Single Pair Ethernet IEC 63171-7: Norm für hybride SPE-Schnittstellen

Redakteur: Dipl. -Ing. Ines Stotz

Sollen künftig leistungsstarke IIoT-Geräte eingesetzt werden, geht das nur mit passender Infrastruktur. Um für alle SPE-Anwender Investitionssicherheit zu garantieren, wurde mit der IEC 63171-7 eine eigenständige Norm angelegt.

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Single Pair Ethernet: Hybride M8-Schnittstelle mit SPE und Powerkontakten für bis zu 60 V DC / 8 A.
Single Pair Ethernet: Hybride M8-Schnittstelle mit SPE und Powerkontakten für bis zu 60 V DC / 8 A.
(Bild: Harting)

In aktiver Gremienarbeit treiben die Mitglieder des SPE Industrial Partner Network die Entwicklung von hybriden SPE-Steckverbindern im Format M12 und der dazugehörigen neuen Norm IEC 63171-7 voran. Sie ist die konsequente Weiterentwicklung der Hybrid-Steckverbinder im Format M8 für SPE- und Power-Kontakte, wie sie bereits in der IEC 63171-6 definiert sind.

Die M12-Schnittstelle ist eine der gängigsten Größen in der Feldebene der Automatisierung. Um Single Pair Ethernet (SPE) als neuen Physical Layer für das IIoT in der Feldebene zu setzen, bedarf es jedoch der richtigen Infrastruktur.

Hybride Verkabelung für höhere Leistungen

Neben höheren Datenraten soll die SPE-Infrastruktur auch größere Reichweiten und höhere Speisespannungen von Geräten sicherstellen. Um dies auch bei leistungsstarken Anwendungen zu gewährleisten, benötigt man Alternativen zu Power over Data Line (PoDL) über Datenkontakte, die bei 50 W am Gerät und auf eine reine Punkt-zu-Punkt-Sterntopologie limitiert sind.

Werden höhere Leistungen benötigt, oder sollen variablere Netzwerkstrukturen als Linie oder Baum realisiert werden, ist eine hybride Verkabelung mit separaten Aderpaaren für SPE und Stromversorgung notwendig. Für diese Anforderungen sind in der IEC 63171-6 passende PoDL und hybride M8-Schnittstellen mit einem SPE-Kontaktpaar und zwei zusätzlichen Power-Kontakten für 60 V DC / 8 A definiert.

M12-Hybrid-Schnittstellen für viele Anwendungen

Bild 1: Migrations-Szenario für die Einführung von SPE in die Industrieautomation.
Bild 1: Migrations-Szenario für die Einführung von SPE in die Industrieautomation.
(Bild: TE Connectivity)

Aufbauend auf dieser Lösung wurde das hybride Konzept weitergedacht, um zusätzliche Kontakte erweitert und in die M12-Baugröße integriert. Auf Vorschlag von TE Connectivity werden die M12-Hybrid-Schnittstellen in der IEC 63171-7 normiert.

Gemäß den Abstimmungen mit den Mitgliedern im SPE Industrial Partner Netzwerk und Kunden werden dabei bis zu fünf Power-Kontakte plus das SPE-Kontaktpaar in die bewährte M12-Bauform integriert. Über stecksichere Kodierungen sind unterschiedliche Versionen von 60 V DC / 50 V AC bis 630 V AC 3-phasig realisierbar.

EVENT-TIPP

15. Anwenderkongress Steckverbinder | 7. bis 9. September 2021
Wollen Sie mehr zum Thema Single Pair Ethernet erfahren? Der in Würzburg als Hybrid-Veranstaltung stattfindende Steckverbinderkongress 2021 widmet dem Thema einen zusätzlichen Tag.
Auf dem SPE-Tag am 7. September erklären Matthias Fritsche (Harting) und Dr. Karsten Walther (Perinet) in ihren Vorträgen, wie sich die Fernspeisung in der SPE-Sensorik lösen lässt: Power over DataLine (PoDL) oder hybride SPE-Steckverbinder?

11:00 Uhr: „Quo vadis Single Pair Ethernet“ Matthias Fritsche
14:30 Uhr: „Hybride Sensorverkabelung mit SPE“ Dr. Karsten Walther


Auf der Pre-Conference am 6. September können Sie die Informationen des Beitrags bereits vertiefen.
13:10 Uhr: „Motivation für den M12 SPE Hybrid-Stecker“ Eric Leijtens (TE Connectivity) und Verena Neuhaus (Phoenic Contact)

Programm und Anmeldung

Damit eignen sich diese M12-Hybrid-Schnittstellen für vielfältige Anwendungen wie DC-Servoantriebe, kleine Drehstromantriebe.

Das Hybrid-System kombiniert die Vorteile einer direkten Versorgung mit Daten und Power als kosten- und platzsparende Verkabelung mit nur einem Kabel und einer Schnittstelle am Gerät. M12-Schnittstellen bieten in diesem Zusammenhang hervorragenen Störschutz durch die getrennten Daten- und Leistungskontakte.

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