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Lösungen
02/03/2018

Technologiepartnerschaft für Single Pair Ethernet (SPE)

HARTING setzt bei SPE auf eine Allianz aus Forschung, Industrie und Standardisierung

Die Entwicklung, hin zu immer kleineren und leistungsfähigeren Geräten kennt man aus der IT Welt. Doch auch in anderen Branchen hält dieser Trend Einzug. Trotz höherer Datenraten und der parallelen Übertragung von Leistung (Fernspeisung) müssen Verkabelungskomponenten kleiner und leichter werden.

Die neue Single Pair Ethernet-Technologie SPE, auf Basis von Übertragungsstandards nach IEEE 802.3, wird gerade in neue Automobilgenerationen implementiert und ersetzt dort CAN und andere Bussysteme. Steuerungen, Kommunikation und Sicherheitsfunktionen laufen zukünftig einheitlich über Ethernet. Eine grundlegende Voraussetzung für vernetztes oder später auch autonomes Fahren.

SPE ermöglicht jetzt die Datenübertragung per Ethernet über nur eine Doppelader und auch eine gleichzeitige Spannungsversorgung von Endgeräten via PoDL – Power over Data Line. Bisher waren dafür zwei Doppeladern für Fast Ethernet (100MB) beziehungsweise vier Doppeladern für Gigabit Ethernet notwendig.

SPE steigert die Effektivität des Automatisierungsnetzwerks.

Diese Vorteile möchte man auch in der Industrieautomatisierung nutzen. Hier erlaubt SPE die barrierefreie Anbindung von Feldgeräten, Sensor-/Aktortechnik uvm. Die Feldebene wird smart und reduziert damit den Aufwand bei Parametrierung, Initialisierung und Programmierung. Aufbau, Betrieb und Wartung von Anlagen werden effizienter und kostengünstiger. SPE in Maschinen, Robotern oder in der Bahntechnik trägt zusätzlich zu Gewichts- und Platzeinsparungen bei. Die gesamte Verkabelung wird einfacher und lässt sich zudem wesentlich schneller installieren.

Für HARTING ist SPE ein Technologiethema und Start für viele Neuproduktentwicklungen. Für den Anwender ist SPE aber nicht nur eine Chance, sondern auch eine Herausforderung. Ist die neue Technik so sicher, wie die bisherige Lösung? Kann SPE auch in der Prozessautomatisierung mit Leitungslängen von 1000m eingesetzt werden? Wieviel Leistung kann das Endgerät beanspruchen? Wann stehen SPE Verbinder und Kabel zur Verfügung und sind diese hinreichend standardisiert?

HARTING nimmt diese Fragestellungen sehr ernst und hat sich entschieden, sie im Rahmen einer Technologiepartnerschaft zu beantworten. Dabei hilft die Initiative des Bundesministerium für Wirtschaft und Energie mit dem Programm WIPANO –„Wissens und Technologietransfer durch Patente und Normen“. HARTING, die Hochschule Reutlingen und LEONI arbeiten im Verbundprojekt NG200 an drängenden Fragen rund um SPE und bringen die Ergebnisse gleichzeitig in die Internationale Standardisierung ein. So wird bei IEC 61076-3-125 an der Normung für SPE Steckgesichter gearbeitet, mit IEC 61156-xx an den SPE Kabeln und im ISO/IEC JTC 1/SC 25/WG 3 sowie im IEC SC 65/JWG 10 an den dazugehörigen Verkabelungsnormen ISO/IEC 11801 und IEC 61918 mit Installationsrichtlinien und Grenzwerten für SPE.

In einem weiteren Schritt wird innerhalb des Verbundprojekts der Frage nachgegangen, wo die technischen Grenzen von SPE Übertragungskanälen liegen. Der Anwender für SPE wird also ab 2019 nicht nur Produkte zur Verfügung haben, sondern auch gültige Standards sowie Richtlinien zu Installation und Test der Komponenten. Die HARTING Technologiepartnerschaft liefert den Kunden Hilfestellung bei der Implementierung von SPE und somit echte Wettbewerbsvorteile.

Entwurf einer SPE Schnittstelle
So könnte sie beispielhaft aussehen: die Schnittstelle für Single Pair Ethernet
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