Wandel bei Kommunikation auf Feldebene

Zum Stand der Dinge bei SPE, Ethernet-APL & Co.

22. Dezember 2021, 10:44 Uhr | Andreas Knoll
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Single-Pair-Ethernet (SPE) steht in den Startlöchern, wird dort aber vom Streit um zwei konkurrierende Steckverbindersysteme ausgebremst. Am Horizont taucht ein drittes auf, das den Anspruch verfolgt, einen Industriekonsens zu ermöglichen.

Umso geschmeidiger verlief die Einführung von Ethernet-APL, dem Physical-Layer-Standard für die Prozessautomatisierung, der von vielen sehnlichst erwartet wurde. Und in einiger Zeit werden wohl auch TSN und OPC UA over TSN sowohl SPE als auch Ethernet-APL nutzen können. Es tut sich also Einiges in der Kommunikation auf der Feldebene – wir haben sieben Experten aus sechs Unternehmen nach Hintergrundinformationen und ihren Einschätzungen gefragt.

Die Interviews führte Andreas Knoll.

Hybrides Schnittstellenkonzept mit M12-Steckverbinder
»Für IEC 63171-7 einen Konsens erzielen«

Zu den Single-Pair-Ethernet-Standards IEC 63171-2, -5 und -6 gesellt sich jetzt auf Betreiben von TE Connectivity und anderen Unternehmen der Standard IEC 63171-7. Eric Leijtens, Global Product Management & Managing Director von TE Connectivity, beschreibt dessen Eigenschaften und Vorteile.

Markt&Technik: Welche wesentlichen Aspekte behandelt der Standard IEC 63171-7?

Eric Leijtens: Die Norm IEC 63171-7 ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg zur Umsetzung von Industrie 4.0 und zukunftsorientierten Produktionskonzepten. Mit dem offenen, also für alle Marktteilnehmer leicht zugänglichen und weiterentwickelbaren Standard wollen wir einen umfassenden Industriekonsens erzielen – ein hybrides Konzept mit M12-Steckverbindungsschnittstelle als einer der gängigsten Baugrößen in der Feldebene der Automatisierung. Dieses Konzept ermöglicht eine Leistungsübertragung von bis zu 11 kW bzw. 8 A und eine Datenübertragung von bis zu 1 Gbit/s bzw. 600 MHz mit nur einem Kabel.

Welche Vorteile ergeben sich aus der Norm IEC 63171-7 für industrielle Anwendungen?

Industrielle Netzwerke sind zu komplexen Ecosystems geworden. Die dafür erforderlichen Verbindungen erlauben selten eine transparente und durchgängige Kommunikation oder sind einfach zu kostspielig. Die SPE-Technologie ermöglicht eine IP-basierte Kommunikationsarchitektur, die vom Sensor bis zur Cloud durchgängig transparent bleibt, was bisher eine große Herausforderung war.

Ein weiterer wichtiger Vorteil einer Umsetzung des IEC-63171-7-Standards ergibt sich für Ingenieurinnen und Ingenieure, die die SPE-Technologie jetzt in ihre bestehende Ethernet-Infrastruktur integrieren und somit spezielle und kostspielige Verbindungslösungen für den Datenaustausch einzelner Sensoren im Netzwerk vermeiden können. Mit der weitläufigen Einführung eines solchen Standards in der Industrie ergibt sich eine verlässliche Investitionsgrundlage und Planungssicherheit für alle, die die SPE-Technologie in ihre Netzwerke implementieren.

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Eric Leijtens, TE Connectivity: »Als Anwendungsbereiche für die SPE-Technologie kommen grundsätzlich alle datengesteuerten industriellen Applikationen infrage.«
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Für welche Anwendungen eignet sich IEC 63171-7 hauptsächlich?

Als Anwendungsbereiche für die SPE-Technologie kommen grundsätzlich alle datengesteuerten industriellen Applikationen infrage – vor allem jene, bei denen die Verbindungen in der Feldebene eine besondere Herausforderung darstellen. Weil die hybride Schnittstelle von IEC 63171-7 sowohl höhere Datenraten als auch eine bessere Reichweite und Stromversorgung im Vergleich zu bisherigen Optionen bietet, eignet sie sich für vielfältige Anwendungen mit besonders hohen Leistungsanforderungen wie etwa DC-Servoantriebe oder kleine 3-Phasen-Motoren.

Wie tragen das SPE Industrial Partner Network und die SPE System Alliance zur Unterstützung von IEC 63171-7 bei?

Wir freuen uns sehr darüber, dass beide Industriegruppen, insgesamt schon mehr als 80 Unternehmen, den neuen Standard in vollem Maße unterstützen. Die darin enthaltenen Spezifikationen legen einen umfassenden, offenen Standard fest, der die industrieweite Implementierung der SPE-Technologie in die Feldebene erleichtern wird. Die weit verbreitete, genormte M12-Baugröße erlaubt dabei eine flexible Einkaufsstrategie, eine marktgerechte Preisgestaltung und die Reduzierung möglicher Produktionsausfälle.

Wie sieht nun die Roadmap von TE Connectivity bezüglich IEC 63171-7 aus?

Mit der IEC-63171-7-Variante vereinfachen wir die Implementierung der SPE-Technologie bis an die Netzwerkgrenze und ermöglichen somit eine durchgängige Verbindung von der Cloud bis zu den Feldgeräten. Bei industriellen Anwendungen müssen die Feldgeräte in rauer Umgebung funktionieren. Auch die Verbindungen müssen somit gegen den Eintritt von Staub oder Feinstaub und Wasser geschützt sein. TE Connectivity wird in absehbarer Zeit SPE-Steckverbinder der Schutzklasse IP67 auf den Markt bringen, die diese Anforderungen IEC-63171-7-konform erfüllen werden.


  1. Zum Stand der Dinge bei SPE, Ethernet-APL & Co.
  2. SPE für die Fabrik-, Ethernet-APL für die Prozessautomatisierung
  3. Wie kann sich Single-Pair-Ethernet in der Industrie verbreiten?
  4. Single-Pair-Ethernet wird auf zweierlei Weise ergänzt

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