Miniaturisierte Steckverbinder für die Ethernet-Kommunikation der Zukunft Für anspruchsvolle Aufgaben entwickelt - wirautomatisierer

Miniaturisierte Steckverbinder für die Ethernet-Kommunikation der Zukunft

Für anspruchsvolle Aufgaben entwickelt

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Mit dem Highspeed-Ethernet-Trio ix Industrial, T1 und M8-d-kodiert reagiert Harting auf die wachsenden Anforderungen an die Steckverbinder für das Internet of Things (IoT). Sie sind kleiner, gleichzeitig robuster und leistungsfähiger. Der ix Industrial bietet die breite technologische Basis für einen möglichen neuen Standard alternativ zum bekannten RJ45.

Ethernet ist unbestritten der dominierende Kommunikationsstandard. Synonym dafür ist der weltweit verbreitete RJ45-Steckverbinder. Im Zuge der Miniaturisierung ist er aber für viele Applikationen zu groß. Logischer Schritt ist also eine kleinere, gleichzeitig aber robustere Lösung. Der ix Industrial von Harting ist deshalb ein klares Bekenntnis zur Miniaturisierung und soll einen Standard für IP20-Ethernet-Verbindungen setzen. In Anbetracht der mangelhaften Robustheit durch gebrochene Verrastungshebel oder gelegentliche Kontaktprobleme verbindet viele Anwender eher eine Hassliebe mit dem RJ45. Mit Blick auf immer kleinere Geräte wie flache Mobil-Displays, kleinere Automatisierungsgeräte und Sensoren beschränkt die Baugröße des RJ45 außerdem die Miniaturisierung. Somit steht eine kleinere und robustere Steckverbindung auf der Wunschliste von Anwendern und Entwicklern, sie soll die Cat.-6A-Performance für 1/10-Gbit/s-Ethernet in die Steuerungsebene bringen.

Harting bietet mit dem ix Industrial ein auf all diese Anforderungen ausgerichtetes, durchgängiges System. Eine im Vergleich zum RJ45 um 70% verringerte Baugröße der Buchsen erlaubt Geräteherstellern den Einsatz in wesentlich kleineren Geräten, die so leichter der Notwendigkeit der Miniaturisierung gerecht werden können. Anwendungen können immer weiter schrumpfende Kamerasysteme sein, an denen eine herkömmliche RJ45-Buchse schon den meisten Platz im Gehäuse einnimmt, oder auch Steuereinheiten und kleine Industriecomputer. Die Buchse ist mit fünf Schirmkontakten für hohe Stabilität auf der Leiterplatte ausgelegt. Das ix Industrial-Steckgesicht ist durch die Cat. 6A Performance zukunftssicher für 1/10-Gbit/s-Ethernet ausgelegt und die hohe Stromtragfähigkeit unterstützt aktuelle und zukünftige PoE-Anwendungen.
M8 für die Feldverkabelung
Der M8 steht stellvertretend für die schlanke Ethernet-Übertragung von der Cloud bis in die Feldverkabelung. Damit sind Steuerung und Überwachung keine abgeschotteten Systeme mehr, sondern können global mit anderen Standorten und notwendigen Informationsquellen kommunizieren. Um jedoch Ethernet bis in die feinsten Zweige der Sensorik im Feld verbreiten zu können, müssen Anpassungen in der Verbindungstechnologie erfolgen. Immer mehr und immer kleinere Sensoren überwachen Prozesse und Zustände mittels Ethernet bis in die kleinsten Geräte. Die frühere Vision ‚Vom Sensor bis in die Cloud‘ wird Realität. Die Kommunikation von Unternehmensstandorten untereinander wird verbessert und Produktionsprozesse können sich automatisiert global selber regeln.
Die Feldebene wird um immer kleinere Sensorsysteme für die intelligente Produktion ergänzt. Dies können hochauflösende Kamera- oder Lasersysteme zur optischen Positionierung sein, die aufgrund der hohen Datenmengen eine neue, leistungsfähigere Verkabelung mit Ethernet benötigen. Des Weiteren sind viele Sensor und Aktorsysteme heute auch bereits so klein, dass bisherige Steckverbinder und Buchsen einfach zu groß sind. Gängige Formate für IP65/67-geschützte Steckverbinder, wie das M12-Format sind zunehmend zu groß für neue Gerätegenerationen.
Das ganzheitliche, platzsparende M8-Steckverbinder-System umfasst miniaturisierte und umspritzte Systemkabel. Ein Drittel kleiner, gleichzeitig robust und IP65/67 geschützt, ist das M8-System auch für anspruchsvolle Aufgaben auch unter harten Bedingungen geeignet. 100 MBits nach Cat. 5 sorgen im 4-poligen d-kodierten M8 für Fast-Ethernet bis an die kleinste Applikation und ermöglichen einen einheitlichen, durchgängigen Standard mit nur einem Protokoll nach lEEE 802.3. Der nach PAS lEC 61076-2414 genormte Steckverbinder gibt den Kunden Investitionssicherheit und kann in bestehender aktiver und passiver lnfrastruktur eingesetzt werden.
T1 für einpaariges GBit-Ethernet
Der Harting T1 Industrial steht für die aktuelle Entwicklung auf dem Gebiet des einpaarigen GBit-Ethernets. Während der SPS IPC Drives hat das Unternehmen dazu an einem Demonstrator gezeigt, wie die 10-GBit-Übertragung über ein Twisted-Pair-Kabel möglich ist. Dieses Konzept spart Platz und Kosten sowie Verkabelungsaufwand und ist besonders interessant für kleine Ethernet-Teilnehmer. Die Technologiegruppe treibt momentan im Rahmen eines IEC-Projektes die Normierung eines entsprechenden Steckgesichts voran.
Für GBit-Ethernet werden gemäß 1000Base-T alle 4 Aderpaare für eine bidirektionale Datenübertragung benutzt, sodass sich für ein Aderpaar 2,5 GBit ergeben. Darauf beruht die Idee des T1 für ein Aderpaar. Im Detail wird jedoch eine andere Kodierung verwendet und es wurde ein neuer Physical Layer gemäß dem OSI-Schichtenmodell definiert. Die neuen Standards dafür sind IEEE P802.3bw für 100BASE-T1 und IEEE P802.3bp für l000BASE-Tl. Beide Normen definieren jeweils einen Übertragungskanal über ein verdrilltes Aderpaar mit einer Länge bis 15 m für PKW-Bordnetze und eine geschirmte Verkabelung bis zu 40 m für die Automatisierung bzw. Anwendungen in der Bahn- und Luftfahrtindustrie.
Mit dem einpaarigen Ethernet ist es möglich, Bereiche zu erschließen, die heute aus technischen und Kostengründen noch nicht per Ethernet erreichbar sind. Auch die bisherigen Längenbeschränkungen sind bereits im Fokus der zukünftigen Normung und eine IEEE-Arbeitsgruppe arbeitet bereits am 10Base-T1 Extended Reach Standard, der Übertragungsstrecken bis voraussichtlich 1500 m realisieren soll. Dieser Standard kann alle konventionellen Feldbusse durch Ethernet ersetzen. Damit wird Ethernet von der Cloud bis zum letzten Sensor oder Aktor einsetzbar. Neben den reduzierten Kosten für Verkabelung und Elektronik reduziert sich mit dem durchgängigen Ethernet-Einsatz der Entwicklungsaufwand erheblich. Es ist kein Spezialwissen für die unterschiedlichen Feldbusse mehr erforderlich, Gateways fallen weg und auch die Wartung der einheitlichen Netzwerkinfrastruktur vereinfacht sich dramatisch. ge
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