Sichere Datenübertragung in industrieller Umgebung
Zuverlässige Verbindungen
Industrielle Umgebungen stellen hohe Anforderungen an die eingesetzten Komponenten. Entsprechend ausgelegte Steckverbinder sind daher essenziell für einen störungsfreien Betrieb des gesamten Prozesses. Eine falsche Wahl kann schnell teuer werden - mit RJ45-Patch-Kabeln werden Daten sicher übertragen.
 Industrielle Prozesse stellen hohe Anforderungen an die Komponenten - eine zuverlässige Datenverbindung ist essenziell für den fehlerfreien Betrieb.
Industrielle Prozesse stellen hohe Anforderungen an die Komponenten – eine zuverlässige Datenverbindung ist essenziell für den fehlerfreien Betrieb.Bild: Phoenix Contact Deutschland GmbH

Die digitale Transformation hat sich vom Trendthema zur Notwendigkeit entwickelt und nahezu alle Bereiche des täglichen Lebens – privat und beruflich – erfasst. Die Pandemie hat diese Entwicklung beschleunigt, und dabei die Bedeutung einer schnellen und sicheren Übertragung von Daten hervorgehoben. Daten werden in immer größeren Mengen generiert und über unterschiedliche Distanzen übermittelt. Fehler bei der Übertragung oder Ausfälle einzelner Verbindungen zeigen mitunter schwerwiegende Auswirkungen. Von Aussetzern im Homeoffice und beim Homeschooling im heimischen Netzwerk bis hin zum Ausfall großer Infrastruktur-Anlagen sind die Auswirkungen von Störungen vielfältig. Das gilt für die öffentlichen Datennetze genauso wie für industrielle Netzwerke. In letztere werden immer mehr Maschinen und Anlagen im Rahmen komplexer werdender Produktionsprozesse eingebunden. Der Markt für industrielle Kommunikationstechnik verzeichnet seit Jahren ein überdurchschnittliches Wachstum, und ein Ende ist nicht in Sicht.

 Schleppketten- und Roboterapplikationen stellen durch Biegung und Torsion besondere Herausforderungen an die Patch-Kabel.
Schleppketten- und Roboterapplikationen stellen durch Biegung und Torsion besondere Herausforderungen an die Patch-Kabel.Bild: Phoenix Contact Deutschland GmbH

Herausforderungen der industriellen Datenübertragung

Industrielle Netzwerke stellen gänzlich andere Anforderungen an die eingesetzten Komponenten als private und öffentliche. Kritische oder fehleranfällige Verbindungen können daher in der Industrie schwerwiegende Folgen für ein ganzes Unternehmen haben. So bringen z.B. Produktionsprozesse aufgrund fehlender oder falsch übermittelter Daten erhöhten Ausschuss hervor, oder die Prozesse kommen vollständig zum Erliegen. Derartige Fehler sind nicht nur ärgerlich, sondern auch finanziell folgenschwer für ein Unternehmen. Die Zuverlässigkeit der Datenübertragung muss daher bei der Auslegung der Prozesse stets eine hohe Priorität haben. Die Anforderungen in diesen Netzwerken variieren stark. Je näher die Verbindung an den Prozess gerät, desto größer sind die Herausforderungen. Industrielle Prozesse sind geprägt von Bewegungen, Vibrationen, extremen Temperaturen und elektrischen Störeinflüssen. Trotz dieser Umgebungsbedingungen müssen steigende Datenraten sicher vom Sender zum Empfänger transportiert werden. Ein aktuelles Beispiel für erhöhte Datenraten sind Kamerasysteme, sie sind häufig den rauen Industrieumgebungen ausgesetzt und müssen dabei eine große Menge an Daten zuverlässig übermitteln. Oft werden derartige Geräte über nur ein Kabel mit Daten und Energie versorgt, sodass die Schnittstellen auch für Power-over-Ethernet (PoE) ausgelegt sein müssen. Bei näherer Betrachtung gerät die Auswahl der passenden Anschlusstechnik in den Fokus. Eine Möglichkeit der Datenübertragung bei Produktionsprozessen ist die Nutzung einer Kabeldurchführung. Diese Systeme verzichten auf die äußere mechanische Schnittstelle und verlegen die Verbindung in das Innere eines Gerätes oder einer Anlage. Somit lässt sich zwar eine sichere Verbindung herstellen, die Flexibilität einer steckbaren Lösung geht jedoch vollständig verloren. In Situationen, in denen ein angeschlossenes Gerät oder Kabel ausfällt, aber auch beim Service oder beim Austausch einzelner Geräte, sind die Aktivitäten mit hohem Aufwand und langen Stillstandszeiten des gesamten Prozesses verbunden. Die Flexibilität, ein Gerät im Falle einer Störung kurzfristig zu ersetzen, defekte Kabel auszutauschen oder unterschiedliche Systeme miteinander zu verbinden und zu trennen, wird nur mit einer steckbaren Lösung erreicht. Steckverbindertypen gibt es viele am Markt. Jedoch hat sich, insbesondere in Umgebungen der Schutzart IP20, kein Typus derart etabliert wie der RJ45. Dieser Steckverbinder wurde für geschützte Büroumgebungen entwickelt, in seiner Standardvariante ist er den industriellen Umgebungen nicht gewachsen. Nutzt man dennoch derartige Varianten, die nicht für die komplexen Anforderungen industrieller Umgebungen konzipiert wurden, kann es zu erheblichen Problemen bis hin zum völligen Anlagenstillstand kommen.

 RJ45 Patch-Kabel für geschützte und ungeschützte Anwendungen in der Industrie- und Gebäudeverkabelung.
RJ45 Patch-Kabel für geschützte und ungeschützte Anwendungen in der Industrie- und Gebäudeverkabelung.Bild: Phoenix Contact Deutschland GmbH

Störungsfrei durch Schirmung

Die Steckverbinder der neuen Patch-Kabel RJ45 Industrial von Phoenix Contact wurden für anspruchsvolle industrielle Umgebungen konstruiert. Sie besitzen ein einheitliches Design und sind für zahlreiche Protokolle nutzbar – darunter Ethernet/IP, Profinet oder Sercos. Varianten in Cat6A mit Datenübertragungsraten bis 10GBit/s ermöglichen eine zukunftssichere Verkabelung jeder Applikation auch bei steigenden Datenraten. Und PoE-Varianten mit bis zu vier Aderpaaren – und damit bis zu 90W – ermöglichen die gleichzeitige Versorgung der angeschlossenen Geräte mit Energie. Die robust umspritzten Steckverbinder sind zum Marktstart in drei Abgangsrichtungen verfügbar: gerade sowie nach oben und nach unten gewinkelt. Im Jahresverlauf kommen zwei weitere Abgangsrichtungen hinzu: nach rechts und links gewinkelt. Alle Varianten sind innerhalb des RJ45-Standards für einen optimalen Halt innerhalb der Buchsen ausgelegt. Das Edelstahl-Schirmblech verhindert zudem zuverlässig Störeinflüsse aus allen Richtungen auf die Verbindung. Diese Störungen belasten jedoch nicht nur den Steckverbinder, sondern auch das Kabel. Die geschirmten Kabel aus dem Produktprogramm des Herstellers sind entsprechend um 360° an den Steckverbinder angeschlossen, um die EMV-Störfestigkeit zu verbessern. Das Programm besteht aus Kabeln für unterschiedliche Applikationsfelder – von flexiblen Einsatzgebieten bis zu dauerhaft bewegten Verkabelungen in Schleppketten und Robotern. Alle Varianten besitzen die essenziellen Zulassungen für den europäischen (CE), eurasischen (EAC) sowie in Kürze auch nordamerikanischen (UL1863) Markt. Damit steht auch einem weltweiten Einsatz der Patch-Kabel nichts im Weg.

Fazit

Industrielle Umgebungen stellen besondere Anforderungen an die verbauten Komponenten. Mit den neuen Patch-Kabeln RJ45 Industrial werden Daten auch in widrigen Umgebungen zuverlässig und in High-Speed übertragen. Die Möglichkeit der gleichzeitigen Energieversorgung verschlankt und vereinfacht die Verkabelung zusätzlich. Somit werden Ausfallzeiten und Fehler vermieden und damit die Kosten für den Gesamtprozess deutlich reduziert. Gleichzeitig ist die volle Flexibilität der steckbaren Verbindung gegeben, sodass auch die Zeit und damit die Kosten für Wartungsarbeiten oder den Austausch einzelner Geräte drastisch reduziert wird.

Das Patch-Kabel RJ45 Industrial bietet Zukunftssichere High-Speed-Datenübertragung bis zu 10GBit/s, eine robuste Umspritzung gegen mechanische Belastungen sowie ein Edelstahlschirmblech zur Schirmung gegen EMV-Störsignale. Fünf Abgangsrichtungen im schmalen Design ermöglichen platzsparende Konstruktionen. Eine sichere Verbindung und Trennung der Übertragung wird durch geschützten Rasthaken gewährleistet. Darüber hinaus wird die gleichzeitige Übertragung von Daten und Leistung bis zu 90W (PoE++/4-Paar PoE) über ein einziges Kabel ermöglicht.

Phoenix Contact Deutschland GmbH
http://www.phoenixcontact.com

Das könnte Sie auch Interessieren

Bild: TeDo Verlag GmbH
Bild: TeDo Verlag GmbH
Good Morning 
Automation!

Good Morning Automation!

Vom 23. bis 25. November 2021 hätte beinahe die Fachmesse Smart Production Solutions (SPS) in Nürnberg stattgefunden. Nach einer pandemiebedingten Absage organisierte das SPS-MAGAZIN einen Livestream zu den wichtigsten Neuheiten der Branche – eine Weltpremiere inklusive.

Bild: Fritz Kübler GmbH
Bild: Fritz Kübler GmbH
Zusammen Mehrwert schaffen

Zusammen Mehrwert schaffen

Kübler will im Rahmen von Technologiegesprächen gemeinsam mit seinen Kunden neuartige Lösungen entwickeln. Gemäß diesem Ansatzes ist jetzt eine neue Lösung Marktreif, die in Zusammenarbeit mit Lenze entstanden ist: ein kompakter und zukunftssicherer Asynchronmotor mit einem vollständig integriertem magnetischen Drehgebersystem.

Bild: NAMUR Geschäftsstelle
Bild: NAMUR Geschäftsstelle
APL ist startklar

APL ist startklar

Ethernet APL bietet für die Prozessindustrie völlig neue Möglichkeiten für die digitale Kommunikation auf der Feldebene. Das SPS-MAGAZIN hat mit Sven Seintsch (Bilfinger Engineering & Maintenance), Ansprechpartner des Namur Arbeitskreises 2.6. ´Digitale Prozesskommunikation´, darüber gesprochen, welche Möglichkeiten das sind, welche Rolle die funktionale Sicherheit zukünftig spielt, und über seine bisherige Erfahrung mit APL.