LWL-Technik in Fertigungsnetzen
Trends bei Steckern und Fasertypen
Im Gespräch mit der LANline zeigt Ralph Engel, Geschäftsführer des Netzwerkanbieters EKS Engel, aktuelle Trends bei LWL-Netzen im Industrieumfeld auf. Neu sind zum Beispiel der E2000-Steckverbinder an der SPS oder am Industrial-Ethernet-Switch sowie kompakte Spleißboxen im Hutschienenformat. Anders als im Büroumfeld findet man in Industrienetzen häufig die robusten HCS-Fasern (Hard Cladded Silica) mit Kunststoffkernmantel für Distanzen bis 100 Meter oder POF (Polymere Optical Fiber) für kurze Distanzen.
Der E2000-Steckverbinder kommt ursprünglich aus der Telekommunikation und wurde dort vor allem
für Kabel mit Singlemode-Fasern eingesetzt. Zunehmend findet man den Steckverbinder auch in
Industrienetzen, wo er mit dem traditionellen ST- und dem verbreiteten SC- oder SCRJ-Steckverbinder
konkurriert. Soll eine Verbindung zum Beispiel besonders vibrationssicher gestaltet sein, kommen
Steckverbinder wie der SC, die allein auf dem Push-Pull-Verfahren basieren, an ihre Grenzen. Der
E2000 ist darüber hinaus mit einer Verriegelung ausgestattet. Zudem besitzt er eine Schutzklappe,
die nicht nur die Faser vor Staub schützt, sondern auch die Augen des Montagetechnikers vor dem
Laserstrahl.
Außerdem können mit diesem Steckverbinder Einfügedämpfungen von unter 0,1 dB erzielt werden,
typischerweise liegt die Einfügedämpfung aber zwischen 0,2 und 0,5 db, unabhängig vom Fasertyp.
Er ist für alle Fasertypen außer für POFs erhältlich und kostet in entsprechender Stückzahl etwa
zehn bis 20 Prozent mehr als ein herkömmlicher SC-Steckverbinder. Man findet ihn aufgrund seiner
Vibrationsfestigkeit zum Beispiel in Bereichen wie dem Untertagebau.
Platzsparende Spleißboxen
In der Regel wird die LWL-Technik für GbE-Übertragungen bis zur SPS oder zum Industrie-Switch
genutzt. Diese befestigt der Anlagetechniker auf DIN-Hutschienen in Schaltschränken in der Nähe der
anzusteuernden Maschine. Dort erfolgt auch die Umsetzung von LWL- auf Kupfertechnik, denn auf der
untersten Ebene reichen meist 100 MBit/s zur Ansteuerung der Sensoren und Aktoren aus. Noch findet
man in Industrieverteilern 19-Zoll-Spleißboxen oder Installationen, die mit zusätzlichen
Verteilerkästen arbeiten. Platzsparender sind kompakte Industriespleißboxen, die für die
Hutschienenmontage konzipiert sind und das Backbone-Kabel auf kleinstem Raum auf die Steckverbinder
aufteilen. Ralph Engel verweist hier auf die Fimp-Spleißboxen aus seinem Hause, die außer
LWL-Technik auch mit einem Versorgungsstecker oder Kupferdatentechnik ausgestattet werden
können.
Die Hybridtechnik ist zum Beispiel zur Anbindung von Baucontainern interessant. Der Hersteller
Diamond etwa bietet einen CE-Normsteckverbinder für eine 3-Phasen-Stromversorung mit
LWL-Netzwerkanschluss in einem Stecker an.
Fasertypen
Neben Singlemode- und Multimode-Fasern finden sich im Industrieumfeld häufig auch LWL-Kabel mit
HCS-Fasers (Hard Cladded Silica) oder reine Kunststofffasern (POF: Polymere Optical Fiber).
HCS-Fasern, die auch PCF (Polymer Cladded Fiber) genannt werden, bestehen aus einem optischen Kern
aus Quarzglas sowie einem optischem Mantel aus einer Kunststoffschicht und verfügen über einen
Kern-/Manteldurchmesser von 200/230 µm. POF- und HCS-Leiter eignen sich besonders gut für die
Feldkonfektionierung, da der Installateur diese oft nur präzise abschneiden oder brechen muss und
die Steckerkonfektionierung dann mit einer Crimp-Zange vornehmen kann. Die
Profinet-Nutzerorganisation (PNO) schreibt für die verschiedenen LWL-Typen folgende
Längenrestriktionen vor:
POF 50 m,
HCS 100 m,
Multimode-Faser 2.000 m und
Singlemode-Faser 14.000 m.
Im Backbone werden deshalb in der Regel Multi- und Singlemode-Fasern eingesetzt. Dabei stellte
Ralph Engel fest, dass Unternehmen, die für Backbone-Verbindungen Singlemode-Fasern einsetzen,
diese häufig auch bis zur Brandschutzanlage oder bis zum Schaltschrank verwenden, um einen
Medienbruch zu verhindern. Zudem sind bei der Verlegung der Kabel die Baggerarbeiten der
Hauptkostenpunkt. Verlegt ein Unternehmen auch bei kurzen Strecken Kabel mit Singlemode-Fasern, so
verfügen diese Verbindungen über große Bandbreitenreserven, und das Unternehmen spart sich auf
absehbare Zeit entsprechende Aushubarbeiten, meint Engel.
Darüber hinaus stellt Engel für sein Unternehmen einen Trend zu kundenspezifischen Lösungen
fest. Zum einen geht es dabei um variierende Port-Zahlen oder individuelle Gehäuseabmaße, wobei
diese Sonderanfertigungen auch mit niedrigen Stückzahlen noch bezahlbar sein müssen. Deshalb bieten
immer mehr Hersteller modulare Systeme an. Sonderlösungen findet man zudem häufig bei Anlagen in
Explosionsschutzzonen sowie in der Antriebstechnik.
Komponenten und Elektronik für Explosionsschutzzonen müssen den ATEX-Richtlinien (ATEX:
Atmosphère explosible) der EU entsprechen, also eigensicher gestaltet sein und von der
Prüftechnischen Bundesanstalt entsprechend abgenommen sein (U-Zulassung). In der besonders
kritischen Atex-Zone 1 findet man meist LWL-Kabel, die grundsätzlich unempfindlich gegen
elektromagnetische Störungen sind. Bei den zugehörigen Komponenten ist hier der Lichtausfall an den
Anschlüssen eine kritische Größe, die der Hersteller entsprechend den ATEX-Richtlinien begrenzen
muss. Außerdem sollten die Gehäuse kein Gasvolumen aufweisen, um zündfähige Gemische zu
verhindern.
In der Antriebstechnik, etwa beim Tunnelbau, sind die Komponenten hohen Staubbelastungen
ausgesetzt, außerdem muss das Handling so einfach gestaltet sein, dass der Anwender die Geräte auch
mit Arbeitshandschuhen bedienen kann.
Info: EKS Engel Tel.: 02762/93136 Web: www.eks-engel.de
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