Verkabelungssysteme für Industrial Ethernet

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Damit das Industrial Ethernet auch diese anspruchsvolle und hoch sicherheitsrelevante Domäne erobern kann, bedarf es nicht nur neuer Kodierungs- und Modulationsverfahren des Physical Layers sowie neuer Leitungstypen. Auch die Datensteckverbinder als Schnittstelle aller Kommunikationsteilnehmer müssen die hohen Anforderungen dieser Branche berücksichtigen. Neben den Anforderungen der Eigensicherheit im Ex-Bereich gehört auch die hohe Schock- und Vibrationsfestigkeit dazu. Die Umsetzung des Standards IEEE 802.3 für 10 Mbit/s-Ethernet wird zeigen, ob das Industrial Ethernet in Zukunft noch weitere Anwendungsbereiche erschließt – etwa die Gebäudeautomation, die Beleuchtungsindustrie oder die Energieerzeugung und -verteilung.

Neue Standards schließen Lücken

Um einerseits die Leistungsreserven vorhandener Twisted-Pair-Verkabelungen für CAT5e und CAT6 auszunutzen und andererseits der Forderung nach höheren Datenraten gerecht zu werden, wurden im Mai 2015 zwei Standards definiert: 2,5GBase-T und 5GBase-T. Das Ziel der daraus entstandenen Task-Force IEEE P802.3bz ist es, eine Datenrate von 2,5 GBit/s über eine Cat5e-Verkabelung im Frequenzbereich 100 MHz sowie eine Datenrate von 5 GBit/s über eine Cat6-Verkabelung im Frequenzbereich 250 MHz zu ermöglichen. Damit soll die Lücke zwischen 1000Base-T- und 10GBase-T-Ethernet geschlossen werden. Die Spezifikation der maximalen Ethernet-Channel-Länge von 100 m soll aber unangetastet bleiben.

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Der Standard (Technical Report) ISO/IEC TR 11801-9904 definiert neue Grenzwerte der Übertragungsparameter, damit diese erhöhten Datenraten erreicht werden. Hierzu zählen erweiterte Anforderungen an die Channel-Komponentenklassen für die Einfüge- und Rückflussdämpfung (Insertion Loss und Return Loss) sowie für das Nebensprechen (NEXT). Erste Prüfungen der im Technical Report definierten Grenzwerte zeigen, dass die Verkabelungskomponenten von Phoenix Contact die erhöhten Anforderungen der neuen Ethernet-Standards bereits heute erfüllen. Anwender können also mit gängigen Komponenten wie Installations- und Patch-Kabeln, RJ45-Steckverbindern oder Buchsenmodulen den Grundstein für ein zukunftssicheres Industrial Ethernet legen.

Ergänzendes zum Thema

RJ45 Industrial – Varianten für verschiedene Schutzarten

Das robuste RJ45-Steckverbinderprogramm von Phoenix Contact erfüllt bereits heute die erhöhten Anforderungen im industriellen Umfeld. So sind die neuen Industrie-Steckverbinder besonders schock- und vibrationsfest, und sie eignen sich dank ihrer 360°-Schirmung auch für Bereiche mit erhöhter elektromagnetischer Störstrahlung. Die Vollmetall-Steckverbinder sind als einteilige IP20-Ausführung sowie als Variante mit der Bezeichnung „Push-Pull Advance“ in Schutzart IP65/67 erhältlich. Der spezielle Verriegelungsmechanismus der Variante Push-Pull Advance bietet einen erhöhten Schutz gegen unbeabsichtigtes Lösen der Steckverbindung. Der Steckverbinder kann ohne Spezialwerkzeug konfektioniert werden und lässt sich so einfach und zeitsparend direkt in die Feldverkabelung integrieren. Die Steckverbinder decken einen Aderquerschnitt von AWG26 bis AWG22 ab.

Zusammengefasst: Mit der technischen Weiterentwicklung der physikalischen Schicht (Physical Layer) sowie von Datenkabeln und –steckverbindern steigt die Nachfrage nach applikationsspezifischen Verkabelungslösungen für bekannte und neue Einsatzgebiete des Industrial Ethernets. Neue Standards definieren Voraussetzungen, Grenzwerte und Prüfverfahren – und schaffen so die Grundlage für weltweit einsetzbare sichere Komponenten. Datenverkabelungslösungen von Phoenix Contact eignen sich für hohe Datenraten, weite Übertragungsstrecken oder besonders sicherheitskritische Anwendungen. Gleichzeitig ermöglichen die Produkte eine rationelle und zuverlässige Verkabelung in neuen Anwendungsbereichen wie der Automobilindustrie oder der Prozessautomation. (sh)

SPS IPC Drives 2016: Halle 9, Stand 310

Hersteller von elektrischer Verbindungstechnik müssen künftig auf zunehmende Übertragungsraten reagieren – egal ob Leistung, Signal oder Daten. (© alphaspirit/Fotolia.com)

* Tim Kindermann ist im Produktmarketing Industrie-Datensteckverbinder bei der Phoenix Contact GmbH & Co. KG in Blomberg tätig.

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