Industrie-4.0-gerechte Datenübertragung
Mit Cat.7 auf Nummer sicher
Die Übertragung von großen Datenvolumen ist eine wichtige Anforderung für die Industrie 4.0. Die Daten müssen im industriellen Umfeld schnellstmöglich und zuverlässig von einem Gerät zum anderen übertragen werden. Dabei gehen viele Anwender schon heute auf Nummer sicher und installieren bevorzugt Leitungen mit höherer Kategorie, als im Schaltschrank aktuell tatsächlich benötigt wird. Hierfür werden zunehmend Cat.7 Leitungen verwendet.
Bild: U.I. Lapp GmbHEs gibt gute Gründe für den Anwender Cat.7 Leitungen zu verwenden. Durch die wesentlich besseren Werte zum Beispiel bei Nebensprechdämpfung (NEXT) und zulässigem Frequenzbereich hat die Leitung viel mehr Reserven als eine Cat.
Bild: U.I. Lapp GmbH
Bild: U.I. Lapp GmbHHigh-Speed für den Schaltschrank
Die Stuttgarter Lapp Gruppe hat deshalb kürzlich die High-Speed Datenleitung Etherline Cat.7 Flex vorgestellt. Diese findet Einsatz in Maschinen und in der Schaltschrankverkabelung, wo große Datenmengen anfallen, zum Beispiel für hochauflösende Kameras, Kommunikation per VoIP oder als Patchkabel. Die Hochgeschwindigkeitsleitung für industrielles Ethernet erreicht Datenraten nach Cat.7, also 10GBit/s im Frequenzband bis 600 MHz. Die Etherline Cat.7 Flex ist gelistet nach AWM Style und damit in Nordamerika für Anwendungen in geschützten Bereichen geeignet. Dank der dünnen Aderquerschnitte beträgt der Außendurchmesser nur 6,4mm und der Biegeradius liegt beim Vierfachen des Außendurchmessers, also weniger als 26mm. Das ist besonders gut geeignet für Schaltschränke, wo es eng zugeht. Gerade hier trägt die Leitung durch den extrem kleinen spezifizierten Biegeradius zu erhöhter Funktionssicherheit bei. Denn im Schaltschrank werden Datenleitungen oft durch zu enge Biegeradien in den Kabelkanälen dauerhaft geschädigt und erreichen nicht die maximal mögliche Datenübertragungsrate. Durch den robusten und halogenfreien PUR-Außenmantel ist die Leitung auch für die Verkabelung im Inneren von Maschinen sehr gut geeignet. PUR ist besonders abriebfest und stellt so eine lange Lebensdauer sicher. Aufgrund der hohen Übertragungsfrequenzen von bis 600 MHz sind die einzelnen Adernpaare mit Schirmfolien umwickelt. Damit wird das Nebensprechen zwischen den Paaren, also die gegenseitige Störung, reduziert. Neben den dünnen Aderquerschnitten trägt auch die physikalische Schäumung der Aderisolation zu einem kompakteren Aufbau der Kabelkonstruktion bei. Durch die physikalische Methode, eine Skin-Foam-Skin Aderisolation auf den Kupferleiter aufzubringen, werden sehr gute Übertragungseigenschaften, zum Beispiel bei der Signaldämpfung, über die gesamte Produktlebensdauer erzielt. Auf zusätzliche Additive wird im Gegensatz zur chemischen Schäumung verzichtet. Die Etherline Cat.7 Flex darf neben Leitungen mit bis zu 1.000V verlegt werden und das ohne mechanischen Schutz wie Trennstege. EMV-Probleme sind durch die sehr gute Schirmung ausgeschlossen. Zudem ist die Leitung so präzise gefertigt, dass sie einen Wellenwiderstand von 100 ± 5 aufweist. Damit ist sie geeignet für Kurzlängen und ermöglicht in Ethernet Netzwerken dennoch eine Kabellänge von bis zu 60m.
Robuste Leitungen leben länger
Leitungen von Lapp zeichnen sich durch ihre Langlebigkeit aus. Das ist für Anwendungen, in denen die Leitungen hohen mechanischen Belastungen, aggressiven Medien oder rauen Umweltbedingungen standhalten müssen, besonders wichtig. Außerdem ist die EMV-Belastung durch Antriebssysteme sehr hoch. Robuste Kabel sind zudem einfacher zu verlegen, weil für sie keine zusätzlichen Schutzmaßnahmen notwendig sind, etwa Kabelkanäle oder zusätzliche Maßnahmen, um das Kabel unter dem Boden zu führen. Die Anwender erwarten, dass Produkte auch nach zehn Jahren noch einwandfrei funktionieren und im Falle der oben genannten Hochgeschwindigkeitsleitung auch dann noch die Cat.7-Spezifikation erfüllen. Weniger robuste Leitungen können dagegen mit der Zeit ihre Eigenschaften verlieren. Es muss dann nicht unbedingt zu Kurzschlüssen kommen, aber möglicherweise bilden sich feine Risse in der Isolation oder in der Schirmung, was zu vermehrten Störungen bei der Übertragung und damit zu einem Absinken der Datenrate führt. Die Etherline Cat.7 Flex wird bei Ceam Cavi Speciali in Monselice bei Padua gefertigt, einem Unternehmen, das die Lapp Gruppe im Oktober 2016 übernommen hat. Der Produktionsprozess wird - wie in den anderen Lapp-Werken - von einem lückenlosen Qualitätsmanagement kontrolliert. Bei jedem Schritt der Kabelherstellung - vom Verlitzen über das Verseilen und Umflechten bis zum Ummanteln und Kennzeichnen - werden Qualitätstests durchgeführt. Entweder automatisch über Sensoren oder manuell durch die gut ausgebildeten Mitarbeiter. Die Daten aus den Qualitätsprüfungen werden im Computer gesammelt und lassen sich jederzeit nachvollziehen.
Die Übertragung von großen Datenvolumen ist eine wichtige Anforderung für die Industrie 4.0. Die Daten müssen im industriellen Umfeld schnellstmöglich und zuverlässig von einem Gerät zum anderen übertragen werden. Dabei gehen viele Anwender schon heute auf Nummer sicher und installieren bevorzugt Leitungen mit höherer Kategorie, als im Schaltschrank aktuell tatsächlich benötigt wird. Hierfür werden zunehmend Cat.7 Leitungen verwendet.
Bild: U.I. Lapp GmbHEs gibt gute Gründe für den Anwender Cat.7 Leitungen zu verwenden. Durch die wesentlich besseren Werte zum Beispiel bei Nebensprechdämpfung (NEXT) und zulässigem Frequenzbereich hat die Leitung viel mehr Reserven als eine Cat.Bild: U.I. Lapp GmbH
U.I. Lapp GmbH
Dieser Artikel erschien in SCHALTSCHRANKBAU 5 2017 - 12.09.17.Für weitere Artikel besuchen Sie www.schaltschrankbau-magazin.de
