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Focus: Motek 33 www.me-magazin.com Wie sieht es hier mit der Wirtschaftlichkeit aus? Braucht man eine solche Ethernet Leitung, um jeden Sensor einzubinden? Die gängigen Ethernet-Leitungen sind für einen einfachen Sensor sicherlich überdimensioniert und nicht wirtschaftlich. Eine einfache Lösung können hier Single-Pair- Ethernet Leitungen bieten. Anstatt mit 2 oder 4 Aderpaaren bis zu 10 Gbit/s zu übertragen, können mit einem Aderpaar, dem Single-Pair-Ethernet, noch bis zu 1Gbit/s übertragen werden. Für viele Sensoren ist das völlig ausreichend. Neben der Kosteneinsparung reduziert dies den Verkabelungsaufwand – ein großer Vorteil für den Kunden Diese klassische Frage stellt Lapp gerne. Schließlich wächst die Datenkommunikation mit Industrie 4.0 rasant. Betriebe setzen häufiger auf Ethernet-Verbindungslösungen. Tempo ist dabei nicht alles: Verstärkt werden einfache und kostengünstige Leitungen nachgefragt, ebenso Hybridleitungen. Funkstandards bleiben dagegen in Fabriken eine Nische. Lapp beobachtet den Markt für Industrial Ethernet seit vielen Jahren und hat zwei Trends ausgemacht, die künftig größere Bedeutung am Markt bekommen werden. Ein Trend sind Hybridleitungen, sogenannte Ein-Kabel-Lösungen. Viele Kabel, ein Mantel Dabei handelt es sich um Leitungen, die Kabel unterschiedlicher Funktionen in einem Mantel vereinen. In der Regel sind dies Anschlussleitungen für Servoantriebe mit integrierten Feedbackleitungen zur Abfrage der Sensoren. Solche Hybridleitungen bietet LAPP zum Beispiel für das Hiperface DSL Motor- Feedback-System von Sick oder für Acuro link von Hengstler an. Ein zweiter Trend ist das Downsizing. Waren beim bisherigen Ethernet zwei oder vier Adernpaare notwendig, kann durch Single Pair Ethernet über ein Adernpaar bis zu 1 Gbit/s übertragen werden. Der Anwender profitiert von reduziertem Installationsaufwand und erzielt Platz- und Kostenvorteile. Die dazu notwendige Hardwareentwicklung auf der Chip-Seite ist in der Automobilindustrie vorangeschritten und kann adaptiert werden. Kosten, Robustheit und die durch die geringeren Datenraten größeren möglichen Längen sprechen dafür, dass Single Pair Ethernet auch in der Industrie an Bedeutung gewinnen wird. Auch sonst setzt sich bei den Anwendern die Erkenntnis durch, dass nicht jeder Sensor mit einer 10GBit/s fähigen Leitung angeschlossen werden muss. Eine Ethernet-Leitung mit Single Pair schafft zwar nur 1 Gbit/s, aber das reicht für viele Anwendungen auf der Feldebene aus. Die allermeisten Sensoren liefern geringe Informationsmengen, manche melden nur hin und wieder ein An/Aus-Signal. Downsizing bei den Leitungen Laut Unternehmensberatung Roland Berger steigt die Nachfrage nach Sensoren bis 2020 um 17 % pro Jahr, gleichzeitig sinken die Preise jährlich um 8 %. Das wird die Nachfrage nach kostengünstigen Verbindungslösungen befördern. Allerdings sind Leitungen für Single Pair Ethernet noch nicht verfügbar, zumindest nicht für den Einsatz in der Industrie. Die Automobilindustrie setzt ähnliche Leitungen bereits in Fahrzeugen ein, für industrielle Anwendungen fehlen aber noch Standards. Um die kümmern sich neu gegründete Arbeitsgruppen. „Erste Serienprodukte für Single Pair Ethernet wird es in zwei bis drei Jahren geben, natürlich auch von Lapp“, verspricht Guido Ege. Beim Wachstum rangiert Ethernet bei Verbindungslösungen für die Industrie nur auf Rang zwei. Mit einem Wachstum von 32 % auf dem ersten Platz liegen Funktechnologien, allerdings bei einem geringen Marktanteil von 6 %. WLAN, Bluetooth oder Mobilfunk haben dort Vorteile, wo es auf Flexibilität und Beweglichkeit ankommt, wie beim Anschluss von Sensoren in großen Anlagen etwa in der Chemieindustrie oder bei mobilen Anwendungen. In Sachen Reichweite, robuster Datenverbindung, Energieeffizienz und insbesondere bei der Verzögerung der Informationsübertragung (Latenz) können Funktechniken den leitungsgebundenen Techniken nicht das Wasser reichen. Kabel sind auch weniger anfällig für mutwillige Störungen oder Angriffe von Hackern. Das wird sich auch mit neuen Standards wie 5G nicht ändern. Guido Ege: „Wireless hat seine Berechtigung, ist aber keine Bedrohung für leitungsgebundene Systeme, sondern eine Ergänzung bei speziellen Anforderungen.“ Quo vadis Ethernet? p Quo vadis Ethernet?, fragt Guido Ege, Leiter Produktmanagement und Entwicklung bei Lapp.  8–8117 Welche Bedeutung haben künftig Open- Source-Protokolle? Mit OPC UA oder auch MQTT sind Open-Source-Protokolle entstanden, die nicht nur frei verfügbar sind, sondern auch dem Thema Internet of Things (IoT) Nachdruckverleihen. Über diese allgemein gültigen, offenen Protokolle lassen sich sämtliche Komponenten anschließen und das über Herstellergrenzen hinweg. Wie geht es nach Industrie 4.0 weiter? Wir rechnen mit digitalen Eco-Systemen. Bei diesen ist die komplette Value Chain vernetzt – vom Rohmaterial über den Produzenten bis zum Endkunden. Hier sind wir wieder beim Thema Mehrwert für den Kunden. Diese Systeme werden so viel Intelligenz in sich tragen, dass der Mensch nur noch von außen steuert. Was wird denn der Nachfolger von Ethernet sein? Gibt es da schon eine Vision? Die Potenziale von Ethernet-Lösungen sind längst noch nicht ausgeschöpft. Ich denke, dass es in absehbarer Zeit, also in den kommenden zehn Jahren, keine andere neue Lösung geben wird, die Ethernet ablöst. Ein Nachfolger ist, zumindest von meiner Warte aus, also nicht in Sicht. u www.lappgroup.com


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