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Buone prospettive
19 HARTING’s Technology Newsletter Buone prospettive Contributo esterno: Prof. Dr.-Ing. Karl-Heinz Niemann Valenti aiutanti Andreas Huhmann, Lennart Koch Buone prospettive Frank Quast Creatività senza limiti 2 HARTING: sinonimo di autentica innovazione Il Gruppo tecnologico HARTING è sinonimo di innovazione. Le nostre aspirazioni sono autentiche novità, ovvero sviluppi che vanno oltre le semplici modifiche ai prodotti. Le modifiche sono sempre pensate dal punto di vista dei prodotti esistenti, mentre la prospettiva di HARTING è diversa. Le modifiche ai prodotti, sulla base dei requisiti concreti, producono certamente dei vantaggi applicativi, la cui durata è tuttavia ridotta nel tempo. Nella nostra filosofia, non è questo il modo corretto per ottenere un autentico vantaggio sulla concorrenza. Philip Harting, Senior Vice President Connectivity & Networks Come har-flex, una serie di connettori che rappresenta un cambio di prospettiva di 180°. Fino ad oggi, nella connettività delle apparecchiature industriali, dominava un’unica prospettiva: quella della tecnologia di connessione dalla parte del cavo. Ciò ha comportato degli svantaggi nella produzione delle apparecchiature. HARTING ha spostato l’attenzione sul PCB – uno spostamento di prospettiva che rivoluziona la connettività delle apparecchiature industriali. “PENSARE IL NUOVO apre la mente a nuove prospettive.” Lo scopo della nostra strategia “PENSARE IL NUOVO” è la generazione di un flusso continuo di autentiche innovazioni per i nostri clienti e, di conseguenza, un valore aggiunto duraturo. Tale scopo necessita di nuove prospettive, poiché queste sono il prerequisito per una differenziazione sostenibile e duratura. HARTING si dedica con consapevolezza alle nuove prospettive e al “PENSARE IL NUOVO”, sviluppando innovazioni che rappresentano un passo in avanti decisivo. Han-Yellock® vi sono ancora molte intelligenti sorprese che aspettano di essere scoperte da voi. “PENSARE IL NUOVO” permette di guardare con occhio leggermente diverso ai requisiti di oggi e di domani, aprendo il campo ad autentiche innovazioni. Così possiamo offrire di PIÙ ai nostri clienti: PIÙ idee, PIÙ funzioni, PIÙ valore. HARTING conta su clienti e personale pronto ad osservare le soluzioni da una prospettiva totalmente nuova. Venite con noi, e potrete anche voi trovare nuove prospettive. Vi auguriamo una buona lettura. Han-Yellock®, invece, è una nuova serie innovativa che non si orienta su quanto già esiste. L’operatore vede il connettore come parte della propria macchina o del proprio impianto. La nuova prospettiva? Dal contesto complessivo dell’applicazione, determinare tutte le funzioni necessarie per la connettività di domani. Un esempio di tali funzioni è la possibilità di parallelare i contatti tra di loro. L’abbiamo realizzata in Han-Yellock®, insieme a molte altre innovazioni. All’interno di 3 tec.News 19: Indice Sommario Nuove tecnologie Editoriale / 03 HARTING: sinonimo di autentica innovazione. Valenti aiutanti / 06 Applicazioni Onnipotente RFID / 32 Top performers / 18 In futuro, l’integrazione RFID nei processi I sistemi RFID dimostrano di essere in rapida di produzione industriale rappresenterà lo crescita in tutto il mondo e in particolare in standard. Asia. Un efficace acceleratore delle comunicazioni / 36 Il progresso della tecnologia passa attraverso la modularizzazione / 19 Contributo esterno dell’Ing. Karl-Heinz Niemann. Il Fast Track Switching (FTS) di HARTING L’azienda produttrice francese IMPIKA Buone prospettive / 08 dimostra notevoli vantaggi rispetto alle ha reso possibile la modularizzazione dei Le soluzioni di connessione HARTING soluzioni di switching tradizionali. propri sistemi di stampa grazie ai connettori combinano un potenziale innovativo dal HARTING. lato del PCB e continuità nella tecnologia di connessione. Il ritorno del fantasma / 30 La tecnologia di connessione HARTING viene Versatile e a prova di futuro / 12 utilizzata per le soluzioni di automazione di HARTING offre con har-flex una nuova Stage Technologies. soluzione di connettori. Piccoli aiutanti in 3D / 34 I MID consentono la produzione di apparecchi medicali miniaturizzati con ricchissime funzionalità unite a costi ridotti. 4 tec.News 19: Indice Prodotti Raggi di luce / 14 Notizie brevi Un salto di sistema nel cablaggio industriale / 27 In breve / 22, 40 ottico attraverso Han® 3 A SFP sfrutta in La transizione dal cablaggio ad-hoc al Gioco a premi / 42 modo ottimale il potenziale della fibra ottica. cablaggio strutturato con Ha-VIS preLink®. L’allacciamento diretto a un SFP-transceiver Impressum / 42 Un genio universale con legami di famiglia / 16 Calendario fieristico / 43 La famiglia PushPull di HARTING cresce ancora. Non disturbare / 20 Il modulo GigaBit di HARTING combina solidità a eccellenti caratteristiche di trasmissione. Creatività senza limiti / 24 Le novità da Han-Yellock®. 5 tec.News 19: Nuove tecnologie Valenti aiutanti Anche i principi tecnologici straordinari necessitano di un’implementazione e di aiuti praticabili nelle pratiche quotidiane di pianificazione, assemblaggio e messa in funzione. Nuove linee guida supportano gli utilizzatori nella pianificazione e installazione di PROFIBUS e PROFINET. Il Politecnico di Hannover opera intensivamente a tal fine nell’intreccio tra ricerca, sviluppo e pratica. Prof. Dr.-Ing. Karl-Heinz Niemann, University of Applied Sciences and Arts in Hanover, Faculty of Electrical Engineering and Information Technology PROFIBUS è probabilmente il principio field bus di maggior successo al mondo, come rilevato non senza un pizzico di orgoglio da PI, l’organizzazione e community di utilizzatori PROFIBUS. Secondo PI, alla fine del 2009 erano stati installati più di 31 milioni di field bus PROFIBUS. La struttura di PROFIBUS comporta sensibili vantaggi in termini di pianificazione, processo e costi. PROFINET presenta caratteristiche comparabili e vanta successi analoghi. Proprio per questo motivo è necessario che l’implementazione sia di PROFIBUS che di PROFINET nella tecnologia di automazione sia accompagnata da adeguate linee guida, nel perseguimento del successo del principio e dell’efficacia dei relativi vantaggi nell’utilizzo pratico industriale. Dal 2003, all’interno dell’organizzazione degli utilizzatori PROFIBUS, il gruppo di lavoro TC2 WG13 “Installation Guides” si occupa della produzione di linee guida per la pianificazione, l’assemblaggio e la messa in funzione di PROFIBUS e PROFINET. Nel frattempo, si sono rese disponibili le linee guida di pianificazione, assemblaggio e messa in funzione per PROFIBUS, nonché quelle di assemblaggio e messa in funzione di PROFINET. Le linee guida di pianificazione PROFINET sono previste per l’inizio del 2011. Ricercatori e diplomati del Politecnico di Hannover hanno partecipato alla loro elaborazione. Ricerca e pratica Una punto fondamentale nell’intreccio tra ricerca, sviluppo e pratica industriale è rappresentata dalla formazione sul lavoro dei giovani ingegneri. Il Dipartimento di 6 tec.News 19: Nuove tecnologie gli studenti hanno la possibilità di osservare dall’interno l’opera di standardizzazione interaziendale in un’associazione di utilizzatori e produttori come l’organizzazione degli utilizzatori PROFIBUS. L’intreccio tra pratica e didattica risulta utile da ambo i lati. Il Politecnico di Hannover, come pure produttori ed utilizzatori, traggono vantaggio da questa collaborazione in modo tale che gli studenti abbiano accesso diretto ad una tecnologia centrale potendo affrontare l’impegno della creazione della documentazione tecnica, con adeguato supporto, al contempo utenti e produttori, traggono vantaggio dal supporto intensivo dei diplomati nell’approntamento della documentazione. Informatica dei Processi e Tecnologia di Automazione del Politecnico di Hannover propone Elaborazione dei Dati di Processo, Interfacce di Processo e Sistemi Bus Industriali tra le materie principali. A complemento di tali compiti di ricerca e didattica, l’autore guida il gruppo di lavoro “Installation Guides” dell’organizzazione degli utilizzatori PROFIBUS fin dalla sua fondazione nel 2003. Ciò gli consente di trasferire nelle linee guida le esperienze maturate sia in campo didattico che nella ricerca. Per contro, attraverso questa combinazione, viene garantito il ritorno dei più recenti saperi tecnologici nella ricerca e nella didattica. Su questa base, i diplomati del Politecnico di Hannover hanno potuto contribuire in modo significativo alla realizzazione delle linee guida per PROFIBUS e PROFINET attraverso le proprie tesi di laurea. Per di più, dalla combinazione di didattica e pratica, gli ingegneri in erba imparano a elaborare in autonomia i fatti tecnici e a descriverli per uno specifico gruppo target (progettisti o assemblatori). Questa capacità di applicazione pratica delle nozioni tecniche, accanto alle competenze tecniche, è di particolare significato per l’attività di un ingegnere di successo. Oltre al lavoro tecnico, Dopo il completamento delle linee guida per PROFIBUS e PROFINET, è possibile pensare ad altri compiti per gli studenti. Ad esempio, sulla base della documentazione potrebbero essere realizzate delle unità didattiche per e-learning. Indicare la strada in materia di PROFINET L’utilità delle linee guida è evidente: la pubblicazione delle linee guida per PROFIBUS e PROFINET offre agli utilizzatori istruzioni chiare per le diverse fasi del lavoro nell’allestimento di un impianto di automazione. Le fonti di errore vengono eliminate. I tempi di pianificazione, assemblaggio e messa in funzione si riducono. Inoltre, le linee guida possono servire per la definizione dei servizi nell’aggiudicazione di contratti di appalto. Le linee guida PROFINET presentano i più recenti risultati, adeguati alle esigenze dei rispettivi gruppi di utenti (progettisti, assemblatori). Le linee guida di assemblaggio PROFINET descrivono la stesura dei cavi PROFINET, le distanze da tenere verso altri cavi e le misure di sicurezza necessarie. Inoltre, la guida tratta l’assemblaggio di connettori per i cavi in rame e in fibra ottica. A ciò si aggiungono disposizioni per la messa a terra e la compensazione del potenziale. Le linee guida di messa in funzione per PROFINET presentano dapprima le apparecchiature di misurazione ed il loro utilizzo per la verifica delle installazioni basate su cavi in rame o in fibra ottica. Segue una descrizione di come verificare, per mezzo di tali apparecchiature, il corretto funzionamento di un’installazione PROFINET e le fasi da seguire per il collaudo di accettazione. Viene quindi illustrato come mettere in funzione un impianto PROFINET. Una sezione sulla ricerca dei guasti per mezzo di un analizzatore di rete completa le linee guida. Le linee guida di pianificazione PROFINET (pubblicazione prevista per l’inizio del 2011) presentano chiare e dettagliate istruzioni, a partire dalla topologia dell’impianto e dalle apparecchiature necessarie attraverso il processo di pianificazione. Non vengono quindi definite solamente i requisiti necessari relativi al funzionamento in tempo reale. I progettisti vengono supportati anche nella scelta dei componenti di automazione e dei componenti di rete eventualmente necessari (switch, router). La guida viene completata da un software per la valutazione del traffico dati sul bus. Le linee guida finora pubblicate sono disponibili in lingua tedesca e inglese all’indirizzo: PROFINET: http://www.profibus.com/ nc/downloads/downloads/profinetinstallation-guide/display/ PROFIBUS: http://www.profibus.com/ nc/downloads/downloads/profibusinstallation-guideline/display/ Copie cartacee sono reperibili presso l’organizzazione degli utilizzatori PROFIBUS (www.profibus.com). 7 tec.News 19: Nuove tecnologie Buone prospettive I connettori vengono configurati in funzione del dispositivo nel quale vengono utilizzati. In parole povere, un apparecchio industriale può essere rappresentato anche come un PCB racchiuso nel suo alloggiamento. Da questo punto di vista, il connettore rappresenta una parte sempre più integrante del PCB. La praticabilità tecnica e l’economicità di utilizzo sono definite dall’integrazione. Il passo logico successivo di questa evoluzione è analizzare il connettore nell’ottica delll’integrazione del PCB. Questa prospettiva logica, eppure nuova per l’industria, conduce verso nuovissime soluzioni sul PCB - Pensare il nuovo deriva dunque dal cambiamento di prospettiva. Andreas Huhmann, Strategy Consultant Connectivity & Networks, Germany, HARTING Technology Group, Andreas.Huhmann@ HARTING .com Lennart Koch, Product Manager Device Connectivity, Germany, HARTING Technology Group, Lennart.Koch@ HARTING .com 8 tec.News 19: Nuove tecnologie Gli autentici connettori per PCB HARTING propone il connettore per PCB puro: un connettore che collega due PCB tra loro. In passato, questo collegamento si realizzava indirettamente attraverso un backplane, ma oggi lo “stato dell’arte” è rappresentato dalla possibilità di collegare direttamente i singoli moduli di un apparecchio attraverso la tecnologia mezzanine. I vantaggi sono la miniaturizzazione e il risparmio sui costi. I connettori Mezzanine sono, come altri componenti attivi e passivi, sottoposti a processi di installazione e saldatura identici a quelli del PCB. Da ciò derivano necessariamente tutti i requisiti della tecnologia di collegamento. I connettori vengono approntati con tecnica “pick and place” e saldati con processo reflow. La preparazione del PCB non deve quindi comprendere alcun processo specifico per il connettore, come ad esempio la realizzazione di fori per i contatti cablati. Tutti questi requisiti richiesti per i connettori Mezzanine derivano da una logica stringente e rappresentano una prestazione ottimale per la sezione trasversale del prodotto. Nel mercato industriale, per i propri connettori HARTING ha optato per un passo di 1,27 mm, solido dal punto di vista dell’applicazione, ma anche capace di proporre miniaturizzazioni del progetto. L’idoneità di questa opzione nel settore industriale è già stata dimostrata, rispondendo ai diversi prerequisiti: uno su tutti la massima velocità di trasferimento dati. In risposta ai requisiti individuali dell’industria in termini di realizzazione dei connettori, HARTING offre una molteplicità di formati e polarità. Ma non è finita: grazie al principio modulare degli utensili, la realizzazione individuale diventa un componente standard. In questo modo, questo autentico connettore PCB miniaturizzato diventa il fondamento per una nuova device connectivity. I cicli di innovazione si accorciano In confronto con l’installazione, i PCB sono soggetti a cicli di innovazione più corti. I classici connettori di interfaccia, per contro, sono prodotti longevi, determinati dalla tecnologia delle interfacce effettive. Ad esempio, nel settore dei field bus, l’industria conta 20 anni di vita per l’RS 485 con un solo connettore D-Sub a 9 poli. Anche i connettori su backplane sono legati ai cicli di innovazione della tecnologia del backplane. Dal punto di vista della compatibilità, diverse generazioni di PCB hanno quindi mantenuto connettori di una determinata concezione. Tutto ciò a ragione, poiché gli utenti non avrebbero accettato una modifica incompatibile. Da questo punto di vista, il campo di applicazione mezzanine è più libero, poiché i connettori vengono utilizzati per la configurazione interna delle apparecchiature. Questa libertà comporta il requisito per cui i principi devono potersi misurare solo con una perfetta configurazione dell’apparecchio - e possono farlo. In questo caso la compatibilità non è un problema. Eppure, le cose non sono così semplici: l’industria conta su una compatibilità a lungo termine per le interfacce delle apparecchiature, per consentire una facile e veloce installazione sul campo anche in condizioni ambientali sfavorevoli. Le soluzioni del futuro devono quindi fare i conti, da un lato, con condizioni di cicli di innovazione delle apparecchiature più corti e, dall’altro, con la necessità di costanza nella faccia di accoppiamento all’esterno dell’apparecchiatura, per una facile installazione. La pura soluzione di installazione Non è tutto: i morsetti per PCB oggi diffusi, come testimonia il nome stesso, si basano su una tecnologia di allacciamento per PCB derivata dalle 9 tec.News 19: Nuove tecnologie morsettiere. La struttura è motivata dalla necessità di innestarsi su una tophat-rail. Questa tecnologia industriale di allacciamento apparecchi è stata sviluppata per l’installazione negli armadi elettrici. Anche quando i morsetti sono stati rimpiccioliti e modificati per l’allacciamento sulla PCB, in modo da poter essere saldati, il principio di base del morsetto, con configurazione bit per bit e allacciamento dei singoli conduttori, è rimasto invariato. Oggi, i morsetti e i connettori per PCB sono disponibili in un’ampia gamma di soluzioni non ottimali, né per il design della PCB né per il processo di produzione. Il fatto è che i morsetti per PCB presentano una tecnologia di allacciamento per conduttori singoli universalmente accettata. Il morsetto si avvicina all’apparecchio dal mondo dell’installazione e ne trasferisce i principi all’apparecchio stesso. Questi aspetti risultano decisivi per l’installazione dell’apparecchio presso il cliente finale. Una soluzione Mezzanine pura non è assemblabile in loco. Se il percorso finisse con il connettore Mezzanine, un utilizzo universale nelle apparecchiature industriali non sarebbe possibile. “I vantaggi sono la miniaturizzazione e un risparmio sui costi.” La metamorfosi Un connettore Mezzanine rappresenta come descritto lo standard come soluzione per i PCB. Si tratta di avere flessibilità nel design e nel processo di elaborazione. Lo standard per l’installazione è tuttavia rappresentato dai connettori industriali. L’auspicio è un collegamento che in maniera sinergica, attinga al meglio dei due mondi. Si può fare. Un connettore ha due estremità, che nei connettori Mezzanine dispongono di un’identica tecnologia di connessione. HARTING ha tenuto costante l’estremità del PCB e sostituisce l’altra estremità del connettore Mezzanine con un lato di installazione o cavo. In questo modo si ottiene la metamorfosi del connettore Mezzanine – esistono connettori “board to cable” e connettori 10 “board to wire”. I nuovi standard per il lato di installazione sono definiti dalla tecnologia di installazione HARTING. HARTING attinge alla propria 50ennale esperienza nel settore. Accanto alla semplice connessione a vite o alla tecnologia di crimpaggio per i singoli conduttori e cavi, HARTING ha definito queste altre innovative tecnologie: 1. H ARAX: collegamento a perforazione d’isolante per cavi industriali in cui tutti i conduttori di un cavo possono essere messi a contatto in un unica operazione senza togliere la guaina. 2. Quick Lock: tecnologia di allacciamento a molla, che produce un contatto sicuro mediante azionamento con cacciavite. Facilmente gestibile anche con correnti superiori a 16 A. tec.News 19: Nuove tecnologie 3. preLink®: tecnologia di collegamento per cavi di sistema utilizzabile per le massime velocità di trasferimento dati (10 Gigabit). Così, la soluzione Mezzanine di HARTING diventa una famiglia universale per la tecnologia di allacciamento delle apparecchiature. Se tutte le interfacce dispositivo interne ed esterne sono realizzate unitariamente dal lato della PCB, ne consegue una significativa ottimizzazione del processo, poiché si prevengono rischi e ridondanze - dalla progettazione, passando per la produzione e arrivando fino alla riparazione. delle potenzialità di differenziazione supplementari. Cambiamento e continuità L’elemento decisivo per i connettori è rappresentato dal PCB dell’apparecchio. Se si osserva il connettore dal punto di vista del PCB e quindi del cliente, si ottengono differenze significative rispetto alle soluzioni tradizionali. Le soluzioni dei connettori HARTING possono seguire i cicli di innovazione dei PCB e, possono essere modificati proprio laddove cicli di innovazione corti risultino decisivi in termini di concorrenza. La tecnologia di allacciamento assemblabile sul campo consente soluzioni complete per tutte le interfacce interne ed esterne delle apparecchiature, determinando ulteriori benefici per il cliente. Una soluzione precisa Lo scopo dichiarato della device connectivity di HARTING è mettere a disposizione dei produttori una soluzione universale per il PCB dal lato apparecchio, al fine di rispondere ai requisiti di oggi e di domani per le apparecchiature industriali, ad esempio le unità di comando. Questi connettori per PCB vengono integrati nel processo di produzione standard senza necessità di aggiungere altre fasi. Si previene il pericolo di danneggiamento del PCB dovuto a operazioni supplementari di installazione e saldatura. La miniaturizzazione dei connettori supporta in modo sostenibile la tendenza alla miniaturizzazione dei produttori di apparati. Grazie alla competenza di HARTING nel campo dell’installation technology, al produttore viene messa a disposizione una tecnologia di allacciamento ad ampio spettro per le proprie apparecchiature. Ciò consente di semplificare l’installazione delle apparecchiature anche ai propri clienti. Oltre ai vantaggi in termini di costi di produzione, vi sono anche 11 tec.News 19: Nuove tecnologie 12 tec.News 19: Nuove tecnologie Versatile e a prova di futuro Non si ferma la tendenza alla miniaturizzazione con contemporaneo aumento della funzionalità nelle schede PCB. HARTING offre con har-flex una nuova soluzione per connettori che rispondono ad entrambi i requisiti. Andreas Springer, Global Product Manager, Germany, HARTING Technology Group, Andreas.Springer@ HARTING .com L'aumento delle funzionalità e della complessità a livello di PCB, richiede nuovi e innovativi componenti di sistema, che tengano il passo con la tendenza alla miniaturizzazione. In futuro, le più piccole cosiddette "box architecture" sostituiranno o integreranno i voluminosi e pesanti sistemi backplane. La domanda di soluzioni flessibili ed economiche basate su prodotti standard è in continua crescita. Flessibilità e Robustezza HARTING risponde con har-flex, offrendo un principio di modularità per gli utensili e quindi la massima flessibilità per le diverse configurazioni dei contatti. Basato su uno spazio di contatto da 1.27 mm, sono disponibili versioni da 6 a 100 poli, in multipli di due. Un'alta sovrapposizione di sicurezza offre al progettista una libertà e una sicurezza ancora maggiori nell'ideazione dei propri sistemi. Varietà ed efficienza Con versioni angolari e diritte in quattro diverse altezze di sovrapposizione tra gli 8 ed i 13,8 mm, nonché in versione adatte all'assemblaggio dei cavi, la famiglia di prodotti har-flex di HARTING offre numerose possibilità di combinazione per le più diverse applicazioni. L'alta densità dei contatti, e la possibilità di utilizzare un numero a piacere di poli, consentono un risparmio di spazio prezioso e spesso molto ridotto sul PCB. Consistenza nel processo Progettato per tecnologie SMD, i connettori har-flex sono forniti in package "tape and reel" adatti per macchine a tecnologia pick and place". Il connettore è realizzato con un piccolo rilevo (pads) adatto alle attrezzature "Pick and Place" che serve per sostenere il connettore stesso sul PCB in tutto il processo SMD. Questi connettori evidenziano una buona protezione durante i rigorosi processi di lavorazione. La caratteristica coplanare del contatto, garantisce una perfetta saldatura alle alte temperature grazie anche all'isolamento del corpo connettore. I connettori del har-flex SMT di HARTING offrono una combinazione di semplice disposizione automatica e di saldatura, garantendo una qualità eccellente ed un processo molto efficiente. La nuova famiglia intermedia har-flex completa la collaudatissima famiglia di connettori nel settore della “device connectivity”. Con la famiglia har-flex, HARTING offre soluzioni per tutte le applicazioni board to board che richiedono un risparmio di spazio nei collegamenti. 13 tec.News 19: Prodotti Raggi di luce Nell’infrastruttura dell’odierna tecnologia per le telecomunicazioni mobili, le fibre ottiche sostituiscono sempre più spesso i tradizionali cavi coassiali. Il collegamento diretto ad un SFPtransceiver ottico, attraverso Han® 3 A SFP, sfrutta in modo ottimale il potenziale della fibra ottica ed è concepito per l’utilizzo all’aperto. Rainer Bussmann, Senior Product Manager, Germany, HARTING Technology Group, Rainer.Bussmann@ HARTING .com Il passaggio tecnologico dai cavi coassiali alle fibre ottiche, in atto nel campo delle telecomunicazioni mobili come in altri settori delle comunicazioni, è dovuto a ben precise esigenze concettuali. I cavi coassiali, che realizzano il collegamento tra stazioni base e antenne, presentano una serie di svantaggi quali l’attenuazione del segnale, costi elevati e dimensioni notevoli, tutti evitabili attraverso le fibre ottiche. Il passaggio alle fibre ottiche risulta quindi ovvio da un punto di vista sia tecnologico che economico. Ricetrasmettitori SFP vengono ora collegati alle antenne esterne ed ai sistemi RRH (RRH=Remote Radio Head) attraverso fibre ottiche. La sigla SFP (Small Form Factor Pluggable) descrive potenti convertitori elettro-ottici, utilizzati nelle reti ottiche per la conversione dei segnali elettrici in segnali ottici e viceversa. Un vantaggio di tali ricetrasmettitori è dato dalla semplicità di sostituzione in caso di guasto. Essi devono comunque presentare una serie di caratteristiche e resistere a sollecitazioni estreme continue nell’utilizzo all’aperto. Installazioni in condizioni estreme La vita operativa della stazione base rientra nell’ordine di grandezza dei 15 anni, un periodo durante il quale potrebbe essere necessario sostituire l’SFP a causa di un guasto. La sostituzione non deve tuttavia comportare l’apertura dell’alloggiamento dell’unità esterna e deve essere semplice e veloce, poiché potrebbe dover avvenire su tralicci all’aperto ad una notevole altezza. A tale fine, sono necessari speciali connettori. Per una soluzione solida e resistente, è necessario rispondere a due requisiti essenziali. Da un lato, occorre avere una compensazione di tolleranza per i contatti LC ottici dal lato del cavo. Dall’altro, per il connettore, occorre utilizzare materiali e trattamenti superficiali idonei all’utilizzo all’aperto. Il connettore Han® 3 A SFP di HARTING, sembra essere la soluzione ideale. Può infatti essere collegato direttamente al modulo ottico del ricetrasmettitore SFP delle stazioni di telecomunicazione mobile di ultima generazione e garantisce un collegamento sicuro in grado di protezione IP 65 e IP 67. Presenta, inoltre, un design solido, risponde ai requisiti della compensazione di tolleranza delle 14 fibre ottiche e si caratterizza per una facile maneggevolezza. Compensazione della tolleranza Le caratteristiche costruttive degli SFP vengono descritte in un documento di tipo MSA (Multi-Source-Agreement). Lo scopo è quello di garantire la compatibilità tra i transceiver di diversi produttori. Purtroppo, però, l’MSA non definisce né l’asse ottico in direzione “y” né la posizione dell’elemento trasmettitore/ricevitore in direzione “z”. Di conseguenza, i transceiver di diversi costruttori presentano differenze di alcuni millimetri in direzione “z” e di oltre un millimetro in direzione “y”. Poiché tuttavia i contatti ottici devono essere condotti con grande precisione, al fine di ottenere un collegamento con attenuazione minima, è compito del connettore provvedere ad un’adeguata compensazione delle tolleranze. Il connettore Han® 3 A SFP presenta a tale fine una soluzione davvero innovativa: entrambi i contatti LC vengono posizionati nella custodia Han® 3 A in fase di assemblaggio del cavo e quindi fissati ad un corpo isolante. Il corpo isolante è montato su un cuscinetto elastico, al fine di poter compensare le tolleranze millimetriche nella direzione di inserimento. La compensazione lungo l’asse ottico viene realizzata mediante un’articolazione che consente al corpo isolante di avere un gioco sufficiente. A ciò si aggiunge un collare chiuso, che protegge i delicati contatti ottici tec.News 19: Prodotti Benefici • Impiego all’aperto • Semplice da sostituire in caso di manutenzione • Nuova tecnologia di connessione per FTTA (fibre-to-the-antenna) e serve per il preallineamento. Han® 3 A SFP è quindi direttamente collegabile ad un ricetrasmettitore SFP anche nelle condizioni più avverse. Superfici e materiali Le applicazioni all’aperto richiedono che il connettore mantenga le proprie funzioni di protezione lungo tutto il suo ciclo vitale e in qualunque condizione atmosferica. Le condizioni più critiche sono determinate dai gas nocivi come l’ozono, i raggi UV, nonché dalle precipitazioni corrosive. La superficie delle solide custodie in pressofusione del connettore Han® 3 A SFP è rivestita galvanicamente con uno speciale strato a base nichel. La leva di bloccaggio è realizzata in acciaio inossidabile. Le guarnizioni esposte ad ozono e raggi UV sono realizzate in materiali quali l’EPDM, che mantiene elasticità e caratteristiche iniziali anche dopo diversi anni. 15 tec.News 19: Prodotti Un genio universale con legami di famiglia La famiglia PushPull di HARTING cresce ancora: nuovi soluzioni di connessione per interfacce USB arricchiscono la gamma di prodotti. Con il principio del “function container”, HARTING svela uno spettro applicativo in crescita permanente. Matthias Fritsche, Global Product Manager, Germany, HARTING Technology Group, Matthias.Fritsche@ HARTING .com I connettori PushPull di HARTING sono da anni i preferiti sia dai progettisti che dagli utilizzatori delle apparecchiature. Ciò è dovuto al principio di funzionamento semplice, sicuro ed intuitivo, alla struttura compatta e solida con classe di protezione alta (IP 65/67) ed alla disponibilità di soluzioni per dati, segnali e alimentazione elettrica. Grazie a tali varianti, il sistema di connettori PushPull risulta facilmente e velocemente adattabile a settori applicativi e requisiti di mercato sempre diversi. Il principio viene costantemente rielaborato. L’evoluzione più recente: grazie all’integrazione di inserti USB per USB 2.0 tipo A e B, nonché per 3.0 tipo A, HARTING ribadisce l’orientamento verso il futuro del sistema PushPull. L’Universal Serial Bus (in breve USB) ha cominciato la propria marcia trionfale nel mercato delle applicazioni per consumatori e mondo office. Il maggiore vantaggio dell’USB è la combinazione di trasmissione dati e alimentazione elettrica in un’unica interfaccia ibrida. In tal modo, diversi apparecchi necessitano di un’interfaccia unica. Attraverso l’integrazione di inserti USB in connettori PushPull si ottiene l’unione dei vantaggi delle due tecnologie. L’USB diviene illimitatamente utilizzabile nel campo delle applicazioni industriali. Inoltre, HARTING offre ai progettisti e agli utilizzatori delle apparecchiature una gamma di prodotti completa, dall’attacco PCB adattato al cavo di sistema per uso industriale (Fig. 1). Particolare attenzione in fase di progettazione delle interfacce USB PushPull è stata riservata alla semplicità di integrazione dei dispositivi. Gli Fig. 1: La gamma di prodotti USB PushPull di HARTING a colpo d’occhio - Un’offerta di soluzioni a tutto tondo dall’integrazione dispositivi ai cavi di sistema 16 tec.News 19: Prodotti a parete con PCB e gli allacciamenti interni sui connettori della PCB, ad es. con cavo a nastro piatto (Fig. 3), sono adattabili ai requisiti del progettista per il progetto singolo. Fig. 2: Connettori passanti a parete USB PushPull per l’utilizzo negli armadi elettrici e nella costruzione di macchine operatori hanno a disposizione i componenti di volta in volta adeguati ai requisiti specifici. Per l’utilizzo in armadi Questa forma di integrazione del dispositivo viene utilizzata quando apparecchiature già esistenti vengono inseriti in alloggiamenti con classe di protezione superiore per l’utilizzo in ambienti gravosi: una soluzione economica e veloce per l’integrazione di “Trasmissione dati e alimentazione elettrica in un’interfaccia ibrida.” elettrici, unità di comando, come ad esempio nel settore della costruzione di macchine e impianti, è possibile ricorrere a connettori USB PushPull passanti a parete premontati e pronti all’uso (Fig. 2). Questi sono disponibili come soluzioni femmina-femmina o in versioni con cavo di collegamento interno. I connettori passanti a parete vengono utilizzati per condurre verso l’esterno le interfacce USB interne di unità di comando o PC industriali per finalità di servizio. Per l’integrazione diretta del dispositivo, i progettisti si servono di componenti singoli e connettori passanti a parete con PCB di adattamento. I connettori passanti piccole serie e soluzioni personalizzate. Per le serie grandi, la soluzione più efficiente è rappresentata dall’integrazione diretta delle interfacce sulla scheda PCB principale. A tale scopo, i clienti hanno a disposizione i componenti singoli, come prese USB, adattatori e alloggiamenti di montaggio. Al fine di collocare le interfacce di alimentazione elettrica, RJ45 e USB risparmiando spazio e con un gradevole effetto visivo, le prese USB con adattatore idoneo alle dimensioni di montaggio delle prese RJ45 e di alimentazione vengono collocate sulla PCB del cliente (Fig. 3). Fig. 3: Esempi di integrazione dei dispositivi per interfacce USB HARTING PushPull connettori USB PushPull su entrambi i lati, con estremità aperta o connettore IP 20 sull’altro lato. Tutti i connettori sono realizzati con la solida tecnica dell’overmolding. Tutti i cavi precablati e le soluzioni per l’integrazione dei dispositivi sono disponibili per USB 2.0 tipo A e B e per USB 3.0 tipo A. In conformità con le specifiche tecniche USB, tutte le interfacce USB PushPull sono inoltre compatibili con i comuni cavi IP 20. In tal modo, per fini di servizio le interfacce USB PushPull possono essere collegate anche a dispositivi di controllo o di archiviazione di massa con cavo di allacciamento IP 20. Benefici • Integrazione dispositivi semplice • Principio operativo sicuro e intuitivo • Principio del contenitore funzioni per dati, alimentazione e segnali La gamma di prodotti è completata da una gamma di cavi precablati con 17 tec.News 19: Applicazioni Top performers I sistemi RFID dimostrano di essere in rapida crescita in tutto il mondo e in particolare in Asia. I connettori serie PushPull di HARTING consentono un utilizzo in sicurezza della tecnologia RFID anche in ambienti gravosi ed all’aperto. SangJin Kang, Senior Sales Manager, Telecom, Korea, HARTING Technology Group, SangJin.Kang@HARTING .com Choi Myung-Gi, Senior R&D Manager, NessLab Fig. 1: Lettore RFID “NL-RF2000” I mercati RFID del futuro La crescita è ulteriormente alimentata da lungimiranti investimenti in ricerca e sviluppo da parte di aziende e governi. Cominciano a individuarsi quindi le parole chiave dello sviluppo futuro. In primo luogo, la tecnologia RFID viene considerata un investimento strategico, poiché si tratta di un mercato in rapida crescita che occupa, inoltre, una posizione chiave dal punto di vista tecnologico. In secondo luogo, i settori 18 La Corea come mercato per la tecnologia RFID Uno dei nuclei innovativi asiatici si trova nella Corea del Sud, presso la Daedech Valley. In quell’area opera, accanto ad altre imprese del settore high-tech, l’azienda IT NESSLAB, fondata nel 2002, che ha acquisito rinomanza grazie ai propri lettori RFID. NESSLAB impiega una serie di prodotti HARTING che si distinguono per prestazioni, solidità e alte classi di protezione. NessLab si concentra in RJ, PP Power (DC), R23. Dopo aver superato rigorosissimi test, HARTING Korea ha acquisito lo status di fornitore qualificato NESSLAB e fornisce da sola all’azienda l’intera tecnologia di connessione (potenza e segnale). Ciò determina dei vantaggi per la catena di distribuzione di NESSLAB. La fornitura dei primi prodotti è stata avviata nel maggio 2010. Il potenziale totale della prima serie ammonta a 1000 set; il cliente ha inoltre annunciato altri progetti. Le soluzioni PushPull di HARTING rispondono ai requisiti delle classi di protezione IP 65/67 e si caratterizzano per un’elevata resistenza alle vibrazioni. È quindi garantito l’utilizzo all’aperto e sui mezzi di trasporto. Un vantaggio non indifferente per i clienti è rappresentato anche dalla disponibilità, a livello mondiale, del servizio di assistenza diretta HARTING. 600 Revenues (5 Million) Un mercato in crescita esponenziale Le previsioni indicano tassi di crescita eccezionali. Il mercato mondiale della tecnologia RFID (Radio Frequency Identification) potrebbe raggiungere nel 2012 un volume di 8,4 miliardi di dollari. Nella sola Corea del Sud, negli ultimi anni la crescita è stata straordinaria. Per l’area (asia-pacifico, l’agenzia Frost & Sullivan prevede fino al 2015 un volume di 540 milioni di dollari. particolare sulle soluzioni PushPull di HARTING – tra cui i connettori HARTING PP 40 30 400 20 200 10 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Revenue Growth Rate in % applicativi si moltiplicano costantemente. Infine, è in costante aumento la domanda nei settori elettromedicale e del tempo libero. Sono inoltre considerate di interesse primario le applicazioni nei sistemi di navigazione mobile e nell’industria tessile. 2015 Year Fig. 2: Previsione delle entrate del settore RFID per l’area asiatica-pacifica. Fonte: Frost & Sullivan tec.News 19: Applicazioni Il progresso della tecnologia passa attraverso la modularizzazione I sistemi di stampa industriali garantiscono elevate prestazioni nell’identificazione dei prodotti e nella qualità di finitura superficiale. L’azienda francese IMPIKA ha modularizzato i propri sistemi di stampa grazie ai connettori HARTING. Hassan Ouraghi, Industrial Product Manager, France, HARTING Technology Group, Hassan.Ouraghi@ HARTING .com IMPIKA – con sede nelle vicinanze di La modularizzazione come progresso decisivo dei prodotti Un sistema di stampa completo comprende l’unità di stampa e un quadro di comando. In passato, IMPIKA utilizzava guaine con raccordi per collegare cavi elettrici, fibre ottiche e tubi pneumatici tra quadro e macchina, rinunciando completamente ai connettori. L’adozione del sistema di connessione Han-Modular® di HARTING ha reso possibile la realizzazione della macchina con un concetto “modulare”. Ora l’unità di stampa può essere separata dal resto del sistema, agevolando l’assemblaggio e la riparazione della macchina stessa. Con una quota di esportazioni pari al 70 %, la modularizzazione di questo prodotto si è rivelato decisivo. Pantone 2707 C Pantone 2717 C Pantone 2727 C Pantone Blue 072 C Pantone 2747 C Pantone 2767 C Grazie a forti investimenti nella ricerca e sviluppo, IMPIKA è riuscita a crescere sul mercato anche durante la crisi economica. Tra i clienti IMPIKA figura in prima linea la tipografia statale francese, in quanto i libretti di circolazione delle autovetture vengono prodotti utilizzando macchine di stampa IMPIKA. Un altro grande cliente è il produttore di sci ROSSIGNOL, che realizza le stampe sui propri sci attraverso le stampanti IMPIKA. Inoltre anche altri governi europei, si affidano ad impianti IMPIKA, per la realizzazione dei passaporti. Pantone 2757 C Marsiglia – è tra i principali produttori mondiali di sistemi di stampa industriali. Basandosi sulla tecnologia a getto d’inchiostro, IMPIKA progetta, produce e commercializza unità di stampa in bianco e nero e a colori, nonché sistemi di stampa completi. IMPIKA impiega diversi tipi di prodotti HARTING: il modulo Han® SC viene impiegato per il collegamento dell’unità di controllo della quantità di inchiostro da erogare sul supporto di stampa. Le dimensioni delle gocce di inchiostro vengono così dosate con precisione, per ottenere la risoluzione ottimale. Diversi moduli elettrici della serie Han® vengono invece utilizzati per il controllo della pulizia della testina di stampa. La custodia Easy-Hood di HARTING, grazie alla soluzione costruttiva in due parti, consente inoltre un cablaggio molto più agevole, con sensibili vantaggi nelle complesse applicazioni IMPIKA dove vengono impiegati cavi elettrici, fibre ottiche, e linee pneumatiche. La realizzazione dell’intero cablaggio avviene presso la sede di HARTING Francia. Viene fornito un sistema completo di cavi pronto per l’uso da installare tra l’unità di stampa e il quadro di comando. 19 tec.News 19: Prodotti Non disturbare La rete prosegue la propria inarrestabile conquista delle tecnologie di Automazione e Controllo, venendo utilizzata nei settori industriali e ferroviari anche nelle condizioni più gravose. Il modulo GigaBit di HARTING combina solidità ad eccellenti performance di trasmissione. Dr. Achim Brenner, Director Simulation Technique, Germany, HARTING Technology Group, Achim.Brenner@HARTING .com È nata una rete... L’idea di Ethernet risale agli anni 70, indipendentemente da chi ne sia considerato il padre: Norman Abramson dell’Università delle Hawaii o Bob Metcalfe della Xerox Parc di Palo Alto. I decenni successivi sono stati caratterizzati dalla marcia trionfale di Ethernet. Incredibilmente, il principio applicativo originale (un canale dati comune con rilevamento delle collisioni) è rimasto fino a oggi praticamente invariato. Attraverso l’approccio modulare - il livello di trasmissione dei bit e quello del protocollo sono rigorosamente separati - questa tecnologia ha potuto godere dei continui progressi del livello di trasmissione. RJ45 conquista gli uffici... Il livello relativo alla trasmissione dei dati comprende tra l’altro cavi e connettori. Un ruolo essenziale viene svolto dal cablaggio su linee differenti. Nel campo dei connettori, la sfida principale è rappresentata dalla riduzione al minimo della perdite di segnale e di crosstalk. Negli ambienti office viene utilizzato soprattutto il connettore RJ45. Lo standard RJ45 descrive sia il tipo di connettore che il cablaggio effettivo. Questo connettore è stato introdotto nella tecnologia delle telecomunicazioni nel 1970 da Bell Systems. Intendeva essere meccanicamente ed elettricamente compatibile con altri tipi di RJ, il che spiega l’assegnazione dei pin. Iniziando dalla prima coppia di conduttori (contatti 4 e 5), tutte le altre coppie avrebbero dovuto procedere simmetricamente verso l’esterno (coppia 2: contatti 3 e 6). Tuttavia, 20 tec.News 19: Prodotti ben presto risultò chiaro che questo andamento incideva negativamente sulla diafonia cosicché per le coppie 4 e 5 vennero usati i contatti 1,2 e 7,8. Permane l’aera critica tra la coppia 1 e la coppia 2. Industrial Ethernet - la cosa si fa spiacevole... Nei settori industriale e ferroviario, la tecnologia di collegamento deve affrontare sfide molto più impegnative di quelle poste dal mondo office. Fanno la differenza gli agenti atmosferici e l’addizionale trasmissione di alimentazione. Con il sistema Han-Modular®, HARTING ha sviluppato il prodotto giusto per questo impegnativo segmento di mercato. Il modulo GigaBit viene impiegato per applicazioni ad alta velocità di trasmissione dati. Protetti da un apposito alloggiamento in metallo pressofuso, i contatti di segnale e potenza possono essere combinati tra loro. Diafonia ridotta al minimo Le caratteristiche di crosstalk possono essere migliorate in diversi modi. Occorre Case osservare con occhio critico l’attuale disposizione, dovuta a motivi storici, delle coppie 1 e 2 dell’RJ45, poiché le coppie differenziali che si influenzano reciprocamente di trovano una all’interno dell’altra. Su una geometria di prova (conduttore cilindrico, diametro 2,5 mm, distanza 5 mm, lunghezza 40 mm) sono state analizzate le disposizioni in vista della rispettiva diafonia (Figura 1). La disposizione di riferimento 1 rappresenta Caso Miglioramento NEXT a 100 MHz 2 – Coppie separate 12.6 dB 3 – Distanza tra le coppie raddoppiata 25.5 dB 4 – Disposizione a quarta stellata (73 dB) , teoricamente > ∞ 5 – disposizione schermata (6150 dB) , teoricamente > ∞ Tabella 1: Miglioramento NEXT rispetto alla disposizione di riferimento 1 il caso più sfavorevole (come RJ45, coppia 2 dopo 1). La tabella 1 e la Figura 2 illustrano i miglioramenti o i dati NEXT calcolati: I valori calcolati per i casi 4 e 5 rientrano nel “rumore di calcolo” - la deviazione dal valore teorico è attribuibile alla limitata precisione del modello. Oltre alla soluzione schermata, utilizzata nel prodotto, solo la disposizione a quarta stellata dimostra caratteristiche di crosstalk ottimali. Riflessione dei segnali Al fine di ottimizzare la perdita per riflessione è stato allestito un modello di simulazione del connettore, su cui sono stati ottimizzati alcuni parametri. Si rileva un’elevata precisione di previsione (Figura 3). Qui i risultati della simulazione sono rappresentati insieme ai valori misurati. Il modulo GigaBit di HARTING combina solidità con eccellenti proprietà di trasmissione. Le misurazioni dimostrano che i valori simulati sono confermati nella pratica. I dati di perdita di ritorno e crosstalk rispondono ai requisiti della Cat 6A. Di conseguenza, per il modulo GigaBit di HARTING si apre un ampio spettro di possibilità applicative. Schematic arrangement -20 0 1 – “RJ45” 3.6 > 4.5 2 3 – Spacing x2 4 – “Star quad” NEXT (dB) 2 – Pairs separated 3 -40 RL (dB) 1 -20 -30 Measurement (min.) Measurement (max.) SPICE simulation -40 -60 -80 4 -50 5 – Shielded Fig. 1: Disposizioni contatti esaminate (ARANCIONE coppia interferente) 0 200 400 600 800 Frequency (MHz) Fig. 2: Dati NEXT simulati per le disposizioni da 1 a 4 1000 0 100 200 300 Frequency (MHz) Fig. 3: Attenuazione del segnale in funzione della sua frequenza 21 tec.News 19: Notizie brevi In breve Connettori per gli abissi d Oonincx, Product Manager, Netherlands, HARTING Technolog y Group, A Ad.Oonincx@ HARTING .com Han® A e Han-Modular® Eco utilizzati per le immersioni L’azienda olandese costrutt rice di sottomarini Worx è stata fondata nel 2005 con lo scopo di creare “un mezzo subacqueo di alta qualità, agile, sicuro, comodo ed economicamente conveniente”. I loro sottomarini, diventat i famosi con i nomi di C-Quester e C-Explorer, sono tra i più versatili ed efficient i mezzi subacquei della loro categoria. Tutti i modelli sono certificati dalla società di classificazione navale tedesca Lloyd, che provvede al monitoraggio della progettazione, della costruzione ed al rigoroso collaudo di ogni nuovo natante, allo scopo di raggiungere i massimi standard di sicurezza. L’alta qualità ed una superiore funzionalità dei prodotti rappresentano le massime priorità di Worx. Al fine di ridurre i tempi di assemblaggio, l’azienda conta sulla serie di connettori Han® A e Han-Modular® Eco di HARTING, dotati di meccanismi interni variabili in funzione della funzionalità desiderata. L’allogg iamento in materiale plastico presenta ulteriori vantagg i grazie al peso ridotto. La serie Han-Modular® Eco è inoltre codificabile, prevenendo così ogni errore di montagg io. Connettori HARTING a g aranzia della sicurezza nello spazio aereo Tomas Ledvina, Produc t Manager, Czech Republ ic, HARTING Technolog y Daniel Mudruňka , Chief Group, Tomas.L edvina@ Designer, Era Cor poratio HARTING .com n Diverse agenzie di con trollo del traffico aereo adottano un sistema di ricezione MSS (Mult ilateration Su rve illance System) che inoltrano i dat i ad una stazione di ela bor azione centrale per l’analisi in tempo reale dei moviment i di volo. L’azienda costruttr ice del la Repubblica Ceca Era , off re un sistema con por tata fin o a 200 miglia marine, in gra do di rilevare in parallelo fin o a 400 obiett ivi con un a pre cis ione tra 10 e 150 metri. Le stazioni di ricezione sono dotate di moduli a chiusura ermetica, utilizzabili con temperature tra -40 °C e +60 °C, umidità del 100 % e in condizioni am bie ntali est reme. Ulteriori req uisiti sono un’elevata rob ustezza meccanica e l’impiego di interfacce elettr iche cer tificate. 22 Per il collegamento dei moduli universali nelle stazioni, Era si aff ida alla quali tà e all’aff idabilità dei connettor i HARTING in taglia Han® 3 A. La versione EMC qu i utilizzata, si caratterizza, olt re che per il grado di protezion e IP 65/67, req uisito essenziale per un’eff icace protezione del l’in ter faccia anche in condizioni avv erse, anche per ecceziona li proprietà EMC, che garant iscono un funzionamento privo di disturbi anche a grandi velocità di trasmissione dei dat i. Il sistema ha superato senza danni anc he l’impatto di un piccol o fulmine simulato della potenza di 10 kA. tec.News 19: Notizie brevi Conne t Han® tore per mo 24 HP tori R F r ank B öh m a nn , P r H A RT o du c t ING Te Ma n a g chnolo er g y Gro up, F ra , G er many, nk .Boe hm ann @ HAR T ING .c o A l f ine m di r idu r r e i tem dei m ez z i , pi e co nel se st i per operaz ttore il fer m ioni di f e o r r o v manut iar io, i n ca car rel enzion per le so d i li di tr e a e ut ilizz zione v r ipara L compl a sch o di engon zione, etame er mat cav i o sp e s i nte e r u ra de r scher m s a of f icin o sostit p i i p d l cavo a a r mente a . R i su at i sep at i. u it i , è lt a i n r a c b a modo necess colleg ollega tamen en v is sicuro a re i m bile te i n ar io, d ibile, g razie i conse e sopr otor i d di nuo conne att utto a un r g uenz i t ra zi va ide ttor i. a a o , c n a c z e H o i r o con ad ARTIN d n P o esigen e e . r f i lettato l’ef fet G r is eg uat i z a co t i va t r ponde n u na p o sso asmis ser ie H a q ue n n s u o i ova v an® 24 one d sta essere ersion ella p HPR, contat vantag ut ilizz otenza e dell che pr t i Ha n g i. a ti i t a e senta ® H radizi A C Il con m n M p u e m o onali r du l a r eoin erosi nettor da 35 uov i c e per Han® ut ilizz 0 o n m e HC Mo tatt i a otor i 650 a, app d alta dular Han® unto, l Il nuo telai p da 250 cor ren e cust 24 HP v or ta- co o te o A mpe die om conne R ntatti r e. solido ttore onime nuova e gl i in p , e concez r m e compa senta ai ser ti s ione e t to c o i l c ab ono di un de d a l la c lavora n g ra lagg io sig n totale ustodi b i nde s l . i a. L’as s I e l p c c a pazio agevole o o r n l a s t l t e a e a m t g m t a i, così blaggi per ente mento , con p o r isult come l ar ticol dei ca sicur i a sche a q uin a r i va n v , i c ai o r d m m i tagg i s od i, b at ura e se c u r isulta opratt en v i zione, utto s n i o b ili e ga r a n tempo di rap tendo e cost i i d a u n r is i n f a se pa r m i di inst o di allazio ne. Modulo Han® DD per collegamenti diretti sul campo. nager, Ger many, HARTIN Heiko Meier, Produc t Ma .com G Heiko.Meier@ HARTIN Han-Modular®: Novità per la ser ie modulo collaudat issimo l’or mai ponibile anche Han® DD è ogg i dis collegamento con tecnologia di assemblagg io Han-Quick Lock® per diretto sul campo. la tecnologia E’ l’evoluzione del crimpare, per di collegamento a blagg io veloce per mettere un assem necessità di e semplice, senza Han® DD Quick att rezzat ure dedicate. G Technolog y Group, per cablaggi Lock è stato creato cchina o sul direttamente a bordo ma bili e resistenti campo. I contatti aff ida o la massima alle vibrazioni off ron impeg nat ive sicurezza anche nelle più ust riale e ind e applicazioni del settor Han® DD Quick dei trasporti. Il nuovo pat ibile con Lock è per fettamente com off re le stesse la versione a crimpare ed contatti da (12 e caratteristiche elettr ich oro di 250 V). 10 A cad. e tensione di lav 23 tec.News 19: Prodotti Creatività senza limiti Han-Yellock® è una nuova serie di connettori che conserva tutte le caratteristiche di base delle attuali versioni, ma si distingue in modo significativo per quanto riguarda dimensioni, estetica e innovazione dell’intero sistema. Risultano subito evidenti la funzionalità ottimizzata, la possibilità di realizzare contatti in parallelo, l‘ottima maneggevolezza in fase di aggancio e sgancio, contatti ad alta densità ed elevata sicurezza di insieme. Lo scopo è quello di fornire nuove possibilità sul campo ed una maggiore funzionalità per macchine ed apparati ad alte prestazioni. Frank Quast, Product Manager, Germany, HARTING Technology Group, Frank.Quast@ HARTING .com Allargare gli orizzonti Il segno distintivo di una serie di connettori all’avanguardia è, in primo luogo, la flessibilità della gamma ad espandersi in funzione di esigenze future. Han-Yellock® è attualmente disponibile con custodie in taglia 30 e 60. Il formato 30 offre spazio per tre moduli Han-Yellock® con cinque contatti ciascuno. Per interfacce più complesse è disponibile il formato 60, con una capacità di sei moduli Han-Yellock®. L’aspetto esteriore di Han-Yellock è quello di straordinaria compattezza. L’altezza totale, ad esempio, è inferiore del 13 % rispetto alle serie tradizionali. Nel contempo, lo spazio disponibile per il cablaggio all’interno della custodia, è stato aumentato del 12 %. A ciò si aggiunge un angolo di uscita cavi ottimizzato per la versione con uscita laterale. I cavi possono essere disposti più vicini tra loro e secondo le rispettive funzioni. I miglioramenti che ne derivano si evidenziano soprattutto in applicazioni che richiedono velocità nel montaggio e nello smontaggio delle parti accessorie. Grazie al sistema di aggancio rapido di Han-Yellock®, ad esempio, è possibile ridurre i tempi di sostituzione di stampi a iniezione per produzioni di piccole serie. Contatti ad alta densità Un altro aspetto importante del concetto innovativo di Han-Yellock® è l’alta densità 24 tec.News 19: Prodotti dei contatti, ottenuta mediante utilizzo di inserti monoblocco. Nello spazio di base di 80 x 60 mm (taglia 30) è possibile alloggiare 25 contatti da 20 A / 500 V. Nel formato Han-Yellock® 60 è possibile arrivare addirittura a 48 contatti. Questa stupefacente concentrazione di contatti di potenza consente di ridurre al minimo il numero totale dei connettori ed ottimizzare le funzioni all’interno della macchina. Queste caratteristiche vengono particolarmente apprezzate per applicazioni su macchine complesse, dove l’ottimizzazione degli spazi è sempre requisito fondamentale. Gli inserti monoblocco possono essere montati nelle custodie Han-Yellock® sia dal lato connessione che dal lato cavi, in modo da rendere ancora più flessibili le operazioni di assemblaggio. Integrazione con il sistema Han-Modular® Le interfacce moderne vengono realizzate con la massima compattezza possibile. Al fine di ridurre gli ingombri, il connettore deve essere in grado di ospitare inserti per contatti in rame, fibra ottica e anche pneumatica. La diffusa gamma Han-Modular® offre attualmente una serie completa di moduli che integrano, in sicurezza, contatti per alte correnti, scambio dati e ausiliari in una unica interfaccia. Questa molteplicità, con la flessibilità che ne deriva in termini di Fig. 1: Han-Yellock® come temperamatite: una novità alla fiera di Hannover 2010 soluzioni tecniche, può essere sfruttata anche per Han-Yellock®, alloggiando due moduli nella taglia 30 e quattro nella taglia 60. I moduli sono inseribili nelle custodie in modo veloce, senza necessità di attrezzi e da entrambi i lati, mediante un telaio adattatore. Le caratteristiche di flessibilità della serie Han-Modular® sono così abbinabili con la compattezza e la manovrabilità delle custodie Han-Yellock®: una combinazione impareggiabile di robustezza e varietà di prodotto. Connettività avanzata per cablaggi a bordo macchina Una funzione chiave finora sconosciuta della serie Han-Yellock® è la possibilità di collegare tra loro più contatti in parallelo. Questa interessante funzionalità, innovativa per un connettore, permette di risparmiare spazio, genera nuove possibilità di cablaggio e contribuisce a ridurre il diametro del cavo. E’ decisamente una funzione esclusiva per quanto riguarda connettori a crimpare. In futuro, questa caratteristica sarà anche disponibile per inserti Han® con tecnologia di collegamento Han-Quick Lock®. HARTING Han-Quick Lock®, infatti, combina l’affidabilità e la maneggevolezza dei connettori a molla con gli ingombri ridotti delle versioni a crimpare. I connettori Han-Yellock® possono così essere completamente cablati ed assemblati senza 25 tec.News 19: Prodotti Benefici • Una comoda maneggevolezza • Moltiplicazione dei contatti • Dispositivo di blocco interno l’utilizzo di utensili dedicati e rendono totalmente compatibili tra loro gli inserti Quick-Lock con quelli a crimpare. I connettori che utilizzano inserti per collegamento diretto sul campo o a bordo macchina, rappresentano un requisito essenziale per il settore post-vendita. I costruttori di grandi impianti che esportano i loro prodotti in tutto il mondo, troveranno particolarmente vantaggioso l’utilizzo di connettori con collegamento Han-Quick Lock®, in quanto potranno ridurre sensibilmente i tempi di fermo macchina e realizzare le manutenzioni senza la necessità di equipaggiare le squadre con utensili dedicati, quali pinze per crimpare, posizionatori ed estrattori. La protezione: un aspetto importante La funzione principale di un connettore è quella di proteggere i contatti elettrici. Le nuove custodie Han-Yellock®, dal design moderno ed accattivante, offrono eccellenti doti di robustezza meccanica e grado di protezione IP 67. Ciò vale anche per i coperchi di protezione, che danno il tocco finale all’aspetto esteriore del connettore e rafforzano l’innovativo principio complessivo. Essi proteggono le due parti del connettore, quando non è accoppiato, da umidità e impurità, contribuendo alla efficienza del collegamento elettrico e alla durata nel tempo. Un’altra caratteristica innovativa delle custodie Han-Yellock® è la possibilità di montare il coperchio, sulle custodie fisse, anche in un secondo tempo, a impianto terminato. In tal modo è possibile un adattamento individuale all’applicazione non solo in fase di progettazione, ma anche in fase di aggiornamento. Di norma, le diverse interfacce di un’applicazione si dispongono soprattutto su pannelli dedicati alle connessioni. Occorre quindi tenere conto, oltre che della massima densità possibile, anche dell’assegnazione univoca delle parti volanti alle rispettive custodie fisse. Ciò è realizzabile “visivamente” mediante targhette identificative su ognuna delle parti, ma anche “meccanicamente” mediante un sistema di perni di codifica. Han-Yellock® offre entrambe le opzioni, poiché, oltre ai perni di codifica, la gamma comprende adeguate etichette termotrasferibili da applicare in apposite sedi sulle custodie. Le etichette si caratterizzano per la loro resistenza ad abrasioni e graffi, con protezione dei bordi e flessibilità di configurazione. Alla base del principio Han-Yellock® sta la creazione di nuove possibilità di interconnessione, dal punto di vista funzionale, dimensionale e dei costi, nelle applicazioni industriali ad alto contenuto tecnologico. http://www.han-yellock.de/it Un successo dopo l’altro Han-Yellock® di HARTING rinnova il proprio successo: già due riviste specializzate hanno indicato il connettore come “Prodotto del mese”. Poco dopo il lancio sul mercato, il nuovo connettore del Gruppo Tecnologico ha già ottenuto due riconoscimenti dalla stampa specializzata. Dopo la rivista “ke Konstruktion & Engineering”, anche “Elektronikjournal” ha selezionato Han-Yellock® come “Prodotto del mese”. 26 tec.News 19: Prodotti Un salto di sistema nel cablaggio industriale Con Ha-VIS preLink®, HARTING ha creato la base di prodotti necessari per la transizione dal cablaggio ad-hoc al cablaggio strutturato. In tal modo, il cablaggio industriale diventa idoneo per la trasmissione Gigabit ed è preparato al meglio per raccogliere le sfide tecnologiche delle apparecchiature di nuova generazione. Un passo in avanti importante per la crescita comune di Automazione e IT. Rainer Schmidt, Director Product Management Cabling, Germany, HARTING Technology Group, Rainer.Schmidt@ HARTING .com Il dinamico sviluppo della tecnologia della reti, l’aumento vertiginoso delle velocità di trasmissione dati e la domanda di una migliore compatibilità, continuano a guidare l’elaborazione di nuovi standard e prodotti anche nel settore della tecnologia di connessione e cablaggio. Con l’ingresso di Ethernet nel settore industriale e dell’Automazione, la tecnologia di rete ha assunto velocemente una posizione di decisamente maggiore rilievo che in precedenza. Fino a poco tempo fa, la tecnologia delle reti dati era soprattutto di pertinenza dell’IT, utilizzata principalmente nei centri di elaborazione, nel settore degli uffici e dei PC. Oggi, i potenti protocolli Ethernet standardizzati in conformità con IEEE802.3 sono la base di molti sistemi field bus proprietari. L’ingresso di Ethernet nell’industria ha comportato contemporaneamente la necessità di ripensare, rivalutare e quindi rielaborare criticamente le filosofie di cablaggio. La domanda chiave riguardava la possibilità che il cablaggio ad-hoc, finora comunemente adottato nell’industria, potesse essere sufficiente anche per i requisiti futuri. 27 tec.News 19: Prodotti Il cablaggio ad-hoc si basa fondamentalmente su tre presupposti: • I l cablaggio dati viene installato con macchine, impianti o apparecchi già piazzati. In caso di modifica agli impianti o a parti di impianti, occorre modificare anche il cablaggio. In sostanza, il cablaggio esistente dev‘essere sostituito da uno nuovo. • L a velocità di trasferimento dati massima ammonta a 100 Mbit/s; a tale scopo sono sufficienti cavi in rame a quattro conduttori. • I cavi prodotti sono progettati di conseguenza. Cavi e raccordi operano con quattro soli conduttori/contatti, sono limitati alla categoria 5 e concepiti in modo tale da essere facilmente installabili anche in loco. 28 Tecnologia Gigabit Ethernet Se si osserva l’evoluzione tecnica delle soluzioni industriali avvenuta negli ultimi anni, con un occhio particolare per la tecnologia della trasmissione dati, si rileva che una serie di requisiti contrasta con questi principi del cablaggio ad hoc. Quindi, un numero sempre superiore di parti di impianto, unità di comando e altri componenti vengono progettati sulla base della potente tecnologia Gigabit Ethernet. Gigabit Ethernet opera in modalità fullduplex e richiede quindi otto conduttori nel cavo dati e otto contatti nelle prese e nei connettori. A causa dell’alto grado di standardizzazione di Ethernet e della tecnologia di rete in generale, le moderne reti richiedono inoltre un alto livello di compatibilità: l’operatore desidera collegare alla rete componenti acquistati sul mercato con facilità, velocemente e soprattutto senza problemi. Ciò presuppone un’agevole maneggevolezza del cablaggio. Il cablaggio ad hoc non risponde a tali requisiti sotto diversi aspetti. Cablaggio strutturato L’alternativa è rappresentata da un cablaggio preliminare indipendente dal protocollo, utilizzato in campo IT già da oltre 15 anni, sviluppato e standardizzato col nome di cablaggio strutturato come parte delle infrastrutture degli immobili. Il cablaggio strutturato per gli immobili è definito e descritto internazionalmente nella norma ISO/IEC 11801 e, a livello europeo, dalla norma EN 50173-1. L’idea di fondo di un cablaggio indipendente dal protocollo o dal servizio viene applicata sempre più spesso anche nell’industria e nel campo delle applicazioni paraindustriali. Sebbene il concetto di cablaggio strutturato sia strettamente legato agli tec.News 19: Prodotti immobili e alle relative infrastrutture, le norme industriali ISO/IEC 24702 e EN 50173-3 descrivono in sostanza anche il cablaggio in ambiente industriale e produttivo, e i vantaggi di tale forma di cablaggio si estendono ben oltre, risultando interessanti anche per altri campi applicativi. Al fine di rendere praticabili i vantaggi del cablaggio strutturato anche in ambiente industriale, occorrono tuttavia nuove soluzioni. Il cablaggio in ambiente industriale dev’essere molto solido. I connettori devono presentare spesso alti gradi di protezione come IP 65 o IP 67. Al fine di ottenere la necessaria velocità di trasmissione di 1 Gigabit, utile anche in futuro, o addirittura di 10 Gigabit, cavi e connettori devono essere realizzati con otto conduttori / otto contatti e con classe di potenza categoria 6A / classe di trasmissione EA con larghezza di banda di 500 MHz. L’attuale e collaudata tecnologia di connessione dev’essere incorporata nella gamma di prodotti e rielaborata dal punto di vista della tecnologia delle reti dati nel settore industriale, al fine di offrire all’operatore un cablaggio strutturato idoneo alle proprie esigenze. Ha-VIS preLink® in azione Il sistema di cablaggio basato su Ha-VIS preLink® segue esattamente questi requisiti e rappresenta un’infrastruttura a prova di futuro e di facile installazione per applicazioni industriali e paraindustriali. La presentazione dei prodotti è prevista per settembre/ottobre 2010. Nei mesi successivi alla presentazione, il sistema di cablaggio Ha-VIS preLink® verrà esteso e completato. Benefici • U tilizzo universale del cablaggio installato per il complesso dei servizi di comunicazione, quali dati, video, telefonia e multimedia. • Cablaggio a prova di futuro, aperto a servizi dati più veloci, quali Gigabit o 10 Gigabit Ethernet. • Lunga durata di utilizzo dell‘infrastruttura, oltre il ciclo vitale di una generazione di apparecchi. • Superiore compatibilità di prese e connettori per un collegamento veloce di apparecchi nuovi o aggiuntivi. • Applicazione di segmenti di cavo preconfezionati e collaudati in fabbrica con diminuzione dei costi di installazione in loco. 29 tec.News 19: Applicazioni Il ritorno del fantasma Il seguito del musical di successo “Il fantasma dell’opera” ha debuttato all’Adelphi Theatre di Londra. La tecnologia di connessione HARTING viene utilizzata per le soluzioni di automazione di Stage Technologies. Kevin Canham , Product & Applications Manager, United Kingdom, HARTING Technology Group, Kevin.Canham@HARTING .com Howard Forryan , Market Applications Manager, Broadcast & Entertainment, United Kingdom, HARTING Technology Group, Howard.Forryan@HARTING .com Il seguito de “Il fantasma dell’opera”, la nota storia portata Alta tecnologia al servizio del brivido La storia è ambientata all’inizio degli anni 20 a Phantasma, un pittoresco luna park a Coney Island, New York. Gli sfondi ed i costumi del musical combinano lo sfarzo e l’eccitazione della fiera, con lo scuro anelito e la macabra follia della storia del “fantasma”. Proiezioni su diverse superfici a diversi livelli, creano avvincenti illusioni di spazio e dimensioni, realtà e fantasia, passato e presente. Il pubblico vive una ricca esperienza visiva, mentre le musiche di Lloyd Webber mescolano stili e generi, con elementi di opera rock, vaudeville e arie liriche. AU:tour è un tipo di armadio elettrico, frequentemente utilizzato, che porta con sé la propria custodia per il trasporto: un armadio elettrico Plug & Play su rotelle estremamente affidabile. Questo sistema facilmente adattabile viene utilizzato per i concerti rock, nonché in piccole produzioni teatrali o musical. al successo da Andrew Lloyd Webber, ha da poco debuttato all’Adelphi Theatre, nel West End di Londra, con il titolo di “Love Never Dies”. 30 Il compito di fornire la tecnologia di automazione per lo spettacolo è stato affidato a Stage Technologies. La soluzione adottata prevedeva sei unità di comando assiali, programmate mediante una console di comando Acrobat G6, compreso il comando motorizzato attraverso sette armadi elettrici a configurazione rapida del tipo AU:tour, dotati della più avanzata tecnologia Plug & Play. tec.News 19: Applicazioni Immagine per gentile concessione di Catherine Ashmore, RUG La massima flessibilità è garantita da una moltitudine di moduli tra cui scegliere per configurazioni idonee praticamente a qualunque applicazione immaginabile. Grazie alla semplice guida operatore, il sistema può essere allestito senza necessità di addestramento particolare, con rapidità ed efficienza. Per la diagnostica ed il supporto in remoto è possibile una connessione esterna via WiFi o 3G. Per la realizzazione del sistema di comando e collegamento centrale di AU:tour, Stage Technologies ha optato per i solidi, affidabili e compatti componenti per raccordi della serie Han® di HARTING. La serie Han-Modular® Compact offre alle centraline ed alle unità di comando e di allacciamento di AU:tour, la densità di contatto necessaria per i connettori I/O sulla parete posteriore dell’alloggiamento. Gli inserti Han® 17 DDD e 12 DD della serie Han-Modular®, caratterizzata da una flessibile combinabilità, vengono utilizzati per il monitoraggio dei critici circuiti fail safe di emergenza. Contemporaneamente, gli inserti modulari del tipo Han® 6 E consentono l’allacciamento del comando motorizzato all’interno del medesimo alloggiamento dei connettori. Il dispositivo di blocco a leva garantisce inoltre una movimentazione particolarmente agevole. 31 tec.News 19: Nuove tecnologie Onnipotente RFID In futuro, l’integrazione RFID nei processi di produzione industriale rappresenterà uno standard. Con Ha-VIS RFID Suite, HARTING propone una piattaforma software per la completa integrazione RFID in tutte le applicazioni aziendali. Sascha Päschel, RFID Application Engineer, Germany, HARTING Technology Group, Sascha.Paeschel@HARTING .com Nell’automazione della produzione, le logiche programmabili (PLC) assumono un ruolo chiave. Esse controllano i processi di automazione collegando logicamente tra loro sensori e attuatori, i quali ricevono, in tempo reale, i compiti di comando e regolazione sul campo . Inoltre, il livello operativo sul campo viene sempre più spesso integrato in sistemi sovrapposti, come ad es. MES, SCADA ed ERP. Accanto ai tipici componenti, come encoder incrementali, fotocellule, fusibili e valvole, nel controllo dei processi è possibile utilizzare anche componenti RFID (Radio Frequency Identification). Gli oggetti gestiti dal processo sono a volte già dotati di transponder RFID, poiché già utilizzati a supporto della logistica e dell’intralogistica. Attraverso l’utilizzo di caratteristiche identificative nel mondo dell’automazione si generano ulteriori effetti sinergici. Accanto ai codici identificativi univoci è possibile memorizzare direttamente nell’oggetto informazioni che contengono i comandi per la PLC o utili per la tracciabilità dell’oggetto stesso. Oltre lo status quo Purtroppo, finora l’integrazione della tecnologia RFID nelle SPS era legata a grosse spese, poichè le interfacce richiedevano una programmazione proprietaria. I complessi protocolli di comunicazione dei componenti RFID, implicavano molto tempo e notevoli competenze specifiche. Ogni modifica 32 tec.News 19: Nuove tecnologie richiedeva un adattamento manuale delle interfacce. Anche la riutilizzabilità era fortemente ridotta, cosicché le soluzioni create risultavano generalmente insoddisfacenti. La Ha-VIS RFID Suite offre una piattaforma universale, indipendente dal produttore, per il collegamento e la configurazione di diversi componenti RFID quali lettori fissi e mobili nonché stampanti. Attraverso l’utilizzo di interfacce e protocolli di comunicazione standardizzati, è possibile anche un comodo collegamento della logica programmabile. La sfida dell’integrazione dei componenti RFID nella PLC è rappresentata dalla preparazione e dall’elaborazione dei dati acquisiti. di scrittura sui transponders, ad esempio per realizzare a livello decentrato direttamente sull’oggetto lo storico delle fasi di produzione eseguite. La Ha-VIS RFID Suite consente l’integrazione indipendentemente dal produttore dell’unità di controllo industriali attraverso protocolli standardizzati, quali EtherCAT, EtherNet/ IP, Open Modbus/TCP, Powerlink, PROFINET IO e SERCOS III. In funzione delle singole applicazioni, il lettore assume quindi ruoli diversi. Per il controllo fornisce dati di facile interpretazione, assolutamente paragonabili ai comuni dispositivi di automazione, mentre per le applicazioni MES ed ERP fornisce le informazioni di rilevanza specifica. La Ha-VIS RFID Suite può occuparsi del filtraggio, ad es., di letture errate o multiple, dell’aggregazione degli eventi di lettura in punti diversi, nonché del buffering dei dati con la relativa elaborazione intelligente. In tal modo, la PLC viene sollevata da tali compiti e la rete non viene caricata con grandi quantità di dati. Potenziale Grazie alla completa integrazione della tecnologia RFID nell’architettura di sistema, diviene possibile utilizzare i dati acquisiti dai transponders non solo per l’elaborazione delle informazioni nei sistemi ERP, ma anche per un controllo efficiente delle procedure di produzione attraverso la PLC. Analogamente, il PLC può avviare direttamente le procedure Ad esempio, grazie all’integrazione dello stack PROFINET IO il lettore diventa un vero e proprio dispositivo PROFINET e può essere collegato direttamente al software di automazione attraverso un file gsdml. In questo contesto, l’utilizzo del lettore RFID per l’automazione è altrettanto semplice quanto quello di un modulo I/O decentrato. Ciò rende possibile al lettore l’effettuazione di un filtraggio e una pre-elaborazione dei dati transponder acquisiti. In tal modo, l’applicazione di automazione riceve solo informazioni relative a eventi definiti. La pre-elaborazione dei dati viene curata dalla Ha-VIS RFID Suite nel lettore o, in caso di operazioni complesse, da Ha-VIS RFID Middleware. Benefici • R FID nell’automazione della produzione • Incremento dell‘efficienza nella catena di generazione del valore • Semplice integrazione dei componenti RFID nei PLC Con Ha-VIS RFID Suite, HARTING offre una piattaforma software per l’integrazione RFID completa in tutte le applicazioni aziendali. Attraverso l’utilizzo di una tecnologia unificata si riducono le spese di implementazione. Inoltre, grazie all’utilizzo universale della tecnologia Ha-VIS RFID di HARTING si ottiene un aumento dell’efficienza nella catena di generazione del valore. 33 tec.News 19: Applicazioni Piccoli aiutanti in 3D I componenti MID - Molded Interconnect Devices, realizzati con materiale plastico attraverso un processo di stampaggio ad iniezione, consentono la produzione di apparecchi medicali miniaturizzati con molte funzionalità e costi contenuti. HARTING figura tra i fornitori di componenti di precisione MID 3D con competenza ed esperienza pluriennale. Grazie alla tecnologia MID 3D di HARTING, i nostri clienti possono procedere in modo decisivo verso la miniaturizzazione dei propri componenti e sistemi. Greg Whiteside, Key Account Manager, North America, HARTING Technology Group, Greg.Whiteside@ HARTING .com La pressante necessità di ridurre i costi nel settore sanitario produce una crescente domanda di apparecchiature che consentano tra l’altro una migliore e più estesa capacità di diagnostica dei pazienti, sia fissa che mobile. Le apparecchiature medicali mobili per la misurazione o il monitoraggio della pressione sanguigna e per la misurazione dell’ossigeno, ad esempio, possono essere dotate di funzioni di comunicazione che forniscono a medici e personale sanitario informazioni continue sui loro pazienti. Inoltre, apparecchi portatili piccoli e compatti possono agevolare le molteplici procedure diagnostiche presso gli ambulatori. Il miglioramento della qualità di vita dei pazienti sta al centro degli interessi degli ingegneri progettisti nel mercato delle cure sanitarie. Immagine per gentile concessione di SICK AG, Waldkirch 34 Tecnologie di miniaturizzazione Oggi sono disponibili molte tecnologie di miniaturizzazione, come i circuiti integrati (IC), i chip sensori, i SOCs (Systems on a Chip) per la registrazione dati o i microcontroller. Tuttavia, solo con l’avvento di nuove tecniche produttive, come lo stampaggio a iniezione dei supporti (MID – Molded Interconnect Devices), è possibile miniaturizzare anche apparecchiature complete. Inoltre, tali miniature possono integrare un gran numero di funzionalità. tec.News 19: Applicazioni I MID sono elementi in materiale plastico stampati a iniezione con integrati circuiti elettrici che possono essere disposti in qualunque ordine spaziale. Per mezzo di processi di produzione MID 3D è possibile integrare chip IC e componenti SMD. Inoltre, con questa tecnologia è possibile inoltre più agevoli mediante strutturazione diretta laser. HARTING Mitronics utilizza due tecniche di produzione MID 3D: Stampaggio a iniezione a due componenti (2K) – Vengono utilizzati due diversi “Grazie alla maggiore flessibilità nello sviluppo è possibile realizzare una produzione economicamente conveniente.” tenere conto di spazi, canali e aperture per sensori, elementi di contatto e altri collegamenti. Grazie all’elevata flessibilità nello sviluppo di elementi speciali è possibile ottenere anche una produzione particolarmente conveniente. Vantaggi della produzione di componenti 3D La tecnologia MID consente la realizzazione di componenti completi con forme particolarmente compatte e misure di precisione. E’ possibile utilizzare i più recenti materiali termoplastici, che proteggono da un’eccessiva sollecitazione termica. Le modifiche strutturali risultano materiali plastici, dei quali uno può essere metallizzato per realizzare le PCB, mentre l’altro rimane passivo. Le larghezze e distanze minime tra le linee si aggirano nella maggior parte dei casi tra i 400 μm circa. La procedura a due fasi (2K) risulta particolarmente conveniente per la produzione in lotti voluminosi. La tecnologia LDS – Laser Direct Structuring) – attiva gli additivi metallici di un polimero speciale in modo mirato attraverso un raggio laser, per consentire la successiva placcatura delle linee dei circuiti. In tal modo sono possibili distanze e larghezze delle linee di 150 μm. La tecnica LDSO è caratterizzata da un basso costo degli utensili oltre che una notevole flessibilità costruttiva dei componenti MID. Il montaggio e il collegamento dei chip IC avviene solitamente mediante saldatura. Il montaggio di flip-chip e il fissaggio con adesivi conduttivi rappresenta un’opzione alternativa. La tecnica “wire bonding” consente il posizionamento dei componenti in una molteplicità di disposizioni. I metodi flip-chip risultano vantaggiosi quando si necessita di componenti estremamente piccoli. Negli SMD il montaggio o il collegamento tra diverse superfici di contatto e alloggiamenti avvengono mediante adesivo conduttivo, saldatura reflow o saldatura in fase vapore. Un componente 3D-MID completo può essere montato su una PCB per mezzo di una delle tecniche sopra descritte e come ogni altro elemento SMD, con un ulteriore miglioramento della flessibilità e dei risparmi nella produzione. 35 tec.News 19: Nuove tecnologie Un autentico acceleratore delle comunicazioni Nelle odierne reti di comunicazione, un minore ritardo dei telegrammi Ethernet può rivestire un notevole significato. Misure alla mano, il Fast Track Switching (FTS) di HARTING dimostra notevoli vantaggi rispetto alle soluzioni switching tradizionali. Al fine di garantire controlli “real time” all’interno di una rete, prevenendo quindi eventuali malfunzionamenti, i ritardi dei telegrammi devono essere i più brevi possibile e la comunicazione dev’essere deterministica. Un raffronto tra il Fast Track Switching di HARTING e la tecnologia switching tradizionale (uno switch gestito PROFINET comunemente disponibile sul mercato) è stato condotto nel laboratorio di prova HARTING (CTS) con misurazione dei ritardi per due tipi di switch e architettura di rete lineare. Nel campo delle reti si possono distinguere due differenti tecnologie switching: Store & Forward e Cut-Through. La gran parte degli switch Ethernet industriali operano in modalità Store & Forward, con il telegramma ricevuto temporaneamente memorizzato nello switch in attesa 36 tec.News 19: Nuove tecnologie dell’inoltro. La tecnologia Cut-Through prevede la trasmissione del telegramma subito dopo il riconoscimento dell’indirizzo di destinazione. La tecnologia Fast Track Switching di HARTING identifica i telegrammi specifici di Automazione (ad es. PROFINET), assegna loro la priorità rispetto ai telegrammi IT e li inoltra velocemente in modalità Cut-Through. stati: una velocità di trasmissione dati di 100 Mbit/s, una lunghezza cavo massima di otto metri, traffico dati bidirezionale e utilizzo del metodo bit forwarding per la misurazione della latenza. Rispetto alla tecnologia Store & Forward, rappresentata dal comune switch PROFINET, la tecnologia FTS ha presentato tempi di latenza a 64 byte praticamente dimezzati. Inoltre, i tempi di latenza dell’FTS sono indipendenti dalla lunghezza del telegramma. Ritardo dei telegrammi nella rete Latenza di un dispositivo singolo Il ritardo dei telegrammi in una rete dipende da parametri quali tempo di latenza, numero di switch utilizzati, carico di rete, lunghezza dei telegrammi, (velocità di trasmissione dati), architettura di rete, numero di partecipanti e lunghezza dei cavi. Per analizzare tali parametri sono state selezionare configurazioni di misura con due o otto dispositivi con architettura di rete in linea. In una misurazione comparativa sono stati studiati i tempi di latenza per telegrammi di lunghezza minima e massima di 64 byte e 1518 byte (cfr. Tabella 1). Parametri comuni per tutte le misurazioni sono Con tali configurazioni è stato riprodotto un caso concreto in cui un’unità di comando (ad es. PLC) comunica con a un attuatore (ad es. azionamento), Un raffronto tra le diverse tecnologie di switching può essere effettuato determinando i tempi di latenza. Questo parametro descrive il tempo di sosta di un telegramma in uno switch ed è definito nei documenti tecnici RFC 2544 e RFC 1242. con un’applicazione per ufficio che contemporaneamente viene eseguita lungo il medesimo percorso di rete (cfr. Figura 1). I telegrammi più brevi tipicamente utilizzati nella tecnologia di Automazione potrebbero in questo caso essere ritardati dai più lunghi telegrammi IT. Un raffronto tra la tecnologia Store & Forward con la tecnologia Fast Track Switching di HARTING può essere effettuato su una configurazione con dispositivi FTS, poiché se allo switch non viene inviato alcun telegramma di automazione l’FTS opera in modalità Store & Forward. Per la misurazione sono stati inviati telegrammi brevi di 64 byte attraverso una porta e telegrammi lunghi di 1518 byte attraverso una seconda porta. Poiché il ritardo dipende dal carico, si è avuta una differenziazione tra rendimento minimo e massimo. Il traffico dati in ingresso è stato selezionato in modo tale da ottenere un rendimento massimo del 100 % in uscita del primo switch (Figura 2). Il rendimento risulta quindi dal 5 % circa di carico dalla porta con pacchetti da 64 byte e dal 95 % circa del carico dalla porta con pacchetti da 1518 byte. Le lettere P e I (Figura 2) stanno per il preambolo (8 byte) e l’inter frame gap (pausa fra pacchetti, minimo 12 byte) definiti nello standard Ethernet. Il rendimento minimo è stato ottenuto aumentando l’inter frame gap nella porta con telegrammi lunghi (carico parziale prossimo allo 0 %). In tal modo, le condizioni nella porta con pacchetti brevi rimanevano invariate. Ciò ha prodotto un rendimento pari al 5 % circa. 37 tec.News 19: Nuove tecnologie SPC Printer FTS1 FTS2 FTS3 FTS4 FTS5 FTS6 FTS7 FTS8 Automation frame (64 byte) IT frame (1518 byte) Office PC Facciamo un esperimento Dapprima è stata effettuata un’osservazione con telegrammi non accelerati, in modo da determinare in via generale le condizioni di Store & Forward. (I ritardi dei telegrammi per i pacchetti brevi da 64 byte sono riportati nella Figura 3). Si evidenzia chiaramente la grande larghezza di distribuzione dei tempi di latenza cumulativi tra rendimento minimo e massimo. Particolarmente vistoso è il ritardo massimo misurato in modalità Store & Forward di 887,6 µs. Questo ritardo è causato dai telegrammi di 1518 byte. In uscita dallo switch, i pacchetti lunghi occupano la porta di uscita per un tempo di circa 123 µs, cosicché i pacchetti brevi vengono più volte ritardati. Poiché questo ingorgo non avviene nell’ultimo switch, questo ritardo può ripetersi per un massimo di sette volte. 38 Motor / drive Fig. 1: Esempio di applicazione della tecnologia di automazione dall’FTS. All’altra porta, come in precedenza, sono stati trasmessi lunghi telegrammi IT. Sono stati nuovamente misurati i ritardi per entrambi i casi con rendimento massimo e minimo. Come si evince dalla Figura 3, il ritardo nella ritrasmissione si è sensibilmente più veloce consentita dalla tecnologia FTS rispetto allo Store & Forward. Grazie al Fast Track Switch, la dispersione dei ritardi fortemente dipendente dal carico dello Store & Forward si riduce in modo significativo. “L’idea di una rete Ethernet convergente dal livello di controllo a quello di campo diventa realtà.” ridotto. Il ritardo massimo per otto switch si è ridotto da 887,6 µs in modalità Store & Forward a 45,1 µs. Ciò è stato possibile grazie alla priorità concessa dalla tecnologia FTS ai telegrammi di automazione riconosciuti. Un risultato Inoltre, è stata tracciata una curva caratteristica con un rendimento relativamente ridotto del 35 %. Il ritardo medio così rilevato per otto dispositivi ammonta già a 825,5 µs. Ciò significa che in pratica lo Store & Forward permette solo raramente brevi ritardi dei telegrammi. Il risultato della misurazione dimostra gli evidenti vantaggi dei Fast Track Switch di HARTING: Grazie al Fast Track Switching di HARTING, nei telegrammi corti la latenza rispetto a un tradizionale switch gestito PROFINET Conformance Class B si è dimezzata e rimane inoltre indipendente dalla lunghezza dei telegrammi. La prova è proseguita inviando dei telegrammi di Automazione alla porta da 64 byte, poi riconosciuti e accelerati In un esempio applicativo con otto switch con topologia in linea è stata dimostrata la trasmissione dei telegrammi decisamente Prospettiva Le funzioni di management e l’IO stack PROFINET non incidono sulle prestazioni osservate. Tuttavia, l’IO stack PROFINET presenta il vantaggio di rendere lo switch visibile, configurabile e diagnosticabile per l’operatore attraverso l’engineering tool. Nelle prossime fasi, HARTING prevede di offrire anche switch FTS gestiti, che, oltre alle diverse funzioni di management, presentino anche l’IO stack PROFINET. Mediante l’IO stack PROFINET risultano semplificate la configurazione e la diagnostica dei dispositivi in ambiente PROFINET. Nello strumento di configurazione per la progettazione di rete, ad es. Siemens Step 7, gli switch vengono integrati nelle librerie del dispositivo attraverso il file GSD standardizzato. Durante il funzionamento, l’aggiornamento tec.News 19: Nuove tecnologie Port 64 byte: I 64 byte I P I Port 1518 byte: Fig. 2: Configurazione del carico con velocità di trasferimento al 100 % 1000 Latency period (μs) at 1xDUT 64 byte 1518 byte Harting FTS 3100s-A Fast Track Switching 4.6 4.6 Competitor switch, PROFINET Conformance Class B Store & Forward 8.7 124.7 1518 byte P 100 % 35 % Transfer rate from 5 % to 100 % FTS 800 Transfer rate 35 % S&F average value 600 400 200 5% Fast Track Switching Tabella 1: Tempi di latenza su uno switch Tali comodità agevolano l’utilizzo di nuovi componenti senza incidere sulle prestazioni. In combinazione con la tecnologia Fast Track Switching integrata per un incremento delle prestazioni, I Transfer rate from 5 % to 100 % S&F 2 diagnostico viene trasmesso in modo standardizzato nell’ambiente di comando e quindi messo a disposizione dell’operatore nella forma abituale. P Store & Forward Switching technology 64 byte P Time Frame delay (µs) Switch type 1518 byte Number of DUT 8 Fig. 3: Ritardo dei telegrammi in funzione del numero di switch, della velocità di trasferimento e della tecnologia di switching per pacchetti a 64 byte ora un sistema di comunicazioni con Ethernet standard risponde ai requisiti dell’applicazione sul campo. In questo modo si realizza l’idea di una rete Ethernet convergente dal livello di controllo al livello del campo. Con la propria gamma per Automation IT, HARTING segue rigorosamente questo pensiero orientato all’operatore. Torsten Halstenberg, Lab Engineer, Germany, HARTING Technology Group, Torsten.Halstenberg@HARTING .com Thomas Korb, Director Product Marketing ICPN, Germany, HARTING Technology Group, Thomas.Korb@HARTING .com Julia Noel, Lab Engineer, Germany, HARTING Technology Group, Julia.Noel@HARTING .com http://www.harting-fts.de/en 39 tec.News 19: Notizie brevi Anniversario nella terra del sol levante Congratulazioni ai nostri vicini di casa La filiale austriaca con sede a Vienna, del Gruppo tecnologico HARTING compie quest’anno 25 anni. HARTING Ges.m.b.H. è la nona, in ordine di fondazione, di 32 filiali a livello mondiale. Anche in Austria HARTING figura tra i fornitori leader di connettori e sistemi di connessione, rivolgendosi in particolare ai settori dell’automazione, della tecnologia ferroviaria e della costruzione di macchine. Una soluzione di potenza il contatto per alta corrente Han® HC 250 Frank Quast, Product Manager, Germany, HARTING Technology Group, Frank.Quast@HARTING .com Una crescente mobilità significa, per il traffico su rotaia, un aumento della flessibilità nei tempi di percorrenza e collegamento. Tali requisiti sono soddisfatti unicamente da sistemi di trazione ad alte prestazioni con elevati valori di accelerazione, condizioni operative affidabili e manutenzione semplificata. È proprio qui che HARTING entra in gioco. Grazie al nuovo connettore per alte correnti Han® HC 250, HARTING rende disponibile un’interfaccia ad alte prestazioni, che consente il collegamento di cavi di potenza anche in spazi angusti ed una configurazione flessibile dei contatti. Il modulo unipolare a crimpare HC 250 si può interconnettere, in geometrie diverse e con il numero di poli desiderato, all’interno delle custodie serie Han® HPR. In particolare, per quanto riguarda i connettori per motori, è possibile realizzare, ad esempio, interfacce quadripolari in spazi ridottissimi, con correnti di esercizio di 250 A e linee di collegamento fino a 70 mm2. Il materiale plastico utilizzato presenta la nota qualità HARTING, con ottime caratteristiche di autoestinguenze e basse emissioni di fumi tossici e gas alogeni. 40 Un quarto di secolo di vicinanza ai clienti 25 anni fa HARTING ha fondato in Giappone la propria prima filiale asiatica, avviando quindi precocemente la scoperta di questo importante mercato. Oggi, la filiale di Yokohama è particolarmente attiva nei settori dei trasporti, machinery, automazione, energia, telecom e medicale, presentandosi al mercato con una impareggiabile qualità in grado di rispondere ai rigorosissimi requisiti giapponesi. tec.News 19: Notizie brevi HARTING: a 65 anni ancora giovane e innovativa Un’avventura cominciata su piccola scala nel 1945 continua ancor oggi secondo i medesimi fondamenti: innovazione, vicinanza ai clienti e massima qualità. Si tratta di valori di cui il Gruppo tecnologico HARTING è diventato sinonimo. In tutto il mondo. Più di 3.000 persone lavorano ogni giorno con grande impegno per offrire ai clienti tecnologie di connessione e di rete che rispondano ai requisiti attuali e futuri. Di conseguenza, la sostenibilità ed un’autentica collaborazione a lungo termine con il cliente, sono per noi di fondamentale importanza. La volontà di percorrere nuove strade, di pensare in modo innovativo e di evolversi costantemente, caratterizza la storia dell’azienda. Ciò ha sempre comportato decisioni coraggiose, senza le quali si rischia la mediocrità. Anche l’autentica cultura dell’innovazione ci permette di realizzare qualcosa di veramente nuovo promuovendone il concetto in diverse forme, come evidenziato anche nel design dei prodotti. Quando si esige di più... HARTING vince una causa per violazione di brevetto Azione legale intrapresa contro un produttore cinese per ingiunzione e risarcimento danni HARTING procede con decisione anche a livello internazionale ad azioni legali contro le violazioni dei brevetti. Un produttore cinese è stato condannato dal Secondo Tribunale Intermedio di Shanghai all’interruzione della produzione e della vendita dei La riduzione del numero dei fornitori è un ulteriore vantaggio che prodotti contraffatti, nonché al viene offerto ai Clienti. HARTING può fornire componenti, assemblaggi risarcimento dei danni. La sentenza un importante semplici o complessi fino a sistemi completi, con un’unica fonte. In rappresenta particolar modo nell’ambito dei Cablaggi, HARTING possiede un’estesa segnale positivo per il Gruppo conoscenza ed esperienza, potendo fornire un ampio ventaglio di tecnologico HARTING, poiché non applicazioni - in tutti i mercati. In queste attività, il reparto VAB è in solo indebolisce la posizione di mercato del concorrente, ma lancia grado di gestire l’intera gamma di Connettori HARTING, Cavi e Switch, un chiaro segnale chi viola o si oltre alle capacità di lavorazione dei metalli, estrusione ed altre tecniche appresta a violare i propri brevetti. In HARTING gli specialisti per le soluzioni personalizzate sono attivi anche e soprattutto nel reparto VAB (Value Added Business). E’ questo il posto dove i prodotti e le competenze delle diverse aree del Gruppo Tecnologico convergono, con lo scopo di sviluppare una gamma estremamente vasta di soluzioni personalizzate e specifiche per i Clienti. Gli esperti del reparto VAB possono fornire una consulenza ai Clienti anche in loco, assicurando una cooperazione durante l’intero processo – fino all’identificazione della soluzione finale per il Cliente. ancora, con provata esperienza. 41 tec.News 19: Notizie brevi Care lettrici e cari lettori, vi ringraziamo per la vivace partecipazione al nostro sondaggio tec.News dell’edizione precedente. I vostri suggerimenti e desideri ci aiutano a rendere le nostre tec.News sempre più interessanti e, ci auguriamo anche utili oltre ad informarvi nel modo migliore sulle novità e le applicazioni HARTING. Naturalmente, i vostri commenti ci fanno sempre particolarmente piacere. Abbiamo preso a cuore i vostri suggerimenti, molti dei quali trovano impiego già in questo numero. Da oggi troverete i particolari vantaggi delle tecnologie HARTING riepilogate in un apposito riquadro informativo. Siamo naturalmente curiosi di sapere se questo numero vi è piaciuto. Vi saremmo grati se poteste dedicare un paio di minuti del vostro tempo per partecipare al nostro sondaggio online. Potete partecipare fino al 28.02.2011. Come piccolo segno di gratitudine, tra i partecipanti verrà estratto un Apple iPad. Il fortunato vincitore dell’ultimo sondaggio è stato Thomas Hannich di Bruchsal, dipendente dell’azienda SEW Eurodrive. La Redazione Ecco il link per partecipare al sondaggio: www.HARTING.com/tecNews-survey Dettagli della pubblicazione Pubblicato da: harting KGaA, M. Harting, P.O. Box 1133, 32325 Espelkamp (Germany), Phone +49 5772 47-0, Fax: +49 5772 47-400, Internet: www.harting.com | Redattore: A. Bentfeld Vice Redattore: A. Huhmann, Dr. G. Staperfeld | Coordinamento: Communication and Public Relations Department, A. Bentfeld | Design e layout : Contrapunkt Visuelle Kommunikation GmbH, Berlin Produzione e stampa: Druckerei Meyer GmbH, Osnabrück | Stampato in 25.000 copie (Tedesco inglese e altre 11 lingue) | Se siete interessati a ricevere regolarmente e gratuitamente questa pubblicazione contattate la filiale o il distributore harting più vicini a Voi. Potete ordinare tec.News anche direttamente sul nostro sito www.harting.com Ristampe complete ed estratti dei contributi dovranno essere autorizzati per iscritto dall‘editore. Questo vale anche per registrazioni su database e riproduzioni su CD, Internet o altro. Tutti i nomi e le identificazioni dei prodotti sono marchi registrati appartenenti ad harting KGaA o altre compagnie. Nonostante attenti controlli non è possibile escludere completamente la possiilità di errori di stampa o errori dovuti a modifiche delle sigle di identificazioni dei prodotti avvenute poco prima della stampa. Per questa ragione harting KGaA risponde solo di quanto dettagliamente specificato dei propri cataloghi di pertinenza. Stampato su carta prevalentemente riciclata e senza l‘utilizzo di sbiancanti al cloro. © 2010 da harting KGaA, Espelkamp. Tutti i diritti riservati. 42 tec.News 19: Notizie brevi Calendario fieristico HARTING 09.11. - 12.11.2010 Germania, Monaco, electronica 09.11. - 13.11.2010 Cina, Shanghai, Industrial Automation Show 10.11 - 12.11.2010 Giappone, Chiba, Mass-Trans Innovation Japan 2010 23.11. - 25.11.2010 Germania, Norimberga, SPS/IPC/DRIVES 30.11. - 03.12.2010 Russia, Mosca, Electricheskie Seti 06.12. - 09.12.2010 Cina, Pechino, Modern Railways 2010 15.12. - 18.12.2010 India, Mumbai, Industrial Automation INDIA 03.02. - 06.02.2011 Turchia, Istanbul, WIN I 16.02. - 17.02.2011 Gran Bretagna, Farnborough, Southern Manufacturing & Electronics 16.02. - 18.02.2011 Italia, Massa Carrara, Seatec 05.03. - 07.03.2011 Francia, Rennes, CFIA 15.03. - 17.03.2011 Cina, Shanghai, electronica & productronica China 17.03. - 17.03.2011 Belgio, Anversa, M+R 17.03. - 20.03.2011 Turchia, Istanbul, WIN II 22.03. - 25.03.2011 Ungheria, Budapest, Magyarregula 23.03. - 26.03.2011 Singapore, Singapore, MTA 2011 04.04. - 08.04.2011 Germania, Hannover, Hannover Messe 2011 05.04. - 07.04.2011 Francia, Lille, SIFER 20.04. - 21.04.2011 Olanda, Den Bosch, Mocon 28.04. - 01.05.2011 Brasile, Sao Paulo, FIEE 10.05. - 10.05.2011 USA, San Diego, CA, ETA Expo 24.05. - 26.05.2011 Italia, Parma, SPS/IPC/DRIVES Australia Great Britain Austria Hong Kong HARTING Pty Ltd Suite 11 / 2 Enterprise Drive Bundoora 3083, AUS-Victoria Phone +61 9466 7088, Fax +61 9466 7099 E-Mail: [email protected], www.HARTING.com HARTING Ges. m. b. 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