Single-Pair-Ethernet in der Industrie
»SPE ist künftig nicht mehr wegzudenken«
Single-Pair-Ethernet dürfte dank seiner unübersehbaren Vorteile als Verkabelungstechnologie in der industriellen Produktion gesetzt sein. Martin Wimmers, Managing Director von Fischer Connectors, erläutert die Hintergründe.
Markt&Technik: Welche Möglichkeiten eröffnen sich durch Single-Pair-Ethernet in der industriellen Automatisierung?
Martin Wimmers, Fischer Connectors: Weil Digitalisierung und Miniaturisierung in der Industrie Hand in Hand gehen, bietet Single-Pair-Ethernet zwei Chancen in einer: Damit sind höhere Datenraten auf engerem Raum möglich. Neben der Datenübertragung über Ethernet ermöglicht SPE auch eine parallele Stromversorgung von Endgeräten über Power over Data-Line (PoDL). Ohne die SPE-Technologie sind dafür zwei Leitungspaare für Fast Ethernet (100 Mbit/s) und vier Leitungspaare für Gigabit-Ethernet erforderlich.
Neben der Platz- und Gewichtsersparnis durch weniger Kabel bietet SPE eine Übertragungsrate von 10 Gbit/s. In Kombination mit miniaturisierten Steckverbindern ist SPE eine Netzwerktechnologie mit revolutionärem Potenzial für das IoT, das IIoT und Industrie-4.0-Systeme. Auf diese Weise können Ingenieure Verbindungslösungen mit hoher Dichte und hoher Geschwindigkeit entwickeln, die zudem einfach zu integrieren und zu installieren sind.
Welche Bedeutung hat Single-Pair-Ethernet insgesamt für die Kommunikation auf dem Shopfloor?
SPE wird in Zukunft nicht mehr wegzudenken sein. Im Zuge der Automatisierung sind immer mehr Daten auf dem Shopfloor nötig. Dafür muss eine entsprechende High-Speed-Infrastruktur in Form von Kabeln und Steckverbindern vorhanden sein. Besonders der geringere Platzbedarf gegenüber Kupferkabeln und die hohe Datenübertragungsrate auch über längere Strecken sind wichtig für die Kommunikation auf dem Shopfloor.
Welche Anwendungen können besonders von Single-Pair-Ethernet profitieren? In welchen Bereichen rechnen Sie mit einer schnellen Marktakzeptanz?
Im Prinzip kann die gesamte Industrie von Single-Pair-Ethernet profitieren. Automatisierung ist ja fast überall ein Thema. Und wo automatisiert wird, müssen Daten zuverlässig und schnell fließen. Vor allem Branchen mit einem hohem Automatisierungsgrad wie die Automobilindustrie, aber auch Lebensmittel und Pharma sind hier zu nennen.
Welche Vorteile von Single-Pair-Ethernet sind aus Ihrer Sicht die bedeutendsten?
Die größten Vorteile sind die hohen Übertragungsraten, die Robustheit und die dadurch entstehende Langlebigkeit der Verbindungen sowie die Möglichkeiten zur Miniaturisierung. Die Verbindung des Kabels zur Maschine muss die entsprechende Datengeschwindigkeit auch verarbeiten können. In Kombination mit passenden Steckbindern entfaltet SPE erst sein volles Potenzial. Die SPE-Komplettlösungen von Fischer Connectors bieten eine Kombination aus Robustheit mit 10.000 Steckzyklen und der Erfüllung der MIL-STD-Normen sowie hermetischer Abdichtung, zuverlässige Sicherheit durch Schraubensicherung und Miniaturisierung.
Was sind derzeit die Hauptgründe für Kunden und Interessierte, über Single-Pair-Ethernet nachzudenken?
Die Hauptgründe ergeben sich aus den genannten Vorteilen: Anwender benötigen eine hohe Datenübertragung auf möglichst kleinem Bauraum.
Gibt es bereits Kundenprojekte und Use-Cases, über die Sie berichten können?
Es gibt ein spannendes Projekt für eine SPE-Integration bei einer leistungsstarken Drohne in Frankreich. Vorher war vor allem das Gewicht ein Problem beim Drohnendesign. Durch die zahlreichen Vorteile der neuen SPE-Technologie wie Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung in Kombination mit geringer Größe und Gewicht eröffnen sich völlig neue Connectivity-Designs für verschiedene Anwendungsbereiche.
Welche Bedeutung hat hybrides Single-Pair-Ethernet, sprich: M12-Hybridstecker nach IEC 63171-7 und M8-Hybridstecker nach IEC 63171-6?
Eine sehr große Bedeutung. Vor allem im Zuge der immer weiter voranschreitenden Miniaturisierung bietet hybrides Single-Pair-Ethernet neue Möglichkeiten. Bei der hybriden SPE-Lösung unterstützen beispielsweise die M8-Hybrid-Steckverbinder und die Hybridkabel eine Konfiguration aus einem SPE-Datenpaar für die Datenübertragung (AWG 22 bis AWG 26) kombiniert mit einem separaten Strompaar (AWG 18) für die Stromversorgung der Geräte.
Dadurch ist hocheffizientes und platzsparendes Design möglich, das die Miniaturisierung unterstützt.
