Netzwerktechnik
|
Elektrotechnik
Daten- und Energieverteiler für den Industrieeinsatz
ep11/2008, 2 Seiten
Anforderungen in rauer Industrie-Umgebung Ethernet bezeichnet eine kabelgebundene Übertragungstechnik für lokale Datennetze (Local Area Network, LAN). Sie ermöglicht allen in einem lokalen Datennetz angeschlossenen Geräten, Daten durch Hochfrequenzsignale miteinander auszutauschen. Industrial Ethernet beschreibt die Nutzung des Ethernet-Standards für die Integration von Geräten der industriellen Fertigung in ein Datennetz. Komponenten, die für die Steuerung und Kontrolle von Produktionsprozessen erforderlich sind, werden in das in der Regel vorhandene Ethernet-LAN eingebunden. Auf diese Weise ist eine permanente Überprüfung spezifischer Prozessdaten möglich, wie z. B. Artikelqualität und -quantität, Temperaturen oder Betriebszustände von Maschinen und Anlagen. Für die Installation eines Netzwerks in Büroräumen gibt es eine große Auswahl an Produkten und Möglichkeiten. Mangels Alternativen finden dieselben Produkte häufig auch in industriellen Bereichen Verwendung - unter Vernachlässigung der unterschiedlichen Umgebungsvoraussetzungen zwischen Büro und Fertigung. Dabei reagieren gerade Datenanschlüsse empfindlich auf Staub und Wasser. Sie werden durch büroübliche Anschlussdosen mit einem Schutzgrad von maximal IP20 keinesfalls ausreichend geschützt. In Bereichen, in denen feinste Stäube entstehen (z. B. in einem Sägewerk), wo Feuchtigkeit eine Rolle spielt (z. B. in einem Gewächshaus) oder in denen Vibrationen auftreten (z. B. in Förderanlagen), sind Netzwerkgehäuse und Komponenten gefordert, die an raue Umgebungsbedingungen angepasst sind. Wichtig sind insbesondere eine erhöhte Schutzart (Schutz gegen Staub, Spritzwasser usw.), Vibrationssicherheit, ein erweiterter Betriebstemperaturbereich und vielfach auch besondere Vorkehrungen zur Ausfallsicherheit. Anwendungsbeispiel in der Metallverarbeitung Solch raue, industrielle Bedingungen herrschen auch bei der Fa. Julius Kleemann im fränkischen Karlstein am Main. Hier produziert man seit mehr als 130 Jahren Metallverpackungen, wie Konservendosen oder Eimer. Das Familienunternehmen mit rund 120 Mitarbeitern legt großen Wert auf technische Innovationen. So findet sich in der Fertigungshalle eine modere Produktionslinie, die bis zu 180 Konservendosen pro Minute fertigt. Im Zuge der Steigerung der Produktionseffizienz stand kürzlich die Erweiterung und der Umbau dieser Produktionslinie an. Im Rahmen dieser Maßnahme sollte die bestehende Energieversorgung um ein dezentrales Datennetzwerk erweitert werden. Ziel war es, ausgewählte Daten unmittelbar an der Produktionslinie zu erfassen, zu kontrollieren und einzelne Prozesse zu steuern. Zur Umsetzung dieses Vorhabens hat sich das Unternehmen für eine Industrial Ethernet-Lösung von Mennekes entschieden. Lösungen für die Umsetzung Aufbauend auf ihrer Kompetenz bei Industrie-Steckvorrichtungen hat die Fa. Mennekes ein Industrial Ethernet-Produktprogramm entwickelt, dass die modulare Bauweise des Steckdosen-Kombinationsprogramms Amaxx nutzt. Angeboten werden industrietaugliche Netzwerkgehäuse mit einem Schutzgrad bis IP67 für den Innen- und Außenbereich, die an eine solche Steckdosen-Kombination installiert werden können (Bild ). Die Bestückung der Netzwerkgehäuse ist mit handelsüblichen Netzwerkkomponenten möglich. Die gängigen Komponenten sind - maßlich auf die Gehäusegröße abgestimmt - ebenfalls im Lieferprogramm enthalten. Das hat Herbert Sittinger bei Julius Kleemann beeindruckt: „Das klar gegliederte Konzept von Mennekes hat uns sofort überzeugt“, so der Elektromeister. „Es ermöglicht uns, Energie und Daten direkt im Maschinenbereich zu installieren. Wir beziehen alle benötigten Komponenten aus einer Hand und gehen dadurch sicher, dass alles zusammenpasst.“ Kompakte Installation von Energie- und Datentechnik Wo Netzwerkkomponenten zur Nutzung von Industrial Ethernet zum Einsatz kommen, wird in aller Regel auch Energie benötigt. Zur Bereitstellung von Energie in rauen Umgebungen gibt es viele Möglichkeiten - eine weit verbreitete ist die Installation einer Steckdosen-Kombination. Um dem Anwender eine kompakte, strukturierte und aufwandsminimale Lösung zu bieten, hat die Fa. Mennekes die Installation der Netzwerkkomponenten und die Installation der benötigten Steckdosen-Einheiten kombiniert. Bei der gemeinsamen Installation von Energie und Daten ist zu beachten, dass verschiedene Normvorgaben eingehalten werden (vgl. Tafel ). So ist z. B. vorgeschrieben, dass informationstechnische und stromversorgende Leitungen getrennt voneinander verlegt werden müssen. Die Trennung kann entweder durch einen entsprechenden Abstand verbunden mit einer ausreichenden Isolation oder durch Abschirmung erfolgen. Bei der Amaxx-Kombination kommen für Energie und Daten zwar getrennte, aber einheitliche Gehäuse zum Einsatz, die direkt aneinander geflanscht werden. Für den Betrachter ergibt sich optisch eine Einheit, die eine einwandfreie physikalische Tren-Elektropraktiker, Berlin 62 (2008) 11 1012 Daten- und Energieverteiler für den Industrieeinsatz Während Ethernet bereits seit den 1970er Jahren im Bürobereich eingesetzt wird und dort inzwischen etwa 97 % der Vernetzung ausmacht, ist Industrial Ethernet ein relativ junges Feld. Für die rauen Industrieumgebungen sind robuste Netzwerklösungen - meist in Schutzart IP67 - erforderlich. Blick ins Innere einer Industrial Ethernet-Lösung auf Basis des modularen Amaxx-Programms Tafel Relevante Normen für den Bereich Industrial Ethernet DIN EN 50173 Anwendungsneutrale Verkabelungssysteme -2 Teil 2: Industriebereich DIN EN 50174 Installation von Kommunikationsverkabelung -1 Teil 1: Spezifikation und Qualitätssicherung -2 Teil 2: Installationsplanung und -praktiken im Gebäude -3 Teil 3: Installationsplanung und -praktiken im Freien AUS DER PRAXIS Bis zu 430 * sparen und bis zum 31.12.2008 das „EXTRA“-Paket sichern! „EXTRA“-Paket 1 x 0,75 l Glottertäler Rotwein 1 x Schwarzwälder Schinken 1 x hochwertiges Multitool DIN VDE 0100 Sie kaufen: 1 x Fluke Installationstester 1653 Sie erhalten gratis dazu: 1 x Fluke Software DMS 0100/INST 1 x Fluke Erdspieße ES165X 1 x „EXTRA“"-Paket DIN VDE 0701/0702 Sie kaufen: 1 x Fluke Gerätetester 6500 Sie erhalten gratis dazu: 1 x Fluke Software DMS 0702/PAT 1 x Fluke Prüfadapter EXTL100 1 x „EXTRA“-Paket Fluke Deutschland Gmb H Tel.: 069/222 22 02 05 · Fax: 069/222 22 02 06 Internet: www.fluke.de/extra · E-Mail: info-electrical@fluke.de Alle Infos: www.fluke.de/extra *Preis netto, zzgl. gesetzl. MwSt. nung der Netzwerk- und der Energietechnik sicherstellt. Diese Trennung ist vor allem notwendig, um ausreichende Sicherheit zu gewährleisten, aber auch um eine elektromagnetische Beeinflussung zu vermeiden. Die EMV ist auch bei Julius Kleemann ein Thema, wo Stanzen viele Ein- und Ausschaltimpulse erfahren. Das Unternehmen strebt an, die Verwendung von Kupferleitungen innerhalb der Fertigung zu minimieren, um Störungen im Produktionsablauf zu vermeiden und zudem den Verlegeaufwand zu reduzieren. Auch hier kommt dem Unternehmen die Industrial Ethernet-Lösung entgegen, die es ermöglicht, das dezentrale Netzwerk mit einem Lichtwellenleiter zu installieren, der vom 80 m entfernten Zentralserver zur Produktionslinie verlegt wird. In einem Netzwerkgehäuse mit vier RJ45-Datenausgängen ist ein Switch untergebracht, durch den der Zentralserver und die angeschlossenen Bereiche der Produktionsanlage kommunizieren können. Unter dem Netzwerkgehäuse hat das Unternehmen eine Steckdosen-Kombination angebracht, die mit einer 16-A- und zwei Schutzkontakt-Steckdosen inklusive erforderlicher Absicherung die Energieversorgung sicherstellt (Bild ). Durch das modulare Konzept ist die Fa. Julius Kleemann auch für die Zukunft gerüstet. Hierin sieht Mennekes-Produktmanager Günter Hecht einen klaren Vorteil: „Das Baukastenprinzip, in dem alle Bestandteile aufeinander abgestimmt sind, bietet dem Kunden eine ganzheitliche Lösung. Es lässt genügend Spielraum, individuelle Anforderungen zu verwirklichen und ermöglicht darüber hinaus ein einfaches Nachrüsten und Erweitern bestehender Installationen. So behält sich der Kunde alle Möglichkeiten offen.“ Fazit Mit dieser Lösung lässt sich Industrial Ethernet mit einem Schutzgrad bis IP67 sicher und unkompliziert direkt im Maschinenbereich installieren. Alle benötigten Komponenten für Energie und Daten sind aus einer Hand erhältlich und somit einfach geplant, kalkuliert und bestellt. Die Nutzung von Lichtwellenleitern zur Verbindung des Etagenverteilers und des Netzwerkgehäuses bringt klare Montagevorteile und reduziert die Gefahr elektromagnetischer Störungen. Damit gehören Einzelinstallationen, Sonderlösungen und überdimensionierte Verteilerschränke der Vergangenheit an. S. Würde AUS DER PRAXIS Industrial Ethernet-Lösung bei Julius Kleemann als kompakter Daten- und Energieverteiler Fotos: Mennekes
Autor
- S. Würde
Downloads
Laden Sie diesen Artikel herunterTop Fachartikel
In den letzten 7 Tagen:
Sie haben eine Fachfrage?