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Sensorik und Industrielle Kommunikation Technology Stage Fachvortrag
16:15 — 16:35
25. November '20

Single Pair Ethernet - Intelligente Verbindungstechnik & Infrastruktur in der vernetzten Welt

Der zunehmende Digitalisierungsgrad industrieller Anlagen erfordert die Weiterentwicklung bestehender Ethernet-Verkabelungen. Insbesondere bei dezentralen, modularen Steuerungen und der Sensorik werden herkömmliche Verkabelungskonzepte den neuen Anforderungen in Bezug auf Transparenz, Platzbedarf und Installationsaufwand nicht mehr gerecht. Hier ermöglicht der neue Single Pair Ethernet (SPE) Standart eine durchgängige Kommunikation vom Sensor bis zur Cloud auf Basis des weit verbreiteten Ethernet Protokolls.


Die Datenverkabelung mit nur einem Aderpaar ermöglicht Übertragungsstrecken von bis zu 1000 Metern. Damit erlaubt das SPE erstmals Einsatzgebiete und Anwendungen auch in komplexen industriellen Anwendungen oder in IIoT-Lösungen. Anders als Feldbusprotokolle durchdringt das Ethernet alle Automatisierungsebenen und hat somit das Potenzial, alle heute verwendeten Feldbusse auf lange Sicht vollständig abzulösen. Der große Vorteil für Anlagenbetreiber: Die gesamte Kommunikationsinfrastruktur bis auf die untere Feldebene kann auf Basis des Ethernet-Protokolls vereinheitlicht und baugleiche Schnittstellen und Steckgesichter in unterschiedlichen Umgebungen verwendet werden.

In der IEEE 802.3cg (SPE 10 MBit/s, 1000 m) wurden zum ersten Mal die elektrischen Eigenschaften von Steckverbindern unter dem Punkt MDI (Medium Dependent Interface) erläutert. Die aktuelle Version des Dokuments beschreibt mögliche Steckverbinder, die am MDI verwendet werden können. Alle SPE-Steckverbinder werden in der Grundnorm IEC 63171 beschrieben. Weidmüller unterstützt gemeinsam mit dem SPE Technology Cluster die Normenreihen IEC 63171-2 (IP20) und IEC 63171-5 (IP67). Mit diesen Schnittstellen können Anwender weltweit auf der Basis standardisierter Interfaces effiziente Netzwerk- und Verkabelungsstrukturen vom Sensor über die Leit- und Unternehmensebene bis hin in die Cloud aufbauen.


Die daraus entstandenen kompakten Steckgesichter eignen sich ideal zur effizienten Verkabelung zahlreicher Kommunikationsteilnehmer. Der besondere Clou der kompakten Schnittstellen ist, dass die beiden Pole der Gerätesteckverbinder nicht horizontal angeordnet sind, sondern vertikal. So können Gerätehersteller auf dem gleichen Bauraum doppelt so viele Schnittstellen unterbringen als zuvor mit herkömmlichen RJ45-Buchsen oder bei gleicher Anzahl die Baugröße ihrer Geräte reduzieren. Ebenso bietet das kompakte Interface als einziges eine sichere Integration in M8 Installationen. Somit kann dieses Interface sehr einfach bestehende Infrastrukturen ergänzen und dabei sein Kosteneinsparungspotenzial voll entfalten.

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