Die Technologie – Standardisierung
WARUM IST EINE STANDARDISIERUNG VON STECKSYSTEMEN IM SINGLE PAIR ETHERNET SINNVOLL?
Die Technologie – Normierung
WARUM IST EINE NORMIERUNG VON SPE-STECKSYSTEMEN SINNVOLL?
Internationale Standards sind unverzichtbar für die Entwicklung von Industrie 4.0 und IoT-Anwendungen. Sie bilden die Grundlage für global funktionierende Ethernet-Netzwerke.
Für eine reibungslose digitale Ethenet-Kommunikation oder auch Anwendungen mit Power over Data Line (PoDL) müssen verschiedenste Standards optimal aufeinander abgestimmt sein. Um für alle Anwender die Sicherheit der Kompatibilität verschiedenster Systeme in einem durchgängigen Ethernet zu gewährleisten, ist auch im Bereich des Single Pair Ethernet eine Normierung oder Standardisierung erforderlich. Dabei sind insbesondere die Stecksysteme auf alle Parameter der Protokollebene in einem Netzwerk abzustimmen.
Von großer Bedeutung für die Weiterentwicklung von Single Pair Ethernet ist dabei ein einheitliches Steckgesicht. Dies ermöglicht vielfältige Anwendungen, vom Schaltschrank über das Feld bis hin zu Hybrid-Installationen.
Die Automatisierungsgemeinschaft PROFIBUS & PROFINET International (PI), mit über 1.800 Mitgliedern, darunter viele Unternehmen der Single Pair Ethernet System Alliance, hat zur SPS 2024 ein einheitliches Steckgesicht für SPE vorgestellt und zur internationalen Standardisierung eingereicht. Als Wegbereiter offener Technologien wie PROFIBUS und PROFINET treibt die PI marktführende Standards für alle Bereiche der industriellen Produktion voran. Die Einigung auf ein SPE-Steckgesicht ist ein entscheidender Meilenstein hin zu zukunftssicherer Kommunikation.
Zahlreiche Hersteller haben ihre Unterstützung signalisiert und treiben die Umsetzung aktiv voran.
Warum jetzt für einen Standard im Single Pair Ethernet engagieren?
Der erweiterte Standard IEC 63171-7 ermöglicht eine durchgängige Vernetzung, steigert die Effizienz und senkt langfristig Kosten. Gleichzeitig wird die Benutzerfreundlichkeit verbessert, was die Akzeptanz der Technologie weiter erhöht.
Werden die Normen in einem Stecksystem erst zum Ende einer technologischen Weiterentwicklung betrachtet, sind drastische Einschränkungen der Leistung im Single Pair Ethernet zu befürchten. Zum Beispiel könnten die Einflüsse der Sensoren oder Stecker auf die Signalqualität im Ethernet oder die maximale Kabellänge in einem IP-basierten Netzwerk unberücksichtigt bleiben.
Die Vorteile der neuen Ethernet-basierten Kommunikation oder Power-over-Data-Line-Lösungen mit Single Pair Ethernet würden somit bereits vorab beschnitten. Die übergreifende Zusammenarbeit möglichst vieler Systemteilnehmer im Vorfeld der Standardisierung des Industrial Ethernet ist entscheidend bei der technischen Definition der erfolgreichen, effizienten Datenübertragung über Steckverbinder.
„Wir freuen uns über das starke Engagement der Automatisierungsgemeinschaft PROFIBUS & PROFINET International (PI) und die geplante Aufnahme von SPE in die PNO-Leitlinien. Ein weiterer Schritt in eine durchgängig vernetzte Zukunft!“
Simon Seereiner, Business Development Manager bei Weidmüller
Welche Bereiche spielen bei der Standardisierung von Single Pair Ethernet eine Rolle?
Welche Spezifikationen ein Stecksystem erfüllen muss, wird in gängigen Normen wie zum Beispiel den IEEE-Standards – bekannt ist etwa die Standardsammlung IEEE 802.3 – oder der ISO/IEC festgelegt. Diese internationalen Ethernet-Standards beinhalten sowohl mechanische Vorgaben wie Toleranzen und Maße für SPE-Kabel, als auch Umgebungsbedienungen und notwendige Prüfungen. Hinzu kommen die elektrischen Vorgaben für die Stecker. Sie erfordern eine technische Abstimmung verschiedenster Parameter. Das gilt insbesondere bei der Power-, Signal- oder Datenübertragung, die im Ethernet bereits beim Prozessor beginnt und über die Leiterplatine und verschiedene Stecker bis hin zu den verschiedenen Sensoren und Bauelementen verläuft. Hier stellen Standardisierungen der Stecker die gesamte Verbindung von passiven und aktiven Bauelementen sicher. So ermöglichen sie die Erfüllung aller Anforderungen für höhere Übertragungsraten an das jeweilige Netzwerk.
Wie ist der aktuelle Stand der Standardisierung von Steckverbindern im Single Pair Ethernet?
Ende 2024 hat die Automatisierungsgemeinschaft PROFIBUS & PROFINET International (PI), ein einheitliches Steckgesicht für SPE vorgestellt und zur internationalen Standardisierung eingereicht. Als Wegbereiter offener Technologien wie PROFIBUS und PROFINET treibt die PI marktführende Standards für alle Bereiche der industriellen Produktion voran. Die Einigung auf ein SPE-Steckgesicht ist ein entscheidender Meilenstein hin zu zukunftssicherer Kommunikation.
Darüber hinaus laufen Standardisierungsarbeiten auf weiteren Ebenen der SPE-Kommunikation, wie zum Beispiel einem Powerkonzept, um eine durchgängige SPE-Lösung über alle Schichten zu erreichen.
Diese Lösung wird durch die Anwendung internationaler Standards für alle Single Pair Ethernet-Applikationen einsetzbar sein – und auch höhere Übertragungsgeschwindigkeiten ermöglichen.
Welche Rolle spielen Nutzerorganisationen im Prozess der Standardisierung von Steckverbindern?
Eine IEC-Standardisierung ist zwar ein erster Schritt bei der Etablierung neuer Ethernet-Stecksysteme. Generell gilt jedoch, dass ein Steckgesicht selbst nach erfolgreicher internationaler Standardisierung noch keine Marktrelevanz erreicht. Dies liegt häufig an den industriellen Ethernet-Standards von nationalen und internationalen Nutzerorganisationen wie zum Beispiel PROFINET. Sie entscheiden letztlich im Sinne der jeweiligen Applikation, welches System in welchem Netzwerk als Standard für die Industrie 4.0 eingesetzt werden wird. Für die Nutzer von PROFINET-Systemen gibt es hier nun Klarheit, die Entscheidung anderer Nutzerorganisationen bleibt abzuwarten.
Hat sich der Markt bereits auf ein Standard-Steckgesicht geeinigt?
Die PI stärkt mit ihrem Engagement für ein einheitliches Steckgesicht die Schlüsselrolle von SPE in der industriellen Kommunikation. Die Technologie bietet enormes Potenzial, insbesondere für die kosteneffiziente und leistungsfähige Vernetzung von Geräten und Sensoren. Dies treibt nicht nur die Miniaturisierung voran, sondern ebnet den Weg für innovative Anwendungen.
Dank des Engagements der PI, ihrer Mitglieder und der weltweiten PROFINET-Community wird die industrielle Kommunikation klarer, effizienter und zukunftssicher gestaltet.
Andere wichtige Nutzerorganisationen wie die ODVA sind hinsichtlich der Normen für Stecker derzeit noch in der Meinungsbildung und werden sich auch zukünftig intensiv mit allem verfügbaren Know-How und den jeweils neuesten Informationen zu diesem Themengebiet beschäftigen.
