Steckverbinder mit reichlich „Pferdestärken“

High-End-Datensteckverbinder von Ilme ist Industrie 4.0 ready

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Haben Sie schon an Ihre Winterreifen gedacht? Scheint nicht zum Thema High-End-Datensteckverbinder für die Industrie 4.0 zu passen, aber doch: Wir warten nur darauf, mit Vollgas über den Datenhighway 4.0 zu rasen, aber haben wir auch an die passenden Reifen gedacht? Reifen stellen die Verbindung von Auto zu Fahrbahn her, ohne sie geht Nichts. Steckverbinder übernehmen genau den gleichen Job, sie stellen die elektrischen Verbindungen zwischen verschiedenen Komponenten einer Anlage her. Mit dem Gigabit-Modul bietet Ilme nun eine Lösung für das Steckverbindersystem MIXO.

Patrick Rieckhoff, Technischer Leiter bei der Ilme GmbH in Wiehl

Inhaltsverzeichnis

1. Für das 10-GBASE-T-Ethernet
2. Crimpkontakte sorgen für Zuverlässigkeit
3. Modulares Baukastensystem
4. Zuverlässig in vielen Applikationen
5. Effizienz in modernen Windkraftanlagen

 

In einer modernen Produktion, die den Industrie-4.0-Gedanken umsetzt, kommt es darauf an, dass jedes Teil mit anderen in Echtzeit kommunizieren kann. Nur so ist es möglich, individuelle Produkte nach den Anforderungen eines Kunden zu fertigen, dies natürlich bis hinunter zur Stückzahl eins, ohne die Wettbewerbsfähigkeit zu verlieren. Die Datenmengen, die dabei entstehen, sind gewaltig und müssen durch ein leistungsfähiges Netzwerk immer und überall zur Verfügung stehen. Um ein solches Industrie-4.0-taugliches Datennetzwerk aufzubauen, sind nicht nur modernste Komponenten und Technologien erfoderlich, sondern auch High-End-Steckverbinder, die die entsprechenden Verbindungen herstellen. Genau hierfür bietet Ilme nun ein Gigabit-Modul für das modulare Steckverbindersystem MIXO an.

Für das 10-GBASE-T-Ethernet

Mit dem Gigabit-Modul können Anwender die Schnittstellen herstellen, die eine hohe Datenrate verlangen, so neben Video- und Sicherheitssystemen auch die Datenübertragung in Industrie-4.0-Netzwerken in Echtzeit. Möglich macht das der spezielle Aufbau des Steckverbinders. In ihm stecken acht Pole zum Anschluss von vier Twisted-Pairs in einer besonderen Anordnung, die dem üblichen Aufbau von Ethernet-Leitungen nachempfunden wurde. Durch Kontur und Abschirmung zwischen den jeweiligen Leitungspaaren zählt das Gigabit-Modul, gerade im Vergleich zu einem typischen achtpoligen RJ45-Steckverbinder, zu Recht zu den High-End-Datensteckverbindern und erfüllt die Cat. 6A. Es sind problemlos Taktfrequenzen von bis zu 4 x 500 MHz und Leitungslängen von bis zu 100 m möglich, wie sie das 10-GBASE-T-Gigabit-Ethernet erfordert. Da auch die Anforderungen des Profinet-Standards erfüllt sind, lässt sich das Modul in ein bestehendes Profinet-Netzwerk integrieren, oder es lässt sich ein beliebiges Industrial-Ethernet-Netzwerk damit realisieren.

Selbstverständlich hat dieser Steckverbinder nicht nur reichlich „Pferdestärken“ mitgebracht, auch das Thema Sicherheit wurde vorne angestellt. Sensible Applikationen, die eine absolute Betriebssicherheit des Steckverbinders voraussetzen, passen bestens zu dem Gigabit-Modul. Der Modulareinsatz besteht aus mehreren Einzelteilen, die alle aus Zinkdruckguss gefertigt sind. Zusammen mit den separaten Leitungsschellen für Klemmbereiche von 5 bis 12 mm, wodurch sich dieser Steckverbinder für fast alle Ethernet-Leitungen eignet, bietet das Gigabit-Modul eine echte 360°-Abschirmung und somit hohe EMV-Sicherheit und gute Schirmdämpfungswerte. Die Schirmanbindung jedes MIXO-Gigabit-Moduls ist getrennt vom Schutzleiterpotential und von benachbarten Modulen. So wird vermieden, dass sich verschiedene Potentiale vermischen und die Funktionserdung bleibt konsequent von der Schutzerdung getrennt.

Crimpkontakte sorgen für Zuverlässigkeit

Das Gigabit-Modul kann selbst unter widrigsten Umgebungen für einen langen Zeitraum und über viele Steckzyklen eingesetzt werden. Die Crimpkontakte der Ilme-Crimpkontaktserie CI, aus dem vollen Material gedreht und mit einer 0,5 µm starken Vergoldung veredelt, machen dies möglich. Absolute Vibrationsbeständigkeit, da die Kupferleiter kaltverschweißt mit dem Crimpkontakt verbunden werden, zeichnen die Crimpanschlusstechnik seit jeher aus, hiermit gehören auch abgerissene Leiter der Vergangenheit an. Die Crimpkontakte gibt es in drei Größen, von 0,08 bis 0,52 mm² bzw. AWG 28 bis 20, sie eignen sich für beinahe jede Ethernet-Leitung.

Netzwerke mit vielen teils weit voneinander entfernten Teilnehmern, wie es bei räumlich getrennten Anlagenteilen der Fall ist, fordern eine leistungsfähige Datenübertragung, um eine zuverlässige Kommunikation auch über weite Distanzen sicherzustellen. Auch hier bewährt sich das Gigabit-Modul durch seine elektrischen Kenndaten von 5 A Bemessungsstrom, 50 V Bemessungsspannung und 0,8 kV Bemessungsstoßspannung im Verschmutzungsgrad 3 (industrielles Umfeld). Verglichen mit Standards wie USB 2.0 mit 0,5 A und 5 V, USB 3.0 mit 0,9 A und 5 V sowie RJ45 mit maximal 1 A und 50 V weist das Gigabit-Modul eine 5- bis 10-fach höhere Stromübertragung auf. So ist die Zukunftssicherheit gewährleistet, denn PoE+ ist für diesen Steckverbinder keine besondere Herausforderung.

Modulares Baukastensystem

Fordert die Applikation noch höhere Bandbreiten, als ein einzelnes Gigabit-Modul liefern kann oder ist der Platz in der Anlage begrenzt und es müssen mehrere Steckverbinder in einem Gehäuse vereint werden, so lässt sich das Modul ganz einfach mehrfach oder mit anderen Modulen in dem modularen Steckverbindersystem MIXO verwenden. Durch die Baugröße von nur einer Moduleinheit können bis zu sechs Gigabit-Module side-to-side in einen Halterahmen für die Gehäusebaugröße 104.27 bzw. B 24 integriert werden.

Das modulare Baukastensystem MIXO bietet mit seinen 55 Buchsen- und dazugehörigen 55 Stiftmodulen nahezu unendlich viele verschiedene Kombinationsmöglichkeiten von Leistung, Signalen, Daten und sogar Druckluft in einem Steckverbinder und ist damit mit Sicherheit immer genau passend für die jeweilige Anwendung. Gerade der modulare Aufbau von Industrie-4.0-Anlagen fordert eine hohe Flexibilität der Steckverbinder. So kann man mit dem MIXO-System im Handumdrehen individuelle Steckverbinder in der Stückzahl eins konfigurieren und sich dabei nicht nur des Gigabit-Modules bedienen, sondern auch an über zehn weiteren Datenmodulen.

Zuverlässig in vielen Applikationen

In der Factory Automation werden bereits seit vielen Jahren modulare MIXO-Steckverbinder mit Datenmodulen eingesetzt. So ist sichergestellt, dass die einzelnen Anlagenteile miteinander kommunizieren können und so der Produktionsablauf zeitlich koordiniert wird. Fällt zum Beispiel die Lackieranlage einer Automobilfertigung aus, bleibt nicht direkt die ganze Linie stehen. Vielmehr „schalten“ die anderen Anlagenteile „einen Gang zurück“, um den kurzzeitigen Ausfall der Lackieranlage zu kompensieren.

Auch im Bahnsegment ist die zuverlässige Datenübertragung nicht mehr wegzudenken, ganz im Gegenteil nimmt sie in den letzten Jahren exponentiell zu. Moderne Kommunikationssysteme im Schienennetzwerk, aber auch an und in den Zügen, stellen nicht nur sicher, dass alle Fahrgäste einen einwandfreien Wi-Fi-Hotspot nutzen können, sondern auch dass es bei dem dichter werdenden Verkehr im Schienennetzwerk zu keinen Störungen oder Unfällen kommt. Hier bediente man sich schon in den letzten Jahren mehr und mehr an den Datenmodulen von Ilme, die wachsenden Datenmengen und die hohe Betriebssicherheit fordern bereits jetzt das Gigabit-Modul.

Effizienz in modernen Windkraftanlagen

Auch in modernen Windkraftanlagen ist die Effizienz wichtiger den je. Ausschreibungen gewinnt derjenige, der den besten Strompreis zusagen kann. Dies funktioniert nur, wenn die Windkraftanlagen so effizient wie möglich arbeiten. Doch damit ein Windkraftwerk effizient arbeiten kann, müssen auch hier hunderte Daten in Echtzeit an die verschiedenen Bauteile und Steuerzentren weitergegeben werden. Die hohe Vibrationslast und die modulare Fertigung von Windkraftanlagen kommen noch zusätzlich hinzu.

Jedes MIXO-Modul ist ohne schützendes Steckverbindergehäuse den Umgebungsbedingungen ausgeliefert. Hier hat man bei Ilme nicht nur die Qual-der-Wahl aus gut 20 verschiedenen Gehäuseserien, sondern das Vergnügen, genau das passende Steckverbindergehäuse für den jeweiligen Applikationsbereich zu bekommen. Leichte und wirtschaftliche Gehäuse aus Thermoplast der Gehäuseserie T-Type W mit witterungsbeständigen und chemisch-resistenten Viton-Dichtungen vereinen alle Vorteile für den Windkraftsektor. Gehäuse aus seewasserbeständigem Aluminium und spezieller Titanoxid-Plasmabeschichtung der Serie E-Xtreme IP67 bieten hohe Korrosionsbeständigkeit und mechanische Festigkeit, so wie es für den Einsatz im Außenbereich von Zügen unerlässlich ist. Mit dem Ilme-Gigabit-Modul bekommt man also einen High-End-Datensteckverbinder ready für Industrie 4.0 und viele weitere Einsatzgebiete im innovativen, modularen Steckverbindersystem MIXO und einem genau zu der Applikation passendem Gehäuse. ge

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