Power-over-Ethernet für den Einsatz von Industrial Ethernet

Hinter Power-over-Ether­net (PoE) verbirgt sich der Technologie-Standard IEEE802.3af/at. Er bezeichnet ein Verfahren, mit dem netzwerkfähige Geräte über das Ethernet-Kabel mit Daten und Strom versorgt werden können. Auf diese Art und Weise nutzt Power-over-Ethernet die bestehende Netzwerkinfrastruktur und vereint Datenübertragung und Stromversorgung in einem Kabel. Obwohl der IEEE-Standard ursprünglich aus dem Telekommunikationsbereich stammt, bietet die Übernahme von Power-over-Ethernet mehr Flexibilität in der Anwendung. Zusätzlich definiert der IEEE-Standard das Verfahren und den Klassifizierungsprozess um festzustellen, ob und wo ein Energieverbraucher einen Signaturwiderstand besitzt und damit Power-over-Ethernet-fähig ist. Die integrierte Sicherheit ermöglicht, dass nur Geräte, die für Power-over-Ethernet geeignet sind mit Energie versorgt werden. Power-over-Ethernet spart Kabel ein und vereinfacht die Verwaltung ebenso wie die Anbindung. Akzeptanz in der Industrie Aufgrund der geringen Ausgangsleistung von 15W fand Power-over-Ethernet in der Industrie bisher nur wenig Interesse. Ende 2008 wird mit Power-over-Ethernet+ eine Verdopplung der Ausgangsleistung auf 30W je Power-over-Ethernet-Port möglich. Diese Verdoppelung in Verbindung mit der weiteren Ausbreitung von Ethernet in Werks­hallen wird weitere spannende Anwendungsmöglichkeiten mit sich bringen. Gigabit-Ethernet und Power-over-Ethernet in Kombination bieten entsprechenden Zusatznutzen für eine erfolgreiche Implementierung von Power-over-Ethernet. Hierbei können alle vier Kabelpaare des Ethernet-Kabels zur Datenübertragung genutzt werden, zwei davon zusätzlich für die Stromversorgung von bis zu 30W. Integration in Infrastruktur Power-over-Ethernet kann einfach in die bestehende Ethernet-Infrastruktur in Gebäuden integriert werden. Es bietet eine einfache Möglichkeit zur Netzwerkanbindung und Stromversorgung von abgelegenen Teilen eines Gebäudes, da nur ein Kabel notwendig ist. Das vereinfacht den Anschluss von Power-over-Ethernet-Geräten wie Motorsteuerungen, Sicherheitskameras, Sensoren, Aktoren und Servomotoren. Ein Beispiel für den Einsatz dieser Technologie ist ein Servo-gesteuerter Roboter, der nur eine 15W-Power-over-Ethernet-Anbindung benötigt. Erhöhung auf 30W-Versorgung Mit der Erhöhung des Power-over-Ethernet+-Standards auf 30W pro Leitung und höheren Strömen in industriellen Vier-Paar-Lösungen werden die bereits genannten Vorteile von Power-over-Ethernet den Nutzen auf größere Anwendungsbereiche ausdehnen. Die in Power-over-Ethernet-fähigen Geräten eingesetzte Technologie ist widerstandsfähig und kann leicht an neue Schnittstellen und Anbindungen angepasst werden. Einige Anwender benutzen bereits Ul­tra-Lock-M12-Stecker für Power-over-Ethernet-Anwendungen. Um die mechanische und umgebungsabhängige Widerstandsfähigkeit zu erhöhen, können unterschiedliche Kabeltypen verwendet werden. In Zukunft wird es aus technischer Sicht keinen Grund geben, warum PoE+ nicht von einer derzeitigen Zwei-Paar-30W- auf eine Vier-Paar-60W-Lösung erweitert werden kann. Maßgeschneiderte Verkabelung und Steckerlösungen für Stromversorgung und Energieversorgung ermöglichen die Erweiterung der Anwendungsgebiete in Bereiche, die bisher keine typischen RJ45-Anwendungsgebiete sind. Diese Flexibilität von Power-over-Ethernet wird die treibende Kraft in der Verschmelzung von Büro- und Werksnetzwerk sein. Power-over-Ethernet-Module Molex bietet Steckverbinder-Module mit integrierter Schaltung für Power-over-Ethernet an. Sie ermöglichen dem Anwender das einfache Drop-in für Power-over-Ether­net-Lösungen (Bild 1). Für volle PoE-Funktionalität ist nur eine Spannungsversorgung des Moduls mit 48V und 3,3V nötig. Ein I2C-Bus bietet optional die Möglichkeit für ein erweitertes Power-Management. Die integrierten Steuerungs-Chips in Kombination mit Gigabit-Übertragern regeln die Stromversorgung und schützen vor ESD (elektrostatische Entladung), EFT (Überspannungsschutz) und EMI (Electromag­netic Interference). Im Herbst wird Molex ein neues Power-over-Ethernet+-Modul auf den Markt bringen. Die Bauart wird das gleiche Gigabit-Leistungsspektrum wie das vorherige Modul umfassen, allerdings mit 30W pro Port. Die integrierten Module sind eine Lösung für Switche in Schaltschrankanwendungen. Mit der Entwicklung von Standards für ein komplettes Produktspektrum soll eine gemeinsame Arbeitsgrundlage für Anwender und Hersteller entstehen. Die Power-over-Ethernet-Technologie von Molex und eine offensive Entwicklung in Richtung Power-over-Ethernet+ werden Industrial Ethernet und die Einführung sowie den Einsatz von Power-over-Ethernet-Applikationen beschleunigen.