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LWL-Technologie bringt Reichweite

: Phoenix Contact


Die Ethernet-Technologie hat sich längst in allen Disziplinen der Datenkommunikation etabliert. Ethernet-basierte Übertragungsmedien werden sowohl im Privathaushalt und Büro als auch in den im industriellen Umfeld installierten Maschinen und Anlagen eingesetzt. Der Datenaustausch über elektrische Signale, die via Kupferkabel weitergeleitet werden, stößt allerdings schnell an seine Grenzen. Hier bieten sich optische Medien an.

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Phoenix Contact hat die Vorteile der optischen Übertragungstechnik für die industrielle Kommunikation bereits Anfang der 1980er Jahre festgestellt und ein entsprechendes Produktportfolio entwickelt.

Phoenix Contact hat die Vorteile der optischen Übertragungstechnik für die...

Aufgrund stetig steigender Datenraten ist die maximale Übertragungsreichweite von Ethernet-Systemen im Vergleich zur traditionellen Feldbus-Technologie deutlich gesunken. Gleichzeitig hat sich die Störempfindlichkeit der Kommunikation erhöht. Mit der optischen Datenübertragung steht jedoch eine leistungsfähige Alternative zu kupferbasierten Lösungen zur Verfügung, die viele Vorteile mit sich bringt.

Als wohl bekanntester Nutzen der Lichtwellenleiter (LWL)-Technologie gilt die Steigerung der maximalen Reichweite. Hat der Anwender eine kupferbasierte Ethernet-Kommunikation umgesetzt, lassen sich lediglich Distanzen von 100 m zwischen zwei Teilnehmern überbrücken. Das ist in industriellen Anlagen oftmals zu wenig. Da die Netzausdehnung von der Applikation vorgegeben wird, könnte der Anwender eine entsprechende Anzahl von Signalverstärkern einplanen. So eine Lösung ist allerdings häufig zu kostspielig und unhandlich. Zudem kann sie das Zeitverhalten des Gesamtsystems negativ beeinflussen. Greift der Anwender hingegen auf einen Ansatz mit industriellen Medienkonvertern und optischen Leitungen zurück, lassen sich bei einer Punkt-zu-Punkt-Verbindung problemlos Distanzen von mehreren Kilometern überwinden. Darüber hinaus entfallen elektrische Koppelstellen mit Switches sowie deren Energieversorgung.

Schutz vor einkoppelnden Überspannungen

Zahlreichen Anwendern ist bekannt, dass LWL-Kabel aus Kunststoff oder Glas bestehen. Die Vorteile, die sich aus diesen Materialien ergeben, werden aber oftmals übersehen. Aus der physikalischen Eigenschaft eines elektrischen Isolators resultiert ein entscheidender Nutzen von optischen Leitungen,
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Das LWL-Portfolio umfasst ein Faserritzwerkzeug für HCS-Fasern zur einfachen Vor-Ort-Konfektionierung.

Das LWL-Portfolio umfasst ein Faserritzwerkzeug für HCS-Fasern zur einfachen...

nämlich die hohe Festigkeit gegenüber elektromagnetischen Störungen. Sind elektrische Datenleitungen verlegt worden, müssen in der Nähe von Störquellen – beispielsweise großen Antrieben, Hochspannungs-Schaltanlagen oder Energieleitungen – meist kostspielige Vorkehrungen getroffen werden, um eine EMV-Belastung zu vermeiden. Bei Verwendung eines optischen Übertragungsmediums ist dies nicht notwendig.

Viele Anwender legen außerdem Wert auf eine vollständige Potentialtrennung zwischen den zu koppelnden Anlagenteilen. Auf diese Weise werden Potentialausgleichsströme verhindert und die angebundenen Netzwerkkomponenten vor einer möglichen Zerstörung geschützt. Die LWL-Technik eignet sich hier insbesondere für Anwendungen mit schwierigen Erdungsmöglichkeiten, denn die blitzstromgefährdeten Anlagen sind durch die Nutzung einer optischen Faser optimal vor einkoppelnden Überspannungen abgesichert.

Vorteile bei Gewicht und thermischen Eigenschaften

Bei dem Gedanken an optische Leiter und dünne Fasern aus Glas kommt schnell die Vermutung auf, dass die Kabel zerbrechlich sind und entsprechend vorsichtig behandelt werden müssen. Setzt der Anwender jedoch hochwertige Industrieleitungen ein, sind die optischen den elektrischen Kabeln in zahlreichen Bereichen überlegen oder mindestens vergleichbar – z. B. was die mechanischen Anforderungen wie Mindestbiegeradien sowie Zug- und Druckbelastungen betrifft.

Deutliche
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Das Portfolio der Produktfamilie FL MC… bietet für unterschiedliche Anforderungen das passende Gerät.

Das Portfolio der Produktfamilie FL MC… bietet für unterschiedliche Anforderungen...

Vorteile weisen die optischen Kabel auch in puncto Gewicht und thermische Eigenschaften auf. Dies, weil Kabel mit elektrischen Leitern die Umgebungswärme aufgrund ihrer guten Wärmeleitfähigkeit aufnehmen, was in Applikationen mit hohen Umgebungstemperaturen zur Beschädigung oder gar Zerstörung des Kabels führen kann. Bei den aus Kunststoff oder Quarzglas gefertigten Leitungen treten hingegen keine Probleme auf.

Erkennung von Kommunikationsstörungen

Hat der Anwender das optische Kabel installiert, muss es noch an einen LWL-Port angeschlossen werden. Wenn die Ethernet-Endgeräte keinen entsprechenden Port haben, bietet sich die Verwendung von Medienkonvertern an. Diese Geräte setzen die elektrischen in optische Ethernet-Signale um. Dabei arbeiten die Medienkonverter protokolltransparent und stellen die jeweils erforderliche Datenrate zur Verfügung. Sie besitzen allerdings keine eigene IP-Adresse, weshalb sie im Ethernet-Netzwerk nicht als Teilnehmer erscheinen, der konfiguriert werden muss. Auf diese Weise vereinfacht sich ihre Handhabung sowohl bei der Installation als auch im Wartungsfall.

Portfolio mit allen relevanten LWL-Geräten

Phoenix Contact hat die Vorteile der optischen Übertragungstechnik für die industrielle Kommunikation bereits Anfang der 1980er Jahre festgestellt

und erste Medienkonverter entwickelt. Heute umfasst das Produktportfolio ein vollständiges Programm an LWL-Komponenten. Neben den Medienkonvertern zählen dazu Switches, I/O-Module, Steuerungen sowie vielfältige
Polymer-, HCS- und Glasfaserleitungen. Der Anwender kann sich zwischen vorkonfektionierten Lichtwellenleitern mit frei wählbaren Steckerkombinationen, Leitungen als Meterware sowie vorkonfektionierten Patchkabeln zur schnellen Integration von LWL-Geräten in bestehende Netzwerke entscheiden. Darüber hinaus sind Koffer mit allen Werkzeugen für eine einfache Vor-Ort-Konfektionierung erhältlich. Eine Abisolierzange, der Faserstripper und die Aramidgarnschere erlauben das schnelle Abisolieren der Faser. Anschließend werden die Einzelteile des Steckers aufgeschoben und verschraubt. Werkzeuge zum Ritzen und Brechen der Faser an der Steckerstirnseite sind ebenfalls Bestandteil des Koffers.

Hannover Messe

Halle 9, Stand F40

Phoenix Contact hat die Vorteile der optischen Übertragungstechnik für die industrielle Kommunikation bereits Anfang der 1980er Jahre festgestellt und ein entsprechendes Produktportfolio entwickelt.
Das LWL-Portfolio umfasst ein Faserritzwerkzeug für HCS-Fasern zur einfachen Vor-Ort-Konfektionierung.
Das Portfolio der Produktfamilie FL MC… bietet für unterschiedliche Anforderungen das passende Gerät.


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