In mobilen Arbeitsmaschinen und Fahrzeugen geht der Trend zu komfortablen, vernetzbaren und intelligenten Maschinen. Mit der neuen Betätigungsoption CAN Lite des Proportional-Wegeventils Typ PSL bietet der Hydraulikspezialist HAWE Hydraulik einen kostenoptimierten Einstieg in die CAN-Bus-Kommunikation und damit Automatisierung in vielen mobilen Arbeitsmaschinen an.

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Idealer Einstieg in die Automatisierung von mobilen Arbeitsmaschinen

Im Bereich der mobilen Arbeitsmaschinen zählen vor allem eine eingeschränkte Sicht als Hauptursache von tödlichen An- und Überfahrunfällen. Ein Sensorwarnsystem zusätzlich zum Kamera-Monitor-System ist daher ein wichtiges Element bei der Personen- und Objekterkennung. Zu den Anforderungen bei der Entwicklung solcher Assistenzsysteme befragte Mobile Automation Christian Astor, Lienhard Pfeifer und Kevin Hirsch von der ITK Engineering GmbH.

Autonome Systeme zur Objekt-  und Personenerkennung

TTControl, ein Joint-Venture von TTTech und HYDAC International, unterstützt die Hersteller von mobilen Maschinen und Off-Highway-Fahrzeugen mit der neuesten Displaygeneration namens Vision 3. Sie ist die passende Lösung für die aktuellen Trends und zukünftigen Anforderungen an die Bedienoberflächen von Off-Highway-Fahrzeugen.

Display für raue  Off-Highway-Umgebungen

Themen, wie die Vorfelderkennung, die Heckraumüberwachung, die Umfeldüberwachung oder gar selbstfahrende Maschinen, sind in aller Munde und können nur mit erweiterter Sensorausstattung realisiert werden. b-plus bietet für die Validierung und Verifikation von Multi-Sensorsystemen eine aufeinander abgestimmte Werkzeugkette und begleitet Kunden dabei ihr Steuergerät in Serie zu bringen.

Validierung automatisierter  Systeme in mobilen Maschinen

Der inzwischen wesentlich höhere elektrische Installationsaufwand der Maschinen bringt bestehende Verdrahtungslösungen immer mehr an Grenzen. Einen Ausweg bietet die im März gegründete Data Panel GmbH, ein Spin-Off der Murrelektronik GmbH, in Form eines exakt aufeinander abgestimmten, modularen und steckbaren Systembaukastens.

Zeitgemäße Verdrahtung  mobiler Maschinen

Die zuverlässige Erkennung von Personen und Objekten stellt die Hersteller autonomer mobiler Arbeitsmaschinen vor große Herausforderungen. ITK Engineering setzt für den Test solcher komplexen Sensorsysteme auf spezielle Sensorsimulationsverfahren, wie die Experten Christian Astor und Sascha Kerkmann im Interview erläutern.

»Aufwendige Tests reduzieren«

Die Produktpalette von Velodyne ermöglicht fortschrittliche Autonomielösungen für eine Vielzahl von Anwendungsbereichen wie Automotive, Kartierung, Robotik, Industrieautomation oder Sicherheitsapplikationen. Hierbei kommt speziell den Bereichen automatisierte Logistik, Robotik und ganz generell Industrieautomation eine immer größere Bedeutung zu.

Sensoren / Aktoren

LiDAR Sensoren für Robotik und Industrieautomotion

In unseren Köpfen sind sie ein untrennbares Duo – der Landwirt und sein Traktor bei der Feldarbeit. Dieses Bild der traditionellen Landwirtschaft wird sich erheblich verändern. Um die wachsende Weltbevölkerung ausreichend zu versorgen, bleiben der Landwirt und sein Traktor zwar ein Team, aber auf dem Feld wird die Maschine in Zukunft alleine unterwegs sein.

Autonome Maschinen

Die 1990 gegründete und in Sachsen ansässige IBL-hydronic GmbH und Co. KG gehört zu den Topadressen in Deutschland, wenn es um die Kombination von Hydraulik und Elektrik geht. Das Unternehmen automatisiert im Kundenauftrag mobile Maschinen und hat dafür auch eigene Produkte entwickelt. Im Interview mit HANSER automotive stellt der Gründer und CEO Dr. Thomas Löcher eine Weltpremiere und den jüngsten Neuzugang im Produktportfolio vor.

Entwicklungs-Tools

„Wir fungieren als externe  Entwicklungsabteilung“

Durch die fortschreitende Automatisierung mobiler Maschinen müssen sich Hersteller zunehmend auch mit Sicherheitstechnik und Richtlinien auseinandersetzen. In vielen Anwendungsbereichen lassen sich Personen im Gefahrenbereich nicht vermeiden. Hier sind Hersteller von Sicherheitssteuerungen gefordert, passende Lösungen anzubieten.

Messtechnik, Testlösungen, Diagnose

Kürzere Entwicklungszeiten  bei mobilen Maschinen

Mit dem FE pwm ergänzt die Firma Rheintacho die Drehzahlsensoren seiner FE-Baureihe um eine Lösung für den Einsatz unter schwierigsten Umgebungsbedingungen. Zusätzlich bietet der PWM-Drehzahlsensor einen weiteren Vorteil: Im Drehzahlsensor ist zusätzlich die Temperaturerfassung integriert.

Drehzahlsensor mit Temperaturerfassung

Seit der Gründung des Unternehmens im Jahre 1999 entwickelte sich MRS Electronic vom einfachen Leiterplattenbestücker zum kompetenten Partner und Experten in der Automotive und Fahrzeugelektronik. Mit einem leistungsstarken Team erschaffen die Mitarbeiter Tag für Tag neue Ideen für fortschrittliche Produkte made in Rottweil.

Connectivity (Bussysteme, Telekommunikation, 4G / 5G, WLAN)

CAN-Steuerung für die Agrartechnik

Neigungssensoren gehören mittlerweile zu den Standardkomponenten in mobilen Applikationen. GEMAC als langjähriger Spezialist für Neigungs- und Inertialsensoren bringt nun ihre neue Produktfamilie von hochgenauen dynamischen Neigungssensoren auf den Markt: den GEMAC Motus.

GEMAC Motus - die erste Power-IMU für mobile Maschinen

Es ist keine Seltenheit, dass Fahrzeuge aus Sicht des Thermomanagements umgebaut werden müssen, weil sich die Energieströme im Betrieb anders darstellen als theoretisch gedacht. Mit dem Thermomanagement Modell des Unternehmens Wölfle kann nun jede Komponente nach deren Vorgaben, Leistungs- und Temperaturniveau an das System angebunden werden. Zudem ist es flexibel an jedes Fahrzeug anpassbar.

Perfekte Verteilung  und Anpassung der Wärmeströme

Ein neues Konzept zur einfacheren Anbindung zwischen Zugfahrzeug und Trailer mit einem Lenksystem haben die beiden Unternehmen ME Mobil Elektronik und Scharmüller realisiert. Diese Lösung erfüllt die Forderungen der Landwirte und Lohnbetriebe zur einfachen An- und Abkopplung unterschiedlicher Fahrzeuge, sogar bei kleinsten Geschwindigkeiten.

Optimale Anbindung zwischen  Zugfahrzeug und Anhänger

Die Cloud-Verfügbarkeit von Fahrzeugdaten für Diagnose und vorbeugende Wartung wird immer wichtiger. Die Anbindung von mobilen Arbeitsmaschinen an die Cloud erfordert daher ein flexibles und robustes IoT Gateway.

Die Übertragung von Fahrzeugdaten von mobilen Maschinen und Baufahrzeugen in die Cloud stellt sowohl an die Hardware und die erforderlichen Schnittstellen als auch an die Software des IoT Gateways häufig besondere Anforderungen. Standardsysteme bieten meist nicht die erforderliche Flexibilität für eine solche spezifische Aufgabenstellung. Die Datenankoppelung erfolgt vielfach über eine oder mehrer CAN Schnittstellen oder auch über die RS485 Modbus Schnittstelle. Statussignale werden über digitale und analoge Ports erfasst. Darüber hinaus sind oft Beschleunigungs- und Bewegungsdaten des Fahrzeugs für die Auswertung des Fahrzeugstatus erforderlich. Die Axotec IoT Gateways bieten in einer umfangreichen Produktpalette eine Vielzahl von Schnittstellenkombinationen bereits in den Standardmodellen und tragen so diesen Anforderungen in besonderem Masse Rechnung. Auf spezielle Anforderungen kann ebenfalls flexibel und kosteneffizient reagiert werden. Die Übertragung der Daten erfolgt über ein schnelles, integriertes LTE CAT4 Modul drahtlos in die Cloud. Das ebenfalls integrierte GNSS/GPS/Glonass Modul liefert die genauen Positionsdaten.

Ein wichtiger Trend im Industriebereich wurde beim Design der Axotec IoT Gateways besonders berücksichtigt. Eine ideale Voraussetzung für eine schnelle und kostengünstige Realisierung der Software ist gegeben, wenn beim Grundsystem auf einen verbreiteten Standard gesetzt wird. Die Hardwareplattform, die am häufigsten im gesamten Industriebereich für Prototypen verwendet wird, ist Raspberry Pi. Für anspruchsvolle Industrieanwendungen steht dafür inzwischen ein industrietaugliches Rechnermodul in industrieüblicher DIMM Modultechnologie bereit. Mittlerweile haben sich eine Vielzahl von industrietauglichen Systemen mit dieser Technologie am Markt verbreitet und bewährt. Die ruggedized IoT Gateways von Axotec setzen diese industrietaugliche Technologie ein. Dabei bieten die Systeme bis zu Schutzklasse IP67 und IP69K. Dazu wurde eine spezielle passive Kühlung mit Ableitung der Wärme durch das Gehäuse so entwickelt, dass der Quadcore 1,2 GHz bei voller Leistung im erweiterten Temperaturbereich arbeiten kann. Mit 1 GB RAM und bis zu 128 GB onboard Flash steht bei einer niedrigen Leistungsaufnahme ab 3 Watt eine hochleistungsfähige Rechnerplattform für Applikationen bereit. Durch die Kompatibilität der Axotec IoT Gateways mit dem Rasperry Pi kann das Softwaresystem praktisch wie aus einem Baukasten aus erprobten und bewährten Binärpaketen mit wenigen Handgriffen zusammengestellt werden. Spezifische Programmierungen sind ebenfalls jederzeit möglich. Oft werden schnelle Prototypanwendungen aus Zeit- und Kostengründen direkt auf einem Raspberry Pi erstellt. Die Prototypanwendung kann dann mit den Axotec IoT Gateways anschließend nahtlos in die professionelle, industrielle Anwendung überführt und zur Serienreife gebracht werden. Die Zeitersparnisse bei der Entwicklung sind im Vergleich mit herkömmlichen System erheblich.

Als grafische Entwicklungs- und Runtime System kann u. a. NodeRed direkt eingesetzt werden. Ebenso steht das seit langem bewährte und eingeführte Codesys System inclusive CAN Open und J1939 Protokoll betriebsbereit zur Verfügung. Die Anbindung an die Cloud kann mit den MQTT, RESTful, CoAP, XMPP und weiteren Protokollen auch auf eigene Server einfach realisiert werden. Eine Anbindung an Clouddienste kann auch mit den bekannten Diensten wie AWS, Azure, Google Cloud Plattform oder Cumulocity erfolgen.

<a href="http://www.axotec.de">www.axotec.de</a>

Axotec Technologies GmbH  

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Dipl.-Ing. (TUM) Heinrich Reinecke ist Geschäftsführer der Axotec Technologies GmbH in 82538 Geretsried.

ausgabe 08/2020

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