Werkzeuge kommunizieren mit Montagerobotern, fahrerlose Transportsysteme lagern Waren in Hochregallager ein, intelligente Maschinen und Anlagen koordinieren Fertigungsprozesse. In der Industrie 4.0 vernetzt sich die Produktion mit modernster Informations- und Kommunikationstechnik. Die Erfolgsgeschichte von Industrial Ethernet ist aber nicht auf die Fabrikautomatisierung begrenzt, auch im Transportation-Markt hat Industrial Ethernet längst Einzug erhalten. Das Kommunikationsnetz in Zügen, Straßen- und U-Bahnen wird zunehmend für immer mehr Dienste genutzt. Dazu zählen neben Anwendungen die jedem Fahrgast individuell zur Verfügung gestellt werden, wie z.B. Internetnutzung über WLAN, auch Informationsdienste und sicherheitsrelevante Anwendungen wie Passagierinformationssysteme, Videoüberwachung und Passagierzähler an den Türen. Alle diese Dienste und Systeme sind auf die permanente Verfügbarkeit des Netzwerks angewiesen.
Industrial Ethernet Switches
Die Anforderungen, welche an Komponenten für den Einsatz in Zügen gestellt werden, gehören zu den schärfsten in der Industrie. Entscheidend ist hier nicht nur die Widerstandsfähigkeit gegenüber Schock- und Vibrationen, sondern auch die elektrischen Eigenschaften, die unter allen auftretenden klimatischen Bedingungen eingehalten werden müssen. Die Nite-XS-Switches mit vibrationssicherer M12-Anschlusstechnik wurden speziell für den Einsatz in rauen industriellen Umgebungen außerhalb des Schaltschranks und für Netzwerke in Personenzügen, Bussen, Nutzfahrzeugen und Landmaschinen designt und entwickelt und erfüllen die Anforderungen der DIN EN50155. Mit vier, sechs und acht D-kodierten M12-Ports und einem robusten IP65/67-Metallgehäuse sind die Switches staubdicht, gegen das Eindringen von Wasser und sogar gegen kurzzeitiges Untertauchen geschützt. Die Switch-Varianten mit X-kodierten M12-Ports (Full-GBit- und GBit-Uplink-Ports) bieten mit hoher Bandbreite ausreichend Reserven für moderne Schienen- und Straßenfahrzeuge, in denen hochauflösende Kameras, Passagierinformationssysteme und digitale Sicherheitsassistenten, wie digitale Rückspiegel integriert werden. Das Hochfahren des kompletten Bordsystems in Zügen und Bussen ist ein kritischer Moment. Durch die unter Umständen auftretenden hohen Stromimpulse während des Einschaltvorgangs der angeschlossenen Komponenten kann die Belastung der Energieversorgung zu Fehlerfällen führen. Alle Terz-Switches verfügen über eine Einschaltstrombegrenzung und reduzieren somit die Last auf die Versorgungsspannung, um ein sicheres Hochfahren der Bordsysteme zu unterstützen. Weiterhin ist der Anschluss der Spannungsversorgung verpolungssicher ausgeführt, somit kann die Belegung für den A-kodierten Anschluss flexibel belegt werden. Fehler bei der Inbetriebnahme können so verhindert werden.
Kompakte Bauform
Genau wie in der Automatisierungsbranche, werden auch im Bahnbereich nicht nur Netzwerke für neue Züge geplant, sondern auch bestehende Fahrzeuge modernisiert. Häufig ist hier der vorhandene Bauraum für weitere Komponenten an den Stellen, wo zusätzliche Ethernet-Ports benötigt werden, beschränkt. Die Switches gehören zu den kompaktesten M12-Ethernet-Switches und sind somit für die schaltschranklose dezentrale Anbindung von Netzwerkteilnehmern geeignet. Aufgrund der unterschiedlichen Portzahlvarianten können so durch die Dezentralisierung die benötigten Kabellängen verbessert und der Installationsaufwand reduziert werden. Für die Nachrüstung eines elektronischen Rückspiegelsystems oder der nachträgliche Einbau von Außenkameras zur Überwachung des Passagierflusses beim Fahrgastwechsel am Bahnsteig, eigenen sich die kleinen Nite-XS4 mit vier Ethernet-Ports. Eine weitere Möglichkeit Kosten für die Verkabelung von digitalen Teilnehmern einzusparen ist der Einsatz von Power over Ethernet. Die Übertragung von Daten und die Versorgung mit Energie erfolgen gemeinsam über das Ethernet-Kabel. Kamerasysteme und diverse Sensoren welche diesen PoE-Standard unterstützen sind immer häufiger im Markt anzutreffen. Durch den erweiterten Temperaturbereich von -40 bis +70°C können die Switches außerhalb des Schaltschranks auch bei Temperaturschwankungen z.B. unterhalb des Dachs oder unterhalb der Bodenplatte montiert werden. Die Befestigung der Switches erfolgt direkt auf der der Montagewand mittels M6-Schrauben. Die Funktionserde wird, falls die Montagewand nicht elektrisch leitfähig und nicht geerdet ist, über einen separaten Kabelschuh angeschlossen. Der mechanische und elektrische Anschluss kann so unabhängig voneinander durchgeführt werden.
Zertifizierungen und Zulassungen
Neben den Umwelt- und Mechanikanforderungen für den Einsatz im Bahnbereich sind ebenfalls strenge Vorgaben hinsichtlich der elektrischen Eigenschaften einzuhalten. Die Stabilität und Toleranz des internen Netzteils sind auschlaggebend für einen ausfallsicheren Betrieb. Die Nite-XS-Switches weisen eine hohe Spannungsfestigkeit von bis zu 2,25kVDC auf, jeweils zwischen den drei Isolationsgruppen Elektronik, Ethernet-Ports und Gehäuse. Der Plus- und Minuspol der Spannungsversorgung sind somit vom Gehäuse isoliert und das Auftreten von ungewollten Erdschleifen wird verhindert. Bei Spannungseinbrüchen auf der Versorgungsleitung bis zu 10ms und Schwankungen der Nennspannung von bis zu 40 Prozent laufen die Switches auch nach längerem Einsatz im Fahrzeug zuverlässig und wartungsfrei. Alle bahntauglichen Terz Ethernet Switches erfüllen die Brandschutzanforderungen gemäß DIN EN45545. Dieser und alle weiteren Standards wie DIN EN50155; 61373; 50121-3-2 wurden in einem akkreditierten Umfeld geprüft. Während der Entwicklung wurde darauf geachtet, dass die Mechanik und die Elektronik zusammenspielen und so alle elektrischen Merkmale, wie der Überganswiderstand zwischen Schirm und Gehäuse oder die Überbrückung bei Spannungsabfall, über die gesamte Lebensdauer den normativen Anforderungen genügen. Für den zertifizierten Einsatz in Bussen und Straßenbahnen verfügen die M12-Switches über die E1-Zulassung ausgestellt durch das Kraftfahrtbundesamt und die ITxPT-Zertifizierung.
