Kabel für Single Pair Ethernet: Wo geht die Reise hin?

Grundvoraussetzung für den Einsatz von SPE ist das Vorhandensein einer entsprechenden technischen Infrastruktur – von Endgeräten und Steckverbindungen bis hin zur Verkabelung. Um Herstellern und Anwendern den Umstieg zu erleichtern, wurden für SPE die gleichen Kabelklassifizierungen festgelegt, die bereits aus Profinet bekannt sind:

• Typ A: Leitungen mit Volldraht zur festen Installation
• Typ B: Leitungen mit Litzenleiter für flexible Anwendungen oder Vibrationen
• Typ C: Leitungen mit Litzenleiter für hochdynamische Anwendungen (z.B. Schleppketten)
• Typ R: Torsionsfähige Leitungen mit Litzenleiter für Robotik-Anwendungen

Schleppketten- und Roboterleitungen unterscheiden sich hauptsächlich durch die jeweilige Schirmung, die besonders auf Biege- bzw. Torsionsbelastbarkeit ausgelegt ist.

Jeder Kabeltyp lässt sich zudem mit unterschiedlichen Mantelmaterialien ausstatten, um den jeweiligen Einsatzzweck optimal zu erfüllen. Leitungen der Typen A und B sind typischerweise mit PVC ummantelt, es stehen jedoch auch zahlreiche halogenfreie, lebensmittelgeeignete, öl- und chemikalienbeständige Alternativen sowie Armierungen zur Auswahl. Leitungen vom Typ C sind in Ausführungen aus PUR, PVC und Santoprene machbar, Roboterleitungen vom Typ R ebenfalls in PUR und Santoprene.

_{Tabelle 1: Eigenschaften der unterschiedlichen Mantelmaterialien von SPE-Leitungen}

Bei der Datenübertragung bietet Single Pair Ethernet mehrere Varianten mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und Reichweiten:

• 10BASE-T1: Datenrate bis 10 Mbit/s, Reichweite bis 1.000 m
• 100BASE-T1: Datenrate bis 100 Mbit/s, Reichweite bis 40 m
• 1000BASE-T1: Datenrate bis 1 Gbit/s, Reichweite bis 40 m
• MultiGigBASE-T1: Datenrate bis 2,5 / 5 / 10 Gbit/s, Reichweite bis 15 m

Im industriellen Umfeld wird aktuell 10BASE-T1 und 1000BASE-T1 die meiste Bedeutung beigemessen. Künftig wird die derzeit noch in der Entwicklung befindliche MultiGig-Technologie weitere Potenziale eröffnen. HELUKABEL hat bereits drei verschiedene SPE-Leitungen für 10BASE-T1 und 1000BASE-T1 in sein Portfolio aufgenommen, das Angebot wird stetig erweitert.

Vergleicht man die unterschiedlichen bestehenden Technologien der industriellen Kommunikation mit Single Pair Ethernet, zeigen sich je nach Anwendungsfall viele verschiedene Vorteile. So punktet etwa 10BASE-T1 gegenüber Profibus PA mit einem deutlich höheren Frequenzbereich, der eine Datenübertragung mit bis zu 320-facher Geschwindigkeit ermöglicht – schnell genug für beispielsweise die Übertragung von Videos.

_{Tabelle 2: Vergleich von SPE 10BASE-T1 mit Profibus PA}

Im Vergleich zur USB-Technologie bieten sowohl 1000BASE-T1 als auch MultiGigBASE-T1 eine deutlich höhere Datenrate und Reichweite sowie eine leistungsstärkere Energieversorgung. 1000BASE-T1 überzeugt zudem mit einem geringeren Leitungsdurchmesser und damit niedrigerem Gewicht, weniger Kupferbedarf und engeren Biegeradien als die Verkabelung mit Profibus DP, CAN oder Industrial Ethernet.

_{*mit Höchstgeschwindigkeit 12 Mbit}

_{Tabelle 3: Vergleich von SPE 1000BASE-T1 mit Profibus DP}