondernemersfamilie uit Espelkamp en de voorbeeldige manier van werken bij de locatiekeuze in China. Zhuhai is een snel groeiende miljoenenstad en ligt in de provincie Guan-Dong, ongeveer een uur rijden westelijk bij Hong Kong vandaan, in de buurt van de vroegere Portugese enclave Macao. De productieplek werd in de technologisch-economische zone van de stad gebouwd volgens het ontwerp van een

Chinese architect. Rond 12 miljoen heeft harting geïnvesteerd om 20.000 m2 oppervlak voor productie en logistiek te verkrijgen. 250 werknemers werken er op dit moment bij harting Zhuhai. Daarmee verdubbelt het aantal medewerkers bij harting. Zoals Dietmar Harting, persoonlijk aansprakelijk vennoot van de harting-groep betoogde, kent de groep de spelregels voor succes in de Aziatische concurrentiestrijd; sinds 1998 wordt er al in Zhuhai geproduceerd. Dietmar Harting: “De investering in de eerste uitbreidingsfase is het antwoord van de leiding van de onderneming op de stijgende vraag vanuit de economische regio Azië en Pacific. China is bovendien een uiterst veeleisende markt. Voortbouwend op onze ervaringen in het Aziatische gebied koesteren wij de nabijheid van onze klanten; uitsluitend in de directe, continue dialoog ontwikkelen fabrikanten de noodzakelijke intuïtie voor de voor het land specifieke eisen en behoeften van hun zakenpartners.” Het rode lint werd door ondernemersfamilie Harting samen met enkele gasten doorgeknipt. Zo werd samen met hen de nieuwe China-faciliteit van de harting-groep geopend. Het exacte tijdstip van het doorknippen werd volgens een Chinees geomant omen op exact 11.38 uur vastgesteld. Er was ondanks de plechtige opening echter geen tijd te verliezen. De productie was tijdens de ceremonie al in volle gang. De productie was al voor de opening begonnen. Productie volgens inheems voorbeeld harting heeft al een naam opgebouwd in de explosief groeiende Chinese industriemarkt. Nu al worden markten als telecommunicatie, verkeer en transport, machinebouw en energie-industrie bediend. Bijzondere waarde legt harting daarbij op kwaliteit en synergie tussen de producerende bedrijven. Gereedschappen en machines voor de productie maakt het bedrijf daarbij in de hoofdvestiging in Duitsland. Ook de leiding van de fabriek bevindt zich in Duitse handen. De opening van de nieuwe fabriek in Zhuhai is voor Harting een bekentenis tot strategische versterking van de standplaats Azië. De strenge inachtneming van de interne richtlijnen van het bedrijf voor de bescherming van het milieu en met betrekking tot de bedrijfsveiligheid voor het personeel vormt daarbij de basis voor de bedrijfsactiviteiten in China en wereldwijd.

3

51


Afb. 1: HARTING-fabriek in Zhuhai

Voor Dietmar Harting is China als productielocatie ook vanuit een ander perspectief van strategisch belang. De productie biedt onder de Chinese voorwaarden de mogelijkheid om hoogwaardige producten voor dezelfde kosten te produceren waarvoor ook potentiële plagiaten geproduceerd worden. Zodoende wordt een “copy product” het economisch voordeel reeds op de plek van ontstaan ontnomen. Automation IT communicatieplatform tot in de machine Technisch en organisatorisch bevindt de Chinese fabriek zich op de laatste stand der techniek. Uniforme Ethernetbekabeling verbindt alle interne werkbereiken en koppelt de fabriek aan de IT-samenhang van alle harting-vestigingen wereldwijd. Tot nu toe waren het veeleer beursdemonstraties waarmee harting aandacht vroeg voor de voordelen van een uniforme Automation IT communicatieplatform. Op de nieuwe productieplek in Zhuhai/Zuid-China echter, sloegen de strategen uit Espelkamp spijkers met koppen, oftewel precies gezegd lieten ze ethernetkabels met patchvelden, switches, routers en outlets voor alle hiërarchische lagen van de onderneming en langs alle ruimtelijke en bedrijfsmatige locaties installeren. Communicatie- en daarmee productieprocessen kunnen hierdoor worden geoptimaliseerd. De bedrijfsprocessen van de technologiegroep zijn compleet IT-gebaseerd. Claus Hilger, general manager IT van de harting technologiegroep bericht dat de gehele bedrijfsvoering van de harting-groep op de centrale IT in Espel-

52

kamp, waarvan de basis SAP is, is aangesloten. Alle ERPtoepassingen en goederenstromen van de bedrijvengroep worden daardoor centraal geregistreerd en aangestuurd. Terwijl elders de IT-infrastructuur deels historisch gegroeid is, kon dit bij de nieuwe fabriek in Zhuhai geheel van onderen af aan worden opgebouwd, waarbij geheel werd afgegaan op de samenwerking tussen Cisco en harting. Zoals Claus Hilger en Ralph Xia, manager IT van de nieuwe fabriek in Zhuhai melden, bestaat de infrastructuur van het lokale netwerk in Zhuhai uit een Gbit-backbone met 100 Mbit-aansluitingen naar de werkplekken in het kantoor alsmede naar de productiemachines. De bekabeling is gebaseerd op CAT 6. In de nieuwe productiefaciliteit zijn circa 15.000 m standaard CAT 6-kabels geïnstalleerd. Daarbij komen 1.200 m harting CAT 6 kabels voor Ethernet voor het aansluiten van productiemiddelen in het productiebereik. In totaal zijn 296 network outlets in de fabriek geïnstalleerd. Daarnaast zijn 300 harting patchkabels gebruikt, elk 2 m lang. Terwijl op de bovenste netwerklaag switches van Cisco (Catalyst 2960 24/48, Catalyst 3560) alsmede Cisco routers (2621 XM) voor de toepassingen VPN en WAN gebruikt worden, zijn voor de koppeling van de fabriek op het netwerk Managed Switches van het type harting mCon7100 met beschermingsklasse IP67 gebruikt. In overleg met de centrale IT-afdeling realiseerde het team rondom Ralph Xia de aansluiting op het netwerk en de implementatie van IT-toepassingen, inclusief een geintegreerde Cisco-VoIP-oplossing. Ook voor de geplande videoconferencing is voldoende bandbreedte beschikbaar. “Ons


Wat is Automation IT? Automation IT is het universele communicatieplatform voor alle processen van een producerende industriële onderneming. Voor Automation IT heeft de gebruiker geschikte installatieconcepten nodig voor alle bereiken van de onderneming. ISO/IEC 11801 biedt bekabelingsoplossingen die in een Office IT-omgeving opgezet zijn. In toepassingen uit de automatiseringstechniek bestaat echter de noodzaak om direct in te kunnen grijpen. Hier biedt Automation IT uniforme installatieconcepten voor industriële gebouwen, installaties en machines. Afb. 2: HARTING-applicaties in de fabriek in Zhuhai: netvoeding pCon 7095-24A en 10-poort-switch mCon 7100-A

volgende IT-megaproject zal de ombouw van de telefooncommunicatie van de harting-groep naar internettelefonie (VoIP) zijn”, aldus Claus Hilger. Een toepassing die al in gebruik is, is machine-monitoring: “Onze collega‘s uit de fabriek in Northampton zijn via VPN aangesloten op de SMD-plaatsingsautomaten in Zhuhai en kunnen vanuit de verte de machine bewaken en configureren”, zo meldt Claus Hilger. Ondanks de uiterst grote afstand wordt in de IT-systemen aan alle veiligheidseisen van een globaal opererend concern voldaan. Hilger: “Vanzelfsprekend gebruiken wij een veiligheidsconcept op basis van een centraal vastgestelde security policy met betrekking tot externe koppeling, de gebruikte eindapparatuur en communicatiemethoden. harting werkt met firewalls, centraal beheer van de toegangsrechten, client firewalls en desktop encryption op alle notebooks alsmede nog vele andere veiligheidsvoorzieningen.”

Wolfgang Klinker Journalist

Anne Bentfeld General Manager Communication and Public Relations HARTING Technology Group [email protected]

Wat betekent dit voor harting? Met inachtneming van de omgevingsparameters en de verschillende applicatie-eisen vindt de industriële gebruiker de optimale oplossing in het harting-productprogramma. – Veldconfectioneerbare connectoren, systeemkabels en industriële outlets (RJ45 / M12) – Stroomvoorziening voor schakelkasten en decentrale installatie (ook bij een hoge beschermingsgraad). – Geoptimaliseerde Ethernet-switches (plug & play) voor beperkte ruimte ten behoeve van installatie in schakelkasten en klemmenkasten. Productfamilies eCon 2000 en eCon 3000 – Ethernet-switches met fiberoptic-interfaces voor aansluiting op een netwerk van zeer uitgebreide installaties, bijvoorbeeld in EMC-kritische omgevingen. Productfamlies eCon 3000 en mCon 3000 – Ethernet-switches met applicatiegeoptimaliseerde redundantie-oplossingen (parallel en ring). Productfamilie sCon 3000 – Managed Ethernet-switches met security-functies voor de integratie van productie-installaties in het bedrijfsEthernet-netwerk. Productfamilies mCon 1000 en mCon 3000 – Managed en unmanaged Ethernet-switches met een hoge bescherminggraad voor realisatie van decentrale installaties en machineconcepten. Productfamilies eCon 4000, mCon 4000, eCon 7000, mCon 7000 – Managed en unmanaged Ethernet-switches met en zonder backplane-interface in 19”-bouwwijze voor besturingskasten. Productfamilies eCon 9000, mCon 9000

53


Fritz Aldag

De geglobaliseerde economie vereist sterke partners Siemens en harting zijn een solution-partnerschap voor decentrale aandrijf- en automatiseringssystemen overeengekomen. Met de luchthavens in Dubai, Seoel en Peking worden op dit moment de eerste grote projecten gerealiseerd. Sinds de ontwikkeling van de bustechnologie werken harting als leidende fabrikant van connectoren en Siemens intensief samen. Belangrijkste thema van de samenwerking is de interface van aansluitsystemen voor data en stroomvoorziening voor decentrale apparaten, zoals bijvoorbeeld aanstuurmodules voor sensoren, motorstarters, frequentie-omvormers, transmissies en motoren.

Hiervoor werden de series Han-Compact®, Han-Brid® en Han®-EMV ontwikkeld, resp. voor de nieuwe eisen gemodificeerd. Samen met de bij Siemens voor laagspanningsschakeltechniek verantwoordelijke business unit is ook het concept voor het energiebussysteem Han-Power® S uitgewerkt en door harting beschikbaar gemaakt. Siemens leverde de apparaatseries Simatic ET 200 X, ECOFAST, Simatic ET 200 pro en Sinamics G120D voor de decentrale besturing van motoren en transmissies. Megaproject luchthaven Dubai Na een serie van kleinere projecten kon Siemens in december 2003 de eerste grote opdracht voor decentrale aandrijftechniek boeken. Terminal III van de internationale luchthaven Dubai is door Siemens van een bagagetransportinstallatie met decentrale aandrijftechniek voorzien. Speciaal op het gebied van transportinstallaties voor bagage, d.w.z. vanaf de check-in tot aan het afhalen aan de koffertransportband, zijn decentrale aandrijvingen (motoren, inclusief motorstarters resp. frequentieomvormers)

54

nodig. In totaal zijn 13.000 apparaatunits in Dubai geïnstalleerd. Als bijzondere eis vroeg de luchthavenbeheerder om alle apparatuur in een insteekbare variant te leveren om bij eventuele uitval zo snel mogelijk de vervanging van componenten te kunnen garanderen. De moderne luchthaventechniek wil volautomatische systemen, die ook tussenopslag van bagage bij transferpassagiers omvat. Om aan deze eis te voldoen zijn op deze luchthaven ongeveer 90 km transport- en opslagtrajecten gerealiseerd. De luchthaven moet in het laatste deel van de bouw 15.000 stuks bagage per uur en een passagiersaantal van 70 miljoen per jaar zonder probleem kunnen afhandelen. De luchthavenlogistiek in Dubai maakt de afhandeling mogelijk van 8.000 passagiers per uur. Speciaal omdat men nieuwe vliegtuigen verwacht nog meer ruimte dan de Airbus A380 en ook vanwege de verdere integratie van de wereldeconomie, wordt rekening gehouden met een nog verdere groei van het aantal passagiers wereldwijd. Alle grote luchthavens stellen zich vandaag al op deze vraag in.


Voor de stroomvoorziening in het 400 V-bereik worden harting Han-Power® S en de Han® Q4/2 ingezet. De aandrijvingen zijn uitgerust met de Han® Q8 op de motorstarter en de Han® (10 E insteekbaar op de motor). Voor de geconfectioneerde leidingen moesten speciale kabels (halogeenvrij, oliebestendig en brandvertragend) volgens Britse normen (de Britse pendant van de Duitse Industrienorm) (IEC 60 332-1, 60 754-2 en 61 034) worden ingezet. Daarnaast zijn voor alle bereiken buiten de geïnstalleerde metalen kabelkanalen extra beschermende slangen van halogeenvrij materiaal voor de bescherming van elektrische leidingen tegen mechanische beschadiging vereist. De databus is met Han-Brid® Profibus als connectorsysteem gerealiseerd. harting produceerde als systeemkabel verschillende lengten. De varianten liepen van 0,5 m t/m 100 m kabellengte. Alleen de door harting verwerkte Profibus-hybridekabels hadden tot december 2007 al een lengte van meer dan 150 km. Alle kabels werden na productie getest en kregen een serienummer om bij eventueel optredende gebreken de productieslag en de testresultaten te kunnen reproduceren. Verdere megaprojecten volgen: Seoel en Peking Als andere megaprojecten kon Siemens in 2004 en 2005 de opdracht voor de elektrische uitrusting en levering van de bagagetransportinstallaties voor de luchthaven Incheon (Seoel, Zuid-Korea) en de voor de Olympische Spelen 2008 geheel nieuw ontworpen en te bouwen internationale luchthaven Peking BCIA (Beijing-Capital-International-Airport) verwerven. Ook hier werden insteekbare oplossingen voor aandrijftechniek verkocht. Voor het project Incheon werd eveneens het decentrale ECOFAST System met de Profibus-hybride variant gebruikt. Hier konden met speciale HCS-glasvezels (hard clad silicon) zelfs kabelafstanden van meer dan 200 m worden gerealiseerd. Deze garanderen de veilige en foutvrije uitwisseling van gegevens voor passagier- en verpakkingstransportsystemen. Bijna tegelijkertijd liep de planning voor het project BCIA (luchthaven Beijing/Peking). Ook hier werd gepland met insteekbare systeemcomponenten. In dit geval kozen de beheerder van de luchthaven en Siemens echter voor een ASI-bus systeemoplossing (actuator-sensor-interface). Dit vereiste de ontwikkeling van speciale motorstarters voor dit project die door Siemens in de vestiging voor laagspan-

ningsschakelinstallaties en -systemen in Leipzig werden gerealiseerd. Voor het project in Peking werden tot aan december 2007 meer dan 7.500 m systeemkabel en Han-Power® S geleverd. Er werden bijna 400 incheckbalies ingericht. Het transport van de bagagestukken van de passagiers wordt gedeeltelijk door een tunnelsysteem met een lengte van tot 2,1 km afgewikkeld. Een high-speed transportsysteem maakt de transport van de verpakkingsstukken in zeer korte tijd mogelijk. Ondanks de grote afstanden die op de grote luchthaven moeten worden afgelegd, moet ook de bagage van de grootste vliegtuigen (Airbus A380 met 660 tot 700 passagiers) in de snelle afhandelingstijden die men gewend is op de transportband klaarliggen zodat deze afgehaald kunnen worden. De intensieve en uiterst succesvolle samenwerking tussen Siemens en harting werd in juni 2007 op een nieuwe contractuele grondslag gebaseerd: de Siemens-SolutionPartnerschap-Automation. harting levert op deze basis wereldwijd systeemkabels en componenten voor insteekverbindingen voor de productseries van decentrale aandrijftechniek Simatic ET 200X, ECOFAST, Simatic ET 200 pro Sivacon MCU alsmede Sinamics G120D. Verdere informatie: Deze productseries kunnen als pdf-bestand worden opgevraagd via de Siemens-Solution-Partner-Finder (Distributend Field System) op de Siemens website op internet. In het harting internet-profiel zijn voor deze systeemuitbreidingsproducten ook de gezamenlijk opgestelde gegevens als pdf-document beschikbaar. www.harting.com/solution-partner

Fritz Aldag Project Manager HARTING Technology Group [email protected]

55


Gerhard Bentzien & Jörg Hehlgans

Op het goede spoor RFID-transponders van harting maken het goederentransport per spoor transparant en zorgen ook onder extreme omstandigheden voor een soepel procesverloop.

56


Voor de moderne goederenlogistiek en het hedendaagse productiemanagement is het van cruciaal belang dat goederen en waren precies geïdentificeerd en gelokaliseerd kunnen worden. Maar wat voor pakketdiensten al gebruikelijk is, was tot nu toe voor goederenwagons en hun lading niet mogelijk. De eisen zijn te complex en de omstandigheden te extreem. Daardoor konden de elektronische modules die tot op heden ter beschikking stonden, geen betrouwbare tracering bieden.

harting heeft daarom RFID-transponders (Radio Frequency Identification) in het UHF-bereik (Ultra High Frequency) ontwikkeld, die aan deze eisen voldoen: betrouwbare werking, ook in een extreme omgeving. Met behulp van de RFID-transponders van harting van het type HARfid LT 86 (HT) kunnen passerende treinen eenduidig worden geïdentificeerd en gelokaliseerd. Daardoor wordt de plek waar de wagons en ook de goederen zich bevinden, 3

57


Afb. 1: RFID-transponders helpen bij de logistiek per spoor. Hier: Identificatie van slakwagons van een hoogovenbedrijf op weg tussen smelterij en weegstation.

in real-time voor alle betrokkenen zichtbaar. Dat kan op de logistiekmarkt met zijn moordende concurrentie voor het goederentransport per spoor misschien wel de doorslag geven. Identificatie ook bij hoge rijsnelheid Sinds bij de RFID-technologie het protocol EPC Gen2 zich als standaard heeft gevestigd en verschillende producenten transponders voor de montage op metalen oppervlakken met groot bereik aanbieden, is in de logistiekbranche en bij systeemintegratoren wereldwijd de blik gericht op toepassingen in het goederenverkeer per spoor. De snelheid van de gegevensoverdracht tussen transponder en lezers/ schrijvers (readers) is bij EPC Gen2 zo hoog dat het identificatienummer leesbaar blijft, zelfs als de wagons met een snelheid van 80–100 km/h passeren. Voor het beschrijven van de transponders is afhankelijk van de hoeveelheid gegevens iets meer tijd nodig. Maar ook dat is gewaarborgd, want voor de verwerking van grotere hoeveelheden infor-

Temperaturen in het proces

Wagon

matie over inhoud en bestemming van de wagons is op de goederenterminals of rangeerstations tijd genoeg. Maar om terug te komen op de identificatie tijdens het rijden: langs het spoortraject kunnen robuuste, weersbestendige lezers/schrijvers aan reeds aanwezige masten worden gemonteerd, die over een afstand van meer dan twee meter de transponder op het rollend materieel uitlezen en beschrijven. Om ervoor te zorgen dat er onafhankelijk van de rijrichting maar één reader wordt gebruikt, moeten per wagon twee transponders worden aangebracht. Dat spaart installatiekosten op het traject. De tracering van de goederen is al gegarandeerd, als de leesstations op strategisch belangrijke plekken zoals stations en spoorkruisingen worden opgebouwd en onderling per industrial ethernet worden verbonden.

Zware beproeving voor de transponders Momenteel zijn de eerste installaties voor de tracering van het goederenverkeer met RFID-transponders in gebruik. Met succes. De harting Technology Group heeft zich een bijzondere uitdaging ten Montageplaats Tijd doel gesteld: hogetemperatuur-transpontransponder

Slak tijdens het vullen 1000 °C

120 °C

10 min

Afkoeling tijdens het transport

900 °C

80 °C

30 min

Afkoeling tijdens de terugrit

ca. 300 °C

50 °C

60 min

Transport

Cycli per dag: ca. 12

Lezen van de ID-nummers

Op grond van de specifieke kenmerken van het project bij een snelheid van ca. 20 km/h

Buitentemperaturen

–5 °C tot + 40 °C

58

Afb. 2: Onder het slakstof nauwelijks nog te zien, maar te allen tijde uitleesbaar: de HARfid transponder op de wagon.


Afb. 3: Zware beproeving bij 1000 °C – slakaftap van de hoogoven en de HARfid heel dicht in de buurt.

Afb. 4: HARfid LT 86 (HT) – de transponder voor verhitte situaties.

ders voor een kopersmelterij. De systeemintegrator MarieBentz rust wagons voor het transport van hete slak met deze transponders uit (afbeelding 1). Op de transponders worden de ID-nummers gelezen die van een automatische gewichtsmeting stammen en informatie geven over de resterende koperconcentratie in de slak. Met deze gegevens wordt de winning van resterend koper uit de slak beduidend verbeterd. Bovendien wordt ervoor gezorgd dat de wagons optimaal worden benut en dat er tegelijk altijd voldoende transportcapaciteit beschikbaar is. De toepassing van de RFID-technologie wordt per individuele klant aangepast. Waar het zinvol is, wordt ook de beschrijfbaarheid van de transponders gebruikt.

Gerhard Bentzien Technical Manager Marie-Bentz, Burgas

Jörg Hehlgans Director Marketing & Sales, Mitronics HARTING Technology Group [email protected]

Weging van spoorwegwagons tijdens het rijden met automatische registratie van de bedrijfsgegevens onder extreme temperatuuromstandigheden Waar andere vrijwillig niet komen, doen RFIDtransponders van harting zonder enig probleem hun werk. Bij de slakaftap van de hoogoven voor koper in Bulgarije is het niet bepaald behaaglijk (afbeelding 3). In deze buitengewoon ruige en stoffige omgeving (afbeelding 2) geven de passieve UHF-transponders van het type HARfid LT 86 (HT) blijk van hun kunnen, ook bij hogere temperaturen in de buurt van de hete slak. De robuuste en hermetisch dichte behuizing en het gebruik van kunststof met extreem hoog smeltpunt zorgen ervoor dat de transponders dagelijks onafgebroken zonder uitvallen (afbeelding 4) hun werk doen. Opgave: Doel van het project was een automatische weging en herkenning van de wagons met bijbehorende producten. Inbedrijfstelling: Juni 2007, testritten tot augustus 2007 Software: Marie-Bentz, Winscale® Toepassing: Weging, productstatistiek, identificatie, transporttijd van de wagons Wagons: Laadcapaciteit 120 t bruto met gecementeerde, metalen kuip Product: Hoogovenslak Bijzonderheden: Bij het vullen lopen de wagons over. Daarom moest de montageplaats aan de bovenkant en aan de zijkanten worden beschermd. Bij het legen spat de slak ongecontroleerd in de rondte, daarom zijn de transponders ook nog eens in asbestweefsel gewikkeld. De afstand tussen lezer en transponders bedraagt horizontaal ca. 5 m. De minimale afstand tussen telkens 2 transponders is 1 m om de wagons afzonderlijk te kunnen identificeren. De transponders die aan de slakwagons en de locomotief zijn gemonteerd, functioneren sinds de ingebruikneming probleemloos.

59

t e c . N e w s 1 6: E n t e r ta i n m e n t

Byoung-Jeen Jone, HeeSam Choi & Holger R. Dörre

Aziatische revolutie bij lokaal verkeer Zuid-Korea bouwt haar lokale verkeerssysteem radicaal om. Een van de belangrijkste projecten in het ‚Land van de ochtendstilte‘ is de Light-Rail-Train (LRT) van het Zuid-Koreaanse bedrijf Woojin Industrial Systems, dat zonder machinist kan rijden en bussen moet vervangen. harting is sinds jaren de belangrijkste partner van Woojin. De transport- en spoorwegsector in Zuid-Korea heeft alle aandacht van de regering. Om goede redenen, want het land in Zuid-Oost-Azië behoort tot de snelst groeiende industrielanden van de wereld. Maar het op zeven na grootste industrieland Zuid-Korea concentreert zich op de paar bevolkingsconcentraties die het land heeft, en om geografische redenen op slechts ongeveer 30% van de oppervlakte van het land. Weliswaar beschikt Zuid-Korea nu al over een goed uitgebouwde infrastructuur, maar door de groei (jaarlijks rond de vijf procent) loopt het land telkens weer tegen haar eigen grenzen aan. Aan de verdere ontwikkeling van de infrastructuur wordt om die reden een grote betekenis toegekend, want in Seoel en het aangrenzende gebied wonen rond de 23 miljoen mensen, wat tot aanzienlijke verkeersproblemen leidt, vooral in de spitsuren. Dit betekent dat investeringen in de infrastructuur in ‚het land van de ochtendstilte‘ de komende jaren flink zullen groeien. Spoorlijnen behoren tot de belangrijkste componenten van het lokale verkeer in Zuid-Korea. Volgens opgaven van het Zuid-Koreaanse spoorwegbedrijf Korail moeten voor nieuw rollend materieel tussen 2006 en 2010 rond de 2,1 miljard euro uitgeven worden. Voor vernieuwing van de wagons zijn tussen 2006 en 2010 investeringen van ca. 193 milj. gepland. Daarbij zal de focus op de nieuwbouw en vernieuwing van stations en spoorwegdepots liggen. De introductie van railvoertuigen, componenten en railmateriaal bedroegen in 2006 rond de 62 milj euro. Bij elektrische spoorwegsignaleringsvoorzieningen werd voor 15,7 milj. geïmporteerd. Duitsland was hierbij met een aandeel van rond 30 procent de belangrijkste leverancier. Zwaartepunten in de spoorwegsector zijn de uitbreiding van het hogesnelheidsnet (KTX en TTX), de extensieve uitbreiding van tramlijnen in de grote bevolkingsconcentraties als Seoel en Busan en de ontwikkeling van magneetzweeftreinen met een lage snelheid met een budget van rond de 333 milj. euro tot aan 2012. Bij deze zwaartepunten wordt

60

door de regering de ontwikkeling van eigen technologieën eenduidig op de voorgrond gesteld. Buitenlandse bedrijven zijn daarnaast welkome partners, vooral op terreinen waarbij veeleisende technologieën moeten worden ingezet. Maar ook bij de export gaan de Zuid-Koreaanse fabrikanten in de aanval: op het gebied van transport richten de grote Zuid-Koreaanse fabrikanten van spoorwegtechniek Hyundai-Rotem en Woojin Industrial System zich tegenwoordig helemaal op de wereldmarkt. Referentieproducten zoals de Light-Rail-Train worden daarom intensief en voortvarend aangepakt en gepresenteerd. Als centrale nationale etalage heeft de afgelopen jaren de Korea Railway & Logistics Fair zich een plaats veroverd. Dit is de belangrijkste Zuid-Koreaanse vakbeurs voor spoorwegtechniek die elke twee jaar wordt gehouden. 150 exposanten presenteerden zichzelf en hun producten in 2007 in Busan. Duitsland vormde daarbij het grootste exposantencontingent. Op deze beurs werden ook de LightRail-Train (LRT), ook wel Light-Rail-Vehicle (LRV) genoemd, tentoongesteld. De Light-Rail-Train (LRT) wordt gebouwd door het ZuidKoreaanse bedrijf Woojin en is het resultaat van een zevenjarig en 51 milj. US$ kosten omvattend ontwikkelingsproject van het Korea Railroad Research Institute (KRRI). Doel was de ontwikkeling van een Korean Automated Guideway Transit System (K-AGT), dat vanaf 2010 in het openbare personenverkeer in Busan moet worden ingezet. Het moet andere, milieubelastende verkeersmiddelen zoals bijvoorbeeld bussen gaan vervangen. Ook in de hoofdstad Seoel wordt gediscussieerd over het LRT-plan. De LRT is door het Korea Railway Research Institute (KRRI) in samenwerking met Woojin Industrial Systems Co., Ltd., een hechte partner van harting Korea Ltd. ontwikkeld. De tramlijn is met een volautomatisch systeem zonder machi-


Afb. 1: De Aziatische revolutie op het gebied van lokaal transport – de light-rail-train (LRT)

nist uitgerust wat voor een hoge graad van bedrijfszekerheid en een hoge transportsnelheid zorgt.

Afb. 2: Jumper-verbinding met Han® Coax E

Daarnaast kenmerkt de tramlijn zich door een uitstekend klimvermogen, zeer goede bochteigenschappen en goede milieu-eigenschappen. De LRT is verder uitgerust met wielen op rubberbanden en rijdt in een uit cement gegoten rijspoor. De bouwtechnische inspanning, juist wat de spoortechnische railonderbouw betreft, kan daarmee evident worden gereduceerd.

2. Han Coax E is tezamen met Han48HPR-kappen en behuizingen de meest efficiënte oplossing voor de steekbrugverbinding voor de overdracht van audio- en videosignalen voor het passagierinformatiesysteem (PIS) via coaxiale kabel. 3. Bovendien werd de Ethernet Switch ESC 67-10 TP05M voor het passagierinformatiesysteem in het inwendige van de trein ingezet . 4. DIN 41612 is onze beproefde oplossing voor het Train Control System (TCS).

harting heeft sinds jaren in de Zuid-Koreaanse industrie een goede naam opgebouwd. harting-producten worden speciaal ingezet in de op de export gerichte Zuid-Koreaanse economie, op het gebied van transport, automobielbouw en machinebouw, alsmede op het zich recent ontwikkelende terrein van duurzame energie. harting levert kwalitatief hoogwaardige en innovatieve aansluittechniek. Zo ook bij dit project.

Centraal argument voor de keuze van harting als partnerbedrijf was de competentie van hartings om complete oplossingen voor de klant te kunnen aanbieden en die ook in de praktijk te kunnen brengen. harting biedt bovendien naast hoogontwikkelde oplossingen zoals insteekverbindingen of Ethernet Switch voor passagierinformatiesystemen ook conventionele aansluitproducten, die voor alle moderne treinen onontbeerlijk zijn.

harting werd al vroeg bij de ontwikkeling van het project betrokken. De totale aansluittechniek komt van harting, omdat aan de hoge eisen die juist bij een transportsysteem zonder machinist worden gesteld uitgebreid tegemoet wordt gekomen. harting heeft daarbij een serie van oplossingen ingebracht. 1. De aandrijfmotor is met een Han K3/2 uitgerust voor de aansluiting van motor en stroomvoorziening. Deze oplossing maakt het aansluiten van de motor mogelijk bij een zeer beperkte ruimte. Een korte montagetijd wordt daarbij gegarandeerd door de afsluiting met axiale schroeven.

Byoung-Jeen jone General Manager R&D Woojin Industrial Systems Co., Ltd. - Seoul

HeeSam Choi Business Manager Korea HARTING Technology Group [email protected]

Holger R. Dörre Managing Director Korea HARTING Technology Group [email protected]

61


Jürgen Michaelis, Heinrich Schmettkamp & Udo Schoss

Systeemoplossingen van harting voor de windenergie Nieuwe systeemoplossingen voor windturbines verbeteren de opbrengst en beschikbaarheid. En dat is niet onbelangrijk, want de windbranche groeit uit tot een vast bestanddeel van de energievoorziening in de toekomst.

62


Internationaal actieve concerns geven momenteel op het gebied van windenergie de toon aan. Dat gaat niet in de laatste plaats terug op het politieke streven om in de energievoorziening op duurzame bronnen over te schakelen. Juist daarvoor zijn marktdeelnemers gevraagd, die in staat zijn om grote projecten te realiseren. Voor de komende jaren gaat men wereldwijd van een procentuele groei van in de tientallen uit. harting is al geruime tijd partner van de windenergiebranche en ontwikkelt in nauwe samenwerking met producenten en leveranciers innovatieve systeemoplossingen. Alle systemen van harting voldoen aan de hoge eisen in de windenergie-industrie met toepassingen bij temperaturen tussen -40 °C en +80 °C en met een hoge mechanische en elektrische veiligheid, ook bij belasting door rotatie, schokken en stoten. De nieuwste voorbeelden zijn een insteekkoppeling voor sleepringlichamen en een accubox op basis van lithium-ionen-cellen. Deel 1: De insteekkoppeling voor sleepringlichamen Tot de componenten van een windturbine die regelmatig worden vervangen, behoren sleepringlichamen, die de interface vormen tussen de naaf (roterend) en de gondel (statisch). Door de nieuwe insteekkoppeling wordt het vervangen van de sleepringlichamen eenvoudiger en worden de stilstandstijden korter. Bij onderhoudswerkzaamheden kan het sleepringlichaam zonder ingreep in het pitchsysteem en zonder demontage van verbindingsleidingen worden vervangen. Er is geen speciaal gereedschap nodig. Tijdens het koppelen vindt de geleiding door middel van twee robuuste roestvrijstalen pennen in twee messing bussen plaats. Daarna worden de elektrische contacten exact op elkaar uitgelijnd met behulp van vlottende koppelframes uit de serie Han® en scharnierframes uit de serie Han-Modular®. De verbinding heeft hierdoor een hoge bedrijfszekerheid. De sleepringkoppeling van harting beschikt naast de elektrische interface over een geïntegreerde thermische barrière, die extra bescherming biedt tegen hoge temperaturen in het oliecarter. Bestaande windturbines kunnen eenvoudig achteraf met deze sleepringkoppeling worden uitgerust.

De interface tussen deel A en B (Afb. 1) van de sleepringkoppeling is spatwaterdicht conform IP 65. De behuizing wordt in coquillegietwerk vervaardigd van een speciale aluminiumlegering. De elektrische interface, die de signalen voor de besturing van het pitchsysteem op de naaf overdraagt, is gebaseerd op contactinstekers uit de serie Han-Modular. Hierdoor zijn de driefase-voedingsspanning met 100 A-modules, de 2 x 4-draadsbus met HAN®-Quintax (bijv. CAN-bus tot Fast Ethernet) en 24 besturingssignalen gewaarborgd. De besturingssignalen kunnen met Han DDD®-modules tot 34-polig worden uitgebreid (Afb. 4). De insteekkoppeling wordt als complete oplossing inclusief de kabelconfectie in de passende lengte geleverd. Beide onderdelen worden apart vervaardigd en getest. Deel A wordt in de windturbine gemonteerd, deel B eerst met het sleepringlichaam verbonden. Op de bouwplaats worden dan de voordelen van het plug & play-concept duidelijk. Bij de inbedrijfstelling hoeven de beide delen dan alleen nog maar op elkaar te worden gestoken. Hierdoor komen ingewikkelde montages en het passend maken ter plaatse te vervallen (Afb. 3). Hetzelfde geldt voor de onderhoudswerkzaamheden. Als de vier schroeven zijn losgedraaid, kan het sleepringlichaam worden verwijderd en het nieuwe sleepringlichaam worden gemonteerd. De windturbine kan zonder noemenswaardige stilstand weer op het net worden aangesloten. De revisie 3

Deel A Deel B

thermische barrière (naar tandwielkast)

passing voor kogellager (naar sleepringlichaam)

Afb. 1: Insteekkoppeling voor sleepringlichamen

63


van het gedemonteerde sleepringlichaam kan comfortabel in de fabriek plaatsvinden. In de conceptuele fase zijn er al simulaties uitgevoerd om het ontwerp te optimaliseren. Onderdelen kunnen daarbij aan de hand van virtuele prototypes bijvoorbeeld met het oog op stroombelastbaarheid, vibratie of stabiliteit worden ontworpen. Bij de insteekkoppeling is de constructie van tevoren door een berekening volgens de eindige-elementenmethode geoptimaliseerd en getoetst. Van tevoren zijn er verschillende belastingsgeometrieën met een gewicht van 150 kg aan het einde van het sleepringlichaam gesimuleerd (Afb. 2). Op grond van de belastingen bij inbedrijfstelling en onderhoud is de complete constructie robuust opgezet. In het geaccrediteerde laboratorium van harting zijn de gesimuleerde waarden aan de hand van prototypes getoetst, in dit geval door een mechanische belastingstest. Daarbij werd geconstateerd, dat

de theoretisch bepaalde waarden duidelijk werden overtroffen. Deel 2: De accubox – lithium als worstcasescenario Verder verbeteringspotentieel is bij de accumulatoren van windturbines te vinden. Die zorgen namelijk in het fatale geval dat twee ongunstige gebeurtenissen tegelijk optreden, bijvoorbeeld storm en op hetzelfde moment stroomuitval, voor het noodbedrijf van het pitchsysteem. In zulke gevallen moet de windturbine ontzettend snel tot stilstand komen. De bladen van de windturbine worden in zulke extreme gevallen binnen enkele secondes uit de wind gedraaid. Deze functie is van cruciaal belang, want uitval van het pitchsysteem zou een total loss van de windturbine kunnen betekenen.

[mN/mm2]

Han®-koppelframe (vlottend met geleidingselementen)

24 besturings signalen Han DD®-module

Afb. 2: Belastingssimulatie met 150 kg 2 x 4-draadsbus Han®-Quintax Geleidingspen V2A naaf

tandwielkast

gondel

Deel A

naar topbox

Deel B

sleepringlichaam

Afb. 3: Werkingsprincipe (in service-positie)

64

Afb. 4: Han-Modular®-scharnierframe met


Elke as van het pitchsysteem wordt in een noodgeval in een neutrale stand gedraaid. Normaal gesproken zijn er drie accuboxen per windturbine nodig. Door de modulaire opbouw kan de accubox eenvoudig worden vervangen. Aan de eisen met betrekking tot een compacte constructie en een lange, onderhoudsvrije levensduur kunnen conventionele accumulatoren zoals bijvoorbeeld loodaccu’s slechts ten dele voldoen. De accubox van harting is daarentegen uitgerust met lithium-ionen-cellen, die door hun compacte constructie tegen rotaties en vibraties immuun zijn. Door de robuuste, plaatstalen behuizing met poedercoating is de accu gegarandeerd beschermd tegen mechanische en thermische invloeden. De behuizing zorgt tevens voor de vereiste aanraakbeveiliging. De totale inwendige weerstand is tot RI < 24 mohm gereduceerd. De accubox levert 180 A bij nominaal 86,4 V. Andere spannings- en stroomwaarden zijn met dit concept eveneens

mogelijk. De 24 in serie geschakelde lithium-ionen-cellen worden bewaakt door een accumanagementsysteem en zijn permanent gereed voor gebruik. Door een schakelaar voor grote stromen met lage contactweerstand kan de op stand-by staande pitchregeling gecontroleerd worden ingeschakeld. De communicatie met de centrale besturing gebeurt via CAN-bus (D-Sub 9-polig). Voor de bewaking en configuratie staan nog andere interfaces ter beschikking. De status van het accumanagementsysteem kan elk moment via een RS232-poort (D-Sub 9-polig) worden uitgelezen. Via de hyperterminal-functie worden gegevens over de status van elke afzonderlijke accu geleverd. De redundante bewaking van de laadtoestand van afzonderlijke accu‘s vindt plaats via een Han® 3 A-interface. Met de tweede Han® 3 A-connector wordt de vereiste stuurspanning van 24 V toegevoerd. Tijdens de ontwikkelingsfase zijn er in het laboratorium van harting tests uitgevoerd die in het bijzonder gericht waren op de contactweerstanden bij vibratie en schokken. Het doel was om de dwarsdoorsnedes van de conductors en de contacten voor extreme omstandigheden te optimaliseren. Het resultaat was deze optimale uitvoering. De volgende normen zijn toegepast: Vibratietest DIN EN 60 068-2-6 Schoktest DIN EN 60 068-2-27 Permanente schokken DIN EN 60 068-2-29 Gesimuleerde levensduurtest DIN EN 61 373 l

l

l

Han-Modular®-scharnierframe met geleidingselementen

l

geleidebus MS

Power (100 A) Han® axiale schroefverbindingsmodule

afdichting omlopend (IP 65)

Jürgen Michaelis Key Account Manager System Integration HARTING Technology Group [email protected]

Heinrich Schmettkamp Project Manager VAB, Germany HARTING Technology Group [email protected]

Udo Schoss Director Project Management VAB, Germany HARTING Technology Group [email protected]

t geleidingselementen. Zicht op connector

65


66


Andre Beneke

Alweer een goed idee! Neemt evenveel ruimte in beslag als een krimpaansluiting, snel en eenvoudig in het gebruik, vertrouwde veilige verbinding: Han-Quick Lock® van harting maakt succesvol gebruik van de nieuwe radiale klemveertechniek bij industriële connectors. Han-Quick Lock® is ideaal voor hoge contactdichtheden en steekt hierdoor met kop en schouders boven andere aansluittechnieken uit. Geen andere techniek is zo eenvoudig, ruimtebesparend en snel. Voor de montage heeft men enkel een schroevendraaier nodig. De industriële connectors Han® van harting hebben de markt weten te veroveren. De reden: buitengewoon hoge kwaliteit en talloze potentiële toepassingen. De robuuste interfaces worden met name in de industriële sector gebruikt. Zij bevorderen de flexibiliteit in de autoindustrie evenzeer als de modulariteit in de machinebouw. Zij zijn in treinen en windturbines te vinden, in liften, in kranen en zelfs in machines die wafers fabriceren. Iedere afzon3

67


lijk vergemakkelijkt: connectors met krimpaansluiting hebben een kleiner montageoppervlak nodig, echter met het negatieve aspect dat voor de aansluiting speciaal gereedschap vereist is. Andere aansluittechnieken functioneren wel zonder bijzonder gereedschap. Zo volstaat bij de schroef- en bij de kooiklemaansluiting een eenvoudige schroevendraaier. Maar het aansluitgedeelte is relatief groot. Apparatuur en machines dienen echter uit kostenen rendementsoverwegingen steeds kleiner te zijn en minder ruimte in beslag te nemen.

Han® PushPull Power 4/0 met Han-Quick Lock®-aansluiting

derlijke toepassing stelt daarbij zijn speciale eisen aan de gebruikte connector – onder andere aan de grootte, de beveiligingsklasse of de elektrische transmissiekarakteristieken. Dat heeft zelfs betrekking op de aansluittechniek van de connector. Naargelang toepassing is een bepaalde aansluittechniek vereist. Naast de al jaren befaamde aansluittechnieken heeft harting zijn assortiment daarom met nog een innovatieve optie uitgebreid: de Han-Quick Lock®-aansluiting. harting heeft daarbij de voordelen van de krimptechnologie als uitgangspunt genomen en de aansluiting aanzien-

Weinig ruimte nodig De aansluittechniek Han-Quick Lock® neemt ongeveer even weinig ruimte in beslag als de krimpterminatietechnologie. Het aansluiten en loskoppelen van de litzedraad vindt daarbij uitsluitend met behulp van een eenvoudige schroevendraaier plaats. Daarnaast is de vibratiebestendigheid van deze hoogwaardige aansluiting vergelijkbaar met die van een gebruikelijke kooiklemaansluiting. Vanuit een technisch oogpunt bekeken, gaat het bij Han-Quick Lock® om een radiale veerklem. Een ronde roestvaststalen klemveer klemt de afzonderlijke draden van de aangesloten conductor radiaal om de rand van een centrale conus. Op deze manier ontstaat er een groot contactoppervlak voor de conductor – voorwaarde voor een hoogwaardige elektrische verbinding. Door de speciale vormgeving van de klemveer wordt de vereiste vibratiebestendigheid behaald. De punt in het aansluitgedeelte – die zichtbaar is als er een blik in de actuator geworpen wordt – is uitsluitend bedoeld om de afzonderlijke draden uiteen te spreiden, niet voor het contact van de conductor. De aansluiting verloopt uitermate eenvoudig: de isolatie wordt van de litzedraad gestript en het aansluitgedeelte van het Han-Quick Lock®-contact binnengeleid. Vervolgens wordt de actuator met een schroevendraaier naar beneden geduwd – klaar! Om het contactpunt opnieuw te openen, hoeft de actuator alleen maar met een schroevendraaier opgelicht te worden.

Han® Q12 met Han-Quick Lock®-PE-aansluiting

68

OptiMAALe controle De positie van de actuator is tevens bedoeld als optische controle. De actuator ligt op één lijn met het isolatielichaam, zodat er optisch gecontroleerd dient te worden of alle aansluitingen stevig vastzitten. Omdat de litzedraden


met heel weinig kracht in het aansluitgedeelte geleid kunnen worden, wordt er tegelijkertijd voor gezorgd dat er ook dunne draden in de aansluiting geleid kunnen worden, zonder dat zij krombuigen. Dezelfde conductor kan meerdere keren aangesloten worden. De houdkrachten van de conductor in het contact komen overeen met die van de gebruikelijke contactpunten voor kooiklemconnectors. Een beperking vormen echter massieve kabels. Deze kunnen niet met Han-Quick Lock® worden aangesloten. Als er gebruik gemaakt wordt van industriële connectors zijn zij bovendien ongebruikelijk. Op dit moment is Han-Quick Lock® van harting voor conductors met een dwarsdoorsnede van 0,5 – 2,5 mm2 verkrijgbaar. Varianten voor andere dwarsdoorsnedes worden voorbereid. De eerste producten die met de Han-Quick Lock®-techniek verkrijgbaar zijn, zijn Han® PushPull Power 4/0, Han® 4A en Han® Q5/0. De PushPull Power 4/0 is een compacte vermogensconnector met PushPull-vergrendelingstechnologie die 4 vermogenscontacten plus PE voor 16 A bij 230/400 V biedt. Deze connector is met name voor de directe integratie in automatiseringsapparatuur geschikt. Vibratiebestendigheid Han® 4A en Han® Q5/0 zijn al jaren befaamd op de markt. Tot nog toe waren zij echter met slechts één aansluittechniek verkrijgbaar. De Han® 4A met schroefaansluiting, de Han® Q5/0 met krimptechnologie. De nieuwe varianten van Han-Quick Lock® bieden naast de vermogenscontacten ook de PE-aansluiting met Quick Lock-technologie, hetgeen de producten vibratieresistent maakt. Natuurlijk zijn de Quick Lock-versies daarbij qua aansluiting compatibel met bestaande types.

Han® Q5/0 met Han-Quick Lock®-aansluiting

op plekken worden gebruikt, waar het noodzakelijk is, – ook bij eindklanten die geen speciaal gereedschap ter beschikking hebben – de aansluitingen te modificeren. Han-Quick Lock® kan vrijwel overal worden gebruikt. De voordelen komen in de automatiseringtechniek net zo goed tot hun recht als in de machinebouw. Op spoorweggebied maar ook bij windturbines is met name vibratiebestendigheid van belang. Dit geldt tevens bij het gebruik in connectors van elektromotoren. Een demonstratievideo over de nieuwe aansluittechniek Han-Quick Lock® van harting is te vinden op www.harting.com. Hierin wordt gedetailleerd getoond, hoe een litzedraad aangesloten wordt en ook weer kan worden verwijderd. De videofilm bevat een röntgenopname die aan de hand van een reëel contact weergeeft hoe de afzonderlijke draden contact vormen.

Ook Han® Q12, een motorconnector met 12 krimpcontacten, beschikt over het PE-contact met Quick Lock-aansluiting. Daardoor is de aansluiting uitermate eenvoudig. Tevens wordt de vibratiebestendigheid gewaarborgd. Tevens zijn in de nabije toekomst de onderstaande producten met Han-Quick Lock®-aansluiting verkrijbaar: Han® 7D, Han® DD-module en Han® EE-module. Door het gebruik van connectors met de aansluittechniek Han-Quick Lock® kunnen uitermate compacte connectors

Andre Beneke Director Product Marketing Han® Industrial Connector, Electric HARTING Technology Group [email protected]

69


Dr. Achim Brenner

Simulatie van elektromechanische eigenschappen in het geval van een elektronische insteekverbinding Mechanische en gekoppelde elektrisch-thermische simulaties kunnen het ontwikkelingsproces beslissend ondersteunen om in een zo kort mogelijk tijdbestek een geoptimaliseerd product te ontwikkelen. Het doel is om op de eisen van de markt te anticiperen en om optimale toepassingen te ontwikkelen die voor de klant grote voordelen hebben. Markten en markteisen veranderen snel. De technische normen worden steeds vaker in deze veranderingen betrokken. Voortdurend worden nieuwe toepassingen ontwikkeld. Juist in deze veeleisende omgeving moet harting in staat zijn snel op wensen van klanten in te spelen en daar zelfs op te anticiperen. Alleen op die manier kan harting adequate producten op het juiste moment op de markt brengen. Bij productontwikkeling speelt naast de traditionele bouw van prototypen en ‚rapid prototyping‘ de simulatie een steeds grotere rol. Doel van simulatie is om het product geheel in de computer weer te geven, het virtuele prototype is de visie die de software-aanbieder daarbij drijft. Geplande doelen Waar moet bij een insteekverbinding op worden gelet? Een gemakkelijke insteekbaarheid, een goed contact gedurende de totale levensduur en het vermogen om grote stromen te kunnen weerstaan zonder de vastgestelde maximale temperatuur te overschrijden. Dit zijn alle basisvereisten voor een goed ontwerp. In het hier beschreven geval gaat het om een directe insteekverbinding, dat wil zeggen dat de contactveren direct contact maken met een printplaat. Er moet daarbij vanuit worden gegaan dat de dikte van de printplaat ook afhankelijk is van toleranties. Deze dikte kan variëren van 1,44 tot 1,76 mm. Om een goed elektrisch contact te garanderen moet aan het eind van de levensduur van een contact, de normale

70

kracht niet onder de 0,5 N komen. Dit moet ook bij minimale printplaatdikte zeker zijn. Een hoge normale kracht op de contacten leidt door wrijving ook tot een grote benodigde insteekkracht. Dit laatste wil men echter voorkomen omdat bij insteekverbindingen met veel polen de gezamenlijke insteekkrachten al snel tot een nauwelijks te hanteren totale kracht worden gecombineerd, die niet alleen bij het onderhoud onhandig is, maar ook de printplaat sterk mechanisch kan belasten. Bij het ontwerp hebben we ons ten doel gesteld om de gezamenlijke krachten tot onder de 100 N te houden. Na het mechanisch ontwerp moest de capaciteit voor stroom van een power-variant worden getest. Veerontwerp 1 – de grove uitvoering Met de huidige CAE-gereedschappen zijn geometrisch nietlineaire problemen met inachtneming van de elastischplastische materiaaleigenschappen makkelijk oplosbaar. Bij de start is echter bijna altijd slechts een grove analytische schatting van de veereigenschappen beschikbaar. Deze schatting houdt geen rekening met de niet-lineaire effecten. Niettemin is de schatting in het algemeen niet eens ver verwijderd van de realiteit. Afbeelding 1 toont de geometrie van de contactveer. De veer heeft een rechthoekige dwarsdoorsnede. Omdat het om een gestanst onderdeel gaat, kan van een constante breedte (w) van de veer worden uitgegaan. De veerhoogte (h) kan echter variabel worden vormgegeven. Om plastische vervormingen van de werkelijke veer te voorkomen


Afb. 1: Veergeometrie

dient de maximale randvezelspanning ook bij maximale buiging zo ver mogelijk onder de buiggrens Rp0.2 te liggen. Gaan we uit van elasticiteitsmodule E, normale kracht F, veerlengte l, veerbreedte w en veerhoogtefunctie h(x), dan kunnen via het buigmoment M(x) en het oppervlaktetraagheidsmoment l(x) de buiglijn y(x) en het verloop van de randvezelspanning σ(x) worden berekend. Afbeeldingen 2 en 3 tonen een speciale veerhoogtefunctie met bijbehorend spanningsverloop (randvezelspanning) voor drie verschillende printplaatdiktes. 3

71

Spanning [MPa]


Voor de randvezelspanning zou het optimaal zijn wanneer de veerhoogte tot aan het contactpunt naar nul terugloopt. Praktisch gesproken is dit echter om verschillende redenen niet mogelijk. Het in afbeelding 3 weergegeven spanningverloop laat zien hoe door middel van een optimalisatie van de veerhoogtefunctie h(x) in het bereik x = 0 (veerwortel) tot aan x = 4,75 mm een constante randvezelwaarde kon worden bereikt. In het verdere verloop daalt de randvezelspanning, omdat de minimale veerhoogte niet onder hmin = 0,25 millimeter mag komen. Veerontwerp 2 FEM-fijngeslepen Wanneer de geometrische parameters door analytisch vooronderzoek zijn vastgesteld, kan tot ‚fine tuning‘ worden overgegaan. Het contactveermateriaal is helaas niet puur elastisch. Reeds bij kleine spanningen treden kleine plastische vervormingen op. Nauwkeurige gegevens over spanning en rek uit een trektest zijn uitgangsvoorwaarden om een eventueel blijvende vervorming te bepalen. Hier kunnen ook effecten worden opgewekt door grote veerbuiging en de daardoor veroorzaakte verplaatsing van het contactpunt. Daarbij kan rekening worden gehouden met de veerstijfheidsverandering door bedekte materia-

x [mm]

Afb. 3: Geoptimaliseerd verloop van de randvezelspanning

len (bij 200 µm materiaaldikte kan een 10 µm dikke laag nikkel uiteraard niet worden genegeerd). Door middel van 2D-berekeningen werden de laatste geometrische optimaliseringen uitgevoerd. De meest precieze resultaten leverden de afsluitende 3D-simulaties van het insteekproces op. Afbeelding 6 toont de spanningverdeling op het contact in ingestoken toestand. Analyse van afbeelding 6 laat zien dat ook bij maximale printplaatdikte in voldoende mate onder de uitrekgrens van het materiaal wordt gebleven. Veerontwerp 3 – Theorie en praktijk vallen samen Alle theorie is slechts een afspiegeling. Dat moet natuurlijk niet gelden voor modern CAE-gereedschap. Daarom wordt

Kracht [N]

h (x) [mm]

Simulatie

Simulatie signaalcontact beneden Meting signaalcontact nr. 1

Slag [mm]

Afb. 2: Voorbeeld van een veerhoogtefunctie h(x)

72

Fig. 4: Vergelijking simulatie / meting (normale kracht, enkelvoudig contact)


Stroomverloop (bij de contacten) I=I(?)

Elektrische simulatie statisch of transient (skin-effect)

Stroomverdeling I=I(?,?)

Thermische simulatie stroomwarmte, warmtegeleiding, warmtestraling

Afb. 6: Steeksimulatie met spanningverdeling (rood ca. 540 MPa)

Stromingssimulatie convectie

Temperatuurverdeling T=T(?,?)

Afb. 5: Berekening van de componenttemperatuur als gekoppeld probleem

na de ontwerpfase gecontroleerd hoe waarheidsgetrouw de voorspellingen zijn. Elk model is natuurlijk slechts een afspiegeling van de werkelijkheid en wanneer daarbij vastgesteld wordt dat de nauwkeurigheid van de voorspelling niet voldoende is, moeten eventuele andere effecten ook in de simulatie worden betrokken. De meting met normale kracht toonde echter aan dat de afwijkingen klein waren. Het contactontwerp is, tenminste wat het mechanische gedeelte betreft afgesloten. Omdat het mechanisch ontwerp tot de standaardprocedures behoort zou een afwijking hierbij eerder op een grove invoerfout wijzen dan op een principieel probleem met het model. Altijd ‚cool‘ blijven Bij veel moderne insteekverbindingen worden ook varianten aangeboden die voor de overdracht van grote stromen geoptimaliseerd zijn. Naast de standaardstroom is ook altijd het ‚worst case‘-geval interessant. Hoe gedraagt een insteekverbinding zich thermisch, wanneer alle contacten van zogenaamde power contacten aangesloten zijn en deze tegelijkertijd stroom moeten doorlaten? De berekening van de temperatuur van het onderdeel bij de opgegeven stromen is daarbij niet triviaal. Bij de opgegeven stroom wordt de stroomdichtheid in de contacten berekend. Deze stroomdichtheid bepaalt samen met het geleidingsvermogen de ontstane stroomwarmte. Die wordt via warmtegeleiding, convectie en straling aan de omgeving afgegeven. Deze warmteafgifte hangt af van de temperatuur van het onderdeel. Die stijgt net zolang totdat de totale

stroomwarmte kan worden afgegeven. Omdat veel materiaalgegevens afhankelijk zijn van de temperatuur, moeten de elektrische, de thermische en de stromingsproblemen (convectie) indien mogelijk simultaan worden opgelost. Er wordt daarbij gesproken van gekoppelde berekeningen, respectievelijk van multifysica. In afbeelding 5 worden deze wisselwerkingen weergeven. Afbeelding 7 laat een stuk van het simulatiemodel zien. Alle toevoerleidingen en de isolatie zijn niet weergegeven (dat is overigens een groot voordeel van simulatie). Er kunnen bereiken voor het product worden weergegeven die anders met meettechniek zeer moeilijk haalbaar zijn. De stroom bedroeg in dit geval 12 A. Hier is trouwens duidelijk zichtbaar dat de printplaat de beperkende factor in het geheel is. Door deze simulatie kon worden aangetoond dat de insteekverbinding aan de eisen voor de maximale stroom voldoet.

Temperatuur [°C] Max. contacttemperatuur 85 °C

Omgevingstemperatuur 20 °C Stroom 12 A

Max. printbaantemperatuur 91°C

Afb. 7. Componenttemperatuur bij 12 A

Dr. Achim Brenner Director Simulation Technique HARTING Technology Group [email protected]

73


74


Hans Langaas

Uit het leven van een diepzee-duiker De omstandigheden diep onder de zeespiegel voor hightech-apparatuur: ook 300 m onder water moeten switches betrouwbaar werken. Offshore-leverancier FMC Technologies, Houston, USA heeft daarom besloten om voor de Workover Control Systems en Riserless Intervention Systems voor olieen gasboorgaten in de Noordzee hartingswitch mCon 7050 A te gebruiken. De systemen moeten bij projecten in de Noorse zee en ook bij offshore-installaties op andere plekken in de wereld worden ingezet. FMC Technologies levert complete systemen voor de olieen gaswinning, zoals bijvoorbeeld onderwaterboomnetwerken, manifolds, voedingskabels en productiebesturingssystemen. Templates met manifolds moeten op de zeebodem worden gemonteerd en met productieplatforms worden verbonden. Projecten als deze zijn technisch uiterst veeleisend, omdat volgens de nieuwe ISO-norm nog strengere veiligheidsvoorschriften voor alle installatie-onderdelen gelden. De hoogste betrouwbaarheid en functioneren met de hoogste precisie, ook onder de meest extreme omgevingsomstandigheden zijn daarmee gegarandeerd. Opdat dit mogelijk is gebruikte FMC harting componenten die zich eerder ook al in andere toepassingen en onder extreme omgevingsomstandigheden hebben bewezen. FMC gebruikt standaard-onderdelen, die gekenmerkt worden door een hoge compatibiliteit met producten andere fabrikanten. Bovendien gebruikt FMC Ethernet-schakelaars in onderwaterbesturingsmodules voor gegevensregistratie van de transducers en voor de besturing van de uitrusting. Deze wordt gebruikt om ingrepen in de stijgbuiskoppen uit te voeren die op de boorplekken gemonteerd zijn. De switches communiceren met een centrale switch die via glasvezelkabel met het oppervlak verbonden is. harting-switch mCon 7050-A is na strenge tests in het laboratorium van FMC uitgekozen. Er werd voor Ethernet als communicatiestandaard gekozen omdat daarmee apparaten van verschillende fabricaten volgens een uniforme standaard met elkaar kunnen worden verbonden waardoor de functionaliteit van het gehele systeem gewaarborgd kan worden.

Het gebruik van het systeem zal beginnen in 2009 en zal een belangrijke bijdrage moeten leveren voor de efficiënte winning van aardolie en aardgas in nieuwe en bestaande velden. FMC Technologies is een toonangevende fabrikant en leverancier van onderwater-productiesystemen, inclusief onderwater-boomnetwerken, besturingen, manifolds en aansluitsystemen. In nauwe samenwerking met klanten ontwikkelt het bedrijf technologieën waarmee olievelden optimaal kunnen worden benut. Verder biedt FMC engineering- en supportdiensten zoals bijvoorbeeld systems engineering, stromingsbeveiliging, stromingsmeting en projectbeheer.

Bij een ‚template‘ gaat het om een vaste structuur met meerdere ‚manifolds‘. Een ‚manifold‘ is een buisleiding door middel waarvan olie uit het olieboorgat wordt gewonnen of zeewater in het boorgat wordt gespoten om de olie eruit te persen.

Hans Langaas Product Manager ICPN, Norway HARTING Technology Group [email protected]

75


Thomas Wolting

Energie-bussen verlagen de kosten Decentralisatie van apparaatfuncties met gestandaardiseerde interfaces maakt verstrekkende kostenreducties mogelijk. Met de inzet van bustopologie voor de energievoorziening kunnen deze ontwikkelingen consequent worden bevorderd. harting onderzoekt deze trend met de nieuw ontwikkelde Han-Power®-componenten. De ontwikkeling van de topologie van technische systemen is een duidelijke richting in geslagen: reductie van componenten en van redundanties. Dat wil zeggen, het verdwijnen van stervormige installaties voor signaal- en energieoverdracht. Tot nu toe werd iedere motor met een aparte vermogenskabel vanuit de schakelkast verbonden. Alle aansluitingen sensoren en actuatoren werden parallel aangesloten. Bij de centrale installatie van frequentie-omvormers waren dure speciale kabels nodig met geoptimaliseerde en dure afscherming, die weliswaar prijzig zijn maar technisch per se noodzakelijk. De nadelen van deze topologie liggen voor de hand: de hoge totale kosten en de aanzienlijke ruimtebehoefte bij de historisch gegroeide installatietechniek versterken de trend in de richting van decentrale installatietechniek, bijvoorbeeld in de transporttechniek. Intelligente motorbesturingseenheden worden direct op de machine respectievelijk op het transporttraject geplaatst. Deze omwenteling in de installatietechniek wordt door de harting technologiegroep met haar Han-Power® productgroep ondersteund. Decentrale opbouwwijze Essentieel onderdeel van een nieuwe bekabelingstechniek is een energiebussysteem dat het mogelijk maakt om meerdere ‚verbruikers‘ op één samengestelde kabel aan te sluiten met inachtneming van alle nationale internationale normen. De compacte en robuuste steekverbinding moet aan de eisen met betrekking tot het aantal polen, spanning en stroomsterkte voldoen. ISO 23 570 heeft steekverbindingen voor dit bereik en deze toepassingen gestandaardiseerd. Op basis van het eisenprofiel is door harting een nieuwe bouwserie op de markt gebracht: de Han-Power® serie. Daarbij wordt onderscheid gemaakt tussen de energieverdeling in lijnstructuur en in meer complexe systemen. Bij de energieverdeling in lijnstructuur biedt harting de Han-Power® S aan. Met de Han-Power® S producten kun-

76

nen energieaftakkingen worden gerealiseerd zonder de hoofdbundel te hoeven onderbreken. Met de Han-Power® S worden de afzonderlijke draden van de onaangesneden bundel ‚afgetapt‘. Heel anders is de oplossing bij complexere systemen. Hier worden Han-Power® T oplossingen toegepast. Daarbij wordt de gehele energiekabel in meerdere deelsegmenten opgedeeld. Alles is echter met Han Power® T compleet insteekbaar om machine- en installatiemodulen snel en tijdbesparend elektrisch op elkaar aan te sluiten. Beide aanpakken bieden voordelen. Afhankelijk van de toepassing wordt de de Han-Power® S of de Han-Power® T-groep aanbevolen. Han-Power® T-oplossingen zijn speciaal krachtig in de grotere totaalsystemen, bijvoorbeeld in een transportlijn die modulair wordt opgebouwd. Beide mogelijkheden maken voor de gebruiker in elk geval een snelle en duurzaam belastbare installatie mogelijk. Han-Power® serie De toepassing van deze nieuwe productlijn is in combinatie met het vervangen van de beveiligingsorganen in de installatietechniek mogelijk. Een nieuwe schakelkast voor decentrale installatietechniek wordt zo aanzienlijk kleiner. De ruimte op de productieplek kan daardoor aanzienlijk beter en economischer worden benut. De voor decentrale installatietechniek geoptimaliseerde schakelkast bevat de volgende onderdelen: beveiligingsorgaan, bijv. vermogensschakelaar voor de beveiliging tegen kortsluiting en een toevoerelement voor de stroombusleiding via een stekkerverbinding. Han-Power® T Modular Twin Op het gebied van Power T-oplossingen biedt harting een nieuwe variant aan die zich kenmerkt door een bijzondere flexibiliteit: de Han-Power® T Modular Twin. Daarbij gaat het om een Power T, die als interface de Han-Modular® Twin stekkerverbinding aanbiedt. Deze integreert twee modules uit het modulaire programma, één voor vermo-


gens- en één voor signaaloverdracht. Daarmee kunnen stromen tot 40 A bij 400 / 690 V worden doorgevoerd. Tegelijkertijd zijn er twee contacten voor 24V beschikbaar, alsmede een geïntegreerde detectie of alle stekkerverbindingen in een systeem ook zijn aangesloten. Er zijn vele toepassingsmogelijkheden en het systeem kan individueel aan de klantspecificatie worden aangepast. De combinatie van stekkerverbindingen en vermogensschakelingen kan daarbij verschillend worden gebruikt. De volledig opgetuigde Han-Power® T Modular Twin kan voor alle aftakkingen worden toegepast. In de kabeluitvoer wordt ‚alleen‘ de energiedoorvoerleiding gebruikt. Hierbij wordt de Han-Modular Twin bebuizing van een vermogensmodule voorzien en de signaalmodule wordt door een dummy-module vervangen. Dit is ook voor de signaalverdeling in omgekeerde opbouwwijze mogelijk.

De Han-Power® T Modular Twin met vergrendelingsplaat tegen onbedoeld openen.

Voor het geval dat twee verbruikers zeer dicht bij elkaar liggen, kunnen de Power T‘s direct op elkaar worden aangesloten. Ook de gebruikte systeemkabels zijn zodanig ontwikkeld dat ze altijd als er een verlenging van de kabel nodig is ze direct door middel van stekkers op elkaar aangesloten kunnen worden. Naast voorgeconfectioneerde systeemkabels kan de klant de confecties ook zelf realiseren, waarbij voor het aansluiten van de kabels geen speciaal gereedschap nodig is.

heid. De aftakking wordt met een Han-Power® S verwezenlijkt, zodat de kabel niet onderbroken wordt. De energiekabel wordt van een mantel voorzien en de kabel in de Han-Power® S gelegd. De aders zijn door isolatie omgeven en worden in de snijklem ingestoken. Het optimale contact en het doordringen van de aderisolatie wordt door schroeven versterkt. De IDC-aansluitklemmen worden alleen belast met de kabelstroom naar de decentrale ‚verbruiker‘. De know-how van HARAX®-Kontakttechnik is in het nieuwe installatieconcept meegenomen. harting baseert zich dus op een beproefd technisch concept. Voor deze nieuwe contacttechniek op het gebied van energie gelden internationale normen, zoals langetermijnstabiliteit van de contactplek en kortsluitvastheid. In de verschillende transportinstallaties zijn nieuwe concepten noodzakelijk en deze moeten voor de betreffende toepassing (in de automobielindustrie, vliegveldtechniek en algemene logistiekcentra) worden ontwikkeld. Deze bussysteem-oplossing ondersteunt de gebruikers bij aanleg en onderhoud van de installatie op optimale wijze. De ervaringen bij de energieverdeling en het aansluiten openen omvangrijke doelmarkten. Door de op de toekomst gerichte installatie met geoptimaliseerde gebruiks- en uitbreidingsmogelijkheden van de gebruikte leidingdiameters worden nog eens extra voordelen geschapen. Bovendien zal met Han-Power® S Metall de energieverdeling en het aftakken voor het eerst ook voor kabeldwarsdoorsnedes tot aan 10 mm2 mogelijk zijn.

Thomas Wolting Product Manager Han® Industrial Connector, Electric HARTING Technology Group [email protected]

Han-Power® S De kabel voor energievoorziening wordt aangelegd zonder rekening te houden met de decentrale motorbesturingseen-

77


78


Jens Grunwald

Hallo, reportagewagen! De grote omroepbedrijven zijn veeleisende klanten. Wie onder andere met SAT.1, RTL, ProSieben, WDR, viva, ZDF, ARD of Premiere te maken heeft moet voor een vlekkeloze licht-, show- en podiumtechniek zorgen. Connex Elektrotechnische Stecksysteme GmbH in Oldenburg is een van de meest ervaren aanbieders wereldwijd. harting Technik zorgt in deze context voor een snelle en veilige gegevensoverdracht en besturing, speciaal bij live-uitzendingen vanuit de reportagewagen.

Een veilige en bedrijfszekere besturing en gegevensoverdracht voor mens en techniek ook onder extreme omstandigheden is in de show-business heel normaal. Beeld en geluid moeten met hoge kwaliteit worden overgebracht, camera-, licht- en geluidstechniek moeten steeds zeer precies worden aangestuurd. In de moderne techniek worden om twee redenen glasvezelkabels gebruikt. Enerzijds om de hoge en veelvoudige eisen aan de signaaloverdracht over grote trajecten zeker te stellen en daarnaast om redenen van elektromagnetische compatibiliteit voor de geluidsmatrix [beeld] beeld en de interkommatrix [geluid]. Speciaal

met de introductie van HDTV zijn de hoeveelheden data enorm toegenomen. Waar vroeger coaxiale koperkabels werden gebruikt zijn nu efficiënte en betrouwbare transmissieleidingen op optische basis nodig. Ook voor de korte afstand. Voor de stroom- en besturingssignalen wordt voorlopig nog een koperkabel gebruikt. Beide transmissiesystemen resulteren in een hybride aansluitsysteem dat door de internationale normeringsorganisatie van de Society of Motion Picture and Television Engineers (SMPTE) is genormeerd. Deze eisen zijn wereldwijd en maken onbeperkte 3

79


compatibiliteit van hybride aansluitsystemen (LWL-lenzen en aansluitcontacten) in reportagewagens mogelijk voor alle typen camerasystemen, opname-apparatuur, stageboxen, HDTV-signaaloverdracht en veiligheidsvoorzieningen. Normen oopstellen De SMPTE is een internationaal verbond vanuit het vakgebied van professionele film- en in het bijzonder videotechniek met als hoofdkantoor in White Plains, New York. De SMPTE is opgericht in 1916 (destijds nog als Society of Motion Picture Engineers, SMPE) om de ontwikkeling van normen en standaarden, het onderzoek en wetenschappelijke activiteit en de communicatie in netwerken en opleiding in de zich snel ontwikkelende wereld van het beeld te bevorderen. Daarbij werkt het verbond de standaarden in de regel niet zelf uit, maar fungeert als forum en documentatie-instantie. Bijna alle fabrikanten op het gebied van de film- en videotechniek zijn lid van de SMPTE. Om die reden vormen de door de SMPTE gedocumenteerde afspraken naar te normen van de telecommunicatie-unie ITU en die van de ANSI (American Standards Institute) de basis voor dit technologiebereik. Het aansluiten van de stroomvoorzienings- en besturingsbekabeling aan de achterzijde van de aansluiteenheden in de reportagewagen gebeurde tot nu toe door middel van rijgklemmen. Bij fouten of defecten moesten door het personeel in de wagen handmatig de aansluitingen wor-

den gewisseld. Dat nam zeer veel tijd in beslag en leidde tot langere uitvaltijden bij live-uitzendingen, speciaal bij camerasystemen. Voor de kijker ter plekke en voor de televisie thuis was dit niet te zien omdat in zulke gevallen naar andere camerasystemen werd overgeschakeld. Backstage waren echter enorme inspanningen nodig. Door de storingsgevoeligheid werd de handelingsvrijheid voor de regie drastisch beperkt. Voortdurend opbouwen en afbreken bij de inzet van een reportagewagen voor de uitzending van sportevenementen of andere gebeurtenissen leiden tot extreme eisen aan alle gebruikte materiaal. De functionaliteit moet daarbij altijd gewaarborgd blijven, ook bij ongunstige omgevingsomstandigheden als regen, koude, warmte en modder. Door de nieuwe toepassing van de Fiberfox FCM-Ethernetmodule met harting PushPull-stekkerverbindingen voor stroom en besturing aan de achterzijde van de 19“-module, werd de gehele reportagewageninfrastructuur opnieuw gedefinieerd. De complete koperen bekabeling aan de achterzijde, de montage en installatie van de 19“-module voor aansluiting in de reportagewagen kan vanaf nu door middel van een decentrale opbouw in ster- of lijntopologie plaatsvinden. Breed spectrum Het Fiberfox-systeem biedt hier een breed scala aan mogelijkheden. Vanaf het eenvoudige aansluitpaneel tot aan de zeer flexibele en modulaire opbouw kan de gebruiker uit

Afb. 1: Fiberfox FCM-Ethernet-module met harting PushPull-connectoren voor stroomvoorziening en besturing

80


een geheel op zijn of haar behoefte georiënteerd systeem kiezen. Terwijl de 19“-aansluitvelden in hoofdzaak het conventionele rack-gebruik ondersteunen, bieden de FCMcompontenten zeer veelzijdige opties: stand-alone bedrijf, rack-montage, outlet-box... Bijna alles is maakbaar. Kortdurende vereisten kunnen met geringe inspanning vervuld worden door het eenvoudig uitwisselen van een module. Dit garandeert een hoog redundantieniveau en vermijdt tijdrovende montagewerkzaamheden en/of uitvaltijden. Uitgaande van de LWL-SC-duplex-stekkerverbinding kunnen via de aan de achterzijde aansluitbare harting LWL-SCpatchkabel alle gangbare systemen worden gebruikt. Niet in de laatste plaats daarom biedt het Fiberfox-FCM-systeem met gebruik van Fiberfox FCM-Ethernet-modules en harting PushPull-stekkerverbindingen in IP 65 / IP 67 de beste kansen om in reportagewagens, studio‘s en liveuitzendingen de internationale standaard te worden. Door gebruik van PushPull-stekkerverbindingen ontstaan er bovendien verdere multifunctionele toepassingsmogelijkheden. Daarbij hoeven slechts de PushPull-inzetstukken te worden vervangen. Kleinst mogelijke ruimte Door de kleine, compacte bouwwijze kunnen op de kleinst benodigde ruimte 19“-modules in grote hoeveelheden volgens het modulaire principe naast elkaar worden gebruikt. Ze bieden daarbij ook nog verdere rangeer- en verdeelmogelijkheden. Het insteekbaar maken en de voorconfectione-

Afb. 2: FCM-Ethernetmodule in gebruik in een Top Vision reportagenwagen

ring van de aansluitkabels van de PushPull-stekkerverbindingen sluiten foutieve bedrading volledig uit, en maken een systeembekabeling aan de achterzijde mogelijk volgens het ‚plug-and-play‘-principe. Alle bijzondere vereisten van de normorganisatie SMPTE over de veilige vergrendeling onder aanvullende vergrendelingsbeugels op de behuizing, de polarisatie van de contactinzetstukken, de beveiligingsgraad IP 65 / IP 67 en de aanraakveilige contacten van het interface kunnen alle worden gegarandeerd door de PushPull-stekkerverbinding. De PushPull-stekkerverbindingen worden in de FiberfoxFCM-transmissiemodules gebruikt voor stroomvoorziening (5 A / 250 V AC) én voor de besturingssignalen (1 A / 48 V DC). De daarvoor lastig en handmatig aan de achterzijde aangebrachte bedrading (stroomvoorziening, besturingssignalen in schakelkast of 19“-rack) tussen de Fiberfox-FCM-transmissiemodules en verdere apparatuur als converters of interfaces behoren voortaan tot het verleden. Dat is wat de transmissie- en besturingstechniek in de media aangaat een ware revolutie.

Jens Grunwald Area Sales Manager Germany HARTING Technology Group [email protected]

Afb. 3: Mengtafel in een Top Vision reportagewagen

81


82


Tom Egil Svartsund

Een Han® in de opera Middenin Oslo zal een nieuw architectonisch symbool verrijzen, het nieuwe nationale operagebouw. Het gerenommeerde Noorse operagezelschap DEN NORSKE OPERA (DNO) zal het gebouw voor optredens in het centrum van Oslo in Bjørvika gebruiken. harting levert Han® industriële connectoren en kabelbundels voor het ultramoderne geluids- en verlichtingssysteem. 3

3

83


Afb. 1: Hoofdpodium van de Opera van Oslo

Het nieuwe operagebouw in Oslo is iets heel bijzonders vanwege het gebouw, de ingebouwde technologie en niet in de laatste plaats de publieke belangstelling die het trekt. Ook was het grote aantal architecten dat voorstellen instuurde om het gebouw te mogen ontwerpen erg groot. In de aanbesteding was het uiteindelijk het internationale architectenbureau Snøhetta AS dat de opdracht verwierf. Het operahuis omvat in totaal 1100 vertrekken en een oppervlak van 32.500 m2. Het gebouw biedt aan 600 werknemers een werkplek. Er zullen drie concertzalen zijn: de hoofdzaal met 1.356 plaatsen, podium twee met 440 plaatsen en een oefenruimte met 200 plaatsen. Het budget voor het project bedraagt 3,3 miljard Noorse kronen (400 miljoen €). Het gebouw werd voltooid rond de jaarwisseling van 2007/2008, de feestelijke opening staat gepland voor 12 april 2008. Doel: de energiedoelmatigheid vergroten STATSBYGG, het bouwen onroerendgoedbedrijf van de Noorse overheid dat het project in opdracht van het Noorse ministerie van cultuur en kerk (KKD) realiseert, hecht grote waarde aan een zo laag mogelijk energieverbruik in het gebouwencomplex en doet met het project mee aan het EU-programma

84

‘ECO culture’ dat energie-efficiënte technologieën bij gebouwen voor cultureel gebruik stimuleert. Centraal onderdeel van het project is het gebruik van de nieuwste technologie voor zonne-energie. De naar de haven gerichte zuidgevel van het gebouw met een geïntegreerde fotovoltaïsche installatie zal de grootste zonne-energieïnstallatie van Noorwegen zijn die ongeveer 20.600 kWh per jaar zal genereren. Bij het onderzoeksproject ‘ECO culture’ worden ook de optimale dimensionering en automatisering van technische systemen op de proefbank geplaatst. Doel is om het totale verbruik van belichtings-, ventilatie-, verwarmings- en koelenergie in vergelijking tot conventionele gebouwen massief te reduceren. Bij de opera van Oslo zorgen alle energiebesparingsmaatregelen samen voor een jaarlijkse besparing van 75 kWh/m2. Dat is ca. 25 procent van het totale verbruik. Geluids-/belichtingssysteem De opera van Oslo zal een van de meest moderne podia wereldwijd hebben wat regisseurs en decorontwerpers enorm veel extra mogelijkheden biedt. Dit betekent: veel belichtingsvarianten, royaal uitgevoerde systemen. In totaal zijn de podia van 12.000 meter kabel voorzien. Voor de verlichtingsinstallaties worden nog eens 120.000 meter kabel ingebouwd. Boven het hoofdpodium verheft zich de 35 meter hoge podiumtoren die ook uiterst gecompliceerde technische podiumarangementen mogelijk maakt. Via Elpag AS, YIT Building Systems en Satema levert harting industriële connectoren Han® en kabelbundels ten behoeve van de geluid- en lichtsystemen van de opera. De componenten zijn deels voorgemonteerd om de installatie te vereenvoudigen en te versnellen. Tot die componenten behoren speciale machine Afb. 2: Belichtingsinstallatie


frame-units en inzetstukken voor de installatie in besturingskasten, kabelbundelproducten en zware sterkstroomonderdelen om in de gebouwen zware belastingen onder extreme omstandigheden te kunnen voeden. De stroomkabels (afb. 3) voor de aansluiting tussen de veeleisende schijnwerperinstallaties en de aansturing van de belichting werden in Nederland gemonteerd. Het project heeft grote betekenis als referentieproject omdat het project in Noorwegen sterk in de belangstelling staat. Dat is reden genoeg voor harting om net als de andere deelnemende bedrijven de grootst mogelijke prestatie op technisch gebied te leveren. Door jarenlange ervaring op het gebied van aansluittechniek voor geluids- en belichtingssystemen heeft harting bewezen boven de concurrentie te presteren. Ook de ervaringen met de andere meewerkende bedrijven waren zeer goed omdat we konden voortbouwen op ervaringen die wij bij eerdere projecten met dezelfde bedrijven hadden opgedaan. De partners Elpag AS, leverancier voor geluids- en belichtingssystemen is sinds 1946 gespecialiseerd in het aanbieden van apparatuur en diensten op gebied van belichting, studio- en podiumtechniek. Tot de klanten behoren theaters, gemeentes, stichtingen op gebied van cultuur en private bedrijven. Het Noorse bedrijf voert ontwerpen projectmanagement uit. Elpag was in de afgelopen vijftig jaar verantwoordelijk voor meer dan 900 installaties op de studio- en podiummarkt. DEN NORSKE OPERA is echter niet alleen het grootste, maar ook het meest prestigieuze object waar Elpag in de afgelopen jaren aan heeft meegewerkt. Installatiebedrijf YIT is de leidende Noorse leverancier van technische gebouwinstallaties. YIT biedt complete oplossingen voor alle technische installaties aan zoals elektriciteit, water en ventilatie. Beide bedrijvern benadrukken de succesvolle samenwerking met harting en de ‘unique selling position’ van de harting-producten.

Afb. 3: Aansluitkabel van Elpag AS

De bijdrage van harting “harting is een grote naam in de geluids- en belichtingsindustrie, en ze hebben een goede reputatie”, aldus Per Sjømoen van Epag AS. “Om die reden was de keuze voor een geschikte partner niet moeilijk. Wij zijn overtuigd van de kwaliteit en service. Ook bij de praktijkuitvoering werd steeds gezocht naarr praktische oplossingen en de getoonde flexibiliteit beviel ons uitstekend. De mogelijkheid om zwarte behuizingen te kunnen gebruiken was nieuw voor ons en heeft bij de klant grote indruk gemaakt”, zo gaat Sjømoen verder. “Zwart is de absolute modekleur op het gebied van geluid-/belichting.” Projectleider van YIT Building Systems, Erik Norderud, wijst op het beslissende voordeel van kwalitatief goede vergrendelingshefbomen, die eenvoudig en snel gemonteerd kunnen worden en in geval van nood zonder meer op ongecompliceerde wijze kunnen worden vervangen. De belichtingsinstallaties bevinden zich vaak buiten de normale reikwijdte en met de verbindingselementen worden niet altijd met grote zorgvuldigheid omgegaan. De belastbaarheid en servicevriendelijkheid zijn dan ook grote pluspunten van harting-producten.

Tom Egil Svartsund Product Manager Cabling, Norway HARTING Technology Group [email protected]

85

tec.News 16: beurzen

Aanwezigheid van harting op beurzen in 2008 21.04. - 25.04.08 24.04.08 07.05. - 11.05.08 12.05. - 15.05.08 13.05. - 17.05.08 20.05. - 22.05.08 20.05. - 23.05.08 26.05. - 29.05.08 16.06. - 19.06.08 17.06. - 20.06.08 28.06. - 30.06.08 09.09. - 13.09.08 12.09. - 16.09.08 15.09. - 19.09.08 16.09. - 18.09.08 22.09. - 25.09.08 23.09. - 26.09.08 24.09. - 26.09.08 24.09. - 27.09.08 25.09. - 28.09.08 30.09. - 03.10.08 01.10. - 03.10.08 01.10. - 03.10.08 07.10. - 10.10.08 14.10. - 15.10.08 14.10. - 17.10.08 21.10. - 23.10.08 28.10. - 01.11.08 11.11. - 14.11.08 13.11. - 18.11.08 25.11. - 27.11.08 02.12. - 05.12.08

86

Duitsland, Hannover, Hannover Messe 2008 Belgie, Antwerpen, VIK Industrial Automation Days Malaysia, Kuala Lumpur, MTA 2008 UK, Birmingham, IFSEC 2008 Brasil, São Paulo / SP, Feira da Mecânica Italie, Torino, ExpoFerroviaria Slowakije, Nitra, MSV Nitra. Noorwegen, Lillestrøm, Eliaden 2008 Noord Amerika, Las Vegas, NV, NXTcomm Singapore, Singapore, Communic Asia 2008 China, Beijing, Wind Power Asia Duitsland, Husum, Wind Trade Fair in Husum Nederland, Amsterdam, IBC 2008 Czech Republic, Brno, MSV Brno Zwitserland, Zürich, Focus Technologie Forum Duitsland, Stuttgart, Motek 2008 Duitsland, Berlin, innotrans 2008 Spanje, Zaragoza, PowerExpo Brasil, Curitiba / PR, EXPOMAC India, Mumbai, Automation 2008 Nederland, Utrecht, Aandrijftechniek Finland, Jyväskylä, Tekniikka 2008 Russia, Moscow, PTA 2008 Oostenrijk, Linz, VIENNATEC Belgie, Brussel, MOCON Slowakije, Trenčín, ELOSYS Noord Amerika, Santa Clara, CA, AdvancedTCA 2008 Spanje, Madrid, Matelec Duitsland, München, electronica Spanje, Madrid, Rail Forum Duitsland, Nürnberg, SPS/IPC/Drives Rusland, Moscow, Electricheskiye seti Rossii


87

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

Great Britain

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

Hong Kong

HARTING Iberia, S. A. Avda. Josep Tarradellas, 20-30, 4º 6ª, 08029 Barcelona (Spain) Phone +351.219.673.177, Fax +351.219.678.457 E-Mail: [email protected]

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

India

HARTING Singapore Pte Ltd. No. 1 Coleman Street, #B1-21 The Adelphi Singapore 179803 Phone +6562255285, Fax +6562259947 E-Mail: [email protected]

Czech Republic

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

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 +49 571 8896-0, Fax +49 571 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]

Russia

HARTING ZAO ul. Tobolskaja 12, Saint Petersburg, 194044 Russia Phone +7/812/3276477, Fax +7/812/3276478 E-Mail: [email protected], Internet: www.HARTING.ru

China

HARTING spol. s.r.o., Mlýnská 2, 16000 Praha 6 Phone +420 220 380 460, Fax +420 220 380 461 E-Mail: [email protected] Internet: www.HARTING.cz

Portugal

Hungary

HARTING Magyarországi Kft. 1119 Budapest, Fehérvári út 89-95, II. emelet 217/A. Phone +36-1-205 3464, Fax +36-1-205 3465 E-Mail: [email protected] Internet: www.HARTING.hu

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] Internet: www.HARTING.com.cn

Poland

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

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]

Singapore

Spain

HARTING Iberia S.A. Avda. Josep Tarradellas 20-30 4º 6ª, 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 +41 44 908 20 60, Fax +41 44 908 20 69 E-Mail: [email protected]

Taiwan

HARTING R.O.C. Limited Room 1, 5th Floor, No. 495 Guang Fu South Road 110 Taipei, Taiwan Phone +886 02-2758-6177, Fax +886 02-2758-7177 E-Mail: [email protected] Internet: www.HARTING.com.tw

USA

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]

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

Eastern-Europe

Netherlands

HARTING A/S, Østensjøveien 36, N-0667 Oslo Phone +4722/700555, Fax +4722/700570 E-Mail: [email protected]

HARTING KGaA

HARTING Eastern Europe GmbH Bamberger Straße 7, D-01187 Dresden Phone +49 351 / 4361760, Fax +49 351 / 4361770 E-Mail: [email protected]

Marienwerderstraße 3 | D-32339 Espelkamp P.O. Box 11 33 | D-32325 Espelkamp Phone +49 5772 47-0 | Fax +49 5772 47- 400 E-Mail: [email protected] | Internet: www.HARTING.com

HARTING s Technologie Magazine

Recommend Documents