Aus dem Facharchiv: Elektropraxis
Digitalisierung mit Single Pair Ethernet (SPE)
Mit der zunehmenden Digitalisierung wird eine Netzwerkinfrastruktur für das Industrial Internet of Things (IIoT) benötigt. Dafür bietet sich das Single Pair Ethernet (SPE) an, das von Experten als die nächste Generation der Kommunikationsarchitektur gesehen wird.
Die „Single Pair Ethernet System Alliance“, in der sich führende Technologieunternehmen aus verschiedenen Branchen und Anwendungsbereichen zusammengeschlossen haben, bündelt ihr SPE-Know-how, um die SPE Technologie als Ganzes voranzutreiben. Damit obliegt es dem Anwender, den für seine Applikation richtigen Steckverbinder auszuwählen.
Für eine Technologiedurchdringung reicht es allerdings nicht, Steckgesichter zu spezifizieren. Auch andere Komponenten wie Geräte und Kabel müssen der Norm angepasst werden. So sind einpaarige Kabel für Single-Pair Ethernet in der IEC 61156 definiert. Sie übertragen gegenwärtig bis zu 1 GBit/s. Mit den einpaarigen Kabeln lassen sich vor allem kleine Außendurchmesser sowie kleine Biegeradien realisieren. Es kann aber auch ein vierpaariges Kabel verwendet werden, die sich in vier einzelne SPE-Kanäle aufteilen (Cable Sharing). Somit lassen sich bereits verlegte Kabel weiter nutzen und das besonders effektiv. Ein weiterer Vorteil des vierpaarigen Kabels ist bei Neuinstallationen auch die Möglichkeit, zahlreiche Sensoren auf engem Raum verbauen zu können.
Für den Bereich Power over Data Line (PoDL) greift der Standard IEEE 802.3bu. Er spezifiziert die parallele Bereitstellung von Energie bis zu 60 W über einpaarige Ethernetanschlüsse. Höhere Übertragungsraten sind aus technischer Sicht möglich, etwa für hochauflösende Kameras oder Displays. Deshalb hat das Plenum 802.3 des IEEE die Konstituierung einer 10GBase-T1 Working Group beschlossen. Welche Rolle Zwischenstandards für 2,5, 5 sowie 10 GBit/s über ein Adernpaar spielen werden, ist noch offen. Mit der Erhöhung der maximalen Reichweite auf über 1000 m hat SPE erstmals das Potential, alle heute verwendeten Feldbussysteme auf lange Sicht vollständig abzulösen.
Weidmüller realisiert die Steckverbinder-Entwicklung der Variante IEC 63171-2 für die Umgebung IP20 und der Variante IEC 63171-5 für die Umgebung IP67 (Bild). Mit dem Fokus auf Querschnitte im Bereich AWG 26 – AWG 22 entwickelt das Unternehmen besonders anwenderfreundliche Steckverbinder, die sowohl als Patchkabel, aber auch als frei konfektionierbare Varianten realisiert werden. Das Steckgesicht kann aufgrund seiner guten HF-Performance auch applikationsunabhängig vom Arbeitsplatz über Rechenzentren und Industrieverkabelung bis zur Cloud genutzt werden.
Uneingeschränkte Industrietauglichkeit garantiert Weidmüller mit einem robusten Verriegelungsmechanismus, die Ausziehkraft beträgt mindestens 50 N. Der sehr kompakt entwickelte Steckverbinder ist mit einem Pitch von 7,62 mm nur halb so groß wie ein RJ45-Verbinder. Somit können in der Baugröße eines RJ45 Leiterplattenverbinders zwei Single Pair Ethernet Ports verbaut werden, was die Portdichte verdoppelt.
Autorin: S. Lödige
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