Lapp unterstützt seine Kunden bei der Implementierung von SPE und Ethernet-APL unter anderem mit Leitungen und Verbindungstechnik. (Quelle: Lapp)
Aufgrund seiner vielen Vorteile hat sich Single Pair Ethernet in Fahrzeugen als feste Größe etabliert. Zu den bedeutendsten Vorteilen gehört, dass über ein Adernpaar sowohl Daten also auch Energie übertragen werden. Damit eignet sich SPE ideal für kompakte Geräte, platzsparende Installationen und flexible Netzwerktopologien. Bislang stand einer breiten Markteinführung von SPE allerdings die Vielfalt konkurrierender Steckgesichter im Weg. Die Normenreihe IEC 63171 beschreibt verschiedene Varianten, die jedoch untereinander nicht kompatibel sind. Diese Fragmentierung hemmte die Entwicklung von Infrastruktur- und Endgeräten in den letzten Jahren.
Ende letzten Jahres wurde dann ein entscheidender Schritt nach vorne gemacht. „Profibus & Profinet International (PI) hat sich gemeinsam mit ihren Mitgliedsunternehmen endlich auf einen einheitlichen Steckverbinder für SPE festgelegt“, freut sich Ralf Moebus, Head of Product Management Industrial Communication bei Lapp. Grundlage bildet das Steckgesicht nach IEC 63171-7, ein robuster M12-Hybridsteckverbinder, der für IP67-Anwendungen entwickelt wurde und dessen SPEDatencontainer nun auch für das IP20-Umfeld verwendet werden soll. Dieser Standard wird aktuell in die Planungsrichtlinien für Profinet integriert und voraussichtlich im Lauf dieses Jahres in die IEC-Normung aufgenommen. Mit der Einigung auf einen gemeinsamen Steckverbinder erhalten Komponentenhersteller und Anwender nun Investitionssicherheit. Kurz nach Abschluss der Normung wird mit ersten Endgeräten und umfassender Infrastruktur gerechnet. Damit steht SPE kurz vor dem breiten Marktdurchbruch in der industriellen Automatisierung. Lapp, Hersteller von integrierten Verbindungslösungen im Bereich Kabel- und Verbindungstechnologie, begleitet diesen Prozess aktiv mit. Das Unternehmen ist Mitglied in den relevanten Normungsgremien und entwickelt ein komplettes SPE-Produktportfolio – angefangen bei Leitungen über Steckverbinder bis hin zu Industrial-Ethernet-Switches. Das gemeinsame Ziel: Die Marktdurchdringung von SPE vorantreiben.
Chancen und Herausforderungen von Ethernet-APL
Parallel zu SPE hält Ethernet-APL zugeschnitten auf die speziellen Anforderungen Einzug in die Prozessindustrie. Basierend auf Single Pair Ethernet erweitert APL die Technologie um intrinsische Sicherheit gemäß IEC TS 60079-47 und ermöglicht Datenübertragungen mit bis zu 10 Mbit/s über Strecken bis 1 000 m. Gleichzeitig erfolgt die Energieversorgung der Feld geräte über dieselbe Leitung. In Greenfield-Projekten wird Ethernet-APL bereits erfolgreich eingeplant. Hier können geprüfte und freigegebene APL-Komponenten von Anfang an eingesetzt werden. Trotz leicht erhöhter Anschaffungskosten im Vergleich zu klassischen Systemen, wie 4...20 mA/Hart, bietet Ethernet-APL Vorteile: eine schnellere Amortisation durch bessere Fernwartungsmöglichkeiten sowie eine vereinfachte Planung. Durch den Einsatz von 2-Wise-konformen Feldgeräten und passiven Komponenten entfällt die aufwendige Berechnung der Eigensicherheitsparameter vollständig.
Anders gestaltet sich die Situation im Brownfield: Bestehende Verkabelungsinfrastrukturen entsprechen oft nicht den Anforderungen von Ethernet-APL hinsichtlich Kapazität, Induktivität und Schirmung. Eine sorgfältige Qualifizierung der Bestandskabel mit speziellem Messequipment ist erforderlich. Liegen die Parameter außerhalb der Toleranz, sind reduzierte Übertragungslängen oder auch eine vollständige Neuverkabelung notwendig.
Trotz dieser Herausforderungen zeigt sich: Ethernet-APL bietet eine zukunftsfähige Lösung für die Prozessindustrie, die langfristig eine durchgängige IPKommunikation bis in explosionsgefährdete Bereiche ermöglicht. „Das größere Thema für unsere Kunden ist aus unserer Erfahrung aktuell die Aufbereitung bestehender Verkabelung und nicht der Neuaufbau, denn es gibt viele Bestandsgebäude, die nachgerüstet werden“, erklärt Christian Illenseer, Product Manager Industrial Communication und Ethernet-APL-Experte bei Lapp. „Für deren Prüfung bedarf es hoch komplexer Geräte, damit eine erfolgreiche APL-Kommunikation gewährleistet werden kann.“