Für seinen neuen Buscontroller setzt die Firma E-T-A aus Altdorf auf die NetX-90-SoCs von Hilscher. In Zusammenarbeit mit den Ingenieuren von Systemtechnik Leber sind Controller für elektrische Sicherungsautomaten entstanden, die bis zu 80 Prozent geringere Stückkosten verursachen.
(Bild: ©SweetBunFactory/stock.adobe.com)
E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH aus dem mittelfränkischen Altdorf ist Weltmarktführer im Bereich des Überstromschutzes. Das mittelständische Unternehmen ist weltweit in den Branchen Mobilität und Transport, Industrie und Produktion, Telekommunikation sowie Medizin- und Gerätetechnik tätig. Auf Wunsch eines Kunden entschied sich E-T-A im Jahr 2019 dazu, einen preisgünstigen Buscontroller für die elektrischen Sicherungsautomaten der REX12D-Serie zu entwickeln. Der Controller ist u.a. für Maschinensteuerungen in automatisierten Umgebungen konzipiert, konkret etwa für eine Drehbank mit multiplen Sensoren und Antrieben. Die Feldbusanbindung dient dabei der fortlaufenden Datenübermittlung aller Statusinformationen und Messwerte des Sicherungssystems. Eine zuverlässige Überlast- und Kurzschlusserkennung schützt vor den Folgen ungewünschter Anomalien und Anlagenstillständen.
Für die Konzeption und Entwicklung der Feldbusanbindung zog E-T-A die Firma Leber zurate. Der Dienstleister aus Schwaig bei Nürnberg verfügt über weitreichende Erfahrungen in der Integration von Kommunikationsfunktionen in verschiedene Systeme und Produkte. Die Aufgabe von Leber bestand darin, eine multiprotokollfähige Hardware inklusive Schaltplan, BOM, Layout, EMV- und ESD-Test zu schaffen. Dazu galt es, die für E-T-A relevanten Protokoll-Stacks für Profinet, Modbus, EtherCat und Ethernet/IP zu implementieren und zu zertifizieren. Als Ergebnis der Kooperation entstand das ControlPlex System CPC12, auf Basis von Hilschers NetX-90-Kommunikationscontroller. Zu der Entscheidung für die Hilscher Technologie trugen wesentlich die Punkte Entwicklungsgeschwindigkeit, Formfaktor und Preisgestaltung bei.
Der CPC12-Buscontroller bindet die Sicherungsautomaten der Rex12D-Serie an unterschiedliche Netzwerke an. (Bild: Hilscher Gesell. f. Systemautomation mbH)
Für E-T-A ist der CPC12 das erste Produkt mit integrierter Technologie von Hilscher. Andreas Funcke, Projektleiter in der Produktssparte Automation & Process Control bei E-T-A, kannte die Hilscher-Produkte bereits: „Unser Ziel war die preisgünstige Entwicklung eines Buscontrollers für elektronische Sicherungen“, sagt Funcke. „Um dies zu erreichen, wollten wir natürlich auch die Entwicklungszeit möglichst niedrig halten. Also holten wir Leber ins Boot, die bereits über viele Jahre Erfahrung mit den NetX-SoCs von Hilscher verfügen.“ Leber arbeitet mit Hilscher bereits seit über zehn Jahren zusammen und ist seit der SPS 2018 auch offizieller ‚NetX Design-In-Partner‘. So haben die Ingenieure um Jörg Klenke, Mitglied der Geschäftsleitung, eine gute Routine im Umgang mit NetX-Controllern. „Vom Projektstart im Februar 2019 haben wir innerhalb eines knappen halben Jahres einen funktionalen Prototypen entwickelt“, skizziert Jörg Klenke den Projektverlauf. „Nach weiteren sechs Monaten konnte die Markteinführung des Buscontrollers starten.“
Schema inklusive des Buscontrollers (Bild: Hilscher Gesell. f. Systemautomation mbH)
Im Vergleich zum vorherigen Buscontroller CPC20 profitiert E-T-A beim CPC12 von der hohen Funktionalität des netX-90-SoCs. Er ist nach Herstellerangaben der kleinste multiprotokollfähige Netzwerkcontroller auf dem Markt und zeichnet sich über seine industriellen Kommunikationsfähigkeiten dadurch aus, dass Applikationen völlig autark auf seinem integrierten Application Core ablaufen können. Dadurch verzichtet der CPC12 auf viele umliegende Bauteile wie zum Beispiel Spannungsregler. Der Raumbedarf auf der Leiterplatte reduziert sich um über 80 Prozent und stellt somit im Vergleich zum Vorgängerprodukt eine erhebliche Verringerung dar. Die Vermeidung zusätzlicher Bauteile und des Materialaufwands für das kompakte Gerät wirken sich auch auf den Stückpreis aus. Insgesamt stellt der Hersteller um 80 Prozent gesenkte Stückkosten in Aussicht.
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Das Entwicklungsprojekt von Leber und E-T-A verlief erfolgreich, und die Umrüstung des CPC20 wäre bei passender Nachfrage ein potenzielles Folgeprojekt. Der reduzierte Entwicklungsaufwand sollte bei E-T-A in jedem Fall zu einem schnellen Return-on-Invest führen und auch deren Kunden hinsichtlich der Stückzahlpreise zufrieden stellen.
Der NetX 90-Controller
Die NetX-Produktfamilie von Hilscher reicht von integrierten und energieffizienten Multiprotokollanwendungen bis hin zu performanten Masterlösungen. Mit dem NetX 90 bietet Hilscher den nach eigener Aussage kleinsten multiprotokollfähigen Netzwerkcontroller mit Slave-Funktion:
• Kleinster Multiprotokoll-SoC mit zusätzlichem Cortex-M4Applikationsprozessor,
• Integrierte Security-Funktionen,
• Unterstützt gängige Industrial Ethernet-, Feldbus- und IIoT-Standards,
• Energieeffizientes SoC mit geringer Verlustleistung.
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