FOCUS: CUSTOMER VALUE. Gastbeitrag von ENERCON-Gründer Aloys Wobben. RFID-Transponder in der automatisierten Produktion.

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1 14 FOCUS: CUSTOMER VALUE Windenergie Gastbeitrag von ENERCON-Gründer Aloys Wobben Automation IT Ein Netzwerk für alles Mikrotechnologie RFID-Transponder in der automatisierten Produktion People Power Partnership HARTING tec.news 14 (2006)

2 Focus: Costumer Value Focus: Costumer Value lautet das Motto der 14. Ausgabe unseres Technologiemagazins. Wie der Titel bereits verrät, steht der Kundennutzen in diesem Heft an erster Stelle im Fokus. Neue Technologien wie RFID werden auf den folgenden Seiten ebenso ins Blickfeld gerückt wie innovative Produkte und Prozesse. Wertschöpfungspartnerschaften symbolisieren das Miteinander von Technologiegruppe und Kunden, das in erfolgreich eingesetzte Applikationen mündet. Unsere Lösungen finden sich in der Automobilindustrie ebenso wieder wie in den Bereichen Telekommunikation, Mikrotechnologie, Windenergie und Transportation. Unsere weltweiten Aktivitäten werden anhand von Beiträgen aus Tschechien, Japan, Indien und Großbritannien dokumentiert. harting arbeitet weiterhin nicht nur gemeinsam mit Kunden an Lösungen, sondern setzt sich bereits in der Standardisierung für allgemeingültige Vorgaben ein. Durch die vorliegende tec.news weht weiterhin ein ganz besonderer Wind. Wir freuen uns, dass Diplom-Ingenieur Aloys Wobben sich bereit erklärt hat, einen Gastbeitrag für die tec.news 14 zu verfassen. Der Gründer des Windenergieanlagenherstellers ENERCON GmbH hat seine Ausführungen unter dem Titel»Energiewende statt Klimawandel«zusammengefasst. Diesen mitreißenden Artikel sollten Sie sich nicht entgehen lassen! Wir wünschen Ihnen viel Spaß beim Lesen unserer tec.news 14. K. Jording Redaktion HARTING tec.news 14-I-2006

3 t e c. I n h a l t EDITORIAL Wir wollen den Kundennutzen erhöhen durch Umsetzung technologischen Wandels und Fortschritts_4 GASTBEITRAG Aloys Wobben: Energiewende statt Klimawandel_6 PARTNERSCHAFT Schleifring-Powerverbindung für ENERCON auf neuen Wegen: 100 A und 200 A modular verbunden_12 Connectivity-Lösungen nach Maß. Wertschöpfungspartnerschaften bringen enge und vernetzte Zusammenarbeit_29 Robust in rauer Industrieumgebung. Metallgehäuse D20 für 19 -Aufbausysteme_78 CONNECTIVITY & NETWORKS Automation IT von harting_14 Auf der faseroptischen Übertragungsstrecke unterwegs. M12 microfx komplettiert Produktspektrum_20 Steckverbinderlösungen für das PROFINET-Installationskonzept. Anforderungen der Automation Initiative of German Domestic Automobil Manufacturers (AIDA) werden berücksichtigt_22 Die Zukunft gestalten. Neue Steckverbinderfamilien für standardisierte Telekom-Architekturen_34 Hybride Interface-Lösungen für die drahtlose Telekom- Infrastruktur der neuesten Generation_42 harting har-bus HM auf dem Vormarsch. Teamwork in der Technologiegruppe_55 INTERNATIONAL HC Modular 350 A-Steckverbinder wird weltweit in Fahrmotoren für Oberleitungsbusse verwendet_32 Millimeter-Wellenlänge fördert Hochgeschwindigkeitskommunikation_40 Indien Ein neues Ziel für harting_51 MIKROTECHNOLOGIE Vernetzte RFID-Transponder in der automatisierten Produktion_58 MID-Technologie für eine neue Generation von Drucksensoren. Luft- und Gasdrücke mit immer kompakteren Modulen messen_60 Klein und fein. Miniaturkontaktelemente auf Metallfolienbasis_62 LÖSUNG Ein Meilenstein in der Anschlusstechnologie. Hohe Kontaktpackungsdichten durch radialsymmetrische Federklemme_66 EMV-Schutz für Kunststoffgehäuse. Lichtbogen-Spritztechnik bringt Kostenersparnis_75 Im Doppelpack doppelt gut zwei Steckverbinder in Einem: Han-Modular Twin_80 QUALITÄT Zuverlässigkeitssicherung und Lebensdauer von elektrischen Kontakten_68 STANDARDISIERUNG Glänzende Aussichten. RoHS-konforme Oberflächengestaltung für Rechtecksteckverbinder_82 IRIS: Ein neuer Qualitätsstandard für die Lieferanten der Schienenfahrzeugindustrie _84 MESSEN harting-messeübersicht 2006_87 I m p r e s s u m. Herausgeber: harting KGaA, M. Harting, Postfach 11 33, D Espelkamp, Tel , Fax , Internet: Chefredaktion: W. Padecken Stellv. Chefredaktion: Dr. H. Peuler, K. Jording Gesamtkoordination: Abteilung Publizistik und Kommunikation, W. Padecken Layout & Illustration: Contrapunkt, Berlin Produktion und Druck: Druckerei Meyer GmbH, Osnabrück Auflage: Exemplare weltweit (Deutsch und Englisch sowie Kurzausgaben in 11 weiteren Sprachen) Bezug: Wenn Sie an einem regelmäßigen, kostenlosen Bezug dieses Magazins interessiert sind, sprechen Sie die nächstgelegene harting-niederlassung, Ihren harting-vertriebsmitarbeiter oder einen der örtlichen harting-distributoren an. Außerdem können Sie die tec.news online unter bestellen. Nachdruck: Für den ganzen oder auszugsweisen Nachdruck von Beiträgen ist eine schriftliche Genehmigung der Redaktion erforderlich. Das gilt ebenso für die Aufnahme in elektronische Datenbanken und die Vervielfältigung auf elektronischen Medien (z. B. CD-Rom und Internet). Alle verwendeten Produktbezeichnungen sind Warenzeichen oder Produktnamen der harting KGaA oder anderer Unternehmen Trotz sorgfältiger Überprüfung können Druckfehler oder kurzfristige Änderungen der Produktspezifikationen nicht vollständig ausgeschlossen werden. Bindend für die harting KGaA sind daher in jedem Falle die Angaben im entsprechenden Katalog. Umweltfreundlich gedruckt auf 100% chlorfrei gebleichtem Papier mit hohem Recyclinganteil by HARTING KGaA, Espelkamp. Alle Rechte vorbehalten.

4 t e c. E d i t o r i a l Dietmar Harting Wir wollen den Kundennutzen erhöhen durch Umsetzung technologischen Wandels und Fortschritts So, liebe Leserinnen und Leser, lautet unser erstes Unternehmensziel. Ungefähr 50 Jahre sind vergangen, seit harting einen weltweiten industriellen Trend gesetzt hat, das Prinzip des Steckverbinders in der Industrie. Mit dieser Innovation haben wir uns eine führende Stellung in der elektrischen Verbindungstechnik erarbeitet der Han-Steckverbinder ist in vielen Märkten bekannt. Auch mit vielen weiteren Produkten nehmen wir eine Spitzenstellung ein. Doch wie sieht die Zukunft der Industrie aus? Im industriellen Bereich nimmt die Verbindungstechnik eine immer wichtigere Rolle bei der Vernetzung von Maschinen, Maschinenparks und Fabrikgebäuden ein. Das Zusammenwachsen der Büro- und Fabrikkommunikation bei gleichzeitig ständig wachsenden Anforderungen z. B. an die Flexibilität und Stabilität der Energieversorgungsinfrastruktur stellt die Verbindungstechnik vor neue und spannende Herausforderungen. harting nimmt diese Herausforderungen an. Unsere letzte Kundenbefragung hat uns eines klar verdeutlicht: harting ist deshalb der präferierte Partner, weil wir für höchste Qualität, Zuverlässigkeit, Funktionalität, intelligente Lösungen und exzellenten Kundenservice stehen. Das ist für unsere Mitarbeiter und für mich ein klares Signal, auf diese Stärken zu setzen und sie konsequent auszubauen. Wir sehen die Chance, gerade mit unserem ganzheitlichen Beratungs- und Betreuungsansatz one face to the customer innerhalb der Wertschöpfungskette unserer Kunden einen zusätzlichen Wertbeitrag leisten zu können. Unsere konsequente Ausrichtung der harting Technologiegruppe auf das, was wir Connectivity & Networks nennen, trägt diesem Anspruch Rechnung. Als ein Anwendungsbeispiel für Connectivity & Networks nenne ich hier die Industrie mit ihren drei Lebensadern industrielle Kommunikation, 24 V-Span- nungsversorgung und 400 V-Energieversorgung. Wir sind über Jahrzehnte als Industriespezialist gewachsen, gemeinsam mit unseren Kunden. Auf der Hannover Messe 2006 werden wir vom 24. bis 28. April zeigen, was dies für unsere Kunden an Vorteilen bringt oder um es mit dem Titel unserer aktuellen tec.news zu sagen wo wir den Customer Value erhöhen. Unser Technologiemagazin präsentiert zahlreiche Beispiele für unser Bemühen, dem ersten Unternehmensziel jeden Tag gerecht zu werden. Ein weiteres Einsatzfeld für unser Know-how und unsere Lösungen ist der Energiesektor. Wir sind hocherfreut, dass Herr Diplom-Ingenieur Aloys Wobben, der Gründer und Geschäftsführer der ENERCON GmbH, in seinem Gastbeitrag das Thema Energiewende statt Klimawandel aufgreift. Unserem Unternehmensmotto People Power Partnership folgend haben wir mit ENERCON eine seit langem bestehende Partnerschaft aufgebaut. Dabei ist das beiderseitige Ziel ganz klar, mit vereinten Kräften die beste Lösung zu erreichen. Übrigens: Das Foto-Model auf dieser Doppelseite ein wesentlicher Bestandteil unserer Kampagne harting. Einer fürs Ethernet ist unser Mitarbeiter Jens Grunwald. Hier schließt sich der Kreis, denn er betreut gemeinsam mit weiteren Kollegen seit vielen Jahren ENERCON. Liebe Leserinnen und Leser, wir bedanken uns für Ihre langjährige Treue, sei es als Kunde oder Lieferant, als Technologiepartner oder Journalist, als Verbandsvertreter oder einfach als interessierter Leser. Ich persönlich garantiere Ihnen auch für die Zukunft, dass wir unsere Ziele mit höchstem Engagement und einem klaren Anspruch verfolgen, dem Focus: Customer Value. Viel Freude beim Lesen, Ihr Dietmar Harting HARTING tec.news 14-I-2006

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6 t e c. G a s t b e i t r a g Aloys Wobben Energiewende statt Klimawandel Energie sorgt dafür, dass die Erde sich dreht. Energie lässt aus Ideen Wirklichkeit werden. Energie treibt uns immer wieder zu neuen Höchstleistungen. Weil Energie so wichtig ist, müssen wir sicher sein, dass uns auch morgen genug davon zur Verfügung steht. Und wir wollen sicher sein, dass das, was gut für den Menschen ist, auch gut für die Umwelt ist. Die Windenergienutzung spielt für eine solide Energiezukunft eine wichtige Rolle. HARTING tec.news 14 (2006)

7 Dipl.-Ing. Aloys Wobben, Gründer und Geschäftsführer der ENERCON GmbH Dipl.-Ing. Aloys Wobben gründete 1984 das Unternehmen ENERCON und leitete damit eine ökonomisch-ökologische Wende auf dem deutschen Windenergie-Markt ein. Wegweisend für das Unternehmen war 1991 die Entwicklung und Fertigung der weltweit ersten getriebelosen Windenergie-Anlage. Dieses bis dahin unbekannte Konzept gab dem Anspruch des Unternehmens den entscheidenden Antrieb: Energie für die Welt. Heute beschäftigt ENERCON weltweit ca Mitarbeiter. Bislang (Stand ) hat das Unternehmen weltweit Windenergieanlagen mit einer Gesamtleistung von kw installiert.

8 Der Energiebedarf steigt weltweit. Neben dem zunehmenden Verbrauch steigt die Abhängigkeit von Rohstoffimporten wie Öl, Gas und Uran. Die sich stetig erhöhenden Rohstoffpreise fördern den kontinuierlichen Preisanstieg für Energie. Diese Entwicklung wird sich in Anbetracht der globalen Rohstoffverknappung in einem rasanten Tempo fortsetzen. Drastischer noch, als wir es heute erleben. Die ersten Windpioniere haben Mut und Weitsicht bewiesen. Wurden sie zunächst noch belächelt, so weiß inzwischen jeder, dass die regenerativen Energien täglich an Bedeutung gewinnen. Die steigenden Kosten für fossile Energieträger erinnern uns immer wieder daran. Klimawandel durch Treibhauseffekt Die heutige Energieversorgung in Deutschland beruht zu ca. 60 % auf den Energieträgern Kohle, Erdöl und Erdgas, die fossilen Kohlenstoff enthalten. Bei ihrer Verbrennung wird Kohlendioxid freigesetzt, das die natürliche Bilanz in unserem Klimasystem nachhaltig zerstört. Die Kohlendioxidemissionen sind neben anderen Schadstoffemissionen verantwortlich für die Zerstörung des Schutzschildes (Filtersystems) in der Stratosphäre unserer Erde mit der Folge, dass bestimmte schädliche Strahlung (Frequenzen) der Sonne ungehindert zur Biosphäre gelangen können. Klimatische Veränderungen (anthropogener Treibhauseffekt), Luftverschmutzungen und Krankheiten (vorwiegend Krebserkrankungen) resultieren aus dem defekten Filtersystem. Allein die Konsequenzen der Erderwärmung sind dramatisch. Die Zahl der ungewöhnlichen Wetterbedingungen, die hohe volkswirtschaftliche Schäden verursachen, nimmt drastisch zu. Die Zahl der großen Naturkatastrophen ist seit den 60er Jahren auf das Dreifache gestiegen, wie die Münchner Rückversicherungs AG feststellte. Die durchschnittlichen Kosten des Klimawandels werden bei konservativer Schätzung auf weltweit mehr als 50 Mrd. pro Jahr beziffert. Global müssen daher alle Nationen zur Verminderung des Treibhauseffektes beitragen. HARTING tec.news 14 (2006)

9 Deutschland ist in der Windindustrie weltweit führend. Ein Anteil der Windenergie am Stromverbrauch von inzwischen 6 % belegt ihr enormes Potenzial. Regional gesehen trägt die Windenergie bereits mit mehr als 50 % zur Stromversorgung bei. Dies ist ein Beleg dafür, dass eine sichere Energieversorgung aufgrund intelligenter und flexibler Windenergietechnologie möglich ist. Voraussetzung für die weitere Integration der Windenergie in die Energieversorgungsstruktur ist dabei, dass die Windparks über entsprechende Kraftwerkseigenschaften verfügen. Heute gibt es Lösungen sowohl für kritische Situationen durch Netzkurzschlüsse oder Engpässe als auch für den Normalbetrieb wie Blindleistungsmanagement und Spannungsregelung. Das Verhalten von Windparks wird damit in wichtigen Punkten vergleichbar mit dem konventioneller Kraftwerke und kann darüber hinaus in lokalen Netzstrukturen einen zusätzlichen Nutzen bewirken (siehe Grafik). In getriebelosen Windenergieanlagen ist der Ringgenerator von zentraler Bedeutung. Er sorgt für einen nahezu reibungslosen Energiefluss. Im Bild: Herstellung eines Ringgenerators bei ENERCON. Gesicherte Stromversorgung ohne Schadstoffe Die Windenergienutzung leistet einen erheblichen Beitrag zur CO 2 -Minderung. Allein durch die weltweit bereits installierten Windenergie-Anlagen mit ihren fast 60 Gigawatt Nennleistung lassen sich ca. 90 Mio. Tonnen an CO 2 -Emissionen jährlich einsparen. Die Anlagen können rund 140 Milliarden Kilowattstunden (kwh) produzieren, das entspricht etwa einem Prozent des globalen Strombedarfs. Neue Energieträger eine solide Energiezukunft Der Energieträger Wasserstoff gewinnt in Hinblick auf die derzeitige Energiesituation immer mehr an Bedeutung. Beispielsweise wird in der Automobilindustrie mit Hochdruck an Brennstoffzellen-Antrieben gearbeitet. Bei der Herstellung von regenerativ erzeugtem Wasserstoff (Wasser + Elektrizität = Wasserstoff + Sauerstoff) könnte die Windenergie als maßgeblicher Energielieferant für die Wasserstoffproduktion genutzt werden. Die Substitution fossiler und nuklearer Energieträger durch erneuerbare Energien wird weiter zunehmen, u. a. vor dem Hintergrund steigender Rohstoffpreise und einer notwendigen Reduzierung der Abhängigkeit von Rohstoffimporten. Denn einem steigenden Energiebedarf stehen sich zunehmend verknappende Ressourcen gegenüber. Der Jahresertrag einer modernen Multimegawatt-Windenergieanlage könnte die jährliche Fahrleistung von fast Elektroautos gewährleisten. Daraus ersieht man, dass die Nutzung der Windenergie zum Antrieb von Elektroautos in Zukunft eine sehr wichtige Rolle spielen kann. Wieder einmal sind die Strompreise zum Jahresbeginn erhöht worden. Und wieder versuchen die Stromkonzerne, die regenerativen Energien dafür verantwortlich zu machen. Dabei beträgt der Kostenanteil der erneuerbaren Energien gerade einmal 2,7 % am Strompreis. Verantwortlich ist in Wahrheit eine kräftige Preissteigerung auf den Rohstoffmärkten der Energieträger. Hinzu kommt die Mengenverknappung aufgrund einer Vielzahl

10 bereits heute kostengünstiger als konventionelle Energien. Die Windenergie ist eine ausgereifte Spitzentechnologie und gehört zu den wirtschaftlichsten erneuerbaren Energiequellen. Steuerungselektronik einer Windenergieanlage: Windnachführung, Blattverstellung und eine ständige Anpassung anderer Anlagenparameter optimieren bei allen Witterungsverhältnissen den Energieertrag der Anlage. abgeschalteter Alt-Kraftwerke. Die Ära der Billigproduktion in alten abgeschriebenen Kraftwerken geht ihrem Ende entgegen. Die bisherigen Preise für konventionell erzeugten Strom sind nicht zu halten. Dabei berücksichtigen die derzeitigen Strompreise weder die verursachten Schäden an Menschen, Umwelt und Weltklima noch die Risiken aus dem Anlagenbetrieb konventioneller Kraftwerke. Werden diese Kosten in die Strompreiskalkulation einbezogen, ist die Windenergie Energie muss bezahlbar bleiben Auf lange Sicht wird die Verknappung der Rohstoffe für eine drastische Preissteigerung bei den fossilen Energieträgern sorgen. Die Differenz zum angeblich zu teuren Öko-Strom wird sehr schnell schwinden, denn durch eine stets weiter entwickelte Technologie und leistungsfähigere Windenergieanlagen wird die Kilowattstunde Windstrom immer günstiger. Schließlich zwingt der degressive Charakter des Erneuerbare Energien-Gesetzes (EEG) zu laufenden Innovationen. Die Stromgestehungskosten für Windenergie haben sich im letzten Jahrzehnt mehr als halbiert und werden auch zukünftig weiter sinken. Eine besondere Bedeutung hat in dem Zusammenhang die weitere Effizienzsteigerung bei den Windenergieanlagen. Der Windenergieanlagenhersteller ENERCON geht dabei mit gutem Beispiel voran. Exemplarisch für die technologische Innovationskraft ist eine im Jahr 2004 eingeführte neue Rotorblattgeometrie, welche die Ertragswerte signifikant erhöht, die Schallemissionen verringert und die auf die Windenergieanlage einwirkenden Lasten reduziert. Auch die aktuellen Turmhöhen von über 100 m sind ein Beispiel für den technologischen Fortschritt, der zur Effizienzsteigerung führt. Eine pa- 10 HARTING tec.news 14 (2006)

11 Umspannwerk Servicezentrale DFÜ ENERCON Leittechnik EVU (P,Q) EVU Netz Netztechnik: Windparks verhalten sich heute wie konventionelle Kraftwerke. So gibt es Lösungen sowohl für kritische Situationen (Netzkurzschlüsse oder Engpässe) als auch für den Normalbetrieb (Blindleistungsmanagement und Spannungsregelung). tentierte Sturmregelung sorgt für eine Verfügbarkeit der Windenergieanlagen selbst bei Windgeschwindigkeiten von mehr als 25 m/s, also rund 90 km/h. Die Anlagen reduzieren bei Sturmböen kontrolliert ihre Leistung und bleiben am Netz, statt sich abzuschalten. Ertragsverluste gerade an Standorten mit böigen und starken Winden werden auf diese Weise vermieden und die Stromnetze entlastet. Neue Multimegawatt-Anlagen erzeugen an einem Tag so viel Strom wie eine Windenergieanlage im Jahr 1990 in einem ganzen Jahr. Hieran wird das enorme Tempo der technischen Entwicklung in dieser jungen Industriebranche deutlich. Die neuen Großanlagen bieten viel versprechende Perspektiven. Sie ermöglichen eine bessere Ausnutzung der knapp werdenden Aufstellungsflächen und geben dem Repowering also dem Austausch älterer, kleinerer Anlagen durch Anlagen der Megawattklasse neue Impulse. Die positive Entwicklung der Windenergie in Deutschland wird im Ausland aufmerksam verfolgt. Ein Exportanteil der deutschen Windindustrie von bereits über 50 % an der Wertschöpfung im Jahr 2004 belegt das zu- nehmende Interesse anderer Länder an der deutschen Windenergietechnologie. Essenzielle Voraussetzung für die Menschheit Das Erscheinungsbild der weltweiten Energieversorgung wird sich in den kommenden 20 Jahren noch deutlicher verändern als in den vorangegangenen. Gemeinsam müssen wir diese Energiewende positiv gestalten. Die regenerativen Energien stehen dabei vor einer großen Herausforderung. Ihnen kommt beim Ausbau einer zukunftsfähigen Energieversorgung eine hohe Verantwortung zu. Eine nachhaltige Energieversorgung ist eine essenzielle Voraussetzung für die Menschheit. Auf die intensive Nutzung der Windenergie in Kombination mit anderen regenerativen Energien und Elektrizitätsspeichern kann nicht verzichtet werden, darüber müssen wir uns im Klaren sein. Und genau das sollte unser aller Antrieb sein für eine Energiewende statt eines Klimawandels. 11

12 t e c. P a r t n e r s c h a f t Joachim de Boer & Jens Grunwald Schleifring-Powerverbindung für ENERCON auf neuen Wegen: 100 A und 200 A modular verbunden Der Wettbewerb bei der Herstellung von Windenergieanlagen hat in der letzten Dekade eine bemerkenswerte Innovationsrate wie auch ein beachtliches Spektrum von Serienprodukten hervorgebracht. Herausragend hierbei war insbesondere die Leistungssteigerung der Anlagen, die führende Hersteller wie ENERCON bis heute erreichen konnten. Gleichzeitig setzt ENERCON mit seinem Angebot an Windenergieanlagen hohe Maßstäbe für die Umsetzung einer Serienproduktion. Aufbauend auf einem modularen Windenergieanlagendesign lassen sich kontinuierlich Neu- bzw. Weiterentwicklung und die Ansprüche an die Qualität der laufenden Produktion harmonisieren. 12 HARTING tec.news 14 (2006)

13 Das Design der Modulbauweise selbst und die zugehörige Definition der Verbindungs- und Interfacelösungen ändern sich dann, wenn eine neue Seriengeneration an den Start geht. Vorgaben für eine Leistungssteigerung wie auch der Wunsch nach kompakteren und flexibleren Lösungen gehen dabei insbesondere an die Adresse der Hersteller von elektrischer Verbindungstechnik. harting bietet solche Connectivity in der Ausführung industriegerechter Technologie, die neben dem qualifizierten Serieneinsatz bei ENERCON ebenfalls mit Neuund Weiterentwicklungen gezielt den Designprozess des Kunden begleiten und unterstützen soll. 200 A-Moduls für das Steckverbindersystem Han-Modular. Ausgehend von dem vormals maximal übertragbaren Strom von 100 A gibt es im modularen Steckverbindersystem Han-Modular somit mehr Flexibilität in der Kombination von Power- und Datenübertragung. Der Anschluss des 200 A-Moduls erfolgt über die bewährte Axialschraubtechnik, die ohne teures Spezialwerkzeug einen erstaunlich schnellen und mehrfach wiederholbaren Anschluss ermöglicht. Weiterhin wird hierbei ebenfalls die Schock- und Vibrationsbeständigkeit sichergestellt und der Einsatz von Standardkabeln mit großen Querschnitten möglich. Dem Ziel von ENERCON, durch Windkraft Energie für die Welt bereitzustellen, fühlt auch harting sich verpflichtet. Dies wird sowohl in der harting-vision Wir wollen die Zukunft mit Technologien für Menschen zu gestalten, als auch bei der harting-philosophie Die ökologische Verantwortung ist grundlegender Bestandteil unseres Handelns deutlich. Im Applikationsbereich der elektrischen Schleifringe zeigen sich sehr schnell die Vorteile einer Modulbauweise. Auch wenn die Hersteller solcher Systeme ständig an der Verlängerung der Lebensdauer arbeiten, muss dennoch im Wartungsprogramm einer Windenergieanlage der Austausch von Schleifringen generell eingeplant werden. Die Verwendung elektrischer Steckverbinder entspricht dabei einer Interfacedefinition, die für Tests und schließlich für Installationsarbeiten im Feld eine Plug-and- Play -Funktionalität der Schleifringe eröffnet. Schleifringkörper dienen zur Übertragung von Leistungs- und Steuersignalen zwischen Stator und Rotor. Schleifringkörper einer Windenergieanlage Joachim de Boer Entwicklung ENERCON GmbH Die Diskussion möglicher technischer Verbesserungen einer Connectivity-Lösung für die Schleifringe der E 70/E 82 führte insbesondere zur Neuentwicklung des Jens Grunwald Sales Manager Area Sales Management HARTING Deutschland GmbH & Co. KG 13

14 t e c. Connectivity & Networks Andreas Huhmann Automation IT von HARTING Automation IT ist die Realisierung von nur einem gemeinsamen Kommunikationsnetzwerk auf Ethernet-Basis für den Office-Bereich und für die Fertigung. Die Automatisierung tritt damit in ein nächsthöheres Stadium ein, was Qualität, Durchlaufzeiten und Flexibilität betrifft. Darüber freut sich hauptsächlich das Topmanagement produzierender Unternehmen, aber auch für Netzwerkplaner und Automatisierer eröffnen sich viele Vorteile und neue Anwendungsfelder. 14 HARTING tec.news 14 (2006)

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16 Office IT Switch Outlet Automation IT Netzwerk-Topologie LINIE/RING STERN Schaltschrank Schaltschrank HYBRIDE LINIE Spannungsversorgung 24 Volt Automation IT Netzwerk-Komponenten IP67 Switch In-Between Switch IP30 Switch Schaltschrank Schaltschrank Automation Devices SPS Drive PC HMI Roboter/Modul I/O Device EQP: Equipment TO/AO: Telecommunication Outlet/Aparatus Outlet Active Network Component (Switch) Security Module EQP: Equipment TO/AO: Telecommunication Outlet/Aparatus Outlet Active Network Component (Switch) Security Modul Abb. 1: Systemlandschaft Automation IT Durch den längst überfälligen ungefilterten Einzug der IT in die Fertigung wird die Durchgängigkeit der Kommunikation vom Office bis an die Maschine möglich. Denn Automatisierungs- und Office-Applikationen stehen auf einer gemeinsamen Kommunikationsbasis. Ohne künstliche Grenzen, wie zum Beispiel Gateways. Wie zukünftige Automation IT-Netzwerke aussehen, zeigt das Unternehmen harting und profiliert sich damit als innovativer Netzwerkspezialist. Automation IT heisst: ein Netzwerk für alles Mit Automation IT werden Netzwerke zusammengefasst, die in industriellen Applikationen bisher nebeneinander am Feldbus betrieben werden. Also spezielle Netzwerke für Antriebslösungen, für Sicherheitsapplikationen oder für die MES-Integration (MES = Manufacturing Execution System). Als integrative Brücke verbinden MES-Systeme die Auftragsbearbeitung der ERP-Ebene (ERP = Enterprise Ressource Planning) mit den Steuerungssystemen der Produktionswelt. So entsteht auf Basis des Ethernets das universelle gemeinsame Netzwerk für die Office-Welt und für die Produktion. Einfach, schnell und sicher: ein Netzwerk Automation IT Entscheidend für die Funktionalität des Kommunikationsnetzwerks sind die aktiven und passiven Komponenten. Deren Einsatz leitet sich aus der Vernetzungstopolo- 16 HARTING tec.news 14 (2006)

17 Office IT Switch Outlet Automation IT Netzwerk-Topologie LINIE/RING STERN Schaltschrank HYBRIDE LINIE Schaltschrank Aktive NetzwerkkomponentenSpannungsversorgung 24 Volt Automation IT Netzwerk-Komponenten IP67 Switch In-Between Switch IP30 Switch Schaltschrank Schaltschrank Automation Devices Dezentral IP67 SPS In-Between IP IP67 & IP30 Zentral/ Dezentral IP30 Abb.Drive 3: Bauformen von Netzwerkkomponenten PC HMI EQP: Equipment TO/AO: Telecommunication Outlet/Aparatus Outlet &21 &RVJQNFOU 50 "0 5FMFDPNNVOJDBUJPO 0VUMFU "QBSBUVT 0VUMFU ohne Systembruch. Um dafür Roboter/Modul Active Network Component (Switch) "DUJWF /FUXPSL $PNQPOFOU 4XJUDI eine Vernetzung innerhalb von Modulen und zwischen Modulen sicherzustellen, werden Netzwerkkomponenten für die unterschiedlichen Installationsphilosophien benötigt. Dezentraler Aufbau in Schutzart IP67 Für die einfache Installation eines dezentralen Automatisierungskonzeptes bieten sich IP67-Baugruppen an. Diese sind ohne ein separates Gehäuse direkt im IndusAbb. 2: Industrielle Netzwerktopologien trieumfeld einsetzbar. Der IP67-Aufbau erlaubt damit äußerst flexibel die Realisierung der vorgegebenen To- gie ab. So ist zum Beispiel ein IT-Switch optimal an die I/O Device pologie wie z. B. der Linien- oder Ringtopologie. Sternverkabelung angepasst. Gerade die Sterntopologie verdeutlicht die Grundsituation bei der Office-Applika- In-Between-Switches tion. Hier befinden sich viele ähnlich gestaltete Arbeits- in Schutzart IP67 und IP30 plätze in unmittelbarer Nachbarschaft. Das In-Between-Konzept wird in besonderer Weise der Integration von Schaltschränken in Netzwerke gerecht. Auch in der Fertigung leiten sich die Industrietopologien Es ermöglicht den Ethernet-Anschluss in Schutzart IP67 aus der Anwendung, dem automatisierungstechnischen und im IP30-Bereich innerhalb des Schaltschrankes. So- Aufbau einer Produktionseinheit, ab. Stellvertretend ist mit steht der In-Between-Switch zwischen der Automati- hier die Fördertechnik, wo Antriebe zumeist in einer Li- sierungsapplikation und dem Netzwerk. PROFINET- und nie hintereinander geschaltet werden. Das Netzwerk für Managementfunktionen sind voll integrierbar. die Kommunikation folgt dieser Topologie. Eine Vorverkabelung wie im Büro ist dabei in der Regel nicht mög- Dezentraler oder zentraler Aufbau lich, da das Netzwerk zum Anlagenmodul gehört. Dieses mit IP30-Switches Modul wiederum wird bei einem Lieferanten gefertigt Der IP30-Switch wird zur sternförmigen Vernetzung von und getestet. Die Integration ins Netzwerk findet dann in Maschinen eingesetzt. Er stellt in seiner ungemanagten der Halle statt, idealerweise vollständig transparent und Bauform einen Konsolidationspunkt zur Übergabe von 17

18 400 V 24 V Ethernet Informationen in das Netzwerk dar. IP30-Switches zeichnen sich durch eine einfache Montage auf der Hutschiene aus. Dies ist der Befestigungsstandard für Geräte im Schaltschrank. Industrielle Switches werden immer wichtiger Im ersten Ethernet-Migrationschritt ging man vor wenigen Jahren davon aus, dass in einer Industrieumgebung aktive Netzkomponenten in erster Linie eine Diagnose vor Ort brauchen und ohne erweiterte Managementfunktionen auskommen können. Heute herrscht Konsens darüber, dass ein wesentlich größerer Managementumfang benötigt wird. Demnach ist in der Industrie das Management von Switches notwendig, um eine sichere Funktion sowohl der Automatisierungsapplikationen als auch der IT-Applikationen zu administrieren. Hallenverteiler IT- Netzwerk Abb. 4: Separate Netzwerke für IT und Automation Für welche Applikation welcher Managementumfang sinnvoll ist, richtet sich nicht nur nach der Applikation, sondern nach dem Umfeld, in das eine Automatisierungsapplikation eingebettet wird. So kann ein separates Netzwerk, ohne vertikale Integration oder über eine Firewall gesichert, auch mit ungemanagten Switches realisiert Automatisierungs- Netzwerk werden. Diese Netzwerke werden jedoch zumeist nicht zur Automatisierung, sondern zur Betriebsdatenerfassung genutzt. Damit bleibt beim Switch unterhalb einer Firewall nur noch die Funktion der Mehrfachsteckdose, deren Ausfall nicht zu Produktionsstillständen führt. Switches mit diesem Funktionsumfang sind folglich nur sehr eingeschränkt verwendbar. Dennoch werden diese einfachen Switches oftmals auch für Automatisierungsapplikationen vorgeschlagen, wobei Einfachheit mit Benutzerfreundlichkeit gleichgesetzt wird. Auch wird von einer Feldbusapplikation ausgegangen, bei der Sternkoppler, die in der Netztopologie vergleichbar mit Switches sind, nur sehr vereinzelt eingesetzt wurden. Bei einem geswitchten Ethernet sieht die Situation anders aus. Hier ist eine stärkere logische Segmentierung gefragt, die mit ungemanagten Switches nicht möglich ist. Hilfreich ist auch eine zentrale Diagnose über ein Netzwerkmanagement-Tool, um vorausschauend die Verfügbarkeit des Netzwerkes sicherzustellen. harting-switches mit Managementfunktion unterstützen die IT durch SNMP und gleichzeitig die Automatisierung durch integrierte spezifische Feldbus -Funktionen, die z.b. im PROFINET-Umfeld verwendet werden. So kann ein Switch gleich doppelt sichtbar werden, im Diagnose- Tool ebenso wie in der Netzwerkadministration. Hohe Funktionalität und zeitgemässer Komfort: Switches für jede Anwendung 1. Unmanaged Switches sind neben dem Standard Ethernet auf Layer 2 mit einer PROFINET und Ethernet-IP- Grundfunktionalität ausgestattet. 2. SmartCon, ein System, das dem Anwender neue komfortablere und umfangreiche Möglichkeiten beim Konfigurieren von unmanaged Ethernet-Switches ermöglicht. Folgende Features werden durch SmartCon jetzt konfigurierbar: 18 HARTING tec.news 14 (2006)

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