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Kommunikationsnetze in der Fabrik

Damit die Daten fließen

Sensoren, Maschinen, Roboter, Werkzeuge – in der Fabrik kommuniziert alles mit allem. Lapp sorgt für die leistungsfähige Kommunikationsinfrastruktur. Dazu gehören Leitungen, die sich schnell konfektionieren lassen, robuste Switche sowie etliche weitere Innovationen. 

Das IDC-Portfolio enthält alle wichtigen Komponenten, die ein Anwender benötigt, um seine Fabrik nach den Prinzipien von Industrie 4.0 auszulegen. © Lapp

Die Automatisierungspyramide bröckelt: Eine Bestellung im Online-Shop soll künftig direkt Aktionen in der Maschine auslösen. Und Sensoren in der Maschine melden ins ERP-System, wenn Produktionsausfälle drohen – das ist für die Vorausschauende Wartung als neues Geschäftsmodell sehr wichtig. Ein Ziel dieser flachen Hierarchien in der Fabrik ist die größere Flexibilität, Stichwort Losgröße eins: Jeder Kunde bekommt ein für ihn maßgeschneidertes Produkt, allerdings zu Kosten wie in der Massenproduktion. Dafür müssen die Kommunikationsnetze in der Fabrik engmaschiger und leistungsfähiger werden. Das betrifft sowohl aktive Komponenten wie Switche als auch passive Komponenten wie Leitungen. Lapp hat mittlerweile auch aktive Komponenten im Angebot. „Wo immer Informationen, Signale und elektrische Energie von A nach B transportiert werden, stellt Lapp die passende Verbindung her“, verspricht Georg Stawowy, Vorstand der Lapp Holding.

Robuste Switche mit Top-Ausstattung
Neu im Portfolio der industriellen Datenkommunikation sind Profinet-Switche, die der Weltmarktführer für integrierte Lösungen der Kabel- und Verbindungstechnologie auf der Hannover Messe 2019 unter dem Namen Etherline Access vorgestellt hat. Sie eignen sich für den Einsatz in den weit verbreiteten Profinet-Netzwerken. Die Switches haben vier, acht oder 16 Ports, erkennbar an den Namenskürzeln PNF04T, PNF08T und PNF16T. Mit den Switches von Lapp erhalten Anwender eine kompakte, maßgeschneiderte und vor allem robuste Lösung für industrielle Einsatzzwecke. Sie erfüllen Profinet Conformance Class B und haben eine Priorisierung von Profinet-Telegrammen. So kann der Switch unterscheiden, ob es sich bei dem Telegramm um eine Anfrage aus dem Web, eine FTP-Dateiübertragung, einen Medienstream oder ein Profinet-Telegramm handelt. Ist die Übertragungslast hoch, kann der Switch die wichtigen Profinet-Telegramme priorisieren und verhindern, dass es zu Telegrammverzögerungen kommt. 

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Kabel für Single-Pair Ethernet. © Lapp

Die neuen Switches treten an die Seite der Etherline Access Switche für industrielles Ethernet, die Lapp schon vor zwei Jahren vorgestellt hat und die es in mehreren Varianten managed und unmanaged gibt. Ein besonderes Merkmal ist ihre kurze Rekonfigurationszeit, das ist die Zeitspanne bis nach einer Unterbrechung die Kommunikation wiederhergestellt ist. Sie beträgt bei diesen Switches nur 20 Millisekunden bei 250 aktiven Komponenten im Netzwerk. Außerdem sind die Switches komplett ausgestattet mit modernen Diagnose- und Redundanzverfahren.

Alles aus einer Hand
Ein großer Vorteil der neuen Switches ist das Zusammenspiel mit den Leitungen, Steckern und Konfektionen von Lapp. Dort gab es in der letzten Zeit einige interessante Innovationen. Zum Beispiel Etherline PN CAT.6A Fast Connect. Im Vergleich zu herkömmlichen Kabeln lässt es sich einfacher und schneller konfektionieren und installieren. Dazu hat die Leitung im Inneren ein Kunststoffkreuz, das die vier Aderpaare trennt, sowie eine gemeinsame Schirmung über einem Innenmantel. Die Schirmung der vier Aderpaare entfällt damit und der Monteur muss nicht an jedem der vier Aderpaare einen Folienschirm entfernen. Um die Arbeit weiter zu vereinfachen, liefert Lapp zum Konfektionieren der Fast-Connect-Leitung das passende Werkzeug. Es bereitet die Leitung in einem Arbeitsgang optimal für die Steckerkonfektion vor, verringert den Zeitaufwand also noch einmal. Die neue Schirmung verspricht zudem eine lange Lebensdauer. 

Auch bei der Übertragungsgeschwindigkeit muss der Anwender keine Abstriche machen. Die neue Hochgeschwindigkeitsleitung erreicht zehn Gigabit pro Sekunde und damit die derzeit maximale Übertragungsrate bei Kupferverkabelungen im industriellen Umfeld. Die Leitung ist konform zum Profinet-Standard und kompatibel mit allen Profinet-Leitungen von Lapp und anderer Hersteller und natürlich zu den neuen Etherline Access Switches. Sie ist außerdem für den nordamerikanischen Markt zugelassen (UL-zertifiziert). Damit eignet sie sich für exportorientierte Kunden im Maschinen-, Anlagen- und Gerätebau, die sich keine Gedanken über die Zulassung auf verschiedenen Kontinenten machen wollen.

Die Etherline PN Cat.6A Fast Connect gibt es in sieben Ausführungen: drei zur festen Verlegung (Typ A) mit PVC-Mantel (flammwidrig), mit FRNC-Mantel (halogenfrei und flammwidrig) oder mit PUR-Mantel (halogenfrei, flammwidrig und mit erhöhter mechanischer Robustheit). Zwei Varianten eignen sich zur flexiblen Verlegung (Typ B) mit flammwidrigem PVC-Mantel oder halogenfreiem und flammwidrigem FRNC-Mantel. Außerdem gibt es zwei Varianten für den hochflexiblen Einsatz (Typ C) mit PVC-Mantel oder PUR-Mantel. Darüber hinaus bietet Lapp vier weitere Ausführungen an mit reduzierten Abmessungen für einen Einsatz in beengten Anwendungen.

Datenleitungen specken ab
Immer höhere Übertragungsgeschwindigkeiten sind für die Anwender nicht unbedingt die wichtigste Anforderung. Eine weitere ist, wie schon erwähnt, die leichte Installation. Die kann man durch Abspecken erreichen, etwa indem man von den vier Aderpaaren in einer Ethernet-Leitung drei weglässt. Solche Single-Pair Ethernet-Leitungen eignen sich vor allem für die Anbindung von Sensoren. Sie sind dünn, leicht und passen auch in enge Lücken. Und natürlich sind sie kostengünstiger, sowohl in der Anschaffung als auch dank der einfacheren Installation, denn der Techniker muss statt acht Adern nur zwei anschließen. Die schaffen immerhin ein Gigabit pro Sekunde, was für die Anbindung von Sensoren bei weitem genug ist. Lapp hat unter dem Namen Etherline T1 ein Sortiment an Leitungen für industrielle Anwendungen entwickelt. Die Vorteile: Statt vier Aderpaaren haben sie nur eines, das spart bis zu 75 Prozent Zeit beim Anschluss der Adern – und natürlich kostet eine Leitung mit zwei Adern auch weniger als eine mit acht. Außerdem sind diese Leitungen dünn, so eignen sie sich auch für beengte Platzverhältnisse. Lapp hat bereits Single-Pair-Ethernet-Leitungen im Programm, allerdings gibt es für Single-Pair-Ethernet noch keinen Steckerstandard, diesen entwickelt das Unternehmen derzeit gemeinsam mit anderen Herstellern und Normungsgremien. as

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