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Newsletter das tecnologias HARTING
FOCO : VALOR PARA O CLIENTE
ENERGIA EÓLICA
Contribuição especial do fundador
da ENERCON, Aloys Wobben
TI na automação industrial
Uma rede para tudo
Microtecnologia
Transponders RFID
na automação de processos
People | Power | Partnership
harting tec.News 14 (2006)
e d i t o r i a l
Dietmar Harting
Nós desejamos aumentar o valor aos clientes através de
mudanças e progressos tecnológicos
Prezados leitores,
juntamente com nossos clientes, percorrido um caminho de
O acima exposto expressa o objetivo fundamental de nossa
crescimento ao longo das décadas.
empresa.
De 24 a 28 de Abril durante a Feira de Hannover 2006, es-
Neste período, mais de 50 anos se passaram desde que a
taremos demonstrando os benefícios oferecidos aos nossos
HARTING criou os produtos que originaram a tendência
clientes - conforme o título desta edição - nas áreas em que
mundial do uso de conectores industriais. Graças às estas
estamos criando valor. Nesta edição apresentamos nume-
inovações, atingimos uma posição de liderança mundial na
rosos exemplos de como tornamos realidade o objetivo de
tecnologia de conectores elétricos, e nossas tomadas Han
nossa empresa, em cada dia do ano.
são mundialmente conhecidas e consagradas em diversos
O setor de energia é um outro campo de aplicação onde o
mercados em todo o mundo. Além de nossas tomadas, exis-
nosso „know-how“ gera contribuições de grande valor aos
tem vários produtos que nos colocaram em uma posição de
clientes. Estamos muito agradecidos à Aloys Wobben, enge-
destaque, mas como será o futuro desta indústria?
nheiro, fundador e presidente da ENERCON GmbH, tenha
Em aplicações industriais, a tecnologia de conexão desem-
escrito o artigo „Mudança Energética ao invés de Alteração
penha um papel fundamental na conexão de equipamentos,
Climática“. Fazendo jus ao nosso lema corporativo de „Peo-
redes de máquinas e unidades fabris. A convergência das
ple - Power - Partnership“, observamos uma longa e frutífera
tecnologias de escritório e fábrica bem como a crescente
cooperação com a ENERCON, visto que o nosso objetivo é
exigência de flexibilidade e estabilidade na infra-estrutura
direto e simples: unir forças para alcançar as melhores so-
do fornecimento de energia representam grandes desafios
luções possíveis. A propósito : a foto nesta página dupla, um
para a tecnologia de conexão, e a harting está trabalhan-
componente chave na nossa campanha HARTING, mostra
do nestas questões. A nossa última pesquisa de satisfação
nosso colega Jens Grunwald com produtos para Ethernet. O
de clientes mostrou claramente um aspecto: harting é um
círculo se fecha, pois o mesmo Jens Gruwald, juntamente
parceiro preferencial devido à excelente qualidade, confia-
com outros membros de nossa equipe, tem atendido a ENER-
bilidade, funcionalidade, soluções inovadoras e ótimo aten-
CON ao longo de vários anos.
dimento ao cliente. Este é um claro sinal para todos os nos-
Prezados leitores, gostaríamos de agradecer por sua lealda-
sos funcionários e para mim mesmo que o foco deve estar
de ao longo dos anos, seja como cliente ou fornecedor, como
nestas qualidades, ao mesmo tempo em que os expandimos
um parceiro de tecnologia ou jornalista, representante de
de uma forma consistente e dinâmica. Nós enxergamos uma
uma associação ou simplesmente um leitor interessado. Gos-
oportunidade de contribuição dentro da cadeia de forneci-
taria de assegurar-lhe pessoalmente que hoje e no futuro
mento dos nossos clientes, particularmente através do nosso
nós continuaremos perseguindo nossos objetivos com total
apoio técnico e da abordagem “uma face ao cliente”. Nós
dedicação em um Foco: Valor ao Cliente.
estamos suprindo estas exigências através do alinhamento
consistente do Grupo Tecnológico harting com aquilo que
Eu desejo uma boa leitura desta edição do tec.News.
chamamos de “Conectividade e Redes”.
Como um exemplo de aplicação para „Conectividade e Re-
Cordialmente,
des“, gostaria de citar o ambiente industrial atual com as
suas três principais linha vitais: comunicação industrial,
24V para aplicação de comando e fornecimento de potência
em 400V. Na condição de especialistas industriais temos,
Dietmar Harting
2
harting tec.News 14 (2006)
3
c o n t r i b u i ç ã o
e s p e c i a l
Aloys Wobben
Mudança Energética ao invés de Alteração Climática
A energia move o mundo. A energia faz com que idéias virem realidade e nos levem a novos níveis de alto desempenho.
Por ser essencial, devemos nos esforçar para que ela esteja disponível agora e no futuro. Ao mesmo tempo devemos
assegurar que ela seja boa para as pessoas e para o meio ambiente. A utilização de energia eólica representa um papel
fundamental para garantir uma sólida fonte futura de energia.
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harting tec.News 14 (2006)
ENGENHEIRO ALOYS,
FUNDADOR E PRESIDENTE DA ENERCON
O engenheiro Aloys Wobben fundou a ENERCON GmbH em
1984, dando início a uma reviravolta ecológica e econômica
no mercado alemão de energia eólica. O desenvolvimento e
fabricação do primeiro gerador eólico do mundo sem rolamentos representaram uma enorme inovação para a companhia. Este até então desconhecido conceito deu impulso
ao lema da empresa: Energia para o mundo.
Atualmente a Enercom emprega aproximadamente 6.500
pessoas em todo o mundo, sendo que até 31 de dezembro
de 2005 a empresa tinha instalado 8.764 turbinas eólicas
em todo o mundo totalizando uma potência instalada de
8.629.740 kW.
5
As exigências energéticas mundiais crescem a cada dia, pois
destruição do equilíbrio natural do nosso eco-sistema. As
além do aumento no consumo, existe também uma cres-
emissões da carbono, juntamente com outras emissões tóxi-
cente dependência de produtos básicos importados como
cas, são responsáveis pela destruição da camada de ozônio
petróleo, gás e urânio. O incessante aumento dos preços
da atmosfera, fazendo com que perigosos raios ultravioleta
das matérias-primas faz com o preço da energia também
atinjam nosso planeta. As alterações climáticas (efeito estu-
aumente, fato esse agravado pela escassez dos produtos
fa), poluição do ar e doenças (predominantemente cancerí-
energéticos básicos.
genas) são derivadas da falha na camada de proteção.
Muito embora tenham sido motivo de risadas, os pioneiros
As conseqüências do aquecimento global são dramáticas,
da indústria eólica possuíam coragem e visão pois hoje to-
pois o número de catástrofes naturais em função de mu-
dos sabem da importância de formas renováveis de geração
danças climáticas aumenta rapidamente. O número destas
de energia. Os atuais preços do petróleo apenas contribuem
catástrofes triplicou desde 1960, de acordo com a empresa
para relembrar este fato.
de resseguros Munich Re. Uma estimativa conservadora
dos custos das mudanças climáticas chega a 50 bilhões de
ALTERAÇÃO CLIMÁTICA EM FUNÇÃO
euros, portanto todas as nações devem se unir para reduzir
DO EFEITO ESTUFA
os danos causados pelo efeito estufa.
Aproximadamente 60% do fornecimento de energia na Ale-
6
manha é baseado em combustíveis fósseis como carvão, pe-
FONTE SEGURA DE ENERGIA SEM POLUIÇÃO
tróleo e gás natural. Dióxido de carbono é emitido quando
A utilização de energia eólica está contribuindo de forma de-
estes combustíveis são queimados, causando uma contínua
cisiva para a redução das emissões de CO2, pois as usinas já
harting tec.News 14 (2006)
O gerador em anel é um elemento fundamental nos geradores eólicos
sem rolamentos. Ele garante um fluxo de energia virtualmente livre
de atritos. Na figura: produção de geradores em anel na ENERCON.
Controles eletrônicos de um gerador eólico: direção de ajuste do
vento e das pás, bem como constante ajuste de outros parâmetros
otimizam a eficiência do sistema em qualquer condição de vento.
instaladas possuem capacidade de 60 gigawatts e permitem
eólicos é comparável a usinas convencionais em critérios
uma redução de aproximadamente 90 milhões de toneladas
fundamentais, sendo capazes de proporcionar benefícios
na emissão de CO2. Estas usinas podem fornecer até 140
adicionais na rede local (vide diagrama).
bilhões de quilowatt-hora (kWh), ou aproximadamente 1%
da demanda mundial de energia.
NOVAS FONTES DE ENERGIA:
A Alemanha é a líder mundial na indústria de geração eólica,
GARANTIA DE SOLIDEZ NO FUTURO
com um enorme potencial de crescimento em função deste
Considerando a atual situação energética, aumenta muito o
tipo de geração representar apenas 6% do consumo alemão.
significado do hidrogênio como uma fonte de energia, como
Entretanto, algumas regiões da Alemanha possuem quase
por exemplo, na indústria automobilística, onde existem
50% do seu consumo gerado através da geração eólica, fato
grandes avanços na área das células de energia. Na busca
que evidencia a segurança deste tipo de geração quando se
de uma fonte renovável de hidrogênio (água + eletricidade
utiliza critérios ao mesmo tempo inteligentes e flexíveis.
= hidrogênio + oxigênio), a energia eólica pode ser usada
Existe também a necessidade de uma perfeita integração
como uma fonte para a produção deste produto. A substitui-
dos parques eólicos com a rede de distribuição de energia,
ção de combustíveis fósseis e nucleares por opções renová-
sendo que já se dispõe de soluções como gerenciamento de
veis continuará acontecendo, parcialmente em função dos
energia reativa e regulação de tensão, elementos necessá-
aumentos de custos destes combustíveis e a necessidade de
rios tanto para situações críticas causados por curto-cir-
se reduzir a dependência de matérias-primas importadas
cuito ou gargalos na rede, como para operação em condi-
que se tornam cada vez mais escassas. O rendimento anual
ções normais. Desta forma, o comportamento dos parques
de um moderno parque eólico de vários megawatts poderia
7
Subestação de
transmissão
Centro de
serviços
DUN
ENERCON
Sistema de
controle
EVU (P,Q)
••
EVU
rede
Tecnologia de rede: parques eólicos atuais comportam-se com usinas convencionais. Consequentemente existem soluções para situações críticas
(curto-circuito na rede e sobrecargas) e para operação normal (gerenciamento de potência reativa e regulação de tensão).
8
suprir as necessidades anuais de 1.000 carros elétricos, e
A ENERGIA DEVE PERMANECER ACESSÍVEL
este exemplo demonstra que a energia eólica poderia se
A escassez de combustíveis fósseis fará com que os custos
tornar um importante fator para a disseminação destes au-
da energia elétrica continuem aumentando, eliminando ra-
tomóveis no futuro.
pidamente a diferença com a supostamente cara energia
Os preços da energia elétrica aumentaram no começo do
renovável. O constante desenvolvimento da tecnologia eólica
ano na Alemanha, com as empresas geradoras tentando atri-
resulta em usinas cada vez mais potentes, aliado ao fato
buir este fato aos custos associados com a geração eólica.
que novas regulamentações como a Lei Alemã de Energias
Este é um argumento inválido, pois fontes renováveis de
Renováveis criam um novo estímulo ao desenvolvimento de
energia representam apenas 2,7% do custo total da eletri-
novos equipamentos. O custo da energia gerada por usinas
cidade. Na realidade os preços dos combustíveis fósseis é
eólicas caiu mais de 50% durante a última década e certa-
que causaram estes aumentos, fruto de uma conjunção de
mente continuará caindo no futuro.
aumento na demanda mundial e redução das fontes disponí-
O crescente aumento na eficiência das usinas eólicas pos-
veis. Além disso, devemos considerar que a energia barata
sui um significado especial neste contexto, e a ENERCON
gerada por usinas antigas e depreciadas está chegando ao
fornece um bom testemunho a respeito deste tema. Um bom
fim, enquanto que as novas usinas não tem como produzir
exemplo do uso de tecnologia avançada é a nova geome-
energia naquele patamar de preços.
tria das pás do rotor introduzida em 2004, que aumentou
Os preços atuais da energia não refletem totalmente o im-
a rentabilidade das usinas, reduziu as emissões sonoras e
pacto causado nos serem humanos ou os danos causados no
reduziu as cargas no parque gerador eólico. Atualmente
meio ambiente pela operação de usinas que utilizam com-
as torres de fixação do gerador possuem mais de 100m e
bustíveis fósseis. Caso todos estes fatores fossem conside-
constituem uma demonstração adicional da busca por uma
rados a energia eólica seria mais econômica que as fontes
maior eficiência. Um sistema patenteado de controle de tem-
convencionais, além do fato de contar com uma avançada
pestades garante a disponibilidade de operação do parque
tecnologia que resulta em uma produção de energia extre-
mesmo com velocidade do vento igual a 25 m/s, ou aproxi-
mamente eficiente em relação a outras fontes renováveis.
madamente 90 km/h. Na ocorrência de rajadas a geração
harting tec.News 14 (2006)
é reduzida de forma controlada e todo o sistema
permanece conectado à rede ao invés de um desligamento total. Este fato é especialmente útil em
localidades sujeitas e fortes rajadas de vento, pois
se evita uma redução de faturamento e sobrecargas na rede de distribuição.
Como um exemplo inequívoco do avanço tecnológico dos geradores eólicos, um moderno gerador
multi-megawatt produz em um dia a eletricidade
que era produzida em um ano em 1990. Novos
geradores de grande potência oferecem ótimas
perspectivas, pois otimizam a exploração de áreas cada vez mais escassas e permitem a substituição de geradores antigos por outros da classe
megawatt.
Vários fatores positivos na indústria de geração
eólica alemã vêm sendo acompanhados com grande interesse em outros países. Exemplo marcante
deste interesse vem do fato de 50% dos equipamentos alemães para geração de energia eólica
terem sido exportados em 2004.
PRÉ-CONDIÇÕES ESSENCIAIS
PARA A HUMANIDADE
Em comparação às últimas duas décadas, a aparência da indústria de geração de energia elétrica
mudará muito rápido nos próximos 20 anos. É
nosso dever atuar de forma conjunta para a transformação positiva desta indústria, com grandes
desafios para a energia renovável, pois ela possui
enorme responsabilidade para a expansão dos
sistemas geradores no futuro. Fontes de energia
sustentáveis são essenciais para a humanidade.
Certamente será indispensável a utilização da
energia eólica em conjunto com outras formas de
geração renovável e sistemas de armazenamento.
Todos estes fatores fazem direcionar nossos esforços no sentido de haver uma mudança energética
ao invés de alteração climática.
9
R e d e s
&
c o n e c t i v i d a d e
Andreas Huhmann
TI na automação industrial com a HARTING
TI na automação industrial diz respeito ao uso de uma única rede baseada em Ethernet para a comunicação tanto
no escritório como na área industrial. Este conceito leva a automação para um novo estágio em termos de qualidade, tempos de atuação e flexibilidade. Enquanto isto é certamente uma boa notícia para o alto escalão de empresas
manufatureiras, existem também vários benefícios e novos campos de aplicação para os gerenciadores das redes e
especialistas em automação.
10
harting tec.News 14 (2006)
���������������������
Com a esperada entrada das tecnologias de informação na
SIMPLES, RÁPIDA E SEGURA: UMA REDE DE AUTOMAÇÃO TI
área de manufatura, a consistência e continuidade de comu-
Os componentes ativos e passivos são cruciais para a funcio-
nicação entre o escritório e as máquinas tornam-se possíveis.
nalidade das redes de comunicação e sua configuração se-
Tal ocorrência deve-se ao fato de tanto a fábrica como o am-
gue os mesmos princípios das topologias de rede. Citando um
biente de escritório possuírem uma base comum de comuni-
exemplo, um switch tem sua função otimizada para a conexão
cação, sem fronteiras artificiais como “gateways”. A harting
em estrela que representa uma situação clássica de ambientes
fornece uma visão excitante do futuro da TI na automação,
de escritório, onde várias estações de trabalho similares estão
atuando como um especialista inovador na área de redes.
em direta proximidade.
Em um ambiente industrial as topologias são derivadas de
TI NA AUTOMAÇÃO SIGNIFICA: UMA REDE PARA TUDO
uma dada utilização, como por exemplo em uma situação de
TI na automação diz respeito à fusão de redes que eram an-
manuseio de materiais, onde os sistemas de acionamento de
teriormente usadas em paralelo dentro de ambientes indus-
motores são conectados em linha um após o outro. Em um
triais. Desta forma existem redes distintas para acionamentos,
ambiente industrial normalmente não é possível construir o
segurança e para integração MES. Atuando como elementos
cabeamento antecipadamente como ocorre normalmente em
de integração, sistemas MES conectam o processamento de
um escritório, pois a rede pertence ao módulo do sistema que
pedidos no nível ERP aos sistemas de produção no ambiente
é produzido e testado pelo fornecedor. A integração na rede
industrial. O resultado é uma rede única para o ambiente de
ocorre no ambiente fabril, idealmente de uma maneira que
escritório e para a manufatura baseada na Ethernet.
é completamente transparente e sem interrupção no sistema.
Rede no escritório
Switch
Caixa de distribuição
Topologia de uma rede TI na automação
ESTRELA
LINHA / ANEL
Painel de
controle
Painel de
controle
LINHA HÍBRIDA
Fornecimento de energia - 24 volts
Componentes de rede para TI na automação
Switch híbrido
IP30/IP67
Switch IP67
Switch IP30
Painel de controle
Painel de controle
Dispositivos para automação
Fonte
chaveada
Acionamento
PC
EQP : equipamento �����������������������������������������������
TO/AO: outlet para telecomunicação/outlet para aparelho
��������������
HMI
Robô/módulo
Dispositivo I/O
Componente
de rede ativo (switch)
���������������������������������
Módulo
de segurança
��������������
Ambiente de TI na automação
���������������������
11
Fornecimento de energia - 24 volts
Componentes de rede para TI na automação
Switch
Nestes casos, para se garantir a comunicação dentro e entre
Caixa de distribuição
os módulos, faz-se necessário o uso de componentes de rede
Switch híbrido
IP30/IP67
Switch IP67
Switch IP30
para as várias filosofias de instalação.
INSTALAÇÃO DESCENTRALIZADA COM GRAU DE PROTEÇÃO IP67
IP67automação
descentraDispositivos para
Componentes IP67 são ideais para uma instalação simples e
Painel de controle
Painel de controle
Híbrido IP67 &
IP30
lizado
descentralizada, pois estes produtos podem ser usados direta-
Topologia de uma rede TI na automação
Centralizado / descentralizado IP30
Configuração dos componentes de rede
Fonte
chaveada
Acionamento
PC
HMI
Robô/módulo
entre o sistema de automação e rede, podendo integrar
totalPainel
de
ESTRELA
controle
mente funções de gerenciamento de rede e PROFINET.
LINHA / ANEL
EQP : equipamento �����������������������������������������������
TO/AO: outlet para telecomunicação/outlet para aparelho
��������������
Dispositivo I/O
P
c
Componente
de rede ativo (switch)
���������������������������������
INSTALAÇÃO DESCENTRALIZADA OU CENTRALIZADA COM
SWITCHES IP30
O switch IP30 é usado na topologia estrela para a conexão de
�����������������������������
utomação
máquinas e na versão não-gerenciada representaFornecimento
um ponto de energ
LINHA / ANEL
de consolidação para a transferência de informações para a
Painel
Painel
decaracterizados
LINHA HÍBRIDA
rede.de
Estes produtos
são
pela montagem rápida
controle
controle
e fácil em trilhos utilizados para a fixação dos demais dispo-
ESTRELA
Componentes de rede para TI na automaçãositivos dentro de painéis.
Switch IP67
Painel de
controle
ESTRELA
Painel de
controle
CRESCENTE RELEVÂNCIASwitch
DE SWITCHES
híbrido INDUSTRIAIS
Na primeira migração para
Ethernet que ocorreu há alguns
IP30/IP67
Fornecimento de energia - 24 volts
anos, o conceito vigente era que os componentes ativos da
LINHA HÍBRIDA
rede exigiam apenas diagnósticos locais, não havendo necessidade de características adicionais de gerenciamento. Hoje
a automação
em dia isto não é mais válido, sendo um consenso a necessidade maior funcionalidade de gerenciamento.
h IP67
Switch híbrido
IP30/IP67
Fornecimento de energia - 24 volts
Topologia de rede industrial
O gerenciamento do switch é necessário em uma aplicação
industrial para administrar
Switch IP30de forma confiável tanto as aplicação de automação
de TI.
Painel decomo
controle
Painel
A decisão a respeito de qual forma de gerenciamento deve
ser utilizado depende não apenas da aplicação, mas também
mente no ambiente industrial sem a necessidade de armários
Dispositivos
automação
ou caixaspara
específicas.
Consequentemente a utilização de com-
Distribuidor
intermediário
ponentes com IP67 permite a construção extremamente flexí-
h híbrido
IP67
vel de uma topologia específica, seja ela em linha ou anel.
Switch IP30
Painel de controle
SWITCHES HÍBRIDOS COM GRAU DE PROTEÇÃO IP67 E
IP30
400 V
Painel de controle
24 V
Rede de automação
Ethernet
O conceito híbrido faz aFonte
integração armários e redes de uma
Acionaforma especial, pois permite
cha- a conexão de redes Ethernet com
mento
veada
grau de proteção IP67 ao
mesmo tempo em que oferece IP30
Rede IT
PC
HMI
R
para as conexões dentro do armário de controle. Consequentemente os switchesPainel
híbridos
de funcionam
controle como uma interface
Redes separadas para automação e TI
TO/AO: outlet para telecomunicação/outlet para aparelho
�����������������������������������������������
Aciona12
mento
PC
HMI
Robô/módulo
Componente
de
��������������
Dispositivo I/O
harting tec.News 14 (2006)
do tipo de ambiente na qual a automação
●
Redundância paralela
estará inserida. Como exemplo, uma rede
●
Corte de porta em cada porta
separada sem integração vertical ou pro-
●
Ativação da sinalização de contato por
tegida por um firewall também pode ser
porta
construída com switches não-gerenciados.
●
Normalmente estas redes não são usadas
3. Em adição ao tradicional escopo de ge-
para automação, mas apenas para a aqui-
renciamento baseado em SNMP, switches
sição de dados. Nestes casos a função do
gerenciados permitem o gerenciamento
switch abaixo do firewall é de distribuidor,
baseado na web facilmente operável atra-
não resultando em paradas de produção
vés de um browser.
em caso de falhas neste equipamento.
Consequentemente os switches com este
10 ou 100 Mbps por porta
4. Em adição ao gerenciamento SNMP,
Aplicação industrial
escopo funcional realizam tarefas bastan-
switches com gerenciamento adicional
possuem funções expandidas, tais como
te limitadas. Ainda assim estes switches simples são frequen-
função I/O PROFINET ou snooping IGMP, usados em Ethernet
temente indicados para aplicações em automação, pois sua
IP.
simplicidade se traduz em facilidade para o usuário. Uma
aplicação de fieldbus também pode ser assumida neste caso,
TI NA AUTOMAÇÃO EXCEDE OS PADRÕES EXISTENTES
onde acopladores, comparados a switches em uma topologia
Observada superficialmente, a padronização internacional da
de redes, são utlizados em alguns poucos casos.
infra-estrutura passiva segue o caminho da separação física
A situação é totalmente diferente em solução de Ethernet cha-
entre a automação e as redes TI.
veadas. Este conceito requer uma forte segmentação lógica,
A automação é descrita como uma ilha dentro da rede de
que não pode ser realizada com switches não-gerenciados.
um prédio industrial. A rede do prédio industrial, conforme
Diagnóstico central via uma ferramenta de gerenciamento de
definição da padronização ISO/IEC 24702 está localizada
rede também é útil de forma a se garantir antecipadamente
fora desta ilha, enquanto que o ambiente dentro desta ilha
a disponibilidade da rede.
está descrita na norma IEC 61918. Olhando-se atentamente
Os switches harting suportam o gerenciamento de funções
o rascunho destas duas normas percebe-se, entretanto, que
via SNMP ao mesmo tempo em que pode-se usar funções es-
os dois trabalhos facilitam o estabelecimento de uma rede
pecíficas integradas de alguns protocolos fieldbus, como por
única. O conector harting cobre tanto o padrão genérico de-
exemplo PROFINET. Consequentemente um switch pode ser
finido na ISO/IEC 24702 como o padrão PROFINET da IEC
duplamente visível, tanto como uma ferramenta de diagnós-
61918, e desta forma uma rede única de TI na automação pode
tico como um administrador de rede.
ser estabelecida baseada nesta família de conectores. Este
entrelaçamento de redes, que também podemos chamar de
ALTA FUNCIONALIDADE E CONVENIÊNCIA: SWITCHES
convergência, é essencial para se obter a máxima sinergia
PARA CADA APLICAÇÃO
possível com vários efeitos positivos para os usuários. Para a
1. Em adição à Ethernet padrão no nível 2, switches não-geren-
realização deste objetivo é imperativo que tanto as exigências
ciados são equipados com funcionalidade básica PROFINET
das redes TI como aquelas de automação sejam respeitadas,
e ETHERNET-IP
fato totalmente atendido pela harting com os produtos desti-
2. SmartCon, um sistema que facilita a configuração de swi-
nados à TI na automação.
tches não-gerenciados através de um amplo leque de opções.
Os seguintes sistemas podem ser configurados com SmartCon:
●
Priorização de porta
●
Auto-negociação por porta
●
Filtro multicast por porta
●
Full e half-duplex por porta
Andreas Huhmann
Director Market Management
Division Industrial Communication and
Power Networks
harting Electric GmbH & Co. KG
[email protected]
13
I n t e r n a c i o n a l
Tomas Ledvina
Tomada HC 350 percorre o mundo inteiro nos motores
de tração de trolebus
Qualquer um que já tentou fazer manutenção ou verificação no compartimento de motores de um ônibus certamente amaldiçoou a dificuldade de acesso e a falta de espaço. Imagine então o que um engenheiro de manutenção
teria a dizer a respeito disso. Se os cabos de conexão estiverem fixos no motor ou em um borne, será necessário
desconectá-los ou remover o motor totalmente do veículo, com grandes custos em função do tempo exigido para
esta operação e riscos de danificar os cabos.
14
harting tec.News 14 (2006)
tator foram conectados diretamente
à tomada HC modular, permitindo a
remoção total dos bornes.
O primeiro motor que utilizou a tomada HC Modular 350A foi produzido em 2004 e montado no trolebus
SKODA 24Tr IRISBUS, planejado
para entrar em operação na sua
cidade natal, Pilsen. Os resultados
foram muito bons e outros trolebus
foram fabricados para uso nas cidade de Zlin e Pilsen já em 2005. Esta
solução também foi aplicada nos trolebus articulados SKODA 25Tr IRISBUS para uso em outras duas cidade
checas: Zlin e Ceske Budejovice.
Motor ML 3444 K/4 para o trolebus NEOPLAN com a tomada HARTING no lado direito
Motores terminados diretamente
com a tomada HC Modular 350A
Os engenheiros da Skoda Pilsen, fabricante de trolebus de
foram usados com sucesso nos trolebus NEOPLAN. Sessen-
renome mundial, estavam buscando uma solução há muito
ta destes equipamentos estão em uso em Boston, Estados
tempo em função de não existirem tomadas para corren-
Unidos. Metade deste total é articulada e usam um par de
tes tão elevadas. Esta situação mudou quando a harting
motores de tração Skoda.
introduziu os contatos para 350 e 650A com a tecnologia
A idéia nascida em Pilsen gerou um grande sucesso no
de conexão axial.
stand da Skoda no mês de novembro/2005 em um feira do
Os projetistas da Skoda Pilsen perceberam novas oportuni-
setor em Dallas, Texas. O conceito se espalhou por outras
dades e não se limitaram a usar as tomadas HC como meros
empresas de trolebus e agora vários fabricantes de bondes
elementos de conexão entre o motor de tração e seu aciona-
também escolheram este motor para seus veículos.
mento. Eles integraram a tomada na estrutura do motor de
Suas principais vantagens: instalação e remoção de toda
uma forma bastante inovadora, criando um equipamento
a unidade de tração de forma rápida e livre de erros, além
muito compacto. Pontos de conexão no enrolamento do es-
de um projeto simples que gera economia em materiais e
custos de mão-de-obra.
Lubomir Kousal
Technical Section, Design Department
Skoda Electric, BU – Traction Motors, Pilsen,
Czech Republic
Josef Schuster
Technical Section, Design Department
Skoda Electric, BU – Traction Motors, Pilsen,
Czech Republic
Motor 20ML 3550 K/4 durante a instalação no trolebus SKODA 24Tr
IRISBUS. Um cabo com metade da tomada HC Modular com contatos
axiais serão conectados no motor.
Tomas Ledvina
Product Manager EL&EC
harting s.r.o., Prague, Czech Republic
[email protected]
15
I N T E R N A C I O N A L
Kenichi Kashima
Onda Milimétrica para Comunicação em Alta Velocidade
O grupo de produtos para banda larga sem fio da Hitachi é uma área de negócios envolvida no projeto, desenvolvimento,
fabricação e vendas de equipamentos usados em transmissões, supervisão através de imagens e comunicação sem fio.
Especialmente na comunicação sem fio, os produtos Hitachi usam comprimentos de onda milimétricos e sub-milimétricos para aplicação onde se exige alta velocidade. Para aplicações com comprimento de onda milimétrico, usa-se
normalmente uma banda de 60GHz.
Desde 2000 os padrões e normas japoneses para comuni-
chegar a 2,5GHz, sendo ideal para a transmissão de grande
cação sem fio foram revisados com o objetivo de uso de
quantidade de dados em curta distância. As freqüências são
ondas milimétricas. Com estes novos padrões e uma banda
atribuídas na faixa licenciada de 54,25 a 59GHz e na faixa
de 60GHz, pode-se obter uma transmissão de dados com
não-licenciada de 59,0 a 66GHz. Duas bandas podem ser
elevada velocidade. Entre as aplicações que utilizam banda
selecionadas para usos diferentes.
de 60GHz podemos destacar redes LAN de super-alta velocidade, transmissão de imagem sem fio, radares com onda
ÚLTIMOS DESENVOLVIMENTOS
milimétrica e múltiplas transmissões de TV.
A HITACHI desenvolveu dispositivos para transmissão sem
VANTAGENS / DESVANTAGENS
redes LAN sem fio de super-alta velocidade, usadas em op-
Uma onda em 60GHz não é apropriada para comunicações
eradores de ferrovia e empresas de telecomunicação. Para
em longa distância em função de grande atenuação causada
aplicação de transmissão de sinais de TV de alta definição
pelo ar, comparada à bandas menores. Por outro lado, pode-
sem compressão chegou-se a uma velocidade de transmissão
fio com banda de 60GHz para sistemas de acesso móvel e
16
se ter uma melhor ocupação de freqüências em função da
igual a 1500 Mbps.
possibilidade de se repetir a banda de 60GHz em bandas
As interfaces destes dispositivos de telecomunicação são
menores. Outra vantagem é que poucas interferências são
10/100Base-TX, 1000Base-TX e 100Base-T. Os padrões de
geradas enquanto que a banda ocupada por canal pode
transmissão podem ser SD-SDI (standard definition serial
harting tec.News 14 (2006)
Antena de onda milimétrica para sinais elétricos (RJ45 3A)
Antena de onda milimétrica para sinais ópticos (Push Pull Power)
digital interface) e HD-SDI (high-definition serial digital
qualidade da conexão elétrica. Ao mesmo tempo é impor-
interface). Desta forma os equipamentos existentes podem
tante a redução dos tempos de montagem em campo.
ser usados sem qualquer problema.
Para atender estes requisitos, a Hitachi adotou os conectores
A velocidade de transmissão pode variar de 100 a 1000
harting RJ Industrial DATA 3A com proteção a raios UV
Mbps e é aplicável para a transmissão de grande quan-
para a comunicação de dados e o conector harting Push
tidade de informações nos sistemas de grande tráfego em
Pull para o fornecimento de energia para o dispositivo.
telecomunicação. Este conceito já está em uso por empresas
ferroviárias, empresas privadas e governos que possuem
PROJETOS FUTUROS
sua própria rede de comunicação. Espera-se que o mercado
Existe um aumento na demanda por sistemas que combi-
de comunicação sem fio com alta velocidade crescerá rapi-
nem transmissão de dados e supervisão de imagens com
damente.
tecnologia sem fio. A Hitachi utilizará sua experiência na
área de transmissão, supervisão e comunicação sem fio
PARCERIA
para atender aos requisitos deste mercado emergente.
Os equipamentos de transmissão sem fio são projetados
para uso externo, portanto a confiabilidade das conexões
expostas ao ambiente externo é um fator muito importante.
Eles devem suportar a ação de água e pó, mantendo a ro-
Kenichi Kashima
Wireless Broadband Project Team
Hitachi Kokusai Electric Co., Ltd.
bustez mecânica por vários anos de tal forma a garantir a
17
R e d e s
&
c o n e c t i v i d a d e
Volker Sorhage
Soluções de interfaces
híbridas para a próxima
geração de infra-estrutura
de acesso sem fio
A banda larga sem fio revolucionará todos os aspectos da
vida das pessoas ao permitir o acesso total a informação
em qualquer lugar. Novas tecnologias sem fio como WiMAX (Wordwide Interoperability for Microwave Access
- Interoperabilidade mundial no acesso por microondas),
que permite a criação de novas aplicações para usuários
profissionais e domésticos em países industrializados e
emergentes. Através de soluções especiais de conectividade, a HARTING atende as exigências elétricas e ambientais empresas operadoras globais e contribui decisivamente para a criação da necessária infra-estrutura que
fica exposta ao tempo.
Não existe dúvida que o mundo caminha para as comunicações sem fio de uma forma muito mais rápida e abrangente
que havia sido previsto anteriormente. A transição para a
comunicação sem fio começou com a revolução criada pela
Internet, que evoluiu de um mecanismo para troca de dados
eletrônicos para solução mundial de comunicação que deve
estar sempre disponível. O advento da tecnologia Wi-Fi e
dos chamados hotspots é apenas um começo. Ao oferecer
acesso móvel de Internet, os hotspots permitem a conexão
dentro de uma área limitada dos usuários. Muito embora
isto represente um aumento no alcance da Internet, os
usuários ainda ficam com sua movimentação limitada. Os
usuários desejam mobilidade total e este fato alimentará a
convergência da indústria de telecomunicações, que por sua
vez está desenvolvendo novos padrões de comunicação que
ampliarão o alcance das redes sem fio em todo o mundo.
Em função destas novas tecnologias, as operadoras de telecomunicação retardaram a expansão das redes de fibra
óptica. Os engenheiros estão se concentrando em novos produtos e serviços que permitirão o uso da banda larga sem
fio em uma ampla escala.
18
harting tec.News 14 (2006)
USO
TECNOLOGIA
VELOCIDADE
PADRÃO
ALCANCE
WPAN
UWB
110 – 480 Mbps
IEEE 802.15.3a
Up to 10 m
WLAN
WiFi
Up to 54 Mbps
IEEE 802.11g
Up to 100 m
WMAN
WiMAX
Up to 75 Mbps
IEEE 802.16-2004
Typ. 5 – 10 km
WWAN
UMTS / WCDMA
Up to 2 Mbps
3G
Typ. 10 – 15 km
Visão das tecnologias de banda larga sem fio
TECNOLOGIA DE BANDA LARGA SEM FIO
computadores. UWB por sua vez oferece uma conectividade
Hoje em dia a comunicação sem fio em alta velocidade com-
com alcançe restrito, como aquela existente na conexão de
preende um número de tecnologias coexistentes e que aca-
equipamentos de entretenimento doméstico ou USB sem
bam se superpondo. Wi-Fi, WiMAX, 3G e Ultra Banda Larga
fio. Como fica claro, cada tecnologia é adequada para uma
(UWB) são usadas para se formar a infra-estrutura mundial
situação particular.
da Internet sem fio em alta velocidade
Enquanto Wi-Fi é ideal para a conexão de áreas isoladas,
WIMAX - TECNOLOGIA SEM FIO PARA A “ÚLTIMA MILHA”
WiMAX e 3G são necessária para aplicações em longa
WiMAX é a tecnologia sem fio para banda larga baseada
distância. Tanto WiMAX como 3G são usadas por serem
na especificação IEEE 802.16-2004. Hoje em dia pode-se
destinadas a situações de uso específicas: 3G é ideal para
conectar a banda larga através de cabos usando-se T1, DSL
dispositivos móveis como PDAs e telefones celulares, en-
ou modem à cabo. WiMAX é um padrão ainda em evolução
quanto que a WiMAX funciona melhor com plataforma de
de conexão sem fio de um ponto para vários pontos, sendo
Escritório de grande porte
Escritório de médio porte
Escritório de
pequeno porte
Home Office
Ponto a multi-ponto
Ponto a ponto
Provedor de serviços
Soluções HARTING para a infra-estrutura de redes sem fio
19
Max pode se tornar uma peça importante na estrutura de
serviços de banda larga.
Um sistema típico de acesso sem fio de um ponto para vários
é composto de dois elementos chave: a estação rádio-base
e o equipamento de conexão com o assinante. A estação
rádio-base, normalmente construída com racks de 19”, faz
a conexão com a rede básica. Ela utiliza antenas externas
para enviar e receber dados em alta velocidade com os usuários e se comunica com a rede de infra-estrutura através
de equipamentos sem fio como links de rádio apontados uns
aos outros. Desta forma elimina-se a necessidade de uma
vasta e cara infra-estrutura com cabos, ao mesmo tempo
em que permite uma grande flexibilidade e baixo custo na
solução de última milha. O receptor normalmente está inteInterface de instalação rápida para Ethernet híbrida
grado no dispositivo de recepção no lado do usuário, como
um computador laptop.
utilizada na última milha da mesma forma que os “hotspots”
Outro aspecto fundamental da infra-estrutura da rede é a
são usados nos últimos metros de uma rede em um prédio.
topologia da rede e os pontos de instalação da rede e dos dis-
Em adição à conexão de banda larga na última milha, Wi-
positivos. As redes sem fio são projetadas tipicamente como
MAX oferece aplicações diversas como hotspots, rede de
micro-células ou pico-células em regiões metropolitanas,
telefonia celular e conectividade em alta velocidade dentro
com várias estações com antenas externas cobrindo uma
de empresas. De uma forma geral o WiMAX possui um al-
área de alguns pouco metros à vários quilômetros. Ao invés
cance de até 50km.
de se instalar várias BTSs e BSCs em grandes armários de
WiMAX está sendo aplicada em três fases. Na primeira a
19”, o futuro conceito de infra-estrutura terá uma forma
tecnologia WiMAX (conforme IEEE 802.16-2004) é instala-
mais descentralizada e dividida em pequenos equipamentos
da usando-se antenas externas para servir os usuários já
de uso interno conjugados a unidades externas atuantes e
existentes em uma localidade fixa. Na segunda etapa an-
dotadas de inteligência. A unidade externa será dotada de
tenas internas são incluídas de tal forma a permitir uma
um receptor de rádio e instalada em uma caixa robusta a
simplificação da instalação em um dado local. A fase três,
prova d’água próxima à antena.
planejada para 2006, é baseada no padrão IEEE 802.16e. O
Tipicamente a unidade interna fornece informações e ener-
equipamento para uma rede móvel certificada pelo fórum
gia à unidade externa por meio de cabos. A interface de
WiMAX estará disponível nesta época, possibilitando um
dados é normalmente baseada em padrões industriais, como
movimentação total aos usuários dentro da área de serviço
Gigabit Ethernet baseada em cobre ou fibra óptica. Nestas
sem perda de conexão.
condições pode-se ter um comprimento de até 100 m com
cabos de cobre e até 2.000 m para fibra óptica, permitindo
EXIGÊNCIAS DA INFRA-ESTRUTURA DA REDE
ao operador da rede instalar o equipamento de banda larga
A possibilidade de oferecer conexão de banda larga sem fio
sem fio de forma rápida e flexível.
reduz os custos de instalação e consequentemente os custos
20
totais dos operadores destes serviços. Desta forma o Wi-
SOLUÇÕES HÍBRIDAS PARA TELECOM
MAX, pode alterar profundamente a economia de qualquer
Com a crescente instalação de infra-estrutura para redes
local onde os custos de se instalar ou melhorar linhas fixas
descentralizadas, tempos de instalação, confiabilidade e
para banda larga é proibitivamente caro, como em países
longevidade sob as mais variadas condições climáticas se-
emergentes. Em países como China, Índia e México, onde
rão fatores de sucesso para os provedores de serviço e ope-
a infra-estrutura fixa não está totalmente instalada, o Wi-
radores de rede. A harting está apoiando os seus clientes
harting tec.News 14 (2006)
tálicas. No lado do dispositivo
existe a possibilidade de integração através de bases embutidas
e de acoplamento. O uso de componentes SMD tanto para dados
como para potência no lado dos
dispositivos reduz os custos de
fabricação e permite um alto
grau de densidade dentro do encapsulamento.
A harting também está usando o
uso da tecnologia de terminação
rápida HARAX®, que permite a
conexão dos cabos nos condutores sem o uso de qualquer ferramenta especial. A concepção dos
conectores para Ethernet permite uma terminação simples e
rápida tanto em versões apenas
para dados como em variantes
Interface Ethernet híbrida Gigalink RJ45
híbridas.
com as melhores soluções de conectividade existentes no
INTERFACES HÍBRIDAS BASEADAS
mundo. O Grupo Tecnológico oferece uma interface total ao
EM PADRÕES INDUSTRIAIS
mesmo tempo simples e extremamente segura.
O conector RJ Híbrido é uma solução de interface que inte-
Uma completa linha de conectores foi desenvolvida para
gra tanto as linhas de dados como de energia em um conec-
o uso em ambientes externos submetidos a condições ex-
tor dedicado às redes híbridas de Ethernet. A geometria do
tremas. Esta família foi desenvolvida tendo como base o
conector garante uma perfeita separação entre os contatos
conector RJ45 para cabos de cobre o conector LC para fibra
de potência e dados, permitindo que uma sensível redução
ópticas, portanto a solução para os sistemas futuros descen-
de custo no sistema total com o uso de cabeamento híbri-
tralizados já existe.
do.
Exigências das soluções de conectividade externa em te-
Interfaces híbridas para Ethernet estão disponíveis em três
lecom:
versões
●
Baseadas nas interfaces industriais padronizadas como
RJ45 ou LC
INSTALAÇÃO FÁCIL DO RJ45
●
Proteção contra água e pó em IP65 e IP67
A rápida instalação da interface híbrida é baseada no módu-
●
Proteção contra raios UV
lo RJ45 integrado em uma carcaça Han® 3A especialmente
●
Estrutura de cabeamento híbrida que integre dados e po-
desenvolvida que permite o uso na maioria das aplicações
tência
externas. Esta carcaça está disponível em plástico com
●
Blindagem contra interferência eletromagnética
graus de proteção IP65 e IP67.
●
Materiais resistentes à corrosão
Com a tecnologia de conexão HARAX® o usuário pode co-
●
Instalação fácil para comprimentos de até 100m para ca-
nectar cabos de dados sólidos e flexíveis com AWG 22 sem
bos de cobre e até 2km para fibras ópticas
a necessidade de ferramentas especiais. Os quatro contatos
As soluções de conexão estão disponíveis em graus de pro-
de potência do módulo híbrido também foram desenvolvidos
teção IP20 e IP65/67, tanto em carcaças plásticas como me-
com a tecnologia HARAX®, permitindo o uso de cabos mul-
21
tifilares de até 1,5 mm2 para cargas
com até 16 A e 48 V.
Terminados com os cabos híbridos
apropriados para Categoria 5 com
AWG 22 para os sinais de dados,
pode-se conseguir um comprimento máximo de 100m com até 6 pares
de conectores. Esta interface está de
acordo com o desempenho de canal
em Classe D conforme a ISO / IEC
11 801-2002, permitindo o uso de
Ethernet Rápida em 100Mbps. Os
conectores para painel são compatíveis com RJ45, permitindo desta
forma o uso de cabos previamente
montados.
GIGALINK RJ45
Gigalink RJ45 excede as exigências
da Categoria 6 de acordo com TIA/
Interface Ethernet híbrida Gigalink Fibra Óptica
EIA 568 B.2-1:2002-06, EM 50173-
22
1:2002 e ISO/IEC 11801:2002-09. O módulo de dados RJ45
GIGALINK FIBRA ÓPTICA
com categoria 6 é integrado em uma carcaça Han® 3A pa-
A versão com fibra óptica permite o fornecimento de ener-
drão que pode ser usada para a maioria das aplicações ex-
gia e dados em alta velocidade. Esta opção conta com grau
ternas. Esta carcaça está disponível em plástico e metal
de proteção IP65/67 e oferece a melhor solução quando se
(grau de proteção IP67/IP67).
exige longas distâncias de transmissão e altas taxas de ve-
Os dois contatos do módulo híbrido de potência são baseados
locidade, sem os problemas EMC existentes nos cabos de
em contatos Han® D, permitindo o uso de cabos multifilares
cobre. O conector Gigalink com fibra óptica é baseado na
com uma seção transversal de até 2,5mm2 para cargas de
solução Gigalink RJ45, com a única diferença da mudança
até 12A e 250 V AC. Alternativamente um módulo de potên-
do módulo de dados.
cia de 48V DC também está disponível.
A integração de fibra óptica com conectores LC de acordo
Os dois contatos do módulo híbrido de potência são baseados
com IEC 61754-20 abre um novo campo de aplicação de
em contatos Han® D, permitindo o uso de cabos multifilares
fibras em ambientes agressivos. Todo o sistema é robusto
com uma seção transversal de até 2,5 mm2 para cargas
e protegido contra vibração e atende totalmente as exigên-
de até 12 A e 250 V AC. Alternativamente um módulo de
cias de IP65/67. As fibras ópticas multimodais permitem
potência de 48V DC também está disponível.
a transmissão em distâncias de até 2km, sendo que as li-
O conector Gigalink RJ45 atende totalmente as normas DIN
nhas de alimentação são os fatores limitantes. A transmis-
EN 60950-1 e DIN EN 60950-22 a respeito das exigências de
são dos 48V normalmente utilizados em telecom em cabos
instalação e segurança na área de tecnologia de informação.
de 2,5mm2 permite o comprimento de várias centenas de
Em adição às exigências elétricas e mecânicas, o conector
metros.
RJ45 Gigalink possui total blindagem metálica para ser usa-
O conector Gigaling com fibra óptica atende totalmente
da em áreas expostas raios e radiação da antena.
padrões normais de telecom como DIN EN 60950-1 e DIN
harting tec.News 14 (2006)
A combinação de cabos de telecom
e conectores Ethernet híbridos
com grande robustez resulta em
um sistema de alto desempenho.
A aplicação sistemática de um
conceito modular para conectores
e cabos permite a cobertura de
várias aplicações, sendo que podemos construir sistemas de cabos
Ethernet sob medida.
CONCLUSÃO
O mundo das telecomunicações
caminha para a banda larga sem
fio. Novas tecnologias de banda
larga e comunicação por rádio
permitem que operadores de rede,
clientes empresariais e domésticos acessem dados e serviços de
Cabo híbrido externo Ethernet
rede em qualquer lugar e a qualquer hora. Estas novas tecnologias
EN 60950-22. Acessórios adicionais, tais como capas de
estão criando uma série de equipamentos para estrutura
proteção e cabos pré-montados completam as soluções de
descentralizada, que por sua vez estão sendo instalados nas
soluções híbridas.
mais variadas condições ambientais, tais como temperatu-
SISTEMAS DE CABOS
A harting desenvolveu uma completa linha de conectores
Mesmo em uma infra-estrutura sem fio os cabos represen-
híbridos para Ethernet baseados em interfaces de dados
tam um elemento fundamental na rede. Erros durante a
padronizadas, tais como RJ45 e LC. Os conectores estão
seleção e instalação dos cabos podem gerar sérios proble-
disponíveis para uma instalação rápida em campo de Giga-
mas na operação da estação rádio base, indo desde a perda
bit Ethernet e Fibra Óptica LC, permitindo que operadores
temporária de dados advindas de distúrbios climáticos à
de rede e fabricantes de dispositivos possam instalar os
falha total da rede. Cabos totalmente funcionais são ele-
equipamentos de forma rápida e fácil nas mais variadas
mentos cruciais em aplicações externas, devendo ser cui-
condições ambientais.
ras extremas e freqüentes intempéries.
dadosamente selecionados na construção de redes de alto
desempenho e elevada disponibilidade.
A harting oferece vários cabos Ethernet que foram desenvolvidos especialmente para uso em ambientes externos. É
possível a transferência de dados nas categorias 5 e 6 de
acordo com ISO/IEC 11801, utilizando-se cabos sólidos, multifilares ou híbridos. Os cabos são submetidos a exigências
de resistência a UV, alto nível de estabilidade mecânica e
ausência de halogênios.
Volker Sorhage
Senior Product Manager
Ethernet & Bus Interface Connectors
harting Electronics GmbH & Co. KG
[email protected]
23
C o n e c t i v i d a d e
&
r e d e s
Martin Ion
HARTING har-bus HM em movimento
Trabalho em equipe dentro do Grupo Tecnológico
Um importante fabricante britânico de equipamentos para telecom utiliza placa de conectores fabricada por empresa
especializada usando conectores de um concorrente com passo 2mm. Inicialmente a HARTING ganhou o contrato de
fornecimento apenas para os conectores fêmea com ângulo de 90°. Considerando o nosso sucesso nesta aplicação, foi
feito um exercício de custos para todo o backplane usando nossos conectores tipo macho da série HARTING HM.
Fig. 1: Backplane HARTING para uso em redes de telecomunicação do
século 21
Utilizando uma máquina de inserção HARTING CPM-A um
testador de backplanes robotizado RoBAT no processo produtivo, a HIS conseguiu demonstrar uma sensível redução
de custos em uma produção anual de 1.000 placas. Para
oferecer um estímulo adicional a este cliente potencial, decidimos oferecer 10 placas protótipo ao mesmo preço das
placas em processo produtivo. Tal fato requereu a cooperação com o fabricante das placas de circuito impresso, VIA
Systems na China.
A harting INTEGRATED SOLUTIONS (HIS) também cotou
NRE (non-recurring engineering charges, custos não re-
Fig. 2: teste de backplane em 2,5 Gbps
correntes de engenharia) para definição da fabricação do
backplane, mas estruturou a cotação de tal forma que estes
custos não seriam cobrados até a aprovação dos protótipos
e envio do pedido das quantidades de produção.
A HIS obteve o suporte da sede da HARTING em Espelkamp,
através de um especialista que apresentou o conhecimento
da HARTING em simulação e validação da integridade de
sinais, que se mostrariam essenciais ao decorrer do ciclo
de aprovação.
Discussões detalhadas ocorreram e revelaram que o backplane possuía um problema de conexão intermitente em
24
Fig. 3: operação do cartão de teste no backplane
harting tec.News 14 (2006)
confirmado a oferta e informado o
prazo de entrega para este desenvolvimento.
Neste momento o processo de aprovação foi novamente acionado e a
HIS recebeu um pedido de 10 peças
de protótipo, a serem fornecidos em
um curto espaço de tempo.
O backplane com 18 camadas e
impedância controlada obteve um
ótimo desempenho nos testes realiFig. 4: conector do backplane mostrando vários comprimentos de contatos, incluindo o tipo com
contato reduzido
zados pelo cliente e foi subseqüentemente aprovado pelo cliente após
um período de exaustivos testes ao
pino de comprimento reduzido em 50% dos conectores do
longo de 4 semanas. No final do processo a HIS demonstrou
backplane. Após discussões com a Unidade Negócios em
que os conectores HARTING HM atingem velocidade de 2,5
Espelkamp, a HIS propôs a criação de uma ferramenta para
Gbps e suportam velocidade máxima de 3,125 Gbps.
construção de um contato HM com comprimento exato para
Uma especificação foi definida e acordada com o cliente,
a resolução do problema. Dentro de poucos dias a HIS tinha
requerendo a fabricação de módulos especializados (fig. 5).
Estes produtos foram fabricados em poucos dias e todos os
testes realizados (fig. 2 & 3).
Os resultados (fig. 6) foram enviados diretamente ao cliente
com parte de um relatório completo. Foram exibidos diagramas de olho tanto para 2,5 e 3,125 Gpbs em trilhas longas
e curtas, resultando na aprovação do produto em questão
de horas.
A HARTING INTEGRATED SOLUTIONS foi definida com o
fornecedor preferencial desta montagem, e em menos de 2
semanas recebeu o primeiro pedido anual juntamente com
os custos NRE que haviam sido temporariamente suspensos.
Depois de um persuasivo trabalho em equipe, a HIS assinou
em novembro de 2005 um contrato com este cliente na condição de parceiro para o fornecimento de todo o consumo
Fig. 5: Cartão de teste
de backplanes.
Fig. 6: Diagramas do Olho - a esquerda um par curto em 3,125 Gbps - a esquerda um par longo em 3,125 Gbps
25
UM PERFEITO EXEMPLO DA CADEIA DE VALOR EM AÇÃO DA HARTING INTEGRATED SOLUTION
Projeto e manufatura de conectores e máquinas de aplicação
Integração total de sistemas e
conhecimento da aplicação de
backplanes
Projeto, simulação e validação de
backplanes e sistemas
Gerenciamento da cadeia de fornecimento
Montagem e inspeção de conectores e componentes
Possibilidade de cotar, projetar e fabricar um contato
com comprimento reduzido do conector HM 2 mm
de forma rápida e segura.
Esforço real conjunto entre a equipe de vendas de
conectores eletrônicos da HARTING UK, vendas da
HIS e HARTING Espelkamp.
Trabalho rápido e profissional da equipe de integridade de sinais em Espelkamp
Utilização de fornecedor na China para uma placa
de alta complexidade com 18 camadas e impedância
controlada com espessura de 5,5 mm
Utilização total da máquina de inserção HARTING
CPM “A” para verificar e inspecionar a altura dos
pinos no backplane
Integração vertical
Talvez a próxima etapa...! Possibilidade futura de
montar o backplane no gabinete com ventiladores,
fontes de alimentação e chicotes elétricos
Teste eletrônico e funcional total
Testado no testador robotizado de backplanes RoBAT
Engenharia com vários aspectos
Uma abordagem de redução de custos que criou o
interesse na HIS
de valor
Embalagem e entrega do produto
Embalagem especialmente projetada pelo Time
de Projeto HIS para o transporte seguro de itens
grandes e pesados como estes backplanes
Martin Ion
Regional Manager
Electronic Division
harting Ltd., UK
martin.ion @HARTING.com
26
harting tec.News 14 (2006)
M i c r o t e c n o l o g i a
Jörg Hehlgans, Detlef Tenhagen
Transponders RFID ligados em rede dentro de um processo produtivo
Após o preenchimento e transporte para o distribuidor e o restaurante, como é que um barril de cerveja volta para o
lugar correto no armazém? Um pequeno transponder faz com que isto ocorra, suprindo a informação necessária para
o correto armazenamento.
Aplicações RFID (radio frequency identification, identi-
PROCESSO DE FABRICAÇÃO
ficação por rádio-freqüência) em transportes e logística
Termoplásticos selecionados possuem uma baixa perda por
de produção exigem campos de leitura cada vez maiores,
inserção e uma constante dielétrica igual a 3, permitindo
mesmo quando próximos à líquidos e metais. Transponders
aplicações em até 180°C. O corpo injetado feito de termo-
convencionais, baseados em folhas (Smart Labels) não são
plástico é revestido de metal através do uso de laser, gerando
adequados para estas situações. Através da utilização de
uma estrutura condutiva tridimensional.
tecnologias MID (Molded Interconnect Devices, dispositi-
O encapsulamento do transponder RFID é também o suporte
vos moldados para interconexão), a harting Mitronics criou
do circuito, sendo que o chip RFID é conectado através do
estruturas de antena tridimensionais que, atuando como
processo “flip chip”. Através de um processo de solda por
transponders passivos na faixa de UHF, permitem um alcan-
ultra-som, o encapsulamento atinge um grau de proteção
ce de leitura de até 5 metros. Ao mesmo tempo, observa-se
entre IP54 e IP67.
a crescente importância da conexão por Ethernet dentro do
ambiente industrial. A divisão da harting voltada para a
EM USO
Comunicação Industrial e Redes de Potência (ICPN) fornece
As amostras funcionais construídas com os vários princípios
a infra-estrutura para a criação das redes, incluindo os swi-
de antena mostram um alto grau de correlação com o resul-
tches industriais e portas de comunicação.
tado das simulações. Os materiais e processos de fabricação
utilizados oferecem uma grande flexibilidade para atender
ANTENAS EM MID 3D
diferentes aplicações
Estruturas truncadas de antena com um perfil de resposta
A função dos transponders passivos RFID foi verificada na
direcional devem ser usadas para transponders passivos
faixa de UHF atingindo um alcance de leitura de até 6 me-
RFID na faixa de UHF (868 MHz). Como exemplos dos prin-
tros. Testes em campo envolvendo a logística de transpor-
cípios de projeto pode-se considerar a antena caminho, an-
tes foram realizados com sucesso e testes adicionais estão
tena tipo F invertido e antenas dipólos, cada uma das quais
previstos.
é estruturada diretamente via um refletor.
27
Barril de cerveja com transponder circular “HARfid RO”
Simulação do diagrama direcional de um transponder
CONEXÃO COM A INFRA-ESTRUTURA ETHERNET
protocolo padronizado UDP. Desta forma os usuários não fi-
Compatibilidade com a rede Ethernet industrial local é de
cam reféns de programas proprietários e complexas técnicas
vital importância para a integração
de programação, podendo trabalhar
da tecnologia RFID nas redes existen-
com grande flexibilidade e simplici-
tes. Isto exige uma análise dos perfis
dade através de um programa nave-
de utilização dos sistemas correspon-
gador da Web para se ajustar todos os
dentes e dos leitores de RFID, de tal
parâmetros para a operação do RFID.
forma a facilitar uma perfeita integra-
Sistemas existentes RS485/422 e
ção dentro da cadeia logística.
RS232 são facilmente integrados atra-
Primeiramente o perfil adequado é
vés do uso do conversor apropriado.
estabelecido através da verificação da
quantidade de dados que chega tanto
RESUMO
na cadeia logística como na seção da
O uso de transponders harting per-
rede utilizando-se o tempo de ciclo do
sistema de leitura. Isto é transferido
no aplicativo subseqüente na forma
mite um grande número de aplicaInterfaces Ethernet com unidades de escrita e
leitura
de pacotes de dados padronizados
ções na automação de processos, indo
desde o controle de processos até a
defesa contra pirataria no gerencia-
com o uso do protocolo de rede TCP/IP.
mento de peça de reposição. Além disso, a harting coordena
Para uma perfeita integração na Ethernet, a harting pode
a compatibilidade dos sistemas de componentes em projetos
trabalhar com fabricantes de sistemas de leitura e oferecer
dedicados e fornece a infra-estrutura ativa e passiva com
os componentes adequados. A configuração individual dos
graus de proteção até IP67.
sistemas de uma aplicação particular é possível através do
Jörg Hehlgans
Head of Marketing & Sales
harting Mitronics AG
[email protected]
Transponder “HARfid LT” para transportadoras e containeres vazios
28
Detlef Tenhagen
Manager Management & Techn. Transfer Sales
Division Industrial Communication & Power Networks
harting Electric GmbH & Co. KG
[email protected]
harting tec.News 14 (2006)
p a d r o n i z a ç ã o
Frank Quast
Uma reluzente história de sucesso
Tratamento de superfícies para tomadas multipolares de acordo com a norma RoHS
As modernas tomadas multipolares são praticamente uma
O QUE É ROHS
interface universal para a conexão de dados e potência em
A norma RoHS (Restriction of Hazardous Substances ,
ambientes industriais. Sendo utilizadas em quase todos
Restrição de Substâncias Perigosas), é a diretriz européia
os segmentos industriais, as tomadas multipolares devem
2002/95/EG determinando o banimento de certas substân-
funcionar sem qualquer problema até mesmo em condi-
cias na fabricação de componentes e dispositivos eletrônicos.
ções ambientais extremas. O projeto e fabricação destas
Nesta categoria estão incluídos chumbo, mercúrio, cádmio,
interfaces são as garantias do sucesso de utilização destes
cromo hexavalente, PBB e PBDE. Esta norma entrou em
produtos, sendo que o formato externo e a aparência são
vigor na Europa em 1° de Janeiro de 2003, havendo um
fatores importantes na utilização destes produtos. Pode-
período de transição para todos os fabricantes envolvidos
se mesmo dizer que a aparência é o cartão de visitas de
até o dia 1° de Julho de 2006. Países como o Japão, Estados
um componente, sendo que as superfícies das bases e
Unidos e China estão discutindo ou colocando em prática
carcaças são determinadas também por questões técnicas
normas similares a esta diretriz européia.
ou exigências previstas na legislação que podem mudar
a qualquer tempo.
29
Superfície pintura epóxi
Superfícies galvânicas
Conceito de superfície HARTING
PINTURA EPÓXI
CONCEITO DE SUPERFÍCIE HARTING
O tratamento superficial de nossas bases e carcaças também
Um processo de busca ao longo de vários anos revelou que
deve seguir as normas RoHS, sendo que a grande maioria
os sistemas tradicionais não atenderiam às necessidades de
dos produtos usados há anos pela harting não são afetados
nossas tomadas multipolares. Ficou claro que na maioria
por esta diretriz. Além de possuírem uma grande aderência
dos casos as exigências de condutividade, processos pro-
ao alumínio de nossas bases e carcaças, a pintura epóxi usa-
dutivo, aparência e resistência à corrosão resultariam em
da atualmente garante uma ótima qualidade de acabamento
soluções anti-econômicas. Criaríamos então uma situação
com aspecto bastante profissional.
onde nossos produtos EMC perderiam eficiência ou teriam
um custo que impediria a sua utilização na grande maioria
SUPERFÍCIES GALVÂNICAS
de mercados relevantes em que atuamos.
Existem várias aplicações onde se requer bases e carcaças
A chave para uma solução ao mesmo tempo tecnicamente
não apenas com elevada resistência mecânica e IP65, mas
sofisticada e economicamente viável foi fornecida pela in-
também compatibilidade eletromagnética (EMC). Bases e
dústria automotiva. Nesta área específica, várias empresas
carcaças EMC devem possuir superfícies condutivas e nes-
alemãs desenvolveram excelente tecnologia para componen-
tes casos os assim chamados processos de cromatização
tes fabricados com alumínio de alta pureza para aplicação
dominam os mercados, especialmente os processos com
no cofre dos motores. Desde Setembro/2005 a harting optou
acabamento amarelado, que oferecem boa resistência con-
por usar o mesmo alumínio de alta pureza da indústria auto-
tra corrosão e baixa resistência elétrica de superfície. A cor
mobilística para as bases e carcaças da série EMC, resultan-
final deste acabamento pode variar de um tom levemente
do em produtos com excelente característica eletromagnéti-
dourado a quase bronze, sendo que variações ocorrem em
ca e grande resistência à corrosão. Através de um processo
função do processo produtivo de cada fabricante. Entretan-
produtivo especial, conseguimos compactar a superfície de
to as superfícies que são tratadas através deste processo
alumínio de tal forma a se obter uma excelente aparência.
podem possuir traços de cromo hexavalente, produto banido pela RoHS, fazendo com que a harting decidisse adotar
RESULTADOS DESTE NOVO CONCEITO
um novo processo de acabamento para as bases e carcaças
Foi possível obter uma superfície condutora com ótimas pro-
EMC.
priedades e total conformidade com a norma RoHS. Ao invés
Aplicações EMC referem-se à capacidade de um dispositivo,
do antigo acabamento levemente dourado, nossas bases e
equipamento ou sistema operar satisfatoriamente em um
carcaças EMC possuem agora um reluzente acabamento
ambiente eletromagnético sem causar distúrbios nos equi-
prateado e são mais um exemplo da excelente qualidade
pamentos adjacentes. Tal consideração é cada vez mais im-
harting.
portante em função do crescente uso de equipamentos com
componentes eletrônicos operando em alta freqüência.
30
Frank Quast
Product Manager Connectors
harting Electric GmbH & Co. KG
[email protected]
harting tec.News 14 (2006)
F e i r a s
Participações da HARTING em Feiras durante 2006
30.03.
Bélgica,
Belgium,Ghent,
Ghent,M+R
M+R
04.04. – 07.04.
República
Czech Republic,
Checa,Prague,
Praga, Amper
Amper 2006
2006
12.04. – 13.04.
EUA,
USA, Mineápolis,
Minneapolis,MN,
MN,Midwest
MidwestExpo
Expo
24.04. – 28.04.
Alemanha,
Germany, Hanover,
Hannover,
Hannover
Feira de Messe
Hannover
25.04. – 28.04.
Rússia,
Russia, Moscou,
Moscow, Expo-Electronica
Expo-Electronica
26.04. – 29.04.
China, Xangai,
Shanghai,
Chinaplas
Chinaplas
01.05.
Hungria,
Hungary, Budapeste,
Budapest, Industria
Industria
08.05. – 11.05.
Noruega,
Norway, Oslo,
Oslo,Eliaden
Eliaden2006
2006
16.05. – 19.05.
Alemanha,
Germany, Hamburg,
Hamburg,Windenergy
Windenergy2006
2006
23.05. – 26.05.
República
Slovak Republic,
Eslovaca,
Nitra,
Nitra,
MSV
MSV
Nitra
Nitra
29.05. – 02.06.
Suíça,
Switzerland,
Zurique,
Zürich,
fórumfocus.technology
focus.technologyforum
30.05. – 01.06.
Alemanha,
Germany, Nuremberg,
Nurembergue,
SMT/Hybrid/Package
SMT/Hybrid/Package
05.06. – 09.06.
Rússia,
Russia, Moscou,
Moscow, Electro
Electro
06.06. – 08.06. EUA,
USA, Nova
NY, NY,
Iorque,
DesignDesign
Con 2006
Con 2006
22.08. – 25.08.
Noruega,
Norway, Stavanger,
Stavanger,ONS
ONS2006
2006
19.09. – 22.09.
Alemanha,
Germany, Berlin,
Berlim,innotrans
innotrans
20.09. – 28.09.
Espanha,
Spain, Zaragoza,
Zaragoza,
PowerExpo
PowerExpo
27.09. – 28.09.
Alemanha,
Germany, Nuremberg,
Nurembergue,
MID-Congress
Congresso MID
24.10. – 28.10.
Espanha,
Spain, Madrid,
Madri,MATELEC
MATELEC
Bildunterschrift
31.10. – 03.11.
China, Pequim,
Beijing, EP China
14.11. – 17.11.
Alemanha,
Germany, Munich,
Munique,
electronica
electronica
28.11. – 30.11.
Alemanha,
Germany, Nuremberg,
Nurembergue,
SPS/IPC/DRIVES
SPS/IPC/DRIVES
Technical
Marketing
Dr.-Ing. Jens Krause
harting Mitronics AG
[email protected]
31
Austria
HARTING Ges. m. b. H.
Deutschstraße 3, A-1230 Wien
Phone +43 1 / 6 16 21 21, Fax +43 1 / 6 16 21 21-21
E-Mail: [email protected]
Belgium
HARTING N.V. / S.A.
Doornveld 8, B-1731 Zellik
Phone +32 2 / 4 66 01 90, Fax +32 2 / 4 66 78 55
E-Mail: [email protected]
Brazil
HARTING Ltda.
Av. Dr. Lino de Moraes, Pq. Jabaquara, 255
CEP 04360-001 - São Paulo - SP - Brazil
Phone +55 11 / 50 35 - 00 73, Fax +55 11 / 50 34 - 47 43
E-Mail: [email protected]
Internet: www.HARTING.com.br
China
Zhuhai HARTING
Limited Shanghai branch
Room 5403, 300 Huaihai Zhong Road
Hong Kong New World Tower
Luwan District, P.R.C , Shanghai 200021, China
Phone +86 21 - 63 86 22 00, Fax +86 21 - 63 86 86 36
E-Mail: [email protected]
Czech Republic
HARTING spol. s.r.o.
Mlynská 2, 160 00 Praha 6
Phone +420 220 380 460, Fax +420 220 380 461
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Finland
HARTING Oy
Hakamäenkuja 11 A, FIN-01510 Vantaa
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France
HARTING France
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BP 66058 Tremblay en France
F-95972 Roissy Charles de Gaulle Cédex
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Germany
HARTING Deutschland GmbH & Co. KG
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Simeonscarré 1 - D-32427 Minden
Phone (05 71) 88 96 - 0, Fax (05 71) 88 96 - 2 82
E-Mail: [email protected]
Internet: www.HARTING.com
Germany
HARTING KGaA
P.O. Box 1133, D-32325 Espelkamp
Marienwerderstraße 3, D-32339 Espelkamp
Phone (05772) 47- 0, Fax (05772) 47-400
E-Mail: [email protected]
Internet: www.HARTING.com
Great Britain
HARTING Ltd., Caswell Road
Brackmills Industrial Estate
GB-Northampton, NN4 7PW
Phone +44 16 04 / 76 66 86, 82 75 00
Fax +44 16 04 / 70 67 77
E-Mail: [email protected]
Internet: www.HARTING.co.uk
Poland
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Fax +48 71-320 74 44
E-Mail: [email protected]
Internet: www.HARTING.pl
Hong Kong
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4208 Metroplaza Tower 1, 223 Hing Fong Road
Kwai Fong, N. T., Hong Kong
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Portugal
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India
HARTING India Private Limited
No. D, 4th Floor, 'Doshi Towers'
No. 156 Poonamallee High Road,
Kilpauk, Chennai 600 010, Tamil Nadu, Chennai
Phone +91 (44) 42611552, Fax +91 (44) 43560417
E-Mail: [email protected]
Internet: www.HARTING.com
Italy
HARTING SpA
Via Dell' Industria 7, I-20090 Vimodrone (Milano)
Phone +39 02 / 25 08 01, Fax +39 02 / 2 65 05 97
E-Mail: [email protected]
Japan
HARTING K. K.
Yusen Shin-Yokohama 1 Chome Bldg., 2F
1-7-9, Shin-Yokohama, Kohoku-ku, Yokohama
222-0033 Japan
Phone +81 45 476 345, Fax +81 45 476 3466
E-Mail: [email protected]
Internet: www.HARTING.co.jp
Korea
HARTING Korea Limited
#308 Leaders Bldg., 342-1, Yatap-dong, Bundang-gu,
Sungnam-City, Kyunggi-do, 463-828, Korea
Phone +82-31-781-4615, Fax +82-31-781-4616
E-Mail: [email protected]
Russia
HARTING ZAO
ul. Tobolskaja 12, Saint Petersburg, 194044 Russia
Phone +7 / 8 12 / 3 27 64 77, Fax +7 / 8 12 / 3 27 64 78
E-Mail: [email protected]
Internet: www.HARTING.ru
Singapore
HARTING Singapore Pte Ltd.
No. 1 Coleman Street, #B1-21 The Adelphi
Singapore 179803
Phone +656 2 25 52 85, Fax +656 2 25 99 47
E-Mail: [email protected]
Spain
HARTING Iberia S.A.
Josep Tarradellas 20-30 4º 6ª, E-08029 Barcelona
Phone +34 933 638 475, Fax +34 934 199 585
E-Mail: [email protected]
Sweden
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Gustavslundsvägen 141 B 4tr, 167 51 Bromma
Phone +46 8 / 4 45 71 71, Fax +46 8 / 4 45 71 70
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Switzerland
HARTING AG
Industriestrasse 26, CH-8604 Volketswil
Phone +41 44 908 20 60, Fax +41 44 908 20 69
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Taiwan
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Room 6, 10 Floor, No. 171, Sung-Te-Road
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Phone +8 86 - 2 - 23 46 - 31 77, Fax +8 86 - 2 - 23 46 - 26 90
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Netherlands
HARTING B.V.
Larenweg 44, NL-5234 KA 's-Hertogenbosch
Postbus 3526, NL-5203 DM 's-Hertogenbosch
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USA
HARTING Inc. of North America
1370 Bowes Road, Elgin, Illinois 60123
Phone +1 (877) 741-1500 (toll free)
Fax +1 (866) 278-0307 (Inside Sales)
Fax +1 (847) 717-9420 (Sales and Marketing)
E-Mail: [email protected]
Internet: www.HARTING-USA.com
Norway
HARTING A/S
Østensjøveien 36, N-0667 Oslo
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Eastern-Europe
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Bamberger Straße 7, D-01187 Dresden
Phone +49 351 / 4361760, Fax +49 351 / 4361770
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harting tec.News 14 (2006)