Die Verkabelung des Industrial Ethernet als Schlüssel zum zuverlässigen Netzwerk 29 Bernd Horrmeyer, Phoenix Contact GmbH & Co.

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1 Inhaltsverzeichnis Industrial Ethernet Holger Zeltwanger, CAN in Automation e.v., Erlangen Ethernet-Verkabelung im Kontext unternehmensweiter Netzwerke 19 Andreas Huhmann, HARTING Technologiegruppe, Espelkamp Die Verkabelung des Industrial Ethernet als Schlüssel zum zuverlässigen Netzwerk 29 Bernd Horrmeyer, Phoenix Contact GmbH & Co. KG, Blomberg Topologievarianten von EtherCAT und deren Einfluss auf die Systemeigenschaften 37 Florian Häfele, EtherCAT Technology Group, Nürnberg Industrial Ethernet Martin Rostan, EtherCAT Technology Group, Nürnberg PROFINET-Technologien zur Effizienzsteigerung bei der Inbetriebnahme und im Betrieb 47 Xaver Schmidt, Siemens AG, Nürnberg Anforderungen fehlertoleranter numerischer Steuerungen an Kommunikationssysteme 53 Hans-Peter Bock, ISW, Universität Stuttgart, Stuttgart Prof. Dr.-Ing. Alexander Verl, Universität Stuttgart, Stuttgart Feldbus, Industrial Ethernet und Internet-Fernwartung in der Praxis vereint 61 Siegfried Müller, MB Connect Line GmbH, Unterheinriet Gerd Strahlendorf, Deutschmann Automation GmbH & Co. KG, Bad Camberg Motorregelung Dr. Dieter Eckardt, Siemens AG Automation und Drives, Erlangen Regelung von Synchronmotoren mit Kompensation von Sättigungseffekten 65 Dr.-Ing. Stephan Beineke, LTi DRiVES, Lahnau Dr.-Ing. Alexander Bahr, LTi DRiVES, Lahnau Fabian Mink, LTi DRiVES, Lahnau Dr.-Ing. Radoslaw Nalepa, Moog GmbH, Böblingen Bibliografische Informationen digitalisiert durch

2 Effect of Stator Resistance and Nonlinear Inductance on Field Weakening Operation of a Non-Salient Pole PMSM 75 Dr.-Ing. Radoslaw Nalepa, Moog GmbH, Böblingen Andreas Noll, Moog GmbH, Böblingen Dr.-Ing. Stephan Beineke, LTi DRiVES GmbH, Lahnau Dr.-Ing. Alexander Bahr, LTi DRiVES GmbH, Lahnau Referenzumrichter für Servoantriebe: Optimierung konventioneller Stromregelkreise hinsichtlich Dynamik und Genauigkeit 85 Christian Gröling, TU Braunschweig, Braunschweig Bernd Amlang, TU Braunschweig, Braunschweig Michael Lux, TU Braunschweig, Braunschweig Prof. Dr.-Ing. Walter Schumacher, TU Braunschweig, Braunschweig Netzeinspeisung Prof. Dr. Bernd Orlik, Universität Bremen, Bremen Netzfreundliche und hochdynamische Netzstromrichterregelung auf Basis von Momentanleistung und virtuellem Fluss 95 Michael Klahn, Börnsen Fehlerstromschutzeinrichtungen (RCD/RCM) und elektrische Antriebe 105 Hartmut Dorner, Danfoss GmbH, Offenbach Zwischenkreisspannungsregelung eines rückspeisefähigen Frequenzumrichters für unsymmetrische Netzspannungen 115 Thorsten Völker, Universität Bremen, Bremen Prof. Dr.-Ing. Bernd Orlik, Universität Bremen, Bremen Anlagendiagnose und -Wartung Dr. Wenzel, Profibus Nutzerorganisation e. V., Karlsruhe Fehlerdiagnose bei verketteten Verpackungslinien 123 Dr.-Ing. Tobias Voigt, TU München, Freising Axel Kather, Rockwell Automation GmbH Germany, Freising Univ.-Prof. Dr. rer. Nat. Horst-Christian Langowski, Technische Universität München, München Prof. Dr. Peter Struss, Technische Universität München, München Wavelet basiertes Echtzeitsystem zur Überwachung von Prozess- und Maschinenzustandsänderungen 131 Holger Groke, Universität Bremen, Bremen Stephan Schädlich, Universität Bremen, Bremen Prof. Dr.-Ing. Bernd Kuhfuß, Universität Bremen, Bremen Prof. Dr.-Ing. Bernd Orlik, Universität Bremen, Bremen Anlagenwartung mittels mobiler Endgeräte und Autoidentifikation 141 Dr. Karsten Huffstadt, GAB, Plattling 10

3 Energieeffizienz in der Antriebstechnik Christian Mieslinger, Danfoss GmbH VLT Antriebstechnik, Offenbach Nachrüstung von Frequenzumrichtern - Energieeinsparungspotentiale beim Antrieb von Strömungsmaschinen in der chemischen Industrie 145 Dr.-Ing. Christian Lehrmann, Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Braunschweig Energieeffizienz durch Steuerung von Druckluftkompressoren 159 Dipl.-Ing. Stefan Kupp, EAM, EnergieAgentur Mittelfranken, Nürnberg Energieeffizienz von Getriebemotoren mit Frequenzumrichter 161 Prof. Dr.-Ing. Karl-Dieter Tieste, Fachhochschule Braunschweig/Wolfenbüttel, Wolfenbüttel Robert Hanne, Fachhochschule Braunschweig/Wolfenbüttel, Wolfenbüttel Dr.-Ing. Sven Hilfert, Lenze Drive Systems GmbH, Extertal Dr.-Ing. Edwin Kiel, Lenze AG, Aerzen Energetisch-wirtschaftlicher Vergleich eines Antriebssystems mit geregelter und ungeregelter Netzeinspeisung 171 Karlheinz Wirsching, Baumüller Nürnberg GmbH, Nürnberg Wireless in Industrieanlagen Heinz Eisenbeiss, Siemens AG, Nürnberg WLAN, Bluetooth, Zigbee und Co: Wireless bis in die Maschinenebene? 179 Dr.-Ing. Guntram Scheible, ABB STOTZ-KONTAKT GmbH, Heidelberg Wireless Automation (im Raffinerieumfeld) - Spielwiese oder neue Schlüsseltechnologie? 187 Johannes Leithner, OMV Deutschland GmbH, Burghausen Stefan Sommerauer, SpiraTec AG, Burghausen Wireless in Industrieanlagen Michael Hoepf, Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automatisierung, Stuttgart Redundanzkonzept zur Erhöhung der Verfügbarkeit der Funkkommunikation in der Industrieautomation 193 Prof. Dr.-Ing. habil. Helmut Beikirch, Universität Rostock, Rostock Dr.-Ing. Matthias VoB, Universität Rostock, Rostock Stefan Ganzel, Universität Rostock, Rostock Schnelles Roamen in industriellen WLAN-Netzwerken 203 Jürgen Weczerek, Phoenix Contact GmbH & Co. KG, Bad Pyrmont Henning Trsek, Hochschule Ostwestfalen-Lippe, Lemgo 11

4 Using the Dominant Path Model for Optimized Planning of Industrial Wireless Networks 211 Jens Blömert, rt-solutions.de GmbH, Köln Prof. Dr. Martin Gergeleit, Fachhochschule Wiesbaden, Wiesbaden Dr. Daniel Mahrenholz, rt-solutions.de GmbH, Köln Funktionale Sicherheit Klaus Stark, PILZ GmbH & Co. KG Sichere Automation, Ostfildern Entwurf sicherheitsrelevanter Steuerungen für Produktionsanlagen 219 Hartmut von Krosigk, Erlangen Integrierte Sicherheitstechnik - Verschmelzung von funktionaler und sicherheitsgerichteter Steuerung 227 Jürgen Malin, Bachmann electronic GmbH, Feldkirch, Österreich Integration von Sicherheitsfunktionen in Frequenzumrichter - ein Einstieg in die Funktionale Sicherheit 235 Ralf Apfeld, BGIA, Institut für Arbeitsschutz, Sankt Augustin IT-Sicherheit im Netz (Security) Erwin Kruschitz, anapur AG, Ludwigshafen Industrial Ethernet System für sichere- und harte Echtzeitkommunikation 245 Ralf Moebus, Safety Network international, Ostfildern IT Security in der Prozessautomatisierung - Betreiber und Hersteller sitzen in einem Boot 253 Hubertus Böhm, Siemens AG, Karlsruhe Netzwerkdiagnose und Simulation in PROFINET-Netzen 263 Bernhard Kraft, Siemens AG, Karlsruhe Mechatronik und Bewegungssteuerung Stefan Pollmeier, ESR Pollmeier GmbH, Ober-Ramstadt Segmentierte Langstator-Lineardirektmotoren für die Schnellpositionierung von Werkstückträgern in längsverketteten Montagelinien 271 Dr. Guido Stöppler, Siemens AG, Erlangen Der einfache und schnelle Weg zur perfekten Positionierung 279 Stephan Riese, Lenze AG, Aerzen Dr.-Ing. Edwin Kiel, Lenze AG, Aerzen 12

5 Mechatronik und Bewegungssteuerung als Lösungsansatz in einem Antriebssystem mit Kompaktservos mit integrierter Bewegungssteuerung 289 Werner Schwab, Danfoss GmbH, Karlsruhe Sensorlose Regelung Prof. Dr. Walter Schumacher, Technische Universität Braunschweig, Braunschweig Geberfreie Drehzahlregelung von hoch ausgenutzten Hochgeschwindigkeits Synchronmaschinen 299 Martin Braun, Universität Stuttgart, Stuttgart Dr.-Ing. Mathias Gutemann, Universität Stuttgart, Stuttgart Prof. Dr.-Ing. Jörg Roth-Stielow, Universität Stuttgart, Stuttgart Beobachterbasierter feldorientierter Betrieb der Asynchronmaschine für passive Lasten einschließlich Drehzahl Null ohne Geber und ohne Testsignal 309 Thilo Weigel, Siemens AG, Erlangen Verbessertes Spannungs-Modell zur sensorlosen Ansteuerung von Antrieben mit permanentmagneterregten Synchronmotoren 319 Dr. Viktor Barinberg, Baumüller Nürnberg GmbH, Nürnberg Dr. Fritz R. Götz, Baumüller Nürnberg GmbH, Nürnberg Offene Kommunikationsstandards Martin Müller, Interbus Club Deutschland e. V., Blomberg Kommunikationsserver in FDD UA - offene Verbindung bis in die Feldebene 329 Benjamin Danzer, Technische Universität München, Garching Dr.-Ing. Daniel Großmann, Technische Universität München, Garching Erfahrungsbericht OPC-UA in der mobilen Robotik. Der zukünftige Kommunikationsstandard für die mobile Robotik? 337 Gernot Gebhard, Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA), Stuttgart Stefan Hoppe, Beckhoff Automation GmbH, Verl Matthias Bengel, Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA), Stuttgart Bus-independent device description 347 Thilo Schumann, CAN in Automation (CiA), Nürnberg Web in Automation Eckehardt Klemm, Phoenix Contact GmbH & Co. KG, Blomberg M2M Kommunikation: Vom Sensor bis zum Web-Portal 353 Klaus-Dieter Walter, M2M Alliance e. V., Aachen 13

6 Webbasierte Antriebssteuerung für eine mobile Plattform 363 Prof. Dr.-Ing. Reinhard Langmann, FH Düsseldorf, Düsseldorf Norbert Stuhrmann, FH Düsseldorf, Düsseldorf Michael Pajonk, iks Engineering, Köln Web-HMI in der Praxis - Ein Erfahrungsbericht zu innovativen Visualisierungstechnologien im Maschinen- und Anlagenbau 369 Joern Kowalewski, macio GmbH, Kiel Rita Marnau, macio GmbH, Kiel Sven Schreier, macio GmbH, Kiel Systemtest und Simulation Frank Ganssloser, AVAT Automation GmbH, Tübingen Anwendungen der Hardware-in-the-Loop Simulation in der Produktionstechnik Dr.-Ing. Dieter Scheifele, Industrielle Steuerungstechnik GmbH (ISG), Stuttgart Verena Müller, Universität Stuttgart, Stuttgart Automatisierte Maschinenmodellbildung aus CAE-Daten 387 Uwe Schob, Fraunhofer Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik, Chemnitz Sven Altmann, ITI GmbH, Dresden Automatische Qualifizierung von Automatisierungskomponenten 397 Prof. Dr.-Ing. Matthias Seitz, Hochschule Mannheim, Mannheim Erwin Kruschitz, anapur AG, Ludwigshafen Verfügbarkeit, Condition Monitoring Wolfgang Tondasch, Panasonic Electric Works Deutschland GmbH, Holzkirchen Realisierung von Condition Monitoring Systemen mit FDT 407 Volker Herbst, M&M Software GmbH, St. Georgen Parametrierung sicherheitsgerichteter Geräte für Maschinen über FDT/DTM 417 Jochen Ost, Bosch Rexroth Electric Drives and Controls, Lohr am Main Hans-Jörg Stubenrauch, SICK AG, Waldkirch Parametrierung von Low End Devices mittels FDT/DTM am Beispiel von IO-Link Christian Gemke, Phoenix Contact Electronics GmbH, Bad Pyrmont 14

7 Druckmaschinen und weitere Anwendungen Prof. Dr. Günther Brandenburg, Technische Universität München, München Tolerierung von Störungen des elektrischen Netzes in Antriebssystemen für Druckmaschinen 433 Martin Fröhlich, WIFAG Maschinenfabrik AG, Bern, Schweiz Daniel Burri, WIFAG Maschinenfabrik AG, Bern, Schweiz Dr. Reinhold Güth, WIFAG Maschinenfabrik AG, Bern, Schweiz Zustandsdiagnose in Druckmaschinen mit verteilten Servoantrieben 443 Holger Engert, Koenig & Bauer AG, Würzburg Simulation des Bahnspannungsverhaltens in Druckmaschinen unter Berücksichtigung der Materialdämpfung 451 Holger Schnabel, Bosch Rexroth AG, Lohr am Main Prof. Dr.-Ing. Edgar Dörsam, TU Darmstadt, Darmstadt Druckmaschinen und weitere Anwendungen Dr. Reinhold Güth, WIFAG Maschinenfabrik, Bern, Schweiz Online-Rekonstruktion von Elastizitätsmodul-Änderungen der Papierbahn in Rollendruckmaschinen 461 Univ. Prof. i. R. Dr.-Ing. habil. Günther Brandenburg, TU München, Gröbenzell Dr. rer.-nat. Andreas Klemm, PhysiKoM, Bad Wörishofen Jan Seebauer, manroland AG, Augsburg Kurbelantriebe in Fliegende-Säge-Anwendungen 475 Martin Harms, Lenze Drive Systems GmbH, Aerzen Dynamische Variation der Geschwindigkeit einer virtuellen Leitachse einer Verpackungsmaschine 485 Reiner Volk, ELAU AG, Marktheidenfeld Planungs- und Engineering-Tools Karl-Friedrich Rauterberg, Bosch Rexroth Electric Drives and Controls GmbH, Lohr am Main Verwendung der AutomationML zur Anlagenplanung in heterogenen Tool-Landschaften 495 Dirk Weidemann, Zühlke Engineering GmbH, Hannover Durch Modularisierung zum mechatronischen Baukastensystem 503 Anton Fritsch, ITQ GmbH, München 15

8 Steigerung der Effizienz und Qualität von Steuerungsprogrammen durch Objektorientierung und UML 511 Daniel Witsch, Universität Kassel, Kassel Ulf Schünemann, 3S - Smart Software Solutions, Kempten Prof. Dr.-Ing. Birgit Vogel-Heuser, Universität Kassel, Kassel Planungs- und Engineering-Tools Dr. Ronald Schoop, Schneider Electric GmbH, Seligenstadt Vorgehen und Methode zur Planung automatisierter Fertigungsanlagen mit wieder verwendbaren Planungskomponenten 521 Mathias Döbele, Fachhochschule Ingolstadt, Ingolstadt Dr. Lars Ruppert, AUDI AG, Ingolstadt Virtuelle Inbetriebnahme von Produktionsanlagen - Aufwand-Nutzen, Umsetzungsstrategien, zukünftige Entwicklungen 531 Prof. Dr.-Ing. Matthias Wenk, HAW Amberg-Weiden, Amberg Analyse der Reaktivität unterschiedlicher Architekturen Netzbasierter Automatisierungssysteme 541 Dr.-Ing. Jürgen Greifeneder, Schwäbisch Hall Prof. Dr.-Ing. Georg Frey, TU Kaiserslautern, Kaiserslautern Beherrschung mechanisch schwingungsfähiger Systeme Dr. Peter Heidrich, Baumüller Nürnberg GmbH, Nürnberg Automatisierte Inbetriebnahme modellbasierter Positionsregelungen für schwingungsfähige Mechanik 551 Paul Schmal, Hochschule Ostwestfalen-Lippe, Lemgo Prof. Dr.-Ing. Jürgen Maas, Hochschule Ostwestfalen-Lippe, Lemgo Adaptive Drehzahlregelung bei variablen Trägheitsmomenten und Eigenfrequenzen 561 Fabian Mink, LTi DRiVES GmbH, Lahnau Dr.-Ing. Alexander Bahr, LTi DRiVES GmbH, Lahnau Autotuning und selbsteinstellende Filter zur Unterdrückung von mechanischen Schwingungen in der Servo-Antriebstechnik 571 Michael Wiechert, Yaskawa Electric Europe GmbH, Eschborn 16

9 Beschleunigungsrückführung Dr. Josef Wiesing, LTi Drives GmbH, Lahnau Beschleunigungsrückführung für Direktantriebe auf der Basis hochauflösender Längenmessgeräte 581 Dr. Jens Kummetz, DR. JOHANNES HEIDENHAIN GmbH, Traunreut Hubert Brückner, DR. JOHANNES HEIDENHAIN GmbH, Traunreut Automatische Parametrierung der Regelkreise von Servoreglern über systematische Auswertung einer Frequenzanalyse 591 Heiko Schmirgel, Danaher Motion GmbH, Düsseldorf Prof. Dr.-Ing. Jens Onno Kräh, Fachhochschule Köln, Köln Unterlagerte Beschleunigungsregelung zur Erhöhung der Störsteifigkeit von Linear Direktantrieben ohne zusätzliche Sensorik 601 Marco Weckert, Universität Stuttgart, Stuttgart Dominic Weißer, Universität Stuttgart, Stuttgart Prof. Dr.-Ing. Jörg Roth-Stielow, Universität Stuttgart, Stuttgart Autorenverzeichnis 611 Messekalender