Harting Ha-VIS eCon: Gute Sicht über nur ein Kabel

Oliver Opl
Product Manager Industrial Communication and Power Networks (ICPN)

„Ha-VIS eCon Switches sichern die Daten- und Energieübertragung in einem Gerät bei gleichzeitiger Reduktion des Verkabelungsaufwands und der Kosten.“

Vision-Systeme werden immer stärker in die industriellen Herstellungsprozesse integriert, denn die Überwachung und Steuerung mit Kamerasystemen bietet Flexibilität im Prozess und sichert die Qualität der Produkte. Dazu benötigen die Systeme neben einer stabilen Datenkommunikation mit hoher Bandbreite eine zuverlässige Versorgung mit Energie. Die neuen Ha-VIS eCon Ethernet Switches erfüllen diese Anforderung und bieten die vollständig integrierte Lösung zur Daten- und Energieübertragung in einem Gerät bei gleichzeitiger Reduktion von Verkabelungsaufwand und Kosten. Ethernet bietet einen einheitlichen Kommunikationsstandard und besticht durch seine unkomplizierte, kostengünstige und anwendungsneutrale Einsetzbarkeit. Um diese Vorteile auch für die Bildverarbeitung beizubehalten, wurde der auf Gigabit-Ethernet basierende Interface-Standard GigE Vision verabschiedet. Die neuen Ha-VIS Ethernet Switches arbeiten somit perfekt mit allen Kamerasystemen, die auf diesem Standard basieren.

Die neuen eCon Switches von Harting bieten unter anderem auch leistungsfähiges Power over Ethernet.

200 schlanke Varianten

Hartings vollständig neu konzipiertes Portfolio von Ethernet-Switches umfasst mehr als 200 Varianten für verschiedene Applikationen. Zwei unterschiedliche platzsparende Gehäusebauformen garantieren die bestmögliche Ausnutzung des vorhandenen Raums im Schaltschrank. Die Switches der Familie Ha-VIS eCon 3000 ermöglichen durch ihre schmale Bauform eine sehr hohe Packungsdichte auf der Hutschiene, während sich die Switches Ha-VIS eCon 2000 durch ein flaches Design auszeichnen. Sie spielen insbesondere bei hochintegrierten Vision-Anwendungen, in denen wenig Raum zur Verfügung steht, ihre Stärke aus.

Varianten der Ethernet-Switches eCon 2000 und eCon 3000 stellen eine Bandbreite von 1.000 Mbit/s Full Gigabit Ethernet (Full GbE) für Applikationen mit hohem Datendurchsatz zur Verfügung. Alle Switches basieren auf einer Non-Blocking Store and Forward Switching-Architektur, somit ist die volle Bandbreite auch bei Beschaltung aller Ports zu jeder Zeit abrufbar und garantiert. Alle Full Gigabit Ethernet-Switches bieten zudem Unterstützung für überlange Ethernet Frames (Jumbo Frames), die unter anderem von Kamerasystemen generiert werden können. Der GigE Vision Standard setzt auf diese in der Industrie etablierte Technologie auf.

Für den Einsatz im rauen Industrieumfeld optimiert und entwickelt, ermöglichen die Ha-VIS eCon Ethernet-Switches die schnelle und einfache Plug-and-play Integration von GigE Vision basierten Bildverarbeitungssystemen.

Volle Power, nur ein Kabel

Power over Ethernet (PoE) ermöglicht die Übertragung von Daten und Power über ein Kabel, das Standard Ethernet-Datenkabel. Switches, die auf diese Weise Endgeräte mit Energie versorgen können, werden als PSE (Power Sourcing Equipment) bezeichnet, während die versorgten Endgeräte als PD (Powered Device) gekennzeichnet werden. PoE ist ein IEEE-Standard, der aktuell in zwei unterschiedlichen Versionen vorliegt: zum einen der bereits seit 2003 verabschiedete Standard 802.3af, der eine Leistungsübertragung von bis zu 15,4 Watt pro Port zulässt, zum anderen die aktuelle Version 802.3at mit der Bezeichnung PoE+. Dieser ermöglicht eine Energieübertragung von bis zu 34,2 Watt. Für das angeschlossene Endgerät stehen nach Leitungsverlusten mindestens 25,5 Watt zur Verfügung. Die Ha-VIS eCon Switches der nächsten Generation unterstützen den aktuellen Standard und können auf bis zu vier Ports die volle PoE+ Leistung gleichzeitig zur Verfügung stellen. In Summe stehen also pro Switch über 100 Watt Leistung für die Endgeräte zur Verfügung. Auf diese Weise können neben hochauflösenden, intelligenten Kamerasystemen auch Endgeräte mit einem sehr hohen Energiebedarf, z. B. leistungsstarke WLAN Access Points, versorgt werden.

Beim Einsatz von PoE Switches besteht keine Gefahr von Beschädigungen für nicht PoE fähige Endgeräte. Bevor die Energieversorgung aktiviert wird, wird vom eCon Switch zunächst überprüft, ob das angeschlossene Endgerät eine Versorgung durch PoE zulässt und um welche Leistungsklasse es sich handelt. PoE+ unterscheidet zwischen fünf Leistungsklassen, die sich durch die Höhe der benötigten Leistung unterscheiden. Dieser Vorgang ist in wenigen Mikrosekunden abgeschlossen. Eine schnelle und hohe Verfügbarkeit ist somit garantiert.

Einfache Integration, schnelle Nachrüstbarkeit

Die Integration von GigE Vision Bildverarbeitungssystemen gestaltet sich einfach und effizient, ein separates Netzteil zur Spannungsversorgung der Industriekameras sowie die Versorgungsleitung entfallen. Daten und Power teilen sich die bestehende Ethernet-Infrastruktur. Das reduziert die Materialkosten und den Aufwand bei der Installation. Ein entscheidender Vorteil ist auch, das beim Einsatz von Gigabit-Ethernet in Kombination mit PoE die vollen 100 m bei der Positionierung der Kameras zur Verfügung stehen. Bestehende Installationen können ebenfalls weiterverwendet und nachgerüstet werden. Roboter können mit zusätzlichen Kameras deutlich effizienter arbeiten und komplexere Aufgaben erfüllen. Durch maschinelles Sehen lassen sich Fertigung und Qualitätssicherung häufig zu einem Arbeitsschritt zusammenfassen, sodass Fehler bereits früh in der Produktionskette erkannt werden können. Über den PoE/PoE+ Standard hinaus bieten Varianten des Ha-VIS eCon Portfolios die Option für einen integrierten DC/DC Spannungswandler. Die Verwendung von bereits vorhandenen Netzteilen ist somit gewährleistet und die Kosten für ein spezielles PoE Netzteil entfallen. Spezielle RJ45-Stecker zur Übertragung der Leistung sind nicht erforderlich, allerdings sollte der Anwender bei der Auswahl von Verkabelungskomponenten bzw. -systemen auf die PoE-Tauglichkeit achten. Harting hat dazu seine RJ45 Komponenten, Systemcords und Kabel speziell auf Parameter wie Stromtragfähigkeit, Temperaturbereich und Vibrationsfestigkeit getrimmt.