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Strategie
08/11/2018

Finaler Schritt zur IP-basierten Netzwerkanbindung

Schlank zur Integrated Industry dank SPE
Rainer Schmidt
Rainer Schmidt
Business Development Manager, Cable Systems, HARTING Electronics

HARTING treibt die Entwicklung bei der Standardisierung der neuen Technologie Single Pair Ethernet (SPE) voran. Nun haben sich internationale Standardisierungsgremien in einem mehrstufigen Auswahlprozess für ein SPE-Steckgesicht der HARTING Technologiegruppe entschieden. Damit haben auch die Entwickler von neuen Geräten oder von Sensor/Aktor-Technik Planungssicherheit und können aktiv mit der Implementierung von SPE in die jeweilige Gerätetechnik beginnen.

IP basierte Netzwerkanbindung

Single Pair Ethernet (SPE) ist eine neue Technologie, die nur noch ein Adernpaar zur Übertragung von Daten und Power benötigt. Diese aus der Automobilindustrie getriebene Technik gewinnt zunehmend auch in der Automatisierungstechnik an Bedeutung und wird dort gezielt weiterentwickelt. Aufgrund ihrer Einfachheit und der Reduzierung von Gewicht, Platzbedarf und Installationsaufwand wird dieser Technik eine große Zukunft in der Industrie, in der Automatisierungstechnik und der Bahnbranche vorausgesagt.

Durchgängige Kompatibilität

Mit SPE ist es jetzt auch möglich die Digitalisierung, also eine durchgängige IP-basierte Kommunikation in die Feldebene zu tragen. Die Ausrüstung von einfachen Sensoren, Kameras und Lesegeräten mit Ethernet-Schnittstellen unterstützt das Umsetzen von Integrated Industry und IIoT.

Voraussetzung für den großflächigen Einsatz und die erfolgreiche Vermarktung der SPE Technologie ist die durchgängige Kompatibilität von Geräten, Kabeln und Steckverbindern. Im Ergebnis der internationalen Normierungsauswahl haben sich zwei Steckgesichter durchgesetzt:

• für die Gebäudeverkabelung das Steckgesicht nach IEC 63171-1: das Steckgesicht basiert auf dem Vorschlag der Firma CommScope und ist unter dem Synonym Variante 1 (LC style) für M1I1C1E1 Umgebungen bekannt

• für die Industrie und industrienahe Anwendungen das Steckgesicht nach IEC 61076-3-125: dieses Steckgesicht basiert auf dem Vorschlag von HARTING, ist speziell für den Einsatz in bis zu M3I3C3E3 Umgebungsbedingungen konzipiert und als Variante 2 (industrial style) bekannt 

 

MICE (mechanical, ingress, climatic, electromagnetic) beschreibt Umgebungsbedingungen für Installationen und gibt Planern und Anwendern wertvolle Hinweise zur Spezifikation technischer Ausrüstungen und Verkabelungen. Dabei werden Anforderungen zur mechanischen Robustheit (M), zum IPxx Grad (I), zu chemischer und klimatischer Widerstandsfähigkeit (C) und zur elektromagnetischen Sicherheit (E) beschrieben. Im weitesten Sinne beschreibt M1I1C1E1 eine Umgebung, wie sie beispielsweise in einem Bürogebäude vorzufinden ist und M3I3C3E3 eine recht extreme Umgebung, wie sie in der Industrie oder im Außenbereich vorkommen kann.

Genug Power – auch über 1 Paar

Die heute bereits zur Verfügung stehende Ethernet Technologie nach IEEE 802.3bp 1000Base-T1 liefert 1GBit/s Übertragungsgeschwindigkeit über nur eine Doppel-Ader-Kupferverkabelung. Gleichzeitig können Geräte mittels IEEE 802.3bu power over Ethernet – hier PoDL = power over data line genant, ferngespeist werden. Die Forderungen im Sinne von Integrated Industries oder IIoT gehen allerdings noch darüber hinaus. Um einfache, sichere und effiziente Industriekommunikation der Zukunft zu entwickeln, ist auch die konsequente Anbindung aller Teilnehmer eines umfassenden Netzwerkes von der Cloud bis zum Sensor mittels IP-basierter Ethernetdienste erforderlich. Hier liefert SPE den entscheidenden Unterschied zu Bussystemen oder Strominterfaces. Auf Basis des in der Norm definierten Steckgesichts bereitet HARTING ein umfassendes Produktportfolio für die Industrie vor. Prototypen dieses neuen Steckverbinders sind vor gut zwei Jahren auf der SPS 2016 erstmals vorgestellt worden, zusammen mit den zwei weiteren Steckverbindern ix Industrial® und M8 d-coded. Nach der Standardisierung des HARTING ix Industrial®  wird nun der zweite Steckverbinder zum Industriestandard.

 

MICE (mechanical, ingress, climatic, electromagnetic)

Das MICE-Konzept bildet eine systematische Beschreibung der klimatischen und mechanischen Belastungen. Es beschreibt die mechanischen Eigenschaften, die Dichtigkeitseigenschaften, die klimatischen Eigenschaften und die elektromagnetischen Eigenschaften der Kabel. Also auf mechanische Beanspruchungen (M, Mechanical), auf das Eindringen von Stoffen (I, Ingress), die klimatische und temperaturmäßige Beanspruchung (C, Climatic) und den Schutz gegen elektromagnetische Beeinflussung (E, Electromagnetic). Die vier genannten MICE-Parameter werden in drei Klassen eingeteilt: Normale Anforderung ist Klasse 1, einfache (2) und erhöhte (3). Die vier Parameter werden in den Datenblättern einzeln jeweils mit ihren Klassen angegeben, so beispielsweise als M2/I3/ C2/ E3.

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