Rutronik News

Betriebskosten senken dank breitem Konnektivitätsspekturm - Ethernet Switches für moderne Industrieumgebungen

Industrie 4.0 und IIoT setzen sich zunehmend durch. Die digitale Transformation hat längst auch bei den produzierenden Betrieben weltweit Fahrt aufgenommen. Analysten führender Marktforschungsinstitute sprechen unisono von einem Milliardenmarkt für Komponenten und Lösungen. Industrielle Switches spielen dabei eine wesentliche Rolle.

Die Cloud ist Dreh- und Angelpunkt für die rasante Entwicklung von IIoT und Industrie 4.0. Weltweit verlagern produzierende Unternehmen ihre IT-gestützten Prozesse zunehmend auf Cloud-Plattformen. Auf diese Weise wachsen die ehemals streng abgegrenzten Bereiche der Operational IT (OT) aus dem Produktionsumfeld und der klassischen Informationstechnologie (IT) kontinuierlich zusammen. Um die unterschiedlichen Standards zwischen diesen Segmenten zu überwinden, sind Industriestandards zwingend notwendig.

Hohe Ansprüche im robusten Industrieumfeld

Moderne Hochleistungschips, Automatisierungslösungen, 5G-Konnektivität und IT - sowie nicht zuletzt industrielle Switches - sind wesentliche Bausteine für erfolgreiche Anwendungen im Bereich von Industrie 4.0 und IIoT. Komplexe Lösungen, die im robusten Industrieumfeld zum Einsatz kommen, verlangen ein perfektes Zusammenspiel von Hardware, Software und Konnektivität mit den Produktionssystemen. Nur so kann die erfolgreiche Umsetzung der digitalen Transformation in der produzierenden Industrie funktionieren.

Industrielle Switches für Hochgeschwindigkeits-Ethernet

Ab 2021 werden zahlreiche neue industrielle Ethernet Switches auf den Markt kommen, die für Fast-, Gigabit- oder zukünftig auch für 10-Gigabit-Netze geeignet sind und alle Anforderungen erfüllen, die industrielle Anwendungen an Komponenten stellen, die unter teilweise kritischen Bedingungen reibungslos funktionieren müssen. Dazu gehört neben einer kompakten Bauweise auch die Möglichkeit, Maschinen, Steuerungen und andere Komponenten auf der Basis von Industriestandards problemlos zu verbinden und miteinander zu integrieren. Ein Hersteller, der sich in diesem Marktumfeld positionieren will, ist Kontron.

Kontron setzt bei seinen industriellen Ethernet Switches durchgängig auf ein Single-Chip Design, das alle notwendigen Komponenten möglichst in einem Chip kombiniert. Das bietet den Vorteil von zuverlässigeren und kostengünstigeren Produkten. Durchsatz und Performance steigen bei gleichzeitig reduziertem Stromverbrauch, was sich positiv auf die Gesamtbetriebskosten (Total Cost of Ownership, TCO) einer Umgebung auswirkt. Weniger Einzelkomponenten auf dem Board bedeuten auch eine kostengünstigere und kompaktere Bauweise, sodass sich der Platzbedarf im Schaltschrank oder in industriellen Racks im Vergleich zu anderen Lösungen um bis zu 35 % reduziert. Die Möglichkeit zur Montage auf der Hutschiene im 19"-Schaltschrank oder zur Direktinstallation an der Maschine mittels verschiedener Adapter bietet Flexibilität.

Resistent gegen Umwelteinflüsse

Alle Geräte der neuen Produktfamilie werden ein hochwertiges Metallgehäuse haben, das für den Einsatz in robusten Umgebungen prädestiniert ist. Die Switches sind daher unempfindlich gegen Umwelteinflüsse und weisen ein gutes Temperaturverhalten auf. Vibrationen, Stöße oder Stürze werfen die industriellen Ethernet Switches nicht aus der Bahn.

Robuste Umgebung bedeutet bei vielen Anwendungen auch, dass Geräte mit erheblichen Temperaturunterschieden fertig werden müssen, ohne dass der Betrieb beeinträchtigt und Produktionsprozesse unterbrochen werden. Die Switches lassen sich standardmäßig bei Temperaturen von -40 bis +75 °C bzw. von -10 bis +60 °C einsetzen. Die meisten Modelle unterstützen auch einen erweiterten Versorgungsspannungsbereich von 12 bis 58 V DC mit zwei redundanten Eingängen.

In Produktionsumgebungen herrschen zudem oft starke Magnetfelder oder es besteht eine verunreinigte Spannungsversorgung. Deshalb sind die Switches standardmäßig mit robusten Netzteilen und an jedem Port mit einem Sicherheitsstandard von bis zu 2 kV Surge-Immunität bzgl. EMV ausgerüstet.

Ethernet für mehr Konnektivität

Alle Modelle der industriellen Ethernet Switches, die ab Anfang 2021 erhältlich sein werden, bieten volle Bandbreite (Wirespeed). Damit ist Fast-, Gigabit- oder künftig auch bis 10G-Ethernet in Netzwerken ohne Paketverluste realisierbar. Die Geräte werden mit RJ45- sowie optional mit SFP- (Small Form-factor Pluggable) Slots ausgestattet. Das eröffnet Anwendern ein breites Spektrum an standardisierten, kostengünstigen Verbindungsmöglichkeiten unabhängig von Produkten spezieller Hersteller. SFPs sind als modulare, optische oder elektrische Transceiver für Fiber Optics oder "Direct Attach Copper" verfügbar und können je nach Anwendungsfall flexibel und skalierbar eingesetzt werden.

Zahlreiche Switches werden Power over Ethernet (PoE/PoE+, Ultra PoE) unterstützen, was die Versorgung von externen Komponenten vereinfacht. Manche Modelle werden als Power Device zu betreiben sein, d.h. sie können selbst über PoE versorgt werden und sorgen so für reduzierten Installationsaufwand und geringere Kosten. Die implementierten Managementfunktionen ermöglichen beispielsweise den unkomplizierten Aufbau virtueller lokaler Netze (VLAN) in industriellen Cloud-Umgebungen. Zudem lassen sich Netze strukturieren und aus Sicherheitsgründen separieren.

Kunden, die sich für die neue Switch-Generation entscheiden, werden von modernstem Design, einer hohen Qualität und Funktionsvielfalt sowie standardbasierten Lösungen profitieren, die sich problemlos in jede Umgebung integrieren lassen. Attraktive Investitions- und Betriebskosten sowie die Möglichkeit zur modularen Erweiterung erleichtern den Aufbau einer zukunftsorientierten Umgebung, die den heutigen und zukünftigen Anforderungen von Industrie 4.0 und IIoT gerecht wird.

 

Komponenten gibt es auf www.rutronik24.de.

Bleiben Sie auf dem Laufenden, indem Sie unseren Newsletter abonnieren.

The KSwitch D3UM 8F-2GS is an industrial 10-port unmanaged Ethernet switch with eight 10/100BASE-T(X) ports and two 1000-FX-SFP slots, a wider temperature range of -40°C to +75°C, and a double DC power input. Figures: Kontron
Der KSwitch D3UM 8F-2GS ist ein industrieller 10-Port Unmanaged Ethernet Switch mit acht 10/100BASE-T(X)-Ports und zwei 1000-FX-SFP-Slots, einem erweiterten Temperaturbereich von –40 °C bis +75 °C sowie einem zweifachen DC-Leistungseingang.