Eines für alle – alle in einem

Eine Ethernet-Hybridleitung für den Einsatz an Kameras mit Ethernet-Schnittstelle bietet Helukabel an. Mit ihr können Anwender eine Einkabel-Lösung umsetzen, wo bislang zwei Kabel samt Steckverbinder benötigt wurden.

Aufbau der HMCB500S (Bild: Helukabel)

Von Angela Struck

Kameras zur Produktionsüberwachung werden heute üblicherweise mit zwei Kabeln verbunden: Ein Ethernet-Kabel mit Querschnitt AWG26 (0,14 mm²) und ein separates Stromkabel sorgen für die Funktion der Kamera und den Transport der erfassten Daten. Und bisher mussten nicht nur zwei unterschiedliche Kabel eingekauft, sondern zudem konfektioniert, mit Steckern ausgestattet und verlegt werden.

Helukabel hat sich bei seiner Neuentwicklung den Hybrid-Trend in der Automatisierungstechnik zunutze gemacht: Gerade an Antrieben in Maschinen und Robotern werden zunehmend Hybridleitungen eingesetzt. In diesen platzsparenden Einzelkabeln sind Datenübertragung, Steuerung und Stromversorgung integriert.

Die Leitung HMCB500S wurde bisher in Maschinen für digitale Geber eingesetzt. „Uns kam dann die Idee, diese Kabels auch für Kameras zu verwenden, damit wir den Kameraherstellern und Anwendern die gleichen Einsparungen ermöglichen, wie es zunehmend in der Automatisierungstechnik umgesetzt wird“, so Horst Messerer, Sales Manager, Daten-, Netzwerk- & Bustechnik bei Helukabel.

Horst Messerer, Sales Manager, Daten-, Netzwerk- & Bustechnik bei Helukabel: „Wir haben eine Einkabel-Lösung für Kamera-Anwendungen im Programm.“ (Bild: Helukabel)

Adaptierte Lösung

„Etwas Ähnliches gibt es bisher schon mit der Einkabel-Lösung Power over Ethernet (PoE). Allerdings ist diese Technik bei Kameras im Außenbereich sowie bei Pan Tilt Zoom (PTZ)- und Dome-Kameras ungeeignet“, so der Sales Manager. Solche Anwendungen würden meist einen höheren Energiebedarf erfordern, der sich über den Standard IEEE 802.3af PoE nicht bereitstellen ließe.

Power over Ethernet agiert über Standard-Ethernet-Netzwerkkabel und genau hierin liegt das Problem: Konfektionierte Kabel mit Standard-RJ45-Steckverbindern stellen nur einen Querschnitt von AWG26 (ca. 0,14 mm²) zur Verfügung und bilden auf der Datenübertragungsseite, aber auch auf der Stromversorgungsseite, bei Nutzung von PoE einen Flaschenhals. Mit HMCB500S lässt sich dieses Problem lösen.

Pro und Contra

Die HMCB500S zeigt Vorteile gegenüber einer klassischen Lösung mit Standard-RJ45-Steckern und AWG26-Querschnitt: Bei der HMCB500S beträgt der Querschnitt der Datenadern 0,22 mm². Der Querschnitt der Poweradern wird mit 0,38 mm² angegeben. Die typische Leitungsdämpfung liegt bei 100 MHz/100 m zwischen 25 bis 27 dB und die maximale Reichweite der Datenadern geht bis 100 m.

Die Kennzahlen des Standard-LAN-Patchkabels fallen in jeder Hinsicht schlechter aus: ein Querschnitt der Datenadern mit 0,14 mm², ein Querschnitt der Poweradern ist nicht vorhanden. Die typische Leitungsdämpfung bei 100 MHz pro 100 m beträgt 31 bis 33 dB, und die Reichweite der Datenadern wird mit circa 50 bis 70 m angegeben. Allerdings verringert sich bei PoE-Stromversorgung die Reichweite der Kamera je nach Strombedarf deutlich.

„Die HMCB500S stellt somit bei den Datenadern fast den 1,6-fachen Querschnitt zur Verfügung. Bei Nutzung der PoE-Technik über Standard-Ethernet-RJ45-Kabel ist dies im Vergleich sogar der 2,7-fache Querschnitt“, resümiert Messerer. Somit bietet die Einkabel-Lösung eine deutlich höhere Ampereleistung beziehungsweise Stromtragfähigkeit.

Um die Nutzung der Technik an Kameras zu ermöglichen, ist ein spezieller RJ45-Stecker sowie die passende RJ45-Buchse notwendig. An diesen beiden Bauteilen sind zusätzliche Powerkontakte auf der Rastnasenseite angebracht. Als Steckverbinder werden ansonsten spezielle RJ45-Stecker mit Powerkontakten von beispielsweise Siemens oder Y-Con RJ45 Yamaichi sowie auch Rundsteckverbinder von Molex mit Ethernet-Eigenschaften (Brad-Micro-Change-CHT-Anschluss) verwendet. Mittlerweile gibt es aber auch geeignete Rundsteckverbinder der M-Serie, die die zwei Datenpaare und das Powerpaar mit der notwendigen Übertragungsperformance sicher verbinden.

Gegenüberstellung: Einkabel-Lösung vs. Standardkabel (Bild: Helukabel)

Schleppkette und andere Applikationen

Die neue Hybridleitung eignet sich für bewegte Anwendungen in Schleppketten mit geringer Zyklenzahl und für Reichweiten bis zu 100 m ohne Repeater. Die Kamera ist dabei am Ende der Maschine in einem bewegten Teil hinter der Kette angebracht. Die Leitung wird beispielsweise in Applikationen von Siemens, wie digitalen Gebern, verwendet. Sie bietet auch unter schwierigen Bedingungen die Übertragungseigenschaften von Dämpfung, Reichweite und Querschnitt. Die Einkabel-Lösung besitzt eine UL-Zulassung Style 2571. Sie eignet sich für sensible Anwendungen, wie sie in der Medizin- und Pharmatechnik, Getränke- und Lebensmittel- sowie Verpackungsindustrie vorkommen.

„Die Kamera ist nur ein Beispiel für vielfältige weitere Anwendungsfälle. Bei entsprechender Menge sind wir selbstverständlich in der Lage, weitere Varianten auszuführen“, so Messerer. Diese könnten beispielsweise halogenfrei sein oder mit PUR-Mantel ausgeführt werden. Es gibt bereits eine Variante ohne Poweradern für Anwender, die nur die Vorteile in der Reichweite der Datenübertragung ausnutzen möchten und gar keine Spannungsversorgung benötigen. (sc)

www.helukabel.de