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Ethernet wurde ursprünglich 1980 in der Arbeitsgruppe 802 vom IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) entwickelt. Um 1981 herum wurde die Technik CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection) eingeführt und damit Beginn die rasche Weiterentwicklung bei dem 802.3 Standard. Falls Sie sich mehr für die Geschichte des Ethernet Standards interessieren, empfehle ich Ihnen diesen Blog.

Ethernet im Industriebereich

Ethernet ist in Industriebereichen im groben gleich aufgebaut wie in privaten Umgebungen. Natürlich müssen einige Änderungen vorgenommen werden, damit eine robuste und ausfallsichere Umgebung für industrielle Anwendungen gewährleisten kann. 
 
In diesem Blog werde ich in die verschiedenen Faktoren und Anwendungsfälle einzugehen, welche Industrial Ethernet ausmachen.

Höhere Beanspruchung

Aufgrund der steigenden Anforderungen im industriellen Bereich müssen auch die aktiven Komponenten nachziehen und den Forderungen entsprechen. Die robuste Konstruktion der Produkte ermöglicht die Montage in Umgebungen, in denen ein normaler Switch Probleme hätte.
 
Erkennbar ist dies durch die höhere Schutzklasse und einer stärkeren Steckverbindung der Produkte in rauen Umgebungen, wo eine normale Steckerverbindung nicht ausreichen würde. Oftmals werden auch staub- und wasserdichte Switches benötigt, mit denen man über einen sehr hohen Schutz gegen elektromagnetische Interferenzen und Überspannungen verfügt.
 
Da diese Switches häufig in rauen und industriellen Umgebungen installiert werden, wird auch ein höherer Temperaturbereich von den installierten Produkten gefordert. Andererseits können die meisten Planet Switches in einem weitaus größerem Temperaturbereich stabil arbeiten, ohne dass Ausfälle zu erwarten sind.

Formfaktor

Ein wichtiger Punkt für Industriekomplexe ist die Kompatibilität der verwendeten Produkte mit dem DIN Rail Standard. Mit Industrial Ethernet Produkten kann man die Switches ohne einem speziellem Montageadapter in die Anlage einbauen. Viele Planet Switches können zudem auf verschiedenen Arten montiert werden, damit maximale Flexibilität gegeben ist.

Außerdem haben die Industrie-Switches keine eingebauten Lüfter, sodass in Umgebungen mit viel Staub keine Probleme auftreten können. Die ausgehende Abwärme wird durch das Gehäuse abgegeben und dadurch wird eine weitere Fehlerquelle (der Lüfter) abgeschafft.

Kompatibilität mit Industriemaschinen

Durch verschiedene Protokolle wie Profinet, EtherCAT, Modbus-TCP und viele weitere können sichere und effiziente Verbindungen zwischen mehreren Geräten aufgebaut und gehalten werden. Wenn wir Profinet hernehmen, ist es ganz leicht erklärt, wo der Unterschied zwischen Ethernet und Profinet liegt. 
 
Da Ethernet sich auf dem ISO/OSI Schichtensystem auf den zwei untersten Schichten aufhält und dadurch eine grundlegende Rolle bei jeder Verbindung belegt, ist es auch bei Profinet nicht wegzudenken. Profinet befindet sich auf der obersten Schicht, Layer 7. Daraus kann man sich ableiten, dass jede Profinet Verbindung Ethernet als Grundlage hat und beide Protokolle sich daher ergänzen.
 
Beispielhafte Anwendungszwecke für Profinet wären wie folgt:
 
  • Echtzeitanwendungen
  • System Redundanz
  • Sicherheit

Stromversorgung

Da die Stromversorgung im industriellen Bereich so effizient wie möglich ablaufen muss, wird für die Versorgung der aktiven Komponenten meist eine DC (Direct Current / Gleichstrom) Spannungsversorgung verwendet. Zu den gängigsten Spannungen gehört 24 und 48V, wobei die meisten Netzteile dazu auch Hutschienenmontage unterstützen.


Fotos & Abbildungen: www.planet.com.tw

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