Quelle: Phoenix Contact
Smarte Geräte brauchen smarte Gehäuse, eine hübsche Optik genügt aber nicht. Bei der „Verpackung“ für die Elektronik steht die Funktionalität an erster Stelle, gefolgt von Modularität und Anpassungsfähigkeit.
Vor dem Hintergrund der digitalen Transformation, die sich mit Industrie 4.0 und IIoT vollzieht, sowie im Hinblick auf die „All Electric Society“, die sich mit der Mobilitäts- und Energiewende ankündigt, stehen Entwickler vor vielfältigen Anforderungen. Auch bei Bediengeräten ist ein Trend zu immer größerem Funktionsumfang und effizienterer Kommunikation zu beobachten. Eine zuverlässige und zukunftsweisende Elektronik ist das bevorzugte Thema für Anwender von Embedded Systemen und Single-Board-Computern (SBC). Auch Flexibilität und Verfügbarkeit stehen ganz vorn im Lastenheft.
Bei der Entwicklung neuer Geräte auf Basis von Embedded Systems oder SBC kann der Hersteller schnell auf Anforderungen des Marktes reagieren. Ein breites Angebot an Komponenten reduziert den Entwicklungsaufwand für ihn, er spart Entwicklungszeit und kann wirtschaftlicher entwickeln.
Basierend auf Embedded-Boards erreichen Geräte eine hohe Funktionalität, wenn sie mit den relevanten Schnittstellen und Übertragungslösungen ausgerüstet sind. Passive Anschlusskomponenten wie Geräte- und Feldsteckverbinder sowie Board-to-Board-Steckverbinder bestimmen, wie funktional ein Gerät ist – und wie flexibel es sich an unterschiedliche Anwendungsbereiche anpassen lässt. Hier erweist sich der modulare Aufbau des Gehäusesystems UCS von Phoenix Contact als vorteilhaft. Die herausnehmbaren Seitenwände eignen sich sehr gut, um erforderliche Schnittstellen aufzusetzen.
Die SPE-Anschlusstechnik beispielsweise ist leicht zu integrieren. SPE erschließt hier neue Applikationsfelder und ist für die smarte Gerätekommunikation prädestiniert. Mit guten Übertragungseigenschaften auch über längere Strecken unterstützt SPE die zukunftssichere Netzwerkkommunikation. Alle gängigen RJ45-Stecker können ebenso einfach im UCS-Gehäuse untergebracht werden. Auch Anschlusstechniken wie SMA, USB und HDMI sowie gängige Leiterplattenklemmen oder Grundleisten-Steckersysteme lassen sich einfach integrieren.
Die entfernbaren Seitenwände sind vorteilhaft, denn das Grundgehäuse lässt sich weiterverwenden, und das kommt ebenfalls der Modularität zugute. Eine oder mehrere Leiterplatten lassen sich individuell per Klebedome positionieren, und im Gehäuse lassen sich verschiedene Leiterplatten mit Board-to-Board-Steckverbindern der Serien Finepitch 08 und 1,27 mit der ScaleX-Technologie verbinden. Dieser Doppelkontakt ermöglicht eine zuverlässige und robuste Verbindung und bietet einen hohen Toleranzausgleich beim Stecken. Besonders gut eignen sich die Board-to-Board-Steckverbinder für industrielle Anwendungen, in denen Robustheit und High-Speed-Datenübertragung gefordert sind.
Nur mit einem gelungenen Design kann sich ein Gerät heute von Wettbewerbsprodukten absetzen und am Markt bestehen. Das Gehäusesystem UCS reagiert mit seiner modularen Bauweise auf kundenspezifische Wünsche. Jedes UCS-Gehäuse setzt sich aus zwei identischen Halbschalen, herausnehmbaren Seitenwänden und farblich abgesetzten Eckeinlegern zusammen. Für mehr Bauraum werden die Seitenwände und Schrauben durch eine 20 Millimeter höhere Variante ersetzt, mittels Höhenadapter entsteht dann eine neue Gehäusegröße. Zudem kann das Design durch andere Farben bei Eckeinlegern und Seitenwänden variiert werden. Auch Seitenwände aus Aluminium sind verfügbar, weitere Materialien sind auf Kundenwunsch möglich.
Das Gehäusesystem UCS ist so konzipiert, dass jeweils die längere Seitenwand als kürzere Seitenwand in der nächstgrößeren Variante eingesetzt werden kann. Das Konzept bietet den Vorteil, dass die Seitenwand, die für diverse Schnittstellen besonders leicht bearbeitet werden kann, für zahlreiche Applikationen zur Verfügung steht.
Phoenix Contact erweitert sein UCS-Programm fortlaufend um weitere Komponenten und Zubehör. Zu den zwei Grundfarben hellgrau und schwarz gesellen sich mittlerweile acht Farbvarianten für die Eckeinleger. Im Zusammenspiel mit den Adaptern ergibt das Hunderte Varianten, die eine Vielzahl von Applikationsfeldern abdecken. Mittels Zubehörs ist der Einsatz auch in unterschiedlichen Positionen möglich: liegend oder stehend auf dem Tisch, gestapelt oder an der Wand. Für den Einsatz im Schaltschrank wird die Seitenwand – bis zu einer Größe von 195 × 145 Millimetern – durch den entsprechenden Tragschienen-Adapter ersetzt.
Zur raschen Auswahl des richtigen Gehäuses steht dem Entwickler auf der Webseite von Phoenix Contact ein Konfigurator zur Verfügung. Zunächst wird das Gehäuse ausgewählt – mit den Parametern Anwendung, Größe, Grundfarbe und Leiterplattenvorauswahl. Diese Vorauswahl erfolgt über den Formfaktor oder über die Abmessungen. Nun wird das Gehäuse von der Vorauswahl per Drag and Drop in das Ansichtsfeld gezogen. Nach der Positionierung der Leiterplatte werden weitere Zubehörteile ausgewählt. Weiter geht es mit der farblichen Zusammenstellung der Komponenten.
Nach dieser grundsätzlichen Auswahl aus dem Baukastensystem wird die individuelle Anschlusstechnik ausgewählt. Mit einem Button wird der Bearbeitungskonfigurator gestartet – darin werden dann Standardausbrüche wie etwa DSUB-9 aber auch weitere Ausbrüche jeglicher Art gewählt. Eine individuelle Bedruckung kann ebenfalls definiert werden. Das Resultat der Auswahl lässt sich in der 3D-Ansicht öffnen und in verschiedenen Dateiformaten herunterladen. Die durch die Konfiguration erzeugte Lösungs-ID kann der Entwickler dann für darüberhinausgehende Anfragen im Service-Center nutzen.
In der Praxis findet man immer häufiger Geräte mit interaktiver Bedienung – neben klassischen Display-Lösungen werden auch zunehmend Touch-Displays eingesetzt. Diese gibt es als 2,4-Zoll-Version auch bereits vorkonfektioniert. Soll eine andere UCS-Lösung umgesetzt werden, können alle notwendigen Ausschnitte – inklusive Positionierung des Touch-Displays – ebenfalls individuell im Konfigurator eingegeben werden.
Die Gehäuse der Serie Universal Case System (UCS) von Phoenix Contact bieten zukunftsweisende Anschlussmöglichkeiten wie Single Pair Ethernet (SPE) oder Board-to-Board. Besonders praktisch: Sie lassen sich online konfigurieren, einschließlich Bearbeitung. Und wenn das noch nicht ausreicht, erfüllt das Service Center von Phoenix Contact zusätzliche Gestaltungs- oder Individualisierungswünsche.
Ralf Bißmeier ist Manager Produktmarketing Elektronikgehäuse in der Business Unit Device Connector Systems bei Phoenix Contactist Manager Produktmarketing Elektronikgehäuse, Business Unit Device Connector Systems bei Phoenix Contact ist Manager Produktmarketing Elektronikgehäuse, Business Unit Device Connector Systems bei Phoenix Contact ist Manager Produktmarketing Elektronikgehäuse, Business Unit Device Connector Systems bei Phoenix Contact