Profinet-konforme LWL-Anschlusstechnik

LWL-Steckverbinder im Industrieeinsatz

22. November 2006, 23:00 Uhr | Michael Kasper/jos Michael Kasper ist Produktmanager für Netzkomponenten bei Siemens in Nürnberg.

Als Big Player im Industrial-Ethernet-Umfeld setzt Siemens auf den SC-RJ als Steckverbinder für Lichtwellenleiter. Im Vordergrund stehen das robuste mechanische Verhalten, eine einfache Montage und die leichte Verlegbarkeit. Zum Beispiel bei Problemen mit der EMV-Verträglichkeit verbuchen LWL-Systeme Vorteile gegenüber ihren Pendants aus dem Kupferlager.

In industriellen Netzwerken eliminieren Lichtwellenleiter (LWL) Probleme mit EMV-Belastungen,
Potenzialdifferenzen und Blitzschutzgeräten bei gebäudeverbindenden Datenleitungen. Die
zuverlässige Steckermontage und die richtige Verlegung der LWL-Leitungen gelten jedoch als
aufwändig und problematisch, wodurch immer noch Kupferleitungen vorherrschen. Die einfache Montage
der LWL-Steckverbinder und -Leitungen ist also eine wichtige Voraussetzung für den Durchbruch der
Lichtwellenleiterverkabelung im Industriebereich.

Spezifizierung eines LWL-Verkabelungssystem

Für die Anforderungen der industriellen Praxis hat Siemens als Hersteller ein
LWL-Verkabelungssystem spezifiziert, bei dem neben den Anforderungen an ein robustes und
industrietaugliches LWL-Stecksystem auch die einfache Montage der Stecker im Feld und die einfache
Verlegbarkeit der industrietauglichen Leitungen stark im Vordergrund standen.

Idealerweise verfügt ein solches System über eine einheitliche Anschlusstechnik, die für alle
Fasertypen einsetzbar ist und auch den hohen mechanischen und thermischen Umweltanforderungen einer
Industrieumgebung genügt. Hierzu zählen die 9/125-µm- und 50/125-µm-Glasfasertypen für Netze mit
großer Ausdehnung, sowie die 980/1000-µm-POF (Polymer Optical Fiber) und die 200/230-µm-PCF
(Polymer Cladded Fiber) für Netzwerke mit geringer Ausdehnung im Fertigungsbereich. Als
Stecksystem, das all diese Anforderungen erfüllt, entschied man sich für das SC-RJ-Stecksystem für
den Industriebereich. Dieses System ist nach EN50377-3-1/IEC 61754-24-2 genormt und auch von
Profinet für alle Fasertypen als LWL-Anschlusssystem festgeschrieben.

Das SC-RJ-Steckgesicht besteht aus zwei optimal angeordneten SC-Steckern, die eine Kontaktierung
der beiden Fasern auf engstem Raum ermöglichen. Eine SC-RJ-Schnittstelle benötigt genau so viel
Platz wie eine RJ45-Buchse. Ein stabiler Rahmen hält beide SC-Stecker zusammen und schafft somit
einen beim Ziehen und Stecken gut zu handhabenden und robusten LWL-Duplex-Stecker. Weiterhin ist
der SC-Stecker ein seit langem auf dem Markt verfügbarer und damit ein etablierter
LWL-Steckverbinder, der sich in vielen Einsatzbereichen bestens bewährt hat. Die Konfektion dieses
Steckverbinders bei Glas-LWL erfolgt üblicherweise durch Einkleben der Faser in den Steckverbinder.
Für die Fasertypen POF und PCF entwickelten die Experten spezielle Stecker mit
Schraub-Klemm-Technik.

Bei POF-Leitungen ist die abgesetzte Faser in den Stecker eingeführt und das in der Ader
enthaltene Kevlar und die Faser über die Rändelmutter am Stecker festgeklemmt. Pfeile auf dem
SC-RJ-Gehäuse und auf einer der LWL-Adern helfen dem Monteur, die richtige Ader an der richtigen
Stelle im Steckerrähmchen zu fixieren. Nach dem Befestigen der Adern in den SC-Steckern schneidet
er bei der POF-Konfektion die Faser mit dem Seitenschneider kurz nach dem Stecker ab. Anschließend
werden die Faseroberflächen des Steckers mittels Polierteller und zweier unterschiedlich gekörnter
Schleifpapiere vor Ort kurz poliert und mit einem Tuch vom Polierstaub befreit. Kommt der Stecker
nach der Montage nicht gleich zu Einsatz, dann lassen sich die polierten LWL-Endflächen durch dem
Stecker beiliegenden Staubschutzkappen gegen Verschmutzung schützen.

Vorortmontage der PCF-Adern

Ähnlich verfährt man bei der Vorortmontage der PCF-Adern. Hier fixiert der Installateur die
vorbereiteten Fasern ebenfalls mit dem Kevlar der Ader mittels Rändelmutter im Stecker. Die am
Stecker überstehende Faser wird in ein Werkzeug eingeführt, festgeklemmt und unter Zug mit einem im
Gerät integrierten Diamanten angeritzt und anschließend gebrochen. Um Verletzungen zu vermeiden,
ist es erforderlich, den Faserrest ordnungsgemäß zu entsorgen. Nach dem Reinigen der
LWL-Schnittstelle muss die Oberfläche der gebrochenen Faser mittels Vergrößerungsglas auf ihre
Qualität beurteilt werden. Liegen keine Mängel vor, so lässt sich auch diese LWL-Schnittstelle
durch dem Stecker beiliegende Staubschutzkappen gegen Verunreinigung schützen, wenn sie nicht
gleich mit dem Gerät verbunden wird.

Termination-Kit inklusive Werkzeug

Die POF- und die PCF-Variante des SC-RJ-Anschlusssystems lassen sich somit sehr einfach und
innerhalb kurzer Zeit in einer industriellen Umgebung vor Ort konfektionieren. Der von Simatic Net
angebotene Termination-Kit für die einzelnen Steckervarianten unterstützt diese Arbeit.

Die im Bild oben gezeigten Termination-Kits enthalten alle notwendigen Werkzeuge und eine
umfangreiche Anleitung zu den notwendigen Arbeitschritten. Durch diese einfachen Arbeitsschritte
bei der Konfektion der SC-RJ-Stecker und die robusten, industrietauglichen LWL Leitungen soll es
auch für einen ungeübten Installateur möglich sein, ein LWL-System industrietauglich und
kostengünstig zu installieren.

Siemens-Verantwortliche betonen unter anderem die Praxistauglichkeit des vorgestellten
Verfahrens: Auf die demonstrierte Weise stelle das industrietaugliche und Profinet-konforme
LWL-System von Simatic Net mit SC-RJ-Anschlusstechnik nach Einschätzung des Herstellers durch die
standardisierte LWL-Schnittstelle, seine einfache Handhabung und Durchgängigkeit eine
praxisgerechte Lösung für industriellen LWL-Netze dar.


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