High-Speed-Steckverbinder Einfache und wirtschaftliche Konfektionierung im Feld

Die industrielle Kommunikation wird häufig dort verwendet, wo raue Einsatzbedingungen herrschen. Der Anwender muss also bei der Komponentenauswahl neben den übertragungstechnischen Eigenschaften auch die Umgebungsbedingungen berücksichtigen: \’Findet der Einsatz innerhalb oder außerhalb des Schaltschranks statt?\‘ und \’welche Anforderungen gibt es hinsichtlich Schirmung und Potential-Ausgleich?\‘ Diese Faktoren beeinflussen die Zuverlässigkeit des Netzwerks in hohem Maße. Besteht kein ordnungsgemäßes Potential-Ausgleichssystem oder erzeugen EMV-Einflüsse unzulässige Störungen, sind optische Verbindungen die bessere Wahl. Wenn Anwender für jede Situation aus einem umfangreichen Produktportfolio eines einzigen Lieferanten eine passende Lösung zusammenstellen können, ergeben sich daraus viele Vorteile. Feldkonfektionierung bei Kupfer-basierten Systemen Unabhängig vom Steckverbinder-System setzen sich die verschiedenen Schnellanschluss-Techniken – wie Quick-on, Piercecon, oder auch Federkraft – mehr und mehr durch. Sie verdrängen Crimp- und Löt-Anschlussarten und den klassischen Schraubanschluss. Da es sich bei kupferbasierten Ethernet-Systemen um eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung mit einer Gesamtlänge von maximal 100m und mehreren Steckstellen handelt, ist die sichere und wirtschaftliche Konfektionierung ein Muss. Auch hier bietet Phoenix Contact geeignete Lösungen: Für die kupferbasierte Standard-Installation eignen sich die Steckverbinder RJ45-Quickon, M12-Quickon mit einer Übertragungsrate von 1Gigabit pro Sekunde oder die 10Gigabit-Highspeed-Steckverbinder mit Piercecon- und Quickon-Anschluss (Bild 2). Die Schnellanschluss-Technik ermöglicht eine wirtschaftliche und sichere Installation ohne spezielle Werkzeuge. Der Einsatzbereich erstreckt sich über alle industriellen Ethernet-Übertragungen – von Ethernet-basierten Feldbussen wie Profinet und Ethernet/IP bis hin zu 10Gigabit-Ethernet. Mit LWL schnell ins Feld Der SCRJ-Steckverbinder von Phoenix Contact ist der erste Lichtwellenleiter-Steckverbinder in den Schutzarten IP20 und IP67, der sicher und schnell im Feld konfektioniert wird. Dabei spielt es keine Rolle, ob es sich bei der die Faserart um Polymerfasern, Hard Clad Silica oder Glasfaser handelt – das richtige Werkzeug ermöglicht auch bei sensiblen Techniken einen problemlosen Anschluss. POF – Polymerfaser Die Polymerfaser wird für die industrielle Fast-Ethernet-Verkabelung mit Übertragungslängen bis 50m eingesetzt, sie findet sich daher oft im maschinennahen Umfeld. Mithilfe des Cut-Tool, einem von Phoenix Contact neu entwickelten Werkzeug, können Polymerfasern im SCRJ-Steckverbinder sicher und wirtschaftlich angeschlossen werden (Bild 3). Nachdem die Leitung vorbereitet ist, werden beide Fasern mit dem Werkzeug auf die gleiche Länge gebracht und einzeln weiterverarbeitet. Ein speziell entwickeltes Messer schneidet die Stirnfläche so präzise, dass nicht weiter nachgearbeitet werden muss. Auch das exakte Ablängen der einzelnen Adern für die Montage in der Ferrule wird mithilfe des Tools mit wenigen Handgriffen erledigt. Abschließend wird je nach Steckverbindertyp nur noch das Gehäuse montiert. Das Cut-Tool kommt mit allen SCRJ-Steckverbindern zurecht: IP20, IP67 Flügelstecker oder IP67 Push-Pull. Auch die klassischen vorkonfektionierten Leitungen ermöglichen eine sichere und schnelle Installation im Feld. Hard Clad Silica – HCS Auch für die HCS-Fasern ist ein entsprechendes Werkzeug zur Konfektionierung im Feld verfügbar. Zum Einsatz kommen hier die Steckverbindertypen F-SMA und SCRJ für 660 nm- sowie der Typ B-FOC für 850 nm-Geräte. Für alle marktüblichen Steckverbinder stehen passende Steckeraufnahmen zur Verfügung. Die Konfektionierungskoffer sind für einen reibungslosen Arbeitsablauf praxisgerecht bestückt. Nachdem die Leitung passend vorbereitet wurde, wird der Fasermantel abgesetzt, die Faser mittels speziellem Werkzeug – dem \“Cleavetool\“ – geritzt und kontrolliert gebrochen. Abschließend wird nur noch der Steckverbinder montiert. Glasfaser – GOF Für die Konfektion im Feld setzt Phoenix Contact bei SCRJ- und SC-Duplex-Steckverbindern auf das Klebeprinzip. Das Set beinhaltet alle Werkzeuge, die bei der Feldkonfektion erforderlich sind, in einer speziell angefertigten Werkzeugtasche. Auch unter erschwerten Arbeitsbedingungen lässt sich das Set sicher und einfach handhaben. Der Anschluss der Faser an die Steckverbinder ist da­bei einfach gehalten: der Ferrulen-Body wird in das Werkzeug eingesetzt, die passend abgesetzte Faser wird mit Klebepulver versehen und nach kurzem Aufheizen der Ferrule in diese eingeführt. Alle Arbeitsschritte werden durch optische und akustische Signale vom Gerät angezeigt. Anschließend wird die Faser mithilfe des Werkzeugs mit hoher Präzision geritzt und gebrochen. Zum Schluss werden nur noch die Faserenden poliert. Bei allen Konfektionierungen – ob POF, HCS oder GOF – ist die Stirnflächen-Qualität entscheidend. Diese lässt sich mithilfe des Handmikroskops bestimmen, das im Set enthalten ist. Somit geht das Netzwerk sicher in Betrieb. Fazit Der Einsatz von High-Speed-Steck­verbin­dern spielt in der industriellen Kommunikation eine entscheidende Rolle, denn sie sind das Bindeglied zwischen Feldbussystemen und Unternehmensnetzwerken. \“High-Speed\“ bezieht sich hier jedoch nicht nur auf die Datenrate von bis zu 10Gigabit pro Sekun­de, sondern auch auf die Feldkonfektionierbarkeit. So können zukunftssichere Netzwerke mittels Quickon-, Piercecon oder SCRJ-Steckverbindern im Feld effizient errichtet werden. Kasten 1: 10 Gigabit – Warum Cat6A nicht gleich Cat6A ist Heute ist ein Channel vom Typ \“Class EA\“ die leistungsfähigste Verkabelung, die auf Basis der vorherrschenden RJ45-Technologie verfügbar ist. Der Channel ermöglicht nicht nur die Unterstützung für 10 Gigabit-Ethernet, er ist auch die Grundlage für eine lange Nutzungs- und Lebensdauer der Verkabelung sowie für eine hohe Betriebssicherheit. Aus diesen Gründen ist es sinnvoll, auch bei der Feldkonfektionierung auf den aktuell höchstwertigen Standard Cat6A zu setzen – und für die Systemverkabelung die neuen, speziell entwickelten RJ45-Quickon- oder M12-Piercecon-Steckverbinder einzusetzen. Wenn Interoperabilität verlangt wird, muss die Entscheidung zugunsten Cat6A-Komponenten fallen: für Cat6A mit tief gestelltem A gemäß ISO/IEC. Denn Cat6A-Module gemäß EIA/TIA garantieren nicht die höhere Performance und die strengen Vorgaben der Class EA. SPS/IPC/Drives 2010: Halle 9, Stand 310