Single Pair Ethernet Leitungen für hohe mechanische Belastungen in Schleppketten und Robotern

Die digitale Revolution ist nicht mehr nur in aller Munde, sie hält bereits in vielen Unternehmen sichtbar Einzug. Mit Industrie 4.0 wachsen in einem hohen Tempo die Anforderungen an die Datenübertragung in Echtzeit und der rasant steigende Vernetzungsgrad in der Produktion.

Ethernet-Leitungen sind im industriellen Einsatz sehr oft hohen mechanischen Belastungen und/oder hohen Temperaturen ausgesetzt und kommen mit verschiedenen Chemikalien, Ölen und Reinigungsmitteln in Kontakt.

Diese Anforderungen und die Nachfrage der industriellen Anwender nach durchgängigem Ethernet (IIoT) bis hin in die kleinste Fertigungsebene, u.a. bis zum Sensor oder Aktor, hat SAB Bröckskes schnell erkannt und frühzeitig robuste und wirtschaftliche Lösungen entwickelt. Mit der neuen Leitungsreihe CATLine SPE bietet SAB Bröckskes Lösungen für diverse Anwendungsbereiche.

Anwendungsbereiche

Single Pair Ethernet kann für unterschiedliche Anwendungen und diverse Industrien eingesetzt werden. Entscheidend ist die Einsatzart bei der Entwicklung von SPE-Leitungen.
So können beispielsweise Single Pair Ethernet Kabel für die feste Verlegung, für den bewegten Einsatz bis hin zum hochflexiblen Einsatz verwendet werden. Auch hochtemperaturbeständige und robuste SPE Leitungen für die Verlegung im Innen,- und Außeneinsatz werden in vielen Industrieanwendungen benötigt.

Im Fokus bei SAB stehen dabei zwei Single Pair Ethernet Leitungen, die speziell für die steigenden Datenübertragungsraten in der Automatisierung entwickelt wurden. Neben der CATLine C-Track, eine schleppkettenfähige Single-Pair-Ethernet Leitung, entwickelte SAB Bröckskes eine robotertaugliche SPE-Leitung mit UL Approbation – CATLine SPE Robot.

Bei einer Bandbreite von 1-600 MHz gewährleisten die schleppkettenfähigen bzw. robotertauglichen SPE-Leitungen eine sichere und zuverlässige Datenübertragung. Diese Leitungen sind außerdem LABS-unkritisch, ölbeständig, UL-approbiert und RoHS-konform.

SPE-Netzwerk

SAB Bröckskes ist bereits frühzeitig dem SPE-Netzwerk beigetreten und möchte dazu beitragen die SPE Technologie auf dem internationalen Markt zu etablieren und in den unterschiedlichen Industrien neue Anwendungsfelder anzustoßen. Hierzu hat der Kabelspezialist aus Viersen eine komplette Produktpalette für diverse Applikationen entwickelt:

CATLine SPE C-Track       Single Pair Ethernet Leitung, schleppkettentauglich
CATLine SPE Robot          Single Pair Ethernet Leitung, robotertauglich
CATLine SPE HT                Single-Pair Ethernet Leitung, hochtemperaturbeständig
CATLine SPE Rugged       Single Pair Ethernet Leitung für den robusten Innen- & Außeneinsatz
CATLine SPE Rail              Single Pair Ethernet Leitung für den Einsatz in Schienenfahrzeugen

Konstruktion und Fertigung von SPE Leitungen

Aufgrund der hohen mechanischen- und übertragungstechnischen Anforderungen von Single Pair Leitungen steigen auch die Anforderungen an die Konstruktion und Fertigung im Vergleich zu den mehrpaarig verseilten Ethernet Leitungen deutlich. Die Einhaltung der exakten fertigungstechnischen Vorgaben muss 100 % erfüllt sein.

Alle Leitungen sind als Single Pair (2 x AWG 26/7) aufgebaut und können je nach Einsatzgebiet auch als Hybridleitung aufgebaut werden. SAB erwartet eine Menge von applikationsbedingten Sonderlösungen z.B. mit Energieversorgung für die Motoren und die Sensorik. Gerade in diesem Bereich sieht sich SAB gut aufgestellt und möchte individuelle Lösungen anbieten.

Je nach Einsatzgebiet sind unterschiedliche Anforderungen an die Konstruktion gegeben. Für den Schleppketteneinsatz wurde für die Leitung CATLine SPE C-Track eine dauerflexible Konstruktion mit einer speziell abgestimmten Verseiltechnik gewählt. Für den Einsatz an Robotern wurde die Konstruktion angepasst, sodass ein flexibler Einsatz für eine Torsionsanwendung von +/- 180° gewährleistet werden kann.

Vorteile gegenüber klassischen Ethernet Leitungen

Im Vergleich zu einer klassischen 4-paarigen Ethernet-Leitung kommt es Platzeinsparungen von bis zu 30% und Gewichtsvorteilen bis zu 35%. Die Einsparungspotentiale in Euro sind daher gewaltig rechnet man die verlegte Leitungsmenge in km hoch. Im Laufe eines Lebenszyklus z.B. bei einer Bahn kommt es schnell zu 6-stelligen Euro-Beträgen.

Normen & Übertragungsqualität

Eine T1 SPE C-Track Leitung muss die elektrischen- und übertragungstechnischen Anforderungen nach dem Normentwurf CD IEC 61156-12 Ed. 1.0 erfüllen. Stecker gibt es z.B. von Harting mit wir eng zusammenarbeiten. Die Norm ist da bereits abgeschlossen.

Bei SPE ist nach aktuellem Stand nicht mehr Bandbreite notwendig als bei Cat.7A. Leitungen von SAB sind bereits erfolgreich getestet worden.

Sonderlösungen für spezielle Anwendungen

Die Fertigungsmöglichkeiten von SAB erstrecken sich nicht nur auf die Grundtypen und Standard-abmessungen, sondern insbesondere auf Spezialkabel, die nach der jeweiligen Kundenanforderung konstruiert werden. Dabei kann die Fertigung auch in geringen Losgrößen erfolgen, die für Klein- und Nullserien interessant sind.