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Power-over-Ethernet im industriellen Umfeld

PoE-Switch

Komplexe Lösungen, die im robusten Industrieumfeld zum Einsatz kommen, verlangen ein perfektes Zusammenspiel von Hardware, Software und Konnektivität mit den Produktionssystemen. Industrielle Switches tragen einen wichtigen Teil zu diesem Zusammenspiel bei, denn sie sind die Basiskoppelelemente in Ethernet-Netzwerken und ermöglichen die Kommunikation zwischen den verschiedenen Ethernet-Teilnehmern.

Bild: Kontron Europe GmbHBild: Kontron Europe GmbH
Der KSwitch D3UM 24F-2G ist ein industrieller unmanaged Ethernet Switch mit insgesamt 26 Ports.

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Der RES2404-PTP ist ein managed, rugged 19" Hochleistungs-Switch mit Power-over-Ethernet.

Die Kontron Switch-Produkte sind für Fast-, GBit- oder auch bis 10G-GBit-Netze geeignet und sollen alle Anforderungen erfüllen, die industrielle Anwendungen an Komponenten stellen. Durch das robuste Metalldesign können die Switches auch in rauen Industrieumgebungen mit Temperaturen von -40 bis +75°C eingesetzt werden. Kostengünstige Unmanaged Switches mit grundlegenden Standardprotokollen für eine schnelle Verbindung sind genauso verfügbar wie Produkte, die per Webinterface zu managen sind.

Bild: Kontron Europe GmbHBild: Kontron Europe GmbH

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Neben einer kompakten Bauweise und einem redundanten Stromeingang (12 bis 58VDC) oder 230VAC sollen die Switches die Möglichkeit bieten, Maschinen, Steuerungen und andere Komponenten auf der Basis von Industriestandards problemlos zu verbinden und miteinander zu integrieren. Die Geräte sind mit RJ45 sowie optional mit SFP (Small Form-factor Pluggable) Slots ausgestattet. Damit soll sich Anwendern ein breites Spektrum an standardisierten, kostengünstigen Verbindungsmöglichkeiten bieten, unabhängig vom eingesetzten Produkt.

Der Hersteller setzt bei seinen industriellen Ethernet Switches durchgängig auf ein Single-Chip-Design. Dabei werden alle notwendigen Komponenten möglichst in einem Chip integriert. Der Vorteil ist, dass die Produkte zuverlässiger und kostengünstiger werden. Ebenso steigen Durchsatz und Performance bei gleichzeitig reduziertem Stromverbrauch. Das wirkt sich positiv auf die Gesamtbetriebskosten (TCO) einer Umgebung aus. Weniger Einzelkomponenten auf dem Board bedeuten auch eine kostengünstigere und kompaktere Bauweise, wodurch der Platzbedarf im Schaltschrank oder in industriellen Racks im Vergleich zu anderen Lösungen um bis zu 35 Prozent reduziert werden kann. Flexibilität wird durch die Montage auf der Hutschiene im 19"-Schaltschrank oder durch Direktinstallation an der Maschine mittels verschiedener Adapter erreicht.

Ethernet Switches für hohe Anforderungen

Die neue KSwitch-D3-UF-Serie von Kontron beispielsweise umfasst kostengünstige, unmanaged Fast Ethernet Switches, die - je nach individuellen Anforderungen - sowohl Kupfer- als auch Glasfaser-Ports bieten. Durch das lüfterlose Design, die kompakte Bauweise und die Plug&Play-Funktionalität sollen die Switches der D3-UF-Serie problemlos in Fertigungsstraßen und Maschinensysteme integriert oder für einfache Netzwerkerweiterungen verwendet werden können. Soll ein Switch Bestandteil eines Power-over-Ethernet-Netzwerks werden, muss er über spezielle PoE-Features verfügen. Die Switches der D3-UMPD-Serie sind mit einem 12VDC-PoE-Splitter mit 1A-Ausgang ausgestattet und ermöglichen dadurch eine Netzwerkanbindung und die Stromversorgung des PD (Powered Device) über das Ethernet-Kabel. Für die Integration eines PoE Switch ins Netzwerk werden nur ein Netzkabel für den Switch und ein Netzwerkkabel zum Anschluss von PDs benötigt. Das PD wird - sowohl für die Datenübertragung als auch für die Stromversorgung - direkt in den PoE-GBit-Switch-Port gesteckt. D3-UMPD-Switches liefern bis zu 56VDC via PoE++. PoE bietet zahlreiche Vorteile

Nicht nur die Switches der D3-UMPD-Serie, sondern auch andere Switches des Anbieters unterstützen Power-over-Ethernet und vereinfachen dadurch die Versorgung von externen Komponenten. Mit einem PoE-Netzwerk-Switch entfällt die Anschaffung und Installation zusätzlicher Stromversorgungen und Steckdosen, was zu erheblichen Einsparungen führen kann. Verlängerungskabel werden obsolet, wodurch eine deutlich höhere Flexibilität der kompletten Installation erreicht wird.

Am Beispiel einer Offset-Druckmaschine lässt sich darstellen, wie PoE in der Praxis umgesetzt werden kann: Die zahlreichen Netzwerkkomponenten wie Sensoren oder Kameras werden einfach per Daisy Chain über eine CAT5/7-Netzwerkverkabelung miteinander verbunden und benötigen dadurch keine separate Stromversorgung mehr. Kabel, die sonst an einem zentralen Versorgungspunkt zusammenlaufen würden, werden auf die Ports der Komponenten aufgeteilt, wodurch die gesamte Installation deutlich flexibler, platzsparender und kostengünstiger werden soll. Die Stromversorgung kann über einen zentralen Switch ein- bzw. ausgeschaltet werden.

Kunden, die sich für die neue Kontron Switch-Generation entscheiden, sollen also nicht nur von modernem Design, einer hohen Qualität und Funktionsvielfalt, sondern auch von zukunftsorientierten PoE-Lösungen profitieren, die sich problemlos in jede Umgebung integrieren lassen. Attraktive Investitions- und Betriebskosten sowie die Möglichkeit zur flexiblen modularen Erweiterung sollen den Aufbau einer Infrastruktur ermöglichen, die den heutigen und zukünftigen Anforderungen von Industrie 4.0 und IIoT gerecht wird.

Kontron Europe GmbH

Dieser Artikel erschien in INDUSTRIAL COMMUNICATION JOURNAL 3 2021 - 06.10.21.
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