Direkt zum Inhalt
Lösungen
14/03/2019

Der Standard für das IIoT

Erste Serienteile, die auf der IEC 63171-6 basieren und ein übergreifendes und flexibles Steckgesicht aufweisen, kommen zur Hannover Messe 2019 auf den Markt.
Matthias Fritsche
Matthias Fritsche
Senior Specialist Ethernet, HARTING Electronics
HARTING T1 Industrial

„Internationale Standardisierungsgremien haben sich für das SPE-Steckergesicht der Technologiegruppe Harting entschieden.“ Eine Meldung, die weitreichende Auswirkungen hat. Denn nun ist der finale Schritt zur IP-basierten Netzwerkanbindung geschaffen und die reale Umsetzung einer lang angedachten Idee – von der Cloud bis an den Sensor – möglich.

Single Pair Ethernet (SPE) 

wird die Industrie revolutionieren. Denn damit ist es einfach, auch kleine Sensoren an das Internet anzubinden. SPE ist die Technologie, die Ethernet bis hin zu den kleinsten Dingen in der Industrie bringt. So entsteht das industrielle Internet der Dinge (IIoT). Voraussetzung für den erfolgreichen und großflächigen Einsatz von SPE ist die durchgängige Kompatibilität von Geräten, Kabeln und Steckverbindern. Der Schlüssel dafür, dass sich eine universelle Verkabelung durchsetzt, ist eine genormte und einheitliche Schnittstelle.

Die Arbeitsgruppe des IEEE 802.3 (Institute of Electrical and Electronics Engineers), die Single Pair Ethernet definiert, hat sich nun entschieden, für alle industriellen Anforderungen dem HARTING Vorschlag zu folgen, der in der IEC 63171-6 genormt wird. Zur Hannover Messe 2019 wird HARTING die ersten Serienteile vorstellen, die auf der IEC 63171-6 (ehemals IEC 61076-3-125) basieren und ein übergreifendes und flexibles Steckgesicht vorweisen. Die Integration der Schnittstelle in die Geräte kann also jetzt erfolgen. Ein weiterer Vorteil: Anwender erhalten dadurch Investitionssicherheit.

T1 Industrial-Schnittstellen in Serie

HARTING hat den Trend zu einpaariger Verkabelung frühzeitig erkannt und in enger Abstimmung mit den Anwendern Standards definiert, die nun in der HARTING T1 Industrial-Schnittstelle in die Serie umgesetzt werden. Das Steckgesicht wurde in der Entwicklung so konstruiert, dass es in Kürze auch in höheren IP-Schutzklassen verfügbar sein wird. Dank der geringen Abmessungen wird es vergleichsweise einfach sein, das Steckgesicht in bekannten M12-, M8-, PushPull- und SnapIn-Gehäusen zu verbauen. Für Mess- und Prüfzwecke kann der Anwender beispielsweise die T1 IP20-Cords auf T1 M8- oder M12-Buchsen aufstecken.

Die HARTING T1 Industrial-Verkabelungskomponenten sind das Startportfolio und ermöglichen die Geräteintegration von SPE/T1 Schnittstellen und den Netzanschluss dieser Geräte. An zukünftige höhere Bandbreiten und Übertragungsraten wurde während der Entwicklung ebenfalls schon gedacht. So wird das HARTING T1 Industrial-Portfolio sukzessiv erweitert und ist dank des zukunftsorientierten Konzeptes auch für Anwendungen in Richtung 10Gbit/s und 25Gbit/s ausbaubar. Darüber hinaus wird ein Standard für nur 10Mbit/s (IEEE 802.3cg) erarbeitet. Dieser hat dann auch für viele Bereiche der Industrie hohe Relevanz, da er Übertragungsstrecken bis 1.000 m ermöglicht. Mittels Remote Powering (Power over Data Line) ist zudem die gleichzeitige Übertragung von Daten und Power über ein Adernpaar sichergestellt, wie die Grafik zeigt.

Darstellung von Übertragungslänge und Übertragungsgeschwindigkeit
Darstellung von Übertragungslänge und Übertragungsgeschwindigkeit für die verschiedenen SPE Standards.

Standard für die IP-basierte Kommunikation in der Industrie

Die SPE-Technologie ist aus mehreren Gesichtspunkten für Generationen von Netzwerktechnikern und Industrieanwendern interessant, da SPE keine kurzfristige Erscheinung ist, sondern ein investitionssicherer Standard. Durch die kompakten Abmessungen und das geringe Gewicht bei Steckverbindern und Kabeln können beispielsweise Bahnhersteller enorme Gewichtseinsparungen realisieren. Für die industrielle Automatisierung können Geräte- und Sensor-Hersteller die kleinste verfügbare Ethernet-Schnittstelle verwenden, um eine durchgehende IP-basierte Kommunikation von der Cloud bis an wirklich jeden Sensor umzusetzen. Ohne Gateways, ohne verschiedene Protokolle und notwendige Anpassungen. SPE ermöglicht damit die Umsetzung der Vision – von der Cloud bis an den Sensor – und wird zum Standard der IIoT.

 

 

Remote Powering (Power over Data Line)

Die Fernspeisung (Remote Powering) hat den Vorteil, dass über „Power over Ethernet“, was wie ein Dienst auf der Leitung zu betrachten ist, sehr einfach Geräte ferngesteuert werden können. Dies hat zudem bei der Fehlersuche sowie unter Sicherheitsaspekten immense Vorteile. Auch das Verfahren T1 für die Übertragung von Ethernet über ein Adernpaar (100Base T1, 1000Base T1) kann mit Remote Powering arbeiten. Hier spricht man dann von PoDL, also Power over Data Line.
 

Twisted-Pair-Kabel (UTP / FTP / STP)

"Twisted Pair" bezeichnet ein Kupferkabel mit gekreuzten, verdrillten oder verseilten Adernpaaren. Kupferkabel mit verseilten Adernpaaren werden schon lange für die Signal- und Datenübertragung eingesetzt. Typischerweise in der Telefon- und Netzwerktechnik. Ähnlichkeit hat dieses Kabel mit dem häufig in Deutschland verwendeten Telefonkabel (Installationskabel J-Y(ST)Y). Die paarweise Verseilung und ein elektrisch leitender Schirm reduzieren störende Einflüsse von äußeren magnetischen Wechselfeldern. Ebenso wird das Übersprechen zwischen benachbarten Adernpaaren innerhalb des Kabels dezimiert. Eine Aluminiumfolie oder ein Drahtgeflecht bilden den elektrisch leitenden Schirm, der um die Adernpaare gewickelt ist und als Abschirmung gegen niederfrequente Felder dient. Der Bedeckungsgrad des Geflechts sollte über 30 Prozent liegen.

UTP steht für Unshielded Twisted-Pair-Kabel, FTP für Foiled Twisted-Pair-Kabel und STP für Screened Twisted-Pair-Kabel.

Artikel weiterempfehlen

Eingeschränktes HTML

  • Zulässige HTML-Tags: <a href hreflang> <em> <strong> <cite> <blockquote cite> <code> <ul type> <ol start type> <li> <dl> <dt> <dd> <h2 id> <h3 id> <h4 id> <h5 id> <h6 id>
  • HTML - Zeilenumbrüche und Absätze werden automatisch erzeugt.
  • Website- und E-Mail-Adressen werden automatisch in Links umgewandelt.