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Topthema INTERNATIONAL Bob Lounsbury (Rockwell), Randy Below (The Siemon Company), April Mayse, JoAnne McLeod Siemon und HARTING arbeiten gemeinsam an Fabrikautomatisierungs-Lösung Ein neues Zeitalter der Fabrikautomatisierung ist angebrochen. Die Echtzeitkommunikation hat mit Hilfe von Ethernet Einzug gehalten. Jetzt suchen Konstrukteure und Ingenieure vor Ort nach effektiven Wegen, den Fertigungsbereich mit dem Verwaltungsbereich zu vernetzen und sind dabei auf die Notwendigkeit des Einsatzes industrietauglicher Steckverbinder gestoßen. Die Siemon Company – ein seit mehr als 100 Jahren führender Hersteller von Netzwerklösungen und Infrastruktur-Verkabelungssystemen – reagierte auf die Nachfrage des Marktes mit einem konfektionierbaren RJ 45-Steckverbinder im eigenen Industrial MAX® Industrial MAX® ODVA konformen IP 67-Gehäuse. Die ODVA (Open DeviceNet Vendor Association) ist eine internationale Hersteller-Vereinigung, in der sich weltweit führende Automatisierungsunternehmen zusammengeschlossen haben. ODVA bietet als unabhängige Organisation Konformitätsprüfungen an, um die Funktionsfähigkeit der nach ihren Spezifikationen gebauten Produkte in Multi-Vendor-Systemen sicherzustellen. Die ODVA wählte 2001 für ihre Ethernet Industrial DIE SIEMON COMPANY Randy Below Vize-Präsident der OEM Business Siemon, ein weltweit führendes Unternehmen in der Entwicklung und Fertigung hochleistungsfähiger Netzwerklösungen und Infrastruktur-Verkabelungssystemen, bietet umfassende Verkabelungslösungen aus ungeschirmten und geschirmten Kupfer- sowie Glasfaser-Medien an. Mit Produkten und Lösungen für die Kategorien 5e, 6 und 7 ebenso wie für den Glasfaserbereich stellen Verkabelungssysteme von Siemon das Fundament für erfolgreiches Unternehmertum dar. Die in Watertown (Connecticut) ansässige Siemon Company befindet sich in Privathand und besteht seit mehr als 100 Jahren. 12 Protocol (Ethernet IP) Physical Layer Specification den Industrial MAX-Steckverbinder von Siemon als Standardsteckverbinder. Der Industrial MAX war der erste derartige Steckverbinder, der speziell für industrielle Ethernet-Anwendungen konstruiert wurde und von ODVA zum Einsatz in Ethernet IP-Systemen zugelassen wurde. AKTIVITÄTEN DER ODVA Die derzeit mehr als 300 Mitglieder zählende ODVA wurde 1995 von Rockwell Automation/Allen Bradley gegründet, um die weltweite Akzeptanz der DeviceNet-Spezifikation durch Tools, Trainings, Konformitätsprüfungen und Marketing-Aktivitäten für Einkäufer, Distributoren und Endanwender weiter voranzutreiben. Im Laufe der Zeit entstand der Bedarf einer engeren Interaktion zwischen Enterprise Ressource Planning (ERP) Systemen und dem Fertigungsbereich. Im Jahr 2000 wählte die ODVA das Ethernet als Übertragungsmedium. Ein wichtiger Grund für diese Entscheidung war die Tatsache, dass Ethernet bereits weltweit von zahllosen Unternehmen im Verwaltungsbereich eingeführt worden war, die Funktionsmerkmale bekannt waren, viele Hilfsprogramme zur Arbeit mit Ethernet bestanden und dass Ethernet sich auf eine breite Akzeptanz stützen konnte. Im selben Jahr wurde von der ODVA der Ethernet IP Standard – auf der Grundlage des klassischen Ethernet und unter Verwendung des Industrial Protocol – freigegeben. Der im Ethernet IP zum Einsatz kommende Übertragungsstandard IEEE 802.3 arbeitet mit den Übertragungsparametern nach TIA/EIA Kategorie 5e. Obwohl nachfolgende Versionen (Kategorie 6 und Kategorie 7) bereits vorhanden oder geplant sind, waren sich die ODVA und die meisten Industrieexperten einig, dass die Kategorie 5e ausgereift und stabil genug für den Einsatz in einer Umgebung ist, in der Fehler oder Software-„Crashes“ ein Schadenspotential von mehreren Hunderttausend Dollar oder noch mehr für Investitionsgüter oder als Folge von Produktionsausfällen darstellen können. DIE STECKVERBINDERLÖSUNG Der Steckverbinder basiert auf ungeschirmten Twisted Pair-Kabeln (Unshielded Twisted Pairs – UTP) der Drahtstärke 24 oder 26, die an einen RJ 45-Stecker angeschlossen werden. Die Komponente wird vor Ort installiert und in ein IP 67-Gehäuse eingekapselt – dem Industrial MAX-Steckverbinder. Obwohl der Industrial MAX die Schutz- und Qualitätsanforderungen der Fabrikautomatisierung erfüllt, entstand gleichzeitig der Wunsch nach einem standar- HARTING tec.News 12-I-2004
disierten Steckverbinder mit einem noch robusteren Gehäuse, vorzugsweise aus Metall. Laut Bob Lounsbury, Principal Engineer von Rockwell Automation und Chairman der Joint Special Interest Group (JSIG) – dem für die Standardisierung von industrietauglichen Steckverbindern verantwortlichen ODVA-Ausschuss – „ist in der Fabrikautomatisierungsindustrie die Auffassung verbreitet, dass Metallsteckverbinder äußerst robust sind und sich für einen Einsatz im Fertigungsbereich besser eignen“. Herausfordernde Umgebungsbedingungen wie Staub, Temperatur, Luftfeuchtigkeit, elektromagnetische Störungen und Vibrationen stellen immer wieder Hürden bei der Suche nach einem zuverlässigen Steckverbinder dar. Aber auch der eher grobe Umgang der Produktionsmitarbeiter mit Steckverbindern führt zu einer hohen Ausfallrate. Die Standardsteckverbinder RJ 45 sind für solche Bedingungen nicht geeignet. Deshalb sollte der Stecker in ein leicht zu handhabendes, widerstandsfähiges Schutzgehäuse eingekapselt werden. Doch der Schutz der Steckverbinder ist nicht das einzige Problem. Die Hersteller suchen zudem nach Wegen, die Systeme verschiedener Anbieter unter Einsatz eines standardisierten Interconnect-Systems miteinander verbinden zu können. Das Industrial MAX-Steckverbinder-System leistet hauptsächlich auf dem „Backbone“ der Datenübertragung zwischen dem zentralen ERP-System und den Schaltschränken oder Feldgeräten in den Werkshallen seinen Dienst. So sind die Hersteller erstmals in der Lage, in Echtzeit Fertigungsprogrammänderungen durchzuführen und Produktionsdaten zu erfassen. DIE LÖSUNG VON SIEMON UND HARTING Die Technologiegruppe harting hat sich mit Siemon zusammengetan, um einen Steckverbinder zu entwickeln, bei dem ein RJ 45- Stecker in einem neuen Metallgehäuse untergebracht wird. harting ist seit langem führend in der Entwicklung von Steckverbindern für verschiedene industrietaugliche Verkabelungslösungen. Der neue Steckverbinder – der „RJ 45 Metal MAX®“ – wird jedoch nicht nur den Schutz bieten, den sich die Hersteller wünschen, sondern auch auf einfache Weise eine Verbindung der Systeme mehrerer Anbieter ermöglichen und damit die Netzwerkkommunikation im Fertigungsbereich weiter vorantreiben. Der Steckverbinder enthält eine Bajonett-Verriegelung für eine sichere Verbindung und gewährt durch ein robustes Metallgehäuse nach Schutzklasse IP 67 ausreichend Sicherheit. Die integrierte Bajonett-Verriegelung sorgt dafür, dass der Mechanismus zum Lösen der Steckverbindung nicht betätigt werden muss. Das Gehäuse hält Stecker und Buchse fest zusammen und sorgt so für störungsfreie Verbindungen. Der Metal MAX-Steckverbinder mit Metallgehäuse wird von einem aus harting- und Siemon-Ingenieuren zusammengesetzten Team entwickelt. Die Fertigung soll Mitte 2004 aufgenommen und das Bob Lounsbury Als Leitender Ingenieur bei Rockwell Automation ist Bob Lounsbury verantwortlich für Technologie und Design des Physical Layer von Netzwerken. In seiner Funktion als Chairman der ODVA Ethernet / IP Joint Special Interest Group leitet und koordiniert er die Entwicklungs- und Standardisierungsarbeiten auf dem Gebiet der Netzwerk-Architekturen für Rockwell Automation. Rockwell Automation ist ein führendes Unternehmen im Bereich Industrieautomatisierung mit dem erklärten Ziel, der weltweit wichtigste Anbieter für Energie-, Steuerungs- und Informationslösungen zu werden. neue Produkt im April 2004 auf der Hannover Messe vorgestellt werden. „Wir sind begeistert von dieser Gelegenheit zu einem gemeinsamen Projekt mit harting“, so Randy Below, Vice President von OEM Sales bei Siemon Company. „Mit dem Metal MAX wird die Produktlücke zwischen Datenverarbeitung und Fertigungsbereich geschlossen und ein weiterer robuster Hochleistungssteckverbinder für Anwender angeboten.“ DOCH DAS IST NOCH NICHT DAS ENDE DER GESCHICHTE ... Neben dem Steckverbinder Industrial MAX hat die ODVA vor kurzem zudem eine weitere Metall-Lösung für paarig verdrillte Kabel standardisiert, die speziell auf die dezentralen Steuergeräte selbst ausgerichtet ist. Diese Steckverbinder übertragen ebenfalls Cat. 5e- Übertragungsdaten und arbeiten in einer gemäß IP 67 geschützten Umgebung. Der Stecker basiert auf einem 4 Pin M12-Standardsteckverbinder mit einer speziell konstruierten „D-Coded“-Schnittstelle, die eine unbeabsichtigte Verwechslung mit Standard E/A-Geräten verhindert. hartings Produkt basiert auf dem patentierten HARAX® Axial IDC-Feldanschlusssystem und ist sowohl in 5 Pin DeviceNet- Konfigurationen als auch in der 4-pin-Ethernet IP-Version lieferbar. Aufgrund der erfolgreichen gemeinsamen Entwicklungsbemühungen mit Siemon kann harting jetzt eine vollständige Produktpalette von nach ODVA standardisierten Connectivity-Lösungen anbieten, die entweder als einzelne Steckverbinder oder als konfektionierte Leitungen und installationsfertige Sets lieferbar sind. Die harting IP 67 Ethernet-Switches werden ebenso wie die neuen Industrial Outlets mit ODVA-Interface geliefert. Dies ist einmal mehr ein Beweis dafür, dass harting der führende Hersteller industrietauglicher Connectivity-Lösungen nach IP 67 ist. April Mayse Marketing Communications Intern HARTING, Inc. of North America april.mayse@HARTING.com JoAnne McLeod Executive Assistant HARTING, Inc. of North America joanne.mcleod@HARTING.com 13
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