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Special|Steckverbinder Kabel www markttechnik de Nr 43 2022 26 günstiger sein als die heute üblichen Kombinationen von Busund Ethernet-Komponenten SPE und Roboter Beim Einsatz von autonomen und kollaborativen Robotern bietet SPE viele Vorteile Durch die höhere Datenübertragungsrate als bei herkömmlichen Feldbussystemen funktioniert die Kommunikation zwischen Roboter und Steuerungseinheit mit gesteigerten Abtastraten und größerem Datenaufkommen Hinzu kommt die vereinfachte Verkabelung mit Daten und Energie in einer Bahn Für über die definierten PoDL-Standards hinausgehende Leistungsanforderungen werden künftig auch hybride SPE-Produkte zur Verfügung stehen mit Datenund Leistungskontakten in einem Steckverbinder Die Reduzierung der Anzahl von Kabeln und Verbindungen trägt zu weniger Ermüdungsausfällen schnellerer Fehlerbehebung und einfacherer Wartung bei Durch den geringeren Biegeradius im Vergleich zu bisherigen Automatisierungskabeln kann SPE zudem eine wesentliche Optimierung bei der Auslegung des Roboter-Handlings bewirken Echtzeit-Steuerung für die Gebäudeautomation Neu errichtete oder umgebaute »intelligente Gebäude« stehen für hohe Ansprüche an Sicherheit und Effizienz Um die dafür benötigten Daten in Echtzeit verarbeiten zu können müssen IoT-Geräte wie Sensoren Thermostate oder Kamerasysteme kontinuierlich mit der Cloud kommunizieren Single Pair Ethernet ist ideal geeignet um die Daten aus einer Vielzahl von Anwendungen in einem Gebäude bündeln und weiterleiten zu können SPE-Komponenten sind zudem wesentlich kompakter als die bisher gängigen RJ45-Steckverbinder – so lässt sich die Anschlussdichte von Netzwerkgeräten im Gebäude erhöhen Der 10BASE-T1S-Standard mit Multidrop-Fähigkeit schließlich erlaubt es – analog zur traditionellen Busstruktur – eine Reihe von Sensoren als Linientopologie miteinander zu verbinden und somit von einem Gerät zum anderen springen zu können um alle mit dem Netzwerk zu verbinden Damit ist die Grundlage für die Netzwerkanbindung von Licht-Temperatur-Rauchoder Luftsensoren sowie Steuerungen für Fenster und Rollläden geschaffen Die Vereinheitlichung von OT und IT auf derselben Plattform eröffnet eine größere Produktauswahl vereinfacht die Wartung und senkt die Kosten SPE als Basis für nachhaltige Energie Intelligentes Datenmanagement ist eine entscheidende Voraussetzung für nachhaltige Energie Windturbinen oder PV-Anlagen müssen generierte Energie zu jeder Zeit messen und mit dem intelligenten Energie-Netz synchronisieren können Dadurch ergeben sich neue Herausforderungen Bei heutigen Windenergieanlagen zum Beispiel ist eine Datenverbindung von der Gondel bis zum Boden der Anlage aufgrund Höhen von oft über 100 Metern mit üblichen kupferbasierten Ethernet-Verbindungen nicht möglich hier favorisieren Betreiber derzeit noch Glasfaser oder drahtlose Kommunikation SPE stellt eine praktikable Möglichkeit für solche Verbindungen dar Auch in Solarparks oder »Power to Grid Gas«-Anlagen bestehen oft Entfernungen von mehr als 100 Metern zwischen wichtigen Anschlusspunkten Hier kann Single Pair Ethernet ebenfalls durch eine erhöhte Reichweite punkten SPE in der Prozessautomation In der Prozessautomation etwa im Öloder Gassektor geht es oft um riesige Areale mit sehr großen Gebäuden oder Tanks Die vollständige Statusübersicht und Fernsteuerung aller weltweiten Standorte mit konsistentem Datenfluss vom Sensor bis in die Cloud oder ERP-Systeme ist dabei für viele Unternehmen unabdingbar SPE kann für effiziente Netzwerkstrukturen sorgen ohne dass Netzwerkgeräte zur Signalmodulation oder Gateways dazwischengeschaltet werden müssen Auch hier bietet Power over Data Line PoDL in Kombination mit SPE die Vorteile einer simultanen Datenund Leistungsübertragung Für den hochsensiblen Bereich der Automatisierung existiert mit Advanced Physical Layer APL ein eigener SPE-Standard Er ist ideal für die Prozessindustrie um die hohen Anforderungen an die Datenund Leistungsübertragung auch im explosionsgeschützten Bereich Zonen 0 1 und 2 erfüllen zu können APL verwendet den 10BASE-T1L-Standard aus IEEE 802 3cg zusammen mit Standard IEC TS 60079-47 2021-03 2-WISE 2-WISE 2-Wire Intrinsically Safe Ethernet und unterstützt damit Methoden des Explosionsschutzes inklusive der Eigensicherheit Die Technologie ermöglicht unter anderem die Überbrückung großer Distanzen Trunk-Länge bis 1000 m Spurs bis 200 m die Interoperabilität von Geräten und Systemen verschiedener Hersteller sowie die Erfassung und Analyse zahlreicher Zusatzdaten für Maßnahmen wie Predictive Maintenance Insbesondere für den Öl-Gasund Chemiesektor ergeben sich mit APL ganz neue Anwendungen der effizienten zukunftssicheren Strukturierung von Netzwerken – oder auch zur kostengünstigen Modernisierung von Anlagen unter Einbindung vorhandener Verkabelungen und Ethernet-Protokolle wie EtherNet IP Hart-IP OPC UA und Profinet Fazit Für all diese Anwendungen – und viele weiteren Bereiche in denen IPbasierte Netzwerke mit Single Pair Ethernet sinnvolle Ergänzungen oder Neukonstruktionen darstellen können – kann SPE zur Schlüsseltechnologie für die Digitalisierung werden Die Technik eignet sich im Prinzip für alle Applikationen die eine durchgängige und IPbasierte Kommunikation bei hoher Reichweite und beschränktem Platzangebot verlangen cp ■ In der Gebäudeautomation eignet sich Single Pair Ethernet um die Daten aus einer Vielzahl von Anwendungen in einem Gebäude zu bündeln und weiterzuleiten