Status der Single-Pair-Ethernet-Technik

Mehr als nur neue Steckverbinder

24. November 2020, 07:00 Uhr   |  Verena Neuhaus/jos


Fortsetzung des Artikels von Teil 1 .

Standardisierung noch nicht abgeschlossen

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© Bild: Phoenix Contact

Universell einsetzbar: Die SPE-Steckverbinder von Phoenix Contact basieren auf den Standards der IEC 63171-2 (für IP20) und der IEC 63171-5 (für IP65/67).

Erste PHYs für den cg-Standard sind bereits auf dem Markt erhältlich. Dabei unterscheidet dieser Standard zwei Varianten: den T1L-Standard für große Distanzen bis zu 1.000 Meter und einer Datenübertragung bis zu 10 MBit/s sowie den T1S-Standard für kürzeren Distanzen bis zu 25 Meter. Dieser Standard ermöglicht auch das Multidrop-Verfahren. Bei einer Bus-Länge von 25 Metern lassen sich damit mindestens acht Knoten mit zehn Zentimeter langen Stichleitungen verbinden. Alle Knoten teilen sich die Bandbreite von 10 MBit/s.

Vier neue Normen

Die Kabel für Single Pair Ethernet sind in der IEC 61156-11/-12/-13 und -14 beschrieben. Diese vier neuen Standards für SPE-Leitungen definieren sowohl die feste als auch die flexible Verlegung. Einziger bis heute verabschiedeter Standard ist die 61156-11 für die feste Verlegung mit Übertragungseigenschaften bis 600 MHz bei einer Übertragungslänge bis 40 Meter – geeignet für den Standard IEEE 802.3 bp. Die weiteren Normen, auch die für den cg-Standard, sind derzeit noch nicht veröffentlicht.

Auch bei den Steckverbindern ist die Standardisierung noch nicht abgeschlossen. Steckverbinder für SPE sind in der IEC 63171 definiert. Gemeinsam mit den Partnern Reichle & DeMassari und Weidmüller hat Phoenix Contact mit der IEC 63171-2 zunächst das kompakteste Steckgesicht dieser Normenreihe entwickelt. Damit sind  zwei Anforderungen an die Steckverbinder erfüllt: zum einen Miniaturisierung und Kosteneinsparungen bei der Einführung der neuen Technologie, zum anderen die industrietaugliche Verrastung sowie die automatisierte Montage von Gerätesteckverbindern. Das Steckgesicht der IEC 63171-2 ist auch in der IEC 63171-5 beschrieben, dort jedoch in der industrietauglichen IP-geschützen Verpackung in M8- und M12-Bauweise.

Aufgrund seiner Kompaktheit passt dieses Steckgesicht auch in einen Standard-M8-Steckverbinder und kann damit auch in Standard-Induktivsensoren zum Einsatz kommen. Fliegende Verbindungen für die Kabel-Kabel-Verbindung im Feld oder zwischen Feld-Switchen sind ebenfalls möglich.

Auf der Geräteseite erweisen sich unterschiedliche Abgangsrichtungen als vorteilhaft, und zwar horizontal und vertikal zur Leiterplatte, mit der Auslegung für THR- und SMD-Lötprozesse sowie mit voller Flexibilität bei der Montagerichtung mit Vorder- und Hinterwandmontage.

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© Bild: Phoenix Contact

Vom Sensor bis zur Cloud: Single Pair Ethernet bildet den Baustein, um Ethernet durchgängig bis in die Feldebene bereitzustellen.

In der Normenreihe der IEC 63171 gibt es insgesamt sechs unterschiedliche Standards für Steckverbinder. Welcher davon der Standard für welche Applikation sein wird, werden die Nutzerorganisationen maßgeblich mitentscheiden. Sie beschäftigen sich derzeit intensiv mit dem Thema SPE. Dabei geht es für die unterschiedlichen Anwendungsfelder um Einsatzszenarien, die nicht nur die Einzelkomponenten betrachten, sondern das gesamte Ökosystem. Dabei zeigt es sich, wie und wann der populäre Slogan „Vom Sensor bis zur Cloud“ auch tatsächlich greift. Um die SPE-Technik großflächig verfügbar zu machen, ist die Kompatibilität von Geräten, Kabeln und Steckverbindern von entscheidender Bedeutung.

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3. Vom Auto zur Industrie

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