Power over Ethernet im industriellen Umfeld

Power Switch

Komplexe Lösungen, die im robusten Industrieumfeld zum Einsatz kommen, verlangen ein perfektes Zusammenspiel von Hardware, Software und Konnektivität mit den Produktionssystemen. Industrielle Switches tragen einen wichtigen Teil zu diesem Zusammenspiel bei, denn sie sind die Basiskoppelelemente in Ethernet-Netzwerken und ermöglichen die Kommunikation zwischen den verschiedenen Ethernet-Teilnehmern.
Bild: Kontron Europe GmbH

Kontron hat sein aktuelles Hardware-Portfolio um industrielle Ethernet Switches ergänzt. Die neue Produktfamilie bietet ein breites Portfolio an unterschiedlichsten, kostengünstigen Switches, von kleinen unmanaged Switches bis hin zu Produkten mit Managementfunktion und Power over Ethernet (PoE). Durch das robuste Metalldesign können die Switches auch in rauen Industrieumgebungen mit Temperaturen von bis zu -40 bis +75°C eingesetzt werden. Unmanaged Switches mit grundlegenden Standardprotokollen für eine schnelle Verbindung sind ebenso verfügbar wie Produkte, die per Webinterface zu managen sind. Neben einer kompakten Bauweise und einem redundanten Stromeingang (12 bis 58VDC) oder 230VAC bieten die Switches die Möglichkeit, Maschinen, Steuerungen und andere Komponenten auf der Basis von Industriestandards zu verbinden und miteinander zu integrieren. Die Geräte sind mit RJ45 sowie optional mit SFP-Slots ausgestattet.

Bild: Kontron Europe GmbH

Single-Chip-Design

Der Hersteller setzt bei seinen industriellen Ethernet Switches durchgängig auf ein Single-Chip-Design. Dabei werden alle notwendigen Komponenten möglichst in einem Chip integriert. Dies soll einen erhöhten Durchsatz bei gleichzeitig reduziertem Stromverbrauch ermöglichen, und sich somit positiv auf die Gesamtbetriebskosten einer Umgebung auswirken. Weniger Einzelkomponenten auf dem Board bedeuten auch eine kompaktere Bauweise, wodurch der Platzbedarf im Schaltschrank oder in industriellen Racks im Vergleich zu anderen Lösungen um bis zu 35 Prozent reduziert werden kann. Flexibilität wird durch die Montage auf der Hutschiene im 19″-Schaltschrank oder durch Direktinstallation an der Maschine mittels verschiedener Adapter erreicht.

Der RES2404-PTP ist ein managed, rugged 19" Hochleistungs-Switch mit Power over Ethernet.
Der RES2404-PTP ist ein managed, rugged 19" Hochleistungs-Switch mit Power over Ethernet.Bild: Kontron Europe GmbH

PoE und PD

Die Switch-Serie umfasst z.B. kostengünstige, unmanaged Fast-Ethernet Switches, die sowohl Kupfer- als auch Glasfaser-Ports bieten. Durch das lüfterlose Design, die kompakte Bauweise und die Plug&Play-Funktion können die Geräte der KSwitch-D3-UF-Serie in Fertigungsstraßen und Maschinensysteme integriert oder für einfache Netzwerkerweiterungen verwendet werden. Soll ein Switch Bestandteil eines Power-over- Ethernet-Netzwerks werden, muss er über spezielle PoE-Features verfügen. Die UMPD-Modelle der Switch-Serie sind mit einem 12VDC-PoE-Splitter mit 1A-Ausgang ausgestattet und ermöglichen dadurch eine Netzwerkanbindung und die Stromversorgung des PD (Powered Device) über das Ethernet-Kabel. Für die Integration eines PoE-Switches ins Netzwerk werden nur ein Netzkabel für den Switch und ein Netzwerkkabel zum Anschluss von PDs benötigt. Das PD wird – sowohl für die Datenübertragung als auch für die Stromversorgung – direkt in den PoE-GBit-Switch-Port gesteckt.

Vorteile von Power over Ethernet

Mit einem PoE-Netzwerk-Switch entfällt die Anschaffung und Installation zusätzlicher Stromversorgungen und Steckdosen, was zu erheblichen Einsparungen führt. Verlängerungskabel werden obsolet, wodurch eine deutlich höhere Flexibilität der kompletten Installation erreicht werden soll. Am Beispiel einer Offset-Druckmaschine lässt sich darstellen, wie PoE in der Praxis umgesetzt werden kann: Die zahlreichen Netzwerkkomponenten (z.B. Sensoren oder Kameras) werden per Daisy Chain über eine Cat5/7-Netzwerkverkabelung miteinander verbunden und benötigen dadurch keine separate Stromversorgung mehr. Kabel, die sonst an einem zentralen Versorgungspunkt zusammenlaufen würden, werden auf die Ports der Komponenten aufgeteilt, wodurch die gesamte Installation deutlich flexibler, platzsparender und kostengünstiger wird. Die Stromversorgung kann über einen zentralen Switch ein- bzw. ausgeschaltet werden.

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