20.11.2019

Die Schnittstelle Ix Industrial eröffnet neue Möglichkeiten

Revolution bei den Ethernet-Steckverbindern?

Kaum ein Steckverbinder ist so weit verbreitet wie der RJ45, der auch unter der Bezeichnung Westernstecker bekannt ist. Ihn gibt es bereits seit den 1970er-Jahren und im Laufe der Jahrzehnte wurden auch technisch hochwertige industrietaugliche Varianten entwickelt. Nicht zuletzt, weil diese Steckverbinder auch hinsichtlich ihres günstigen Preis-/Leistungsverhältnisses überzeugen, sind sie heute aus dem industriellen Umfeld kaum noch wegzudenken und gelten heute schon fast als Synonym für Ethernet-Verbindungen. Das könnte sich jedoch ändern. Seit Kurzem gibt es mit der Schnittstelle Ix Industrial eine vielversprechende Alternative, die sich vor allem durch eine deutlich kleinere Bauform und robustere Auslegung auszeichnet. Das erschließt neue Möglichkeiten beim Gerätebau und bringt auch dem Endanwender Vorteile.


Der neue Kategorie 6A Industrie-Steckverbinder Ix industrial von Hirose mit Ethernet Leitungen von Helukabel.
Bild: Helukabel GmbH

RJ-Steckverbindungen wurden in den 1970er Jahren von Bell Laboratories in USA eingeführt und dann einige Jahre später von der FCC (Federal Communications Commission) standardisiert. Eine der bekanntesten Varianten ist der RJ45-Stecker. Er wird seit Jahrzehnten in der Telekommunikation und Datenübertragung im Bürobereich für Patchleitungen von Cat5 bis Cat7 zur Verbindung der Wanddose mit dem PC-Anschluss verwendet. Im Laufe der Jahre wurden dann auch technisch hochwertigere industrietaugliche RJ45-Stecker entwickelt, die größere Ader- und Leitungsdurchmesser akzeptieren, ohne Crimpzange montiert werden können und sehr gut geschirmt sind, um den EMV-Anforderungen im Industrieumfeld gerecht zu werden. Eine besondere Stellung hat in diesem Zusammenhang der RJ45-Steckverbinder der Siemens Drive-Cliq-Systeme, der zwei integrierte Powerkontakte hat, sodass Datenübertragung und Spannungsversorgung über nur eine Leitung möglich sind. In diesem Fall können bis zu acht Datenadern (vier Paare) und zwei Stromadern angeschlossen werden.

Der RJ45 steht der Miniaturisierung im Weg

Damit sind RJ45 also alles andere als eine schlechte Lösung, haben jedoch auch Nachteile, die durchaus ins Gewicht fallen. So ist die Verbindung für etliche Anwendungen nicht ausreichend robust. Denn auch die Industrieausführungen haben nur einen Verriegelungshaken, der allerdings - anders als im Bürobereich - aus Metall besteht und damit um einiges widerstandsfähiger ist. Gravierender ist deshalb ein weiterer Nachteil, nämlich die Baugröße der Stecker und Buchsen. Die Miniaturisierung schreitet voran, die Geräte werden immer kleiner und damit auch die Platinen, auf denen die Buchsen montiert sind. Vor diesem Hintergrund sind die Steckerabmessungen von 7 auf 11mm dann doch vergleichsweise groß und bei der Entwicklung muss dafür entsprechend Platz eingeplant werden. Die Baugröße des RJ45 schränkt also die mögliche Miniaturisierung ein, vor allem bei flachen Mobilgeräten, Displays, kleineren Automatisierungsgeräten, Kameras oder Sensoren. Der Wunsch nach einer kleineren Steckverbindung für die Ethernet-Anbindung ist deshalb verständlich.

Robust und 70 Prozent weniger Platzbedarf

Seit Kurzem gibt es nun eine moderne Alternative, die die RJ45-Industrievarianten ablösen könnte: die Schnittstelle Ix Industrial mit 10 Kontakten, Cat 6A-Klassifizierung und Datenübertragungsraten bis zu 10 Gbit. Sie entspricht IEC/PAS 61076-3-124 und hat das Potential, als robuste, miniaturisierte Ethernet-Schnittstelle den heute in der Industrie verwendeten RJ45 zu ersetzen, da sie gleich einige Vorteile bietet: Dazu gehören ihr kleineres Steckgesicht und die hohe mechanische Robustheit. Sie wurde im Hinblick auf den industriellen Einsatz entwickelt, hat zwei stabile Verriegelungsmechanismen mit Metallhaken, die eine hohe Vibrationsfestigkeit und viele Steckzyklen gewährleisten, und eignet sich für Umgebungstemperaturen von -40°C bis +85°C. Ein Schirmblech sorgt für EMV-Robustheit. Beeindruckend ist die Platzersparnis, denn die Ix-Steckerbuchse braucht nur etwa 30% des Platzes einer RJ45-Buchse. Dadurch können die Platinen kleiner werden, was wiederum der Schlüssel für Miniaturisierung der Geräte ist, aber auch Effizienz und Nachhaltigkeit zugutekommt. Ein kleineres Gehäuse benötigt schließlich weniger Rohstoffe. Oft kann zudem im Gehäuse ein kleinerer Lüfter mit geringerem Stromverbrauch verwendet werden, weil weniger Luft umgewälzt werden muss. Somit ist die Schnittstelle Ix Industrial auch aus ökonomischer und ökologischer Sicht sinnvoll. Auch zu USB-Verbindungen, die oft an Inspektionskameras eingesetzt sind, kann sie eine deutlich zuverlässigere Alternative sein.

Konfektionslösungen mit der neuen Ethernet-Schnittstelle

Der Kabelspezialist Helukabel ist von den Möglichkeiten der neuen industriellen Ethernet-Schnittstelle überzeugt und bietet den Geräteherstellern plug-and-play-fertige Konfektionslösungen mit Ix-Industrial-Steckern an. Zudem sind Kabel mit "gemischten" Anschlüssen konfektionierbar, die an einem Ende Ix- und am anderen RJ45-codiert sind. Die Kabel sind getestet und lagernde Artikel in der Regel innerhalb von 24 Stunden lieferbar. Die Ix-Stecker gibt es aktuell mit A-Codierung für Standard-Ethernet (4- oder 8-polig, zuzüglich zwei Poweradern mit 3A für 50 oder 60V Gleichspannung) oder mit B-Codierung für applikationsspezifische Belegung, jeweils in gerader Ausführung. Zwei gewinkelte 90°-Steckerversionen werden 2020 eingeführt, ebenso wie ein feldkonfektionierbarer Stecker für Standard-Ethernet in C-Codierung. Da die gewinkelten Ix-Stecker auch deutlich kleiner sind als ihr RJ45-Pendant erschließen sich den Gerätebauern weitere Möglichkeiten zur Miniaturisierung, zumal es auch die passenden Gehäusebuchsen in horizontaler, vertikaler oder stehender Ausführung gibt. Robustheit, geringe Baugröße, hohe Datenrate und doppelte Verriegelungen sprechen eindeutig für die neue Schnittstelle Ix industrial. Man darf also gespannt sein, wohin sich der Markt entwickelt.

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