IP-Kameras im Bereich der Produktionsüberwachung werden heute üblicherweise mit zwei Kabeln angschlossen: Ein Ethernet-Kabel sowie ein Stromkabel sorgen für die Funktion der Kamera und die Datenkommunikation. Helukabel präsentiert nun eine Ethernet-Hybridleitung für Kameras mit Ethernet-Schnittstelle, sodass Anwendern nun eine Ein-Kabel-Lösung zur Verfügung steht.
Nach Informationen der Helukabel GmbH in Hemmingen
Bisher mussten nicht nur zwei unterschiedliche Kabel beschafft, sondern zudem konfektioniert, mit Steckern ausgestattet und verlegt werden. Bei Antrieben in Maschinen und Robotern werden längst Hybridleitungen eingesetzt. In diesen platzsparenden Einzelkabeln sind Datenübertragung, Steuerung und Stromversorgung integriert. Helukabel hat sich an diesem Trend orientiert und mit der Ethernet-Hybridleitung nun eine Einkabellösung für den Anschluss von Kameras entwickelt.
Die Leitung mit der Bezeichnung HMCB500S wurde bisher für digitale Geber in Maschinen eingesetzt. Im Unternehmen kam die Idee auf, diese Kabel auch für Kameras zu verwenden, damit Kamerahersteller und Anwender von den gleichen Vereinfachungen profitieren können.
Power over Ethernet
Einen ähnlichen Ansatz verfolgt die Einkabel-Lösung mittels Power over Ethernet (PoE). Allerdings ist diese Technik bei Kameras im Außenbereich sowie bei Pan-Tilt-Zoom- und Dome-Kameras ungeeignet. Solche Anwendungen erfordern meist einen höheren Energiebedarf, der sich über den Standard IEEE802.3af-PoE nicht bereitstellen lässt. Da PoE auf Standard-Ethernet-Netzwerkkabel basiert, stellen konfektionierte Kabel mit Standard-RJ45-Steckverbindern nur einen Querschnitt von AWG26 (ca. 0,14 mm²) zur Verfügung und bilden auf der Datenübertragungsseite sowie auf der Stromversorgungsseite einen Flaschenhals dar. Mit der Hybridleitung HMCB500S lässt sich dieses Problem nun lösen.
Pro und Contra der Varianten
Die Gegenüberstellung zeigt die klaren Vorteile der Hybridleitung gegenüber einer klassischen Lösung mit Standard-RJ45-Steckern und AWG26-Querschnitt: Bei der HMCB500S beträgt der Querschnitt der Datenadern 0,22 mm². Der Querschnitt der Poweradern wird mit 0,38 mm² angegeben. Die typische Leitungsdämpfung liegt bei 100 MHz/100 m zwischen 25 bis 27 dB und die maximale Reichweite der Datenadern geht bis 100 m.
Die Kennzahlen des Standard-LAN-Patchkabels fallen in jeder Hinsicht schlechter aus: Der Querschnitt der Datenadern beträgt 0,14 mm², ein Querschnitt der Poweradern ist nicht vorhanden. Die typische Leitungsdämpfung bei 100 MHz pro 100 m beträgt 31 bis 33 dB und die Reichweite der Datenadern wird mit circa 50 bis 70 m angegeben. Allerdings verringert sich bei PoE-Stromversorgung die Reichweite der Kamera je nach Strombedarf deutlich.
Die Hybridleitung HMCB500S stellt somit bei den Datenadern fast den 1,6-fachen Querschnitt zur Verfügung. Bei Nutzung der PoE-Technik über Standard-Ethernet-Leitungen ist dies im Vergleich sogar der 2,7-fache Querschnitt verfügbar. Somit bietet die Einkabel-Lösung eine deutlich höhere Stromtragfähigkeit.
Um die Nutzung der Hybridleitung an Kameras zu ermöglichen, ist ein spezieller RJ45-Stecker sowie die passende RJ45-Buchse notwendig. An diesen beiden Bauteilen sind zusätzliche Powerkontakte auf der Rastnasenseite angebracht. Als Steckverbinder werden ansonsten spezielle RJ45-Stecker mit Powerkontakten beispielsweise von Siemens oder Yamaichi sowie auch Rundsteckverbinder von Molex mit Ethernet-Eigenschaften (Brad Micro-Change CHT-Anschluss) verwendet. Mittlerweile gibt es aber auch geeignete Rundsteckverbinder der M-Serie, die die zwei Datenpaare und das Powerpaar mit der notwendigen Übertragungsperformance sicher verbinden.
Schleppkette und andere Applikationen
Die Hybridleitung eignet sich auch für bewegte Anwendungen in Schleppketten mit geringer Zyklenzahl und bei Reichweiten bis zu 100 m ohne Repeater. Die Kamera ist dabei am Ende der Maschine in einem bewegten Teil hinter der Kette angebracht. Die Leitung wird beispielsweise in Applikationen von Siemens wie bei digitalen Gebern verwendet. Sie bietet auch unter schwierigen Bedingungen die bereits beschriebenen guten Übertragungseigenschaften von Dämpfung, Reichweite und Querschnitt. Die Einkabel-Lösung HMCB500S hat eine UL-Zulassung Style 2571. Sie eignet sich auch für sensible Anwendungen in der Medizin- und Pharmatechnik, in der Getränke-, Lebensmittel- und Verpackungsindustrie.
Die Kamera ist ein Beispiel für vielfältige Anwendungsfälle der Leitungen. Bei entsprechender Menge liefert der Hersteller auch weitere Varianten. Diese können beispielsweise halogenfrei sein oder mit PUR-Mantel ausgeführt werden. Es gibt bereits eine Variante ohne Poweradern für Anwender, die nur die Vorteile in der Reichweite der Datenübertragung ausnutzen möchten und gar keine Spannungsversorgung benötigen. ge
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Hemmingen
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