Steckverbinder: Das war der 13. Anwenderkongress Steckverbinder

| Redakteur: Kristin Rinortner

Steckverbinderkongress 2019: Wie jedes Jahr trafen sich Anwender und Hersteller, Koryphäen und Ikonen sowie Steckverbinder-Interessierte auf dem Anwenderkongress Steckverbinder. Kristin Rinortner (Elektronikpraxis) bei der Begrüßung der 350 Teilnehmer.
Steckverbinderkongress 2019: Wie jedes Jahr trafen sich Anwender und Hersteller, Koryphäen und Ikonen sowie Steckverbinder-Interessierte auf dem Anwenderkongress Steckverbinder. Kristin Rinortner (Elektronikpraxis) bei der Begrüßung der 350 Teilnehmer. (Bild: VCG)

Was bewegt die Steckverbinder-Branche 2019? Single Pair Ethernet, M12-Steckverbinder, Hochvolt-Steckverbinder und neue Schichtsysteme sind einige Themen, die Anfang Juli in Würzburg auf dem Steckverbinderkongress diskutiert wurden.

350 Teilnehmer reisten Anfang Juli nach Würzburg zum Branchentreff Steckverbinder und informierten sich über aktuelle Trends und Entwicklungen in der Verbindungstechnik. Begrüßen konnten die Veranstalter 193 neue Teilnehmer, die sich mit Urgesteinen und Ikonen der Branche ebenso austauschten wie mit angehenden Experten, Fachkollegen und Anwendern. Letztere kamen überwiegend aus der Industrieelektronik und Test-, Mess- und Regeltechnik sowie Automobilindustrie.

Ein Novum bildete die Simultanübersetzung der Plenumsvorträge ins Englische, ein Angebot, das in den nächsten Jahren viele nicht deutschsprachige Teilnehmer auf den Kongress locken dürfte.

Großzügig bemessene Pausen und die traditionelle Abendveranstaltung, diesmal als BBQ auf dem Karl-Gustav-Vogel-Platz und im Foyer des Vogel Conventions Centers, boten viel Raum für den fachlichen wie persönlichen Austausch. Auf der ausgebuchten Fachausstellung konnten sich die Teilnehmer über aktuelle Produkte bei 51 Ausstellern informieren. 150 Teilnehmer besuchten die Basisseminare am Montag, in denen wichtige Kennwerte und Begriffe, die Grundlagen der Kontaktphysik, Galvanotechnik und Kupfer-Basiswerkstoffe sowie praktische Hilfestellungen für den Arbeitsalltag vermittelt wurden.

Die globale Elektroindustrie, Handelskriege und Asiens Aufschwung

„Steht die Welt vor einer Rezession?“, dieser Frage ging Dr. Andreas Gontermann (ZVEI) in seiner Keynote nach. In der globalen Elektroindustrie gab es in den letzten 20 Jahren eine massive Verschiebung von Produktions- und Marktanteilen nach Asien. Aus europäischer Sicht befinden sich nur noch Deutschland und Frankreich unter den zehn größten Produzenten der Welt. Die Chinesen mit ihrem Staatskapitalismus gehen sehr strategisch vor: Man fängt klein an und geht mit kleinen Schritten vorwärts bis man nicht mehr ignoriert werden kann. Das sei momentan der Fall, erklärt Gontermann. Hier müsse Europa einen Gegenpol zu China schaffen und souveräner und unabhängiger von den USA werden.

Dr. Andreas Gontermann (ZVEI): "Steht die Welt vor einer Rezession?"
Dr. Andreas Gontermann (ZVEI): "Steht die Welt vor einer Rezession?" (Bild: VCG)

Auch wenn einzelne Dramen wie der Handelskrieg USA-China, der Brexit, das Haushaltsdefizit in Italien sowie geopolitische Verwerfungen (Ölpreis) weniger wichtig erscheinen, könnten sich die Risiken letztendlich akkumulieren. Die Auswirkungen sind vor allem in der (Elektro)Industrie zu spüren. Hierbei wäre Europa stärker betroffen als die USA. Aber auch in England sei die Katastrophe allen Unkenrufen zum Trotz bislang ausgeblieben. Gontermanns Deutschland-Prognose für 2019: Während die Automobilindustrie stagniere (+/- 0), könnten Elektroindustrie und Maschinenbau ein Wachstum von +1% erwarten.

UTP: Die „fahrbare Antennenorgie“

Dr. Helmut Katzier (Ingenieurbüro Katzier) widmete sich in seinem Vortrag einem viel diskutierten Thema: Twisted-Pair-Kabeln, deutsch: verdrillte Kabel. Sie werden zur Übertragung von differenziellen Signalen verwendet. Übermittelt man digitale Signale über ungeschirmte Twisted-Pair-Kabel (UTP) sind Störströme unvermeidbar, die mit schnelleren Pegelübergangszeiten der Signale immer kritischer werden.

Dr. Helmut Katzier (Ingenieurbüro): "Das Auto ist eine fahrbare Antennenorgie!"
Dr. Helmut Katzier (Ingenieurbüro): "Das Auto ist eine fahrbare Antennenorgie!" (Bild: VCG)

Katzier legte sehr anschaulich dar, wie vagabundierende Störströme und ungewollte Antennenstrukturen Störstahlung (EMV-Probleme) verursachen. Das führe letztendlich dazu, dass das moderne Auto eine „fahrbare Antennenorgie“ sei, so Katzier. Letztendlich führe das zu zwei Arten von Systemintegratoren: solchen, die EMV-Probleme haben und solchen, die EMV-Probleme haben werden. Die Industrie solle vor dem Hintergrund aktueller Entwicklungen überdenken, ob sich beim Einsatz von UTP nach der EMV-gerechten Systemintegration wirklich eine Kosteneinsparung ergibt.

Advanced Shielding: EMV- gerechte Verkabelung im IIoT

Schutz vor Störungen thematisierte auch die Präsentation von Tobias Wiemann und Manuel Rüter (Phoenix Contact): „Advanced Shielding Technology – Die neue Dimension der Schirmung für konfektionierte Rundsteckverbinder in M8 und M12“. Sie stellten die erste stoffschlüssige Schirmverbindung für die Sensor-/Aktor-Verkabelung vor. Dabei wird der konfektionierte Steckbereich durch eine spezielle Vorumspritzung mit den Einzeladern verbunden. M8- und M12-Steckverbinder werden so robuster, höher verfügbar, langlebiger und widerstandsfähiger auch bei Überlastung. Auch die Fertigung vereinfacht sich bei diesem neuen Konzept für die 360°-Schirmanbindung.

So wird mit Advanced Shielding ein wichtiger Grundstein gelegt für die EMV-gerechte Verkabelung im Umfeld von Industrie 4.0 und IIoT. Verfügbar ist die Schirmungstechnik für die Daten-, Signal- und Leistungsübertragung.

Single Pair Ethernet: „Ein Paar ist genug“

Die durchgehende und einheitliche IP-basierte Kommunikation bis in die Feldebene ist ein Muss für die Zukunft. Deswegen nahm das Thema auf dem ersten Kongresstag entsprechenden Raum ein. Im Vortrag „Standards für Single Pair Ethernet (SPE) Steckverbinder und die Ausprägung in Produkten für SPE-Geräte und -Verkabelung“ erläuterte Matthias Fritsche (Harting) aktuelle Entwicklungen und Standardisierungen.

Matthias Fritsche (Harting): "Ein Paar ist genug!" zu Single Pair Ethernet.
Matthias Fritsche (Harting): "Ein Paar ist genug!" zu Single Pair Ethernet. (Bild: VCG)

Single Pair Ethernet (SPE) steht für eine parallele, leistungsfähige, platz- und gewichtsreduzierte Übertragung von Daten und Leistung per Ethernet über eine Doppelader durch Power over Data Line (PoDL). Die neue Netzwerktechnik ermöglicht die durchgängige IP-Kommunikation und Stromversorgung in komplexen Industrieanwendungen. Grundlage bildet der Standard IEEE802.3.

Zusammen mit den bei IEEE802.1 entwickelten Standards zu TSN (Time Sensitive Networks) wird Ethernet so erweitert, dass Determinismus als Voraussetzung für die Echtzeitkommunikation in der Datenkommunikation möglich ist. Damit qualifiziert sich SPE als „perfekte Infrastrukturlösung und Enabler für IoT und IIoT“, so Fritsche. Anwendungen finden sich in Automation, Robotics, Maschinenbau und Transportwesen.

Single Pair Ethernet für die künftige Kommunikation

Damit SPE das Potenzial voll entfalten kann, müssen Partner aus verschiedenen Industriezweigen zusammenarbeiten. Das demonstrierten Verena Neuhaus (Phoenix Contact), Dr. Michael Wollitzer (Rosenberger), Simon Seereiner (Weidmüller), Uwe Widmann (Belden) und Christian Schillab (Fluke).

Da SPE von der Automobilbranche getrieben ist, erläuterte Dr. Michael Wollitzer (Rosenberger) die Erfahrungen mit SPE in Automotive-Anwendungen, wo Steckverbinder bereits verfügbar sind: „Es geht nicht nur darum, Steckverbinder herzustellen, uns geht es darum, ein enges Netzwerk mit den verschiedenen Anwendern und Nutzern aufzubauen.“ Die Automobilisten planen, alle Datenraten bis 1 GBit/s via UTP (ungeschirmtes Twisted Pair) zu übertragen. Viele OEMs sind skeptisch und propagieren ab 1 GBit/s STP (geschirmtes Twisted Pair) als Übertragungsmedium. Ab 10 GBit/s sollen SPP (geschirmtes Parallel Pair) und Koax für Vernetzung bei höchsten Datenraten dienen.

Single Pair Ethernet: Am Ende des ersten Kongresstages beantworteten die acht Referenten zum Thema die zahlreichen Fragen der Zuhörer.
Single Pair Ethernet: Am Ende des ersten Kongresstages beantworteten die acht Referenten zum Thema die zahlreichen Fragen der Zuhörer. (Bild: VCG)

Simon Seereiner (Weidmüller) stellte ein Anwendungsbeispiel zur Maschinenverkabelung vor: Wann lohnt sich die Implementierung von SPE? Sein Fazit: „Es besteht tatsächlich jede Menge Potenzial, eine Maschine für den Maschinenbauer günstiger zu machen.“ Er wies eine Kostenersparnis von mehr als 25% durch Modularisierung von Maschinen und digitale Maschinenkommunikation nach. Der Hauptnutzen besteht in der schnellen Anlaufphase, die Maschine kann schneller in Betrieb genommen werden.

Uwe Widmann (Belden) beschrieb die Umsetzung und den Nutzen von SPE in der Fabrikautomation. Er kommt zu dem Schluss, dass die Ethernet-Technologie in der Feldbusebene sehr schnell Fuß fassen und die bisherigen Feldbusprotokolle ablösen wird. Großes Potenzial sieht er überall dort, wo Gewichtsreduktion und begrenztes Platzangebot eine Rolle spielen.

Was ist eine neue Entwicklung ohne die entsprechenden Möglichkeiten zum Testen? Die Standards zur Prüfung im Feld sind immer applikationsgetrieben. Hier geht es darum, Systemreserven zu finden und zu definieren. Christian Schillab (Fluke) stellte ein universelles Feldmessgerät für Single und Multi-Pair Ethernet bis Cat.8.1/8.2 vor, das verschiedene SPE-Standards unterstützt und die Dämpfung und Modenkonversion (TCL) misst. Alle Steckgesichter werden unterstützt.

13. Anwenderkongress Steckverbinder - Abendveranstaltung

Die Standardisierung von Single Pair Ethernet soll 2021/22 abgeschlossen sein und erste Systeme werden dann auf dem Markt sein. „Die Frage ist nicht, wer hat die Standards, sondern, wer hat die Automatisierungs-Community hinter sich.“, so das Fazit von Seereiner.

Harting entwickelt mit TE Connectivity, Hirose und weiteren Partnern, die in Kürze bekannt gegeben werden sollen, eine parallele Strategie. Es bleibt zu hoffen, dass die „Familienstreitigkeiten“ beigelegt werden und alle deutschen Unternehmen vereint die Chance ergreifen, führend an der Standardisierung dieser Enabler-Technologie mitzuarbeiten.

Broadcast: Eine neue Version eines SMPTE-Steckverbinders

Serge Buechli (Lemo): Ein neu entwickelter SMPTE-Steckverbinder vereinfacht die Fertigung.
Serge Buechli (Lemo): Ein neu entwickelter SMPTE-Steckverbinder vereinfacht die Fertigung. (Bild: VCG)

Der Steckverbinder 3K.93C von Lemo ist von amerikanischen (SMPTE 304M), japanischen (ARIB BTAS-1005B) und europäischen (EBU R100-1999) Normungsorganisationen als Standard für HDTV-Glasfaserverbindungen (High Definition Fernsehen) gesetzt. Die Hybrid-Glasfaser-Steckverbinder der Reihe 3K.93C.Y wurden 2017 entwickelt und bilden die Nachfolge des Standard-HDTV-Steckverbinders. Das neue Steckverbinder-Design zeichnet sich durch weniger Bauteile und damit reduzierte Fertigungsschritte aus. Der vereinfachte FS-Kontakt besteht aus weniger Teilen und ist schnittstellenkompatibel zur SMPTE-Norm. Es lassen sich 12 Kontakte gleichzeitig fertigen und spleißen. Serge Buechli (Lemo) stellte die Neuentwicklung für die Fernsehtechnik vor.

Was tut sich bei M12-Steckverbindern?

Steffen Weirauch (Yamaichi): Wie sehen Konzepte für zukunftsfähige M12-Steckverbinder aus?
Steffen Weirauch (Yamaichi): Wie sehen Konzepte für zukunftsfähige M12-Steckverbinder aus? (Bild: VCG)

„M12-Steckverbinder für zukunftsfähige Industrieanwendungen“ ist das Thema des Vortrags von Steffen Weirauch (Yamaichi) und Eric Leijtens (TE Connectivity). Um die Nutzerfreundlichkeit und die Bedienbarkeit des M12-Formats zu verbessern, ist die Verriegelung in den Fokus gerückt. Seit Februar 2019 entwickeln Yamaichi Electronics und TE Connectivity metrische M12-Push-Pull-Rundsteckverbinder mit Innenverriegelung (Inner PushPull: Rasthaken greifen von Innen in die Buchse; outer PushPull: Rasthaken greifen von Außen über die Buchse). Vorrangiges Ziel ist es, die neue Technik auf dem Markt zu etablieren. Derzeit befinden sich beide Varianten in der normativen Kommentierungsphase (IEC 61076-2-012/010). Umspritzte Steckverbinder in A-, B- und D-Kodierung sind bereits verfügbar, geplant ist die Erweiterung um feldkonfektionierbare Versionen und zusätzliche Kodierungen.

Steckverbinder in der Industrie und Geräteentwicklung

Den Abschluss des ersten Kongresstages bildeten zwei Best-Practice-Vorträge: Steckverbinderlösungen in der Industrieautomatisierung aus Sicht eines Distributors von Kai Notté (Bürklin) und fertigungstechnische Herausforderungen, wenn unterschiedliche Verbindungstechniken auf einer Baugruppe kombiniert werden (Martin Mänz, Emerson Automation Solutions).

Der in der Industrieautomatisierung am meisten verkaufte Steckverbinder ist der M12. Hier definieren sich die Anbieter über neue Verriegelungsformen. Auch der RJ45 als klassischer Steckverbinder für Ethernet ist robuster geworden und auch in Automatisierungsanlagen einsetzbar. Bei Ethernet werden aber auch LWL-Steckverbinder zunehmend wichtiger. Notté verspricht sich auch sehr viel von Single Pair Ethernet. In jedem Fall wird die Anwendung und die eingesetzte Technologie bestimmen, welche Steckverbinder in Zukunft verwendet werden.

Martin Mänz beschrieb am Beispiel eines Ultraschalluntersuchungsgerätes die fertigungstechnischen Herausforderungen, wenn auf einer Leiterplatte Steckverbinder in Durchstecktechnik, Einpresstechnik, SMD-Technik und kombinierte SMD/Durchstecktechnik-Hybride eingesetzt werden. Im zweiten Teil seines Vortrags ging Mänz auf Probleme mit Second-Source-Bauteilen ein, wenn das Gesamtsystem an der Operationsgrenze (High-Speed Signale) betrieben wird.

Inhalt des Artikels:

Kommentar zu diesem Artikel abgeben

Schreiben Sie uns hier Ihre Meinung ...
(nicht registrierter User)

Zur Wahrung unserer Interessen speichern wir zusätzlich zu den o.g. Informationen die IP-Adresse. Dies dient ausschließlich dem Zweck, dass Sie als Urheber des Kommentars identifiziert werden können. Rechtliche Grundlage ist die Wahrung berechtigter Interessen gem. Art 6 Abs 1 lit. f) DSGVO.
Kommentar abschicken
copyright

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Kontaktieren Sie uns über: support.vogel.de/ (ID: 46025566 / Verbindungstechnik)