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Optimistische Zukunftstöne zu SPE: Da steckt Musik drin

Single-Pair-Ethernet bietet viele Vorteile – und um diese auch in der Industrieautomatisierung nutzen zu können, sind Standards unumgänglich, finden die Teilnehmer am Markt&Technik-Forum "Connectivity für Industrie 4.0".

Teaser Forum außen.jpg Bildquelle: © Markt & Technik

Die Teilnehmer am Markt&Technik-Forum zum Thema Connectivity für Industrie 4.0.

Seitdem wir über Industrial Ethernet reden, steht die Vision vom Sensor bis zur Cloud im Raum. Und ein Blick auf den Markt zeigt: Ethernet ist zwar auf der Steuerungsebene angekommen, aber in den letzten Aktor- und Sensorebenen herrschen nach wie vor die Feldbusse vor«, beginnt Matthias Fritsche, Global Product Manager Interface Connectors bei Harting, die Diskussion auf dem Markt&Technik-Forum. Zu einem der Schwerpunkte in der Diskussionsrunde zählte das Potenzial von Single-Pair-Ethernet (SPE) und wie sich dieses nutzen lässt. Denn dass SPE Potenzial auch außerhalb der Automobilindustrie hat, wird in der Expertenrunde schnell deutlich: »Ich würde sagen, das könnte ein Game-Changer werden«, so die Einschätzung von Simon Seereiner, Leiter Produktmanagement Industrial Ethernet und Sensor-Aktor-Interface bei Weidmüller. »Wenn es eine Chance gibt, den RJ45 irgendwann abzulösen, hat Single-Pair-Ethernet das Potenzial, sein Nachfolger zu sein.«

Mit Single-Pair-Ethernet lassen sich Daten per Ethernet über nur eine Doppelader übertragen und gleichzeitig Endgeräte via PoDL (Power over Data-Line) mit Energie versorgen. Bisher waren dafür zwei Doppeladern für Fast Ethernet (100 Mbit/s) beziehungsweise vier Doppeladern für Gigabit-Ethernet nötig. Dadurch lassen sich Platz, Gewicht und Anschlusskosten sparen. Sicherlich ein großer Vorteil von SPE, den Experten zufolge aber nicht der einzige. So sind zum Beispiel keine Gateways mehr notwendig. »Heute gibt es viele Varianten von Gateways, die im Engineering eine Menge Arbeit machen.

Und das kann Single-Pair-Ethernet wunderbar umgehen«, so Fritsche. Denn neben den Kosten müssen die Gateways geplant, installiert und eventuell gewartet werden. In Verbindung mit TSN (Time-Sensitive Networking) gleicht SPE außerdem den Nachteil von Ethernet im Vergleich zu bisherigen Feldbussen aus, nämlich den fehlenden Determinismus. Läutet SPE demnach eine neue Ära in der Branche ein? »Dass wirklich die Chance besteht, eine neue IO-Schnittstelle zu etablieren, ist ja schon fast historisch in der Branche, vor allem im Hinblick darauf, wie lange der RJ45 und der M12 letztendlich auf dem Markt sind«, sagt Manuela Gutmann, Division Manager Connector Solutions bei Yamaichi Electronics.

Auch Hartmut Schwettmann, Head Product Marketing Industrial Field Connectivity bei Phoenix Contact, schwärmt: »Stellen Sie sich mal vor: Der Sensor bietet zukünftig sofort ein digitales Signal, kein analoges mehr. Und er hat nur noch zwei Adern, die sich bis fast zur Steuerung der Maschine hochziehen. Einfacher geht’s nicht. Wenn man sich diese Vision vor Augen führt, kann man schon erahnen, dass da wirklich Musik drinstecken kann.«

Meilenstein erreicht

Aktuell ist den Experten zufolge vor allem wichtig, SPE einheitlich in den Verkabelungsnormen zu definieren. Um die Forderung der Anwender nach einem mit verschiedenen Herstellern kombinierbaren System zu erfüllen, arbeiten die Steckverbinder- und Kabelhersteller mit internationalen Normungsinstituten an einem einheitlichen Standard für die Industrieautomatisierung. Dazu haben einige Unternehmen eigene Steckgesichter vorgeschlagen, von denen zwei in einem internationalen Auswahlprozess des Verkabelungskomitees ISO/IEC SC25 WG 3 ausgewählt wurden. An der Wahl haben sich über 20 nationale Expertengremien beteiligt und zwischen Vorschlägen von Reichle & Massari, Phoenix Contact und Weidmüller sowie Harting und Commscope gewählt.

Die finale Entscheidung für ein SPE-Steckgesicht ist im September gefallen. Für die Gebäudeverkabelung fiel dabei die Wahl auf ein Steckgesicht nach IEC 63171-1, das auf dem Vorschlag von CommScope basiert. Für die Industrie und industrienahe Anwendungen hat das auf Hartings Vorschlag basierende Steckgesicht nach IEC 61076-3-125 das Rennen gemacht. »Wir als Harting freuen uns natürlich über das Ergebnis. Es zeigt, dass unsere bisherige Arbeit in den letzten Jahren Anerkennung findet, und es ist natürlich auch eine große Verantwortung, die notwendigen Produkte wie angekündigt verfügbar zu machen und in einer internationalen Steckverbinder-Norm offenzulegen«, sagt Fritsche.

Der Auswahlprozess sei Ausgangspunkt und wichtiger Meilenstein, um die SPE-Verbindungstechnik in vielen internationalen Normen einheitlich zu definieren, erklärt er. Das Ergebnis wird in die ISO/IEC 11801-x zusammen mit neuen Verkabelungsspezifikationen für SPE eingearbeitet. Allerdings handelt es sich dabei um einen langen Prozess, der nun gestartet ist.