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Neue Standards für das Single Pair Ethernet

09.04.2019

Single Pair Ethernet

Phoenix Contact, Weidmüller, Reichle & De-Massari, Belden und Fluke Networks entwickeln aufeinander abgestimmte Komponenten für das Single Pair Ethernet.

Anlässlich der Hannover Messe haben die Unternehmen Phoenix Contact, Weidmüller, Reichle & Massari (R&M), Belden sowie Fluke Networks eine Technologiepartnerschaft für das Single Pair Ethernet (SPE) angekündigt. Die Unternehmen unterstützen die in die Normierung eingebrachten Steckgesichter der IEC 63171-2 (Büroumgebung) und IEC 63171-5 (Industrieumgebung). Die Normen definieren IP20- und IP65/67-Steckgesichter für die ein- und vierpaarige Datenübertragung in Single-Pair-Ethernet-Anwendungen. Um eine aufeinander abgestimmte Infrastruktur für Geräte, Steckverbinder, Kabel und Messtechnik zu gewährleisten, bündeln die Unternehmen ihr Technologie-Know-how.

„Single Pair Ethernet ist einer der Megatrends der industriellen Datenübertragung“, fasst Torsten Janwlecke, President Business Area Device Connectors bei Phoenix Contact zusammen. SPE definiere nicht erneut höhere Übertragungsgeschwindigkeiten oder -strecken, sondern bilde den normativen Rahmen für eine anwendungsgerecht reduzierte Verkabelung. „Mit dieser reduzierten Verkabelung rücken völlig neue Anwendungsgebiete in den Fokus.“
Die Datenverkabelung mit nur einem Aderpaar ermöglicht Übertragungsstrecken von bis zu 1000 Metern bei Übertragungsraten von 10 Mbit/s bis zu 1Gbit/s. Damit eignet sich SPE insbesondere für Infrastrukturanwendungen im Maschinen- und Anlagenbau, der Prozesstechnik, aber auch für die Gebäudeinfrastruktur. Der große Vorteil: SPE ist umgebungsneutral. Feldgeräte, Sensoren und Aktoren können einfach in die bestehende Ethernet-Umgebung der Unternehmensebene eingebunden werden. Zusätzliche Gateways und Schnittstellen entfallen. „Anders als Feldbus-Protokolle durchdringt das Ethernet alle Automatisierungsebenen. Es ist durchgängiger, effizienter und kostengünstiger als Feldbussysteme“, so Janwlecke.

Die Entwicklung des Single Pair Ethernets hat ihren Ursprung in der Automobilbranche. Dort ist der Trend zur Entwicklung kleinerer und leistungsfähigerer Geräte deutlich zu spüren. Zukunftsweisende Technologien wie das autonome Fahren erfordern eine Verbindungstechnik, die die Übertragung größerer Datenraten auf geringem Bauraum ermöglicht. Von diesem Ansatz können auch andere Industrien profitieren. „Für Anlagenbauer ist das 1-paarige Single Pair Ethernet eine Arbeitserleichterung. Die Installation ist im Vergleich zum vierpaarigen Ethernet einfacher und ermöglicht eine merkbare Reduktion von Platz und Gewicht“, erklärt Jörg Scheer, Leiter Division Device & Field Connectivity bei Weidmüller. Simon Seereiner, Leiter Produktmanagement IE und SAI bei Weidmüller, ergänzt: „Bei Neuinstallationen sparen Anwender Anschaffungskosten und können die notwendigen Kabeltrassen kompakter ausführen. Die normierten Steckgesichter ermöglichen zudem eine effiziente Verkabelung mehrerer Kommunikationsteilnehmer, die sich eine gemeinsame Leitung und Schnittstelle teilen. So können Anwender die bestehende Verkabelung weiter nutzen und statt eines bis zu vier Geräte anbinden.“

Matthias Gerber, Market Manager LAN Cabling bei R&M, fügt hinzu: „Wir erachten SPE als ideale Ergänzung zu bestehenden Ethernet-basierenden Netzwerkstrukturen, um die Dichte der bestehenden Anschlusspunkte zu erhöhen. Das Zusammenspiel zwischen SPE und bestehenden RJ45-Verkabelungssystemen muss darum unbedingt in den zuständigen Normierungsgremien definiert werden.“ Dank der standardisierten Schnittstellen können ein- und vierpaarige Verkabelungskonzepte ebenso miteinander kombiniert werden wie IP20- und IP6x-Lösungen. Die Zweidrahttechnologie erlaubt zudem die anwendungsgerechte Versorgung der Endgeräte mit Leistungen bis zu 60 Watt über das gleiche Aderpaar (Power over Data Line - PoDL).
„Unsere Zusammenarbeit in der Normierung schafft Sicherheit", so Janwlecke. „Weltweit können Anwender auf der Basis standardisierter Schnittstellen effiziente Netzwerk- und Verkabelungsstrukturen vom Sensor über die Leit- und Unternehmensebene bis hin in die Cloud aufbauen.“ Scheer ergänzt: „Durch die Digitalisierung nimmt die intelligente Vernetzung in allen Bereichen des Lebens zu. Auch im industriellen Umfeld wird eine durchgängige Datenübertragung relevanter. Aus diesem Grund ersetzt die Ethernet-Verkabelung bereits heute vielfach klassische Feldbussysteme.“

Berry Medendorp, Director Global Industrial Marketing von Belden, führt aus: „Um bestehende Feldbussysteme ablösen zu können, bedarf es kostengünstiger, miniaturisierter und standardisierter Komponenten. Eine Schlüsselrolle in der Übertragungstechnik spielen dabei Single-Pair-Ethernet-Leitungen. Der einfache Aufbau, kleinere Abmessungen, eine deutliche Gewichtsreduktion und die einfache Anschlusstechnologie machen diese Technologie auch in der Automatisierungstechnik, der Gebäudeverkabelung, Bahntechnik und in vielen weiteren Anwendungen interessant.“

„Im industriellen Umfeld ist das nachträgliche Zertifizieren und Überprüfen der Single-Pair-Ethernet-Patchcords wichtig. Daher hat sich Fluke Networks schon früh mit den Kanaldefinitionen für das Single Pair Ethernet auseinandergesetzt. Ziel ist es, für die unterschiedlichen Datenübertragungsprotokolle einheitliches Mess-Equipment anzubieten, das unseren Kunden eine hohe Investitionssicherheit für ihre Messgeräte ermöglicht“ schließt Mark Mullins von Fluke Networks.


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