Inhaltsverzeichnis. Lösungen für Industrial Ethernet E00. Industrial Ethernet Grundlagen. Aktive und passive Netzwerkkomponenten E10 E20 E30 E50

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1 Inhaltsverzeichnis Lösungen für Kapitel Grundlagen 00 Aktive und passive Netzwerkkomponenten Systemkabel und Leitungen 60 Steckverbinder 70 Zubehör

2 Lösungen für Allgemeine Hinweise: Die Überprüfung, ob in speziellen, von uns nicht vorhersehbaren Anwendungsbereichen die in diesem Katalog gezeigten Bauelemente anderen als den angegebenen Vorschriften entsprechen, obliegt dem Anwender. Konstruktionsänderungen aufgrund von Qualitätsverbesserungen, Weiterentwicklungen oder Fertigungserfordernissen behalten wir uns vor. Mit den Angaben im Katalog werden die Bauelemente spezifiziert, nicht igenschaften zugesichert. Weiterverwertung dieser Katalogunterlagen in jeder Form nur mit unserer schriftlichen Genehmigung gestattet (URHG, UWG, BGB). Für uns verbindlich ist die deutsche Fassung.

3 Inhaltsverzeichnis Kapitel 00 Grundlagen Seite Grundlagen Was ist? Klassisches Häufig verwendete Übertragungsmedien Fast Switched Das industrielle Netzwerk Allgemeine Anforderungen an industrielle -Netzwerke PROFInet -Übertragungstechnik und -Verkabelung Gigabit in der strukturierten Gebäudeverkabelung Netzwerkinstallation konform zu industriellen -Standards Glossar

4 Grundlagen Was ist? ist eine relativ alte Spezifikation zur seriellen Datenübertragung, die ursprünglich von der Firma Xerox 1975 herausgegeben wurde. Seit 1985 ist in der I standardisiert und seither mehrfach erweitert worden. Das klassische arbeitet mit einer Datenübertragungsrate von 10 Mbit/s. Seit den 90er Jahren entwickelte sich auf den folgenden Gebieten weiter: Übertragungsmedien Datenübertragungsraten l Fast 100 Mbit/s (1995) l Gigabit 1 Gbit/s (1999) l Planungen für 10 Gigabit Netzwerktopologien l Switched ist heute weltweit die am meisten verbreitete Basistechnologie in kommerziellen DV-Systemen und gewinnt auch in der industriellen Automatisierung mehr an Bedeutung. Durch den insatz von wird eine homogene und standardisierte Kommunikationsinfrastruktur erreicht, die nahtlos von der Büroumgebung bis zur Maschine reicht. Klassisches (Shared ) Beim sind alle Netzwerkteilnehmer gleichberechtigt. Jeder Teilnehmer kann zu jeder Zeit mit einem anderen Teilnehmer Daten beliebiger Größe austauschen. Da das als logisches Bus-System konzipiert ist, wird ein sendender Netzwerkteilnehmer von allen anderen Teilnehmern gehört. Jeder -Teilnehmer filtert die für ihn bestimmten Datenpakete heraus, alle anderen werden von ihm ignoriert. Ausgenommen sind Telegramme, die für alle Teilnehmer bestimmt sind, so genannte Broadcast- oder Multicast-Telegramme. Häufig verwendete Übertragungsmedien Netzzugriffsverfahren CSMA/CD Beim klassischen, häufig auch Shared genannt, teilen sich alle Netzwerkteilnehmer eine Kollisionsdomäne. Die Steuerung für den Netzzugriff ist im über das CSMA/CD-Verfahren (Carrier- Sense Multiple-Access with Collision-Detection) geregelt. Möchte ein Netzwerkteilnehmer Daten übertragen, prüft er zuerst ob das Netz frei ist (Carrier-Sense). Falls ja, wird mit der Datenübertragung begonnen. Gleichzeitig wird überprüft ob andere Teilnehmer ebenfalls begonnen haben zu senden (Collision-Detection). Ist dies der Fall kommt es zu einer Kollision. Nun stellen alle daran beteiligten Netzwerkteilnehmer die Übertragung ein, warten eine nach einem Zufallsprinzip gebildete Zeit ab und starten die Übertragung erneut. Aufgrund dieser Tatsche ist die Übertragungszeit von Datenpaketen stark von der Netzauslastung abhängig und nicht vorher bestimmbar. Je mehr Kollisionen stattfinden, desto langsamer wird das gesamte Netzwerk. Shared eignet sich daher nur bedingt für die industrielle Automation. Zudem ist die Netzausdehnung begrenzt. Sie ist von der verwendeten Datenrate sowie von der maximal zulässigen Laufzeit der Datenpakete abhängig. Ansätze zur Performanceverbesserung Zur Verbesserung der Performance wurden verschiedene Ansätze verfolgt: Segmentierung: -> Aufteilung der Kollisionsdomänen Höhere Bandbreiten: -> Fast, Gigabit Switching: -> Switched und Kombinationen hiervon. rst mit der Umsetzung dieser Ansätze wird für die industrielle Automation interessant und nutzbar. In den folgenden Kapiteln wird daher nur Switched und Fast weiterbehandelt. Installationen sind hauptsächlich durch zwei Parameter charakterisiert: Die Kategorie des Kabels (Category) und die Klasse des Kanals (Class). Bezeichnung Bedeutung Distanz 10 Mbit/s System 10 Base T [FD] 2 Adernpaare, mind. Category 3, UTP und STP >100 m 10 Base FX [FD] Lichtwellenleiter abhängig vom Fasertyp Mbit/s System (Fast ) 100 Base TX [FD] 2 Adernpaare, Category 5, UTP und STP 100 m 100 Base FX [FD] Lichtwellenleiter abhängig vom Fasertyp [FD] = Full-Duplex-Betrieb möglich

5 Grundlagen Das Kabel ist durch die Category-Angabe nach seinen elektrischen Übertragungs- und Hochfrequenzeigenschaften wie folgt gekennzeichnet: Category 1: nicht spezifiziert Category 2: bis zu 1 MHz Category 3: bis zu 16 MHz Category 4: bis zu 20 MHz Category 5: bis zu 100 MHz Category 6: bis zu 250 MHz Category 7: bis zu 600 MHz Der Kanal ist der Punkt-zu-Punkt Übertragungsteil, der wie folgt spezifiziert ist: Class A: bis zu 100 KHz Class B: bis zu 1 MHz Class C: bis zu 16 MHz Class D: bis zu 100 MHz Class : bis zu 250 MHz Class F: bis zu 600 MHz Je höher der Buchstabe, desto härter sind die Anforderungen an den Übertragungskanal und somit auch an das Kabel. Werden z.b. nur Category 5 Komponenten in einem System benutzt, wird die Leistungsfähigkeit eines Class D Kabels benötigt. Das gleiche gilt für Category 6 und Class sowie für Category 7 und Class F. mit Switching (Switched ) Definition Als Switched wird ein Netzwerk bezeichnet, bei dem jedem -Teilnehmer ein Port eines Switches zugeordnet ist. Switches lösen bisherige Kollisionsdomänen in einzelne Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zwischen den Netzwerkkomponenten und den beteiligten ndgeräten auf. Durch den Ausschluss von Kollisionen steht jeder Punkt-zu-Punkt-Verbindung die volle Netzbandbreite exklusiv zur Verfügung. Das zweite Adernpaar der -Leitung, welches sonst zur rkennung von Kollisionen benötigt wird, kann jetzt zusätzlich als Übertragungsmedium genutzt und der Datendurchsatz dadurch erheblich gesteigert werden. Durch den insatz von Switches werden beliebige Netzkonfigurationen wie Stern-, Ring-, Baum- oder Linienstrukturen realisierbar. Switched bietet folgende große Vorteile: l Die Möglichkeit einer anwendungsgerechten Skalierung der Kollisionsbereiche bis hin zum völlig kollisionsfreien Netzwerk, wenn jedem Port nur ein Teilnehmer zugeordnet wird l Sehr schnelle Paketvermittlung zwischen den Kollisionsbereichen l rhebliche Steigerung des Datendurchsatzes durch echten Vollduplexbetriebs l Ausschluss von Kollisionen ermöglicht einen deterministischen Betrieb Next = Near end crosstalk Netzausdehnung Beim Switched ist die mögliche Netzausdehnung theoretisch unbegrenzt. Die maximale Leitungslänge zwischen einer Punkt-zu-Punkt-Verbindung wird lediglich durch die physikalischen Übertragungseigenschaften bestimmt und beträgt laut Spezifikation 100 m. In der Praxis beeinflussen die eingesetzten Steckverbinder und Leitungen entscheidend die tatsächlich mögliche Leitungslänge. Fast Fast nach I ist kein neuer Standard, sondern eine rweiterung des klassischen um folgende neue igenschaften: l ine Datenrate von 100 Mbit/s l Switching l Vollduplexbetrieb Diese bilden die Basis für industrietaugliche - Netzwerke. Durch Autonegotiation wird die Kompatibilität zum klassischen nach I sicher gestellt. T = Terminal quipment (Datenendgerät)

6 Grundlagen Der Switch die zentrale Netzwerkkomponente im Switched Switches sind aktive Infrastrukturkomponenten die nach I auf Schicht 2 des OSI-Referenzmodells arbeiten. Switches analysieren alle eingehenden Datenpakete und leiten diese gezielt an den Port weiter, wo sich der entsprechende Teilnehmer befindet. Hiervon sind lediglich Multicast- und Broadcast-Telegramme ausgenommen. Sie werden an alle aktiven Ports des Switches weitergeleitet. Zur gezielten Weiterleitung der Telegramme benötigt jeder Switch eine Adress-/Port-Zuordnungstabelle. In dieser Tabelle ist die Zuordnung einer Zieladresse zu einem bestimmten Port des Switches gespeichert. ingehende Datenpakete werden mit Hilfe dieser Tabelle anhand ihrer Zieladresse analysiert und direkt an den entsprechenden Port weitergeleitet. Die Adress-/Port-Zuordnungstabelle wird in der Regel vom Switch über einen Selbstlernprozess automatisch erzeugt und gepflegt. in Switch kann mehrere tausend Adressen lernen. Dieses wird notwendig, wenn an einem oder mehreren Ports mehr als ein ndgerät angeschlossen ist. So können mehrere eigenständige Subnetze an einen Switch angeschlossen werden. Jeder Port eines Switches bildet so einen eigenen Kollisionsbereich. Dadurch sind Datenkollisionen mit Teilnehmern anderer Ports ausgeschlossen. Beim Switched wird jedem Port nur jeweils ein Teilnehmer zugeordnet. Kollisionen sind dadurch generell ausgeschlossen. Garantierte Kollisionsfreiheit erhöht den effektiven Datendurchsatz erheblich. Zusätzlich ist jetzt Vollduplexbetrieb möglich, da ein Adernpaar der -Leitung, welches sonst zur rkennung von Kollisionen benötigt wird, zusätzlich als Übertragungsmedium genutzt werden kann. Im Vollduplexbetrieb können im Fast (100 Base TX) 100 Mbit/s in beide Richtungen gleichzeitig übertragen werden. Das entspricht einer Verdoppelung der Datenrate. Dank der Switch-Technologie ist es möglich, industrielle -Netzwerke aufzubauen, die sowohl Zuverlässigkeits- als auch chtzeitanforderungen genügen. Unterscheidungsmerkmale von Switches Switches werden hauptsächlich durch folgende igenschaften unterschieden: Betriebsarten: Store and Forward Cut-Through Modified Cut-Through Blockierung: blockierend nicht blockierend Management: managed unmanaged Zuordnungstabelle Adresse ingehende Telegramme Funktionsprinzip eines Switch Ausgehende Telegramme

7 Grundlagen Vergleich der Betriebsarten Store and Forward (Bild 1) Bei dieser Betriebsart speichert der Switch das komplette Datenpaket zwischen, überprüft es auf Fehler und leitet es, sofern es fehlerfrei ist, an den entsprechenden Port weiter. Cut-Through / Modified Cut-Through (Bild 2) Bei dieser Betriebsart werden nur so viele Bytes des Datenpaketes zwischengespeichert, wie für die Auswertung in der Adress-/Port-Zuordnungstabelle erforderlich. Danach werden alle eingehenden Bytes des Datenpaketes direkt an den entsprechenden Port ohne Zwischenspeicherung weitergeleitet. Bei modified Cut-Through wartet der Switch genau 64 Bytes ab und trifft dann die ntscheidung nach Adress-/Port-Zuordnungstabelle. Blockierung in Switch verfügt über eine gewisse Anzahl von Ports, die über die Switch-Matrix verbunden werden. Kann die Switch-Matrix sämtliche Verbindungen ohne Verzögerung bei voller Datenrate direkt bewältigen, so wird von einem nicht blockierenden Switch gesprochen. Ist die Anzahl gleichzeitiger Verbindungen bei voller Datenrate begrenzt, ist der Switch blockierend. Management in unmanaged Switch schaltet den gesamten Datenverkehr auf Basis der Adress-/Port-Zuordnungstabelle. Der Anwender hat hier keine ingriffsmöglichkeiten. in managed Switch steuert den Datenverkehr gemäß Parametern (Regeln). Die Basis bildet hier die Switch-Managementsoftware. Moderne Switches unterstützen SNMP-Management und webbasiertes Management. Hier gibt es diverse ingriffsmöglichkeiten für den Anwender. Die Fähigkeiten der Managementsoftware sind von Switch zu Switch unterschiedlich. Zeitverhalten Beim Switched werden alle zeitlichen Unsicherheiten, die aus dem Kollisionsbewältigungsalgorithmus (CSMA/CD) resultieren, eliminiert. Bei korrekter Dimensionierung wird Switched somit zu einem deterministischen System. Im Bereich der Industrieautomation muss durch die Auswahl der Switches und die Netzwerkdimensionierung sichergestellt werden, dass unter allen Betriebsbedingungen die Switches im deterministischen Bereich arbeiten. Bild 1 Bild

8 Grundlagen Das industrielle Netzwerk Allgemeine Anforderungen an industrielle Netzwerke Die internationale Norm ISO/IC sowie ihr europäisches Äquivalent N definieren eine anwendungsneutrale, informationstechnische Standardvernetzung für einen Gebäudekomplex. Sie sind inhaltlich weitgehend identisch. Beide Standards gehen von einer büroähnlichen Nutzung der Gebäude aus und erheben den Anspruch, anwendungsneutral Bürobereich Fertigungs- und Feldbereich zu sein. Die spezifischen Anforderungen an - Netzwerke im industriellen Umfeld wie l Anlagenspezifische Kabelführung l Individueller Vernetzungsgrad für jede Maschine/ Anlage l Linienförmige Netzstrukturen l Robuste industriegerechte Kabel und Steckverbinder mit besonderen Anforderungen an MV, Temperatur, Feuchte, Staub und Vibration finden in diesen beiden Standards keine Berücksichtigung. Installations- Bedingungen l feste Grundinstallation im Gebäude l Verlegung in Zwischenböden l variabler Geräteanschluss am Arbeitsplatz l vorkonfektionierte Geräteanschlusskabel l weitgehend Standardarbeitsplätze (Schreibtisch mit PC,...) l baumförmige Netzstrukturen l stark anlagenabhängige Verkabelung l anlagenspezifische Kabelführung l Anschlusspunkte werden selten verändert l feldkonfektionierbare Geräteanschlüsse l jede Maschine/Anlage erfordert individuellen Vernetzungsgrad l häufig linienförmige Netzstrukturen und (redundante) Ringstrukturen l große Datenpakete (z.b. Bilder) l mittlere Netzverfügbarkeit l Übertragungszeit im Sekunden-Bereich l überwiegend azyklische Übertragung l keine Isochronität l kleine Datenpakete (Messwerte) l sehr hohe Netzverfügbarkeit l Übertragungszeit im Mikrosekunden- Bereich l hoher Anteil zyklischer Übertragung l Isochronität Übertragungsleistung Umweltanforderungen l moderate Temperaturen l geringe Staubbelastung l keine Feuchtigkeit l kaum rschütterungen l geringe MV-Belastung l geringe mechanische Gefährdung l geringe UV-Strahlung l kaum chemische Gefährdung l extreme Temperaturen l hohe Staubbelastung l Feuchtigkeit möglich l vibrierende Maschinen l hohe MV-Belastung l Gefahr mechanischer Beschädigungen l UV-Belastung im Außenbereich l chemische Belastungen durch ölige oder aggressive Atmosphären Tabelle: Unterschiedliche Anforderungen zwischen Büro- und Industriebereich

9 Grundlagen Netztopologien Die Netztopologien für industrielle -Netzwerke orientieren sich an den rfordernissen der zu vernetzenden inrichtungen. Zu den häufigsten gehören Stern-, Linien-, Baum- und Ringstrukturen. In der Praxis besteht eine reale Anlage oft aus einer Mischform der unten einzeln betrachteten Strukturen. Stern Kennzeichen der Sternstruktur ist ein zentraler Signalverteiler (Switch) mit inzelverbindungen zu allen ndgeräten des Netzes. Anwendungen für sternförmige Netzstrukturen sind Bereiche mit hoher Gerätedichte bei geringen Längenausdehnungen, z.b. kleine Fertigungszellen oder eine einzelne Produktionsmaschine. Baum Die Baumtopologie entsteht aus der Verbindung mehrerer Sterne zu einem Netzwerk. Sie findet Anwendung bei der Gliederung komplexer Anlagen in Teilanlagen. Linie Realisiert werden kann die Linienstruktur durch einen Switch in der Nähe des anzuschließenden ndgeräts oder durch einen in das ndgerät integrierten Switch. Die Linienstruktur findet bevorzugt Anwendung in Anlagen mit weitläufiger Struktur, z.b. Fördersysteme und zur Verbindung von Fertigungszellen. SW = Switch T = Terminal quipment (Datenendgerät) SW = Switch T = Terminal quipment (Datenendgerät) Linienstruktur Sternstruktur Ring (Redundanz) Schließt man die nden einer Linie durch eine zusätzliche Verbindung, ergibt sich eine Ringstruktur. Ringtopologien werden in Anlagen mit erhöhten Verfügbarkeitsanforderungen zum Schutz vor Leitungsbruch oder Ausfall einer Netzkomponente eingesetzt. ISO / IC Strukturiertes Gebäudenetzwerk BD MD = Building Distributor (Gebäudeverteiler) = Machine Distributor (Maschinenverteiler) InO = Outlet Strukturiertes Maschinennetzwerk T = Terminal quipment (Datenendgerät) Produktionsstätte

10 Grundlagen PROFInet -Übertragungstechnik und -Verkabelung Die Richtlinie PROFInet -Übertragungstechnik und -Verkabelung definiert auf Basis grundlegender Anforderungen der ISO/IC eine industriegerechte Verkabelung für. Die PROFInet -Richtlinie setzt neue Maßstäbe, denn: l Der Hersteller von Komponenten erhält eindeutige Vorgaben über die Schnittstellen l Der Anwender erhält einfache Regeln für die Installation l r kann damit wie beim Feldbus ohne zusätzliche ethernetspezifische Planung, Netzwerke erstellen. Die PROFInet -Richtlinie spezifiziert Kabel und Steckverbinder, die dem Anwender eine Installation ohne spezielle Berechnung der Übertragungsstrecke ermöglicht. Detaillierte Informationen finden Sie im Internet unter Verkabelung Industrietaugliche Kabel können extremen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt sein. Sie erfordern einen speziellen Aufbau, der zu Rückwirkungen auf die Übertragungseigenschaften führt. Beim insatz von Spezialkabeln ist deshalb u.u. nur eine verkürzte Übertragungsstrecke realisierbar. Die Signalübertragung über symmetrische Kupferkabel (Twisted Pair) erfolgt nach 100 BAS-TX mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von 100 Mbit/s (Fast- ). Übertragungsmedium ist ein 2-paariges, verdrilltes und geschirmtes Kupferkabel (Twisted Pair oder Stern-Vierer) mit einem Wellenwiderstand von 100 Ohm. s sind ausschließlich geschirmte Kabel und Verbindungselemente zugelassen. Die einzelnen Komponenten müssen die Anforderung der Category 5 entsprechend ISO/IC erfüllen. Die gesamte Übertragungsstrecke muss die Anforderungen der Class D nach ISO/IC erfüllen. Lösbare Verbindungen werden mit Hilfe vom RJ 45- bzw. M12- Steckverbindungssystem hergestellt. Die Geräteanschlüsse sind als Buchse ausgeführt. Die Verbindungskabel (Geräteanschluss-, Rangierkabel) sind entsprechend beidseitig mit Steckern versehen. Alle Geräte werden über eine aktive Netzkomponente angeschlossen. Um eine möglichst einfache Installation zu gewährleisten wurde das Übertragungskabel als beidseitig gleich definiert. Diese Verbindungsleitung erfüllt damit die Funktion der beidseitig gleich konfektionierten Patchleitung. Die maximale Segmentlänge beträgt 100m. Werden die spezifizierten Kabel in Verbindung mit den spezifizierten Steckverbindern eingesetzt, so ergibt sich für den insatz von bis zu 6 Steckverbinderpaaren eine maximale Verkabelungsstrecke von 100 m. Die Kombination aus Steckverbinder und Buchse wird als ein Paar gerechnet. Verkabelungsbeispiel Anzahl der Maximale Steckverbinderpaare Verkabelungsstrecke m m m m m m m T = Terminal quipment PMD = PROFInet Machine Distributor Tabelle: Übertragungslängen Umgebung innerhalb Steckverbinder Kupplung

11 Grundlagen Steckverbinder in wesentliches Kriterium für die industrielle Verwendbarkeit besteht in der Beherrschbarkeit der Anschlusstechnik vor Ort. Hierzu stehen Steckverbinder für M12 sowie für den RJ 45 zur Verfügung. Sie sind mit Standardwerkzeugen einfach vor Ort konfektionierbar. Im Schaltschrankbereich wird in PROFInet der RJ 45 als IP 20 Ausführung eingesetzt. r ist kompatibel zum Bürostecker. HARTING RJ IP 20 Data Steckverbinder außerhalb des Schaltschranks müssen den Ansprüchen der Industrie in besonderem Maße Rechnung tragen. Hier kommen die Typen RJ 45 in IP 65 oder IP 67 oder der Typ M12 zum insatz. Der RJ 45 in IP 65 / IP 67 befindet sich in einem robusten Gehäuse mit Push Pull-Verriegelung. Spezielle Ausführungen erlauben einen Schutzgrad bis IP 68. Bei M12-Steckverbindern wird die geschirmte, D-kodierte 4-polige Variante eingesetzt, wie sie von DK für in die IC Standardisierung eingebracht wird. HARTING RJ IP 67 Push Pull und HARAX M12-L geschirmt Der hybride Steckverbinder wird dort eingesetzt, wo dezentrale Feldgeräte über einen kombinierten Steckverbinder mit Daten und Versorgungsspannung verbunden werden. in vollständig berührungsgeschützter Steckverbinder ermöglicht die Nutzung von beidseitig gleichen Steckverbindern, da durch den integrierten Berührschutz kein Stift-Buchsenwechsel notwendig ist. s handelt sich um einen RJ 45 in IP 67 zum Anschluss 2-paariger, geschirmter Datenleitungen für die Kommunikation und 4 Cu- Leitern zur nergieversorgung. HARTING RJ IP 67 Hybrid Steckerbelegung RJ 45 Signal Funktion Adernfarbe Kontaktbelegung RJ 45 M 12 TD+ Transmission Data + Gelb 1 1 TD- Transmission Data - Orange 2 3 RD+ Receiver Data + Weiß 3 2 RD- Receiver Data - Blau 6 4 Switches Switches sind Geräte, die im Übertragungspfad zwischen den ndgeräten liegen und empfangene Signale regenerieren und gezielt weiterleiten. Sie dienen zur Strukturierung von Netzwerken und ermöglichen Datenkommunikation über große Strecken. Für PROFInet geeignete Switches sind für Fast- (100 Mbit/s, I 802.3u) und Vollduplexübertragung ausgelegt. Im Vollduplexbetrieb empfängt und sendet ein Switch gleichzeitig Daten am selben Port. s treten keine Kollisionen auf. Dadurch geht keine Bandbreite durch das -Kollisionsverfahren verloren. Die Netzprojektierung wird wesentlich vereinfacht, da die Überprüfung der Streckenlängen innerhalb einer Kollisionsdomäne entfällt. Für den insatz im industriellen Umfeld kommen spezielle Switches zur Anwendung. Switches aus dem Office-Bereich können nur bedingt eingesetzt werden. Zum einen sind sie für den rauen industriellen insatz nicht geeignet. Zum anderen haben hohe Portzahlen höhere Kosten zur Folge. Outlets Die Schnittstelle zwischen strukturierter Gebäudeverkabelung nach ISO/IC und der PROFInet -Anlagenverkabelung bildet das Outlet InO. s entspricht von der Funktion der Wandauslassdose in der Gebäudeverkabelung, trägt aber aufgrund seiner Ausführung in Schutzart IP 65 / IP 67 den Bedingungen der Industrieumgebung Rechnung. Quelle: PROFInet Technologie und Anwendung, November 2002 Richtlinie PROFInet -Übertragungstechnik und Verkabelung, November

12 Grundlagen Gigabit in der strukturierten Gebäudeverkabelung Die in der strukturierten Gebäudeverkabelung eingesetzte verkabelung findet auch in der Industrieumgebung ein breites Anwendungsfeld. So werden bereits heute komplette Fertigungszellen sowie Maschinenanlagen mit Fast an die bestehende Gebäudeverkabelung angeschlossen. Beim Wechsel von Feldbus- auf 100 Mbit Fast Netzwerke wird dem Anwender bereits eine Vervielfältigung der Bandbreite zur Verfügung gestellt. Gigabit verzehnfacht die mögliche Bandbreite im Vergleich zu Fast nochmals. Die aktuellen Standards für die strukturierte Gebäudeverkabelung sind: ISO/IC 11801:2002 (internationale Norm) N :2002 (europäische Norm) DIN N :2002 (deutsche Norm) TIA/IA 568:2002 (nordamerikanische Norm) Gigabit nutzt die strukturierte Verkabelung anders, als dies bei 10/100 Mbit/s der Fall ist. Wichtigster Unterschied: Gigabit nutzt alle vier Paare im Vollduplex- Betrieb, also gleichzeitig für Hin- und Rückleitung, um den Bandbreitenbedarf zur Übertragung pro inzellitze möglichst gering zu halten. Verfahren zur Übertragung von Gigabit auf zwei Paaren sind in Vorbereitung. in Wechsel der Installationen von 100 Mbit Fast auf 1000 Mbit Gigabit ist daher nicht notwendig. Allerdings müssen die physikalischen Komponenten, also die Kabel und Steckverbinder für die höhere Bandbreite ausgelegt werden. Aus diesem Grund werden heutzutage fast alle Gebäude mit Gigabit verkabelung ausgestattet, obwohl die meisten an dieser Verkabelung angeschlossenen Geräte nur über einen 100 Mbit Fast Protokollchip verfügen. Da aber der Bedarf an Bandbreite auch in Zukunft zunehmen wird, werden diese Verkabelungen als die zukunftssichersten genannt. Kupferkabel Gigabit kabel für den Tertiärbereich (Horizontalverkabelung) einer strukturierten Verkabelung gemäß N :2002 sind einzeln geschirmte, paarig verseilte Adern mit einem Litzendurchmesser von AWG 22 - AWG 24. Je nach Anforderung wird auch ein Gesamtschirm verwendet. Die paarige Verseilung mit zusätzlichem inzelschirm soll gegenüber normalen Twisted Pair Kabeln in ungeschirmter inzelleiterausführung nochmals eine verbesserte und saubere differenzielle Signalführung gewährleisten und Gleichtaktstörungen eliminieren. Man unterscheidet die Kabel nach: SF/UTP Shielded Foiled / Unshielded Twisted Pair Kabel (siehe Bild 1) S/FTP Shielded / Pair Foiled Twisted Pair Kabel (siehe Bild 2) Zugriffsverfahren Neben der höheren Bandbreite hat Gigabit den Vorteil, dass der Aufbau der Datenpakete und das Zugriffsverfahren identisch sind mit denen von Fast und, so dass praktisch keine Änderungen an Netzwerkbetriebssystemen und der Anwendungs- und Managementsoftware notwendig sind. Wie bei den bestehenden Standards I (10 Mbit/s) und I 802.3u (100 Mbit/s) kommt beim Gigabit das Kollisionsprotokoll Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) zum insatz. Topologien Da die für Gigabit notwendigen Netzwerkbetriebssysteme identisch sind, werden die in der ISO IC beschriebenen Netzwerktopologien übernommen. Bild 1: SF/UTP Kabel Bild 2: S/FTP Kabel Mit diesen dienstneutralen Kabeln können folgende Protokolle übertragen werden: 10 BaseT Fast 100 BaseT Gigabit 1000 BaseT ATM 155 Mbit/s TP-PMD 125 Mbit/s Cable sharing (gleiche oder verschiedene Dienste) CDDI/TPDDI (FDDI auf Kupfer) Token Ring mit 4/16 Mbit/s Analoge Telefonie, ISDN Der zu übertragende Dienst ist abhängig von der Steckbelegung (siehe Übersicht).

13 Grundlagen RJ 45 Steckerbelegungen der Netzwerkdienste: 10/100 Token ring ATM Analog ISDN Telefon Gigabit VoIP 8poliger RJ 45-Steckverbinder Bild 3: Steckerbelegung Oftmals werden bei einer 100 Mbit Fast Verkabelung die vier freien Kontakte zur zusätzlichen Stromübertragung für das ndgerät genutzt. Die eingesetzten Kabel und Stecker müssen den Anforderungen der ISO/ IC 11801:2002 genügen. Man unterscheidet 2 Klassen der Verkabelung: Fast mit 100 Mbit/s Gigabit mit 1000 Mbit/s Fast Klasse D Category MHz Stecker: RJ 45 ISO/IC 11801: nd dition Gigabit Klasse Category MHz Stecker: RJ 45 Dies bedeutet für eine Verbindungsstrecke mit Fast : Kabel der Klasse D (100 MHz) werden zusammen mit einem Steckverbinder der Category 5 (100 MHz) eingesetzt. Steckverbinder Die bei Gigabit zum insatz kommenden RJ 45 Steckverbinder müssen für die 4-paarigen Kabel mit 8 Kontakten ausgestattet sein. Diese müssen den hohen Anforderungen der Category 6 als Komponente entsprechen. So etwas ist nur durch ein perfektes Zusammenspiel der inzelkomponenten des Steckverbinders (Kontakte und Isolierkörper) sowie durch das fachmännische Anschließen der entsprechenden Klasse Kabel möglich. Die Kontaktbelegung ist dabei aufgrund der runden Kabelgeometrie und der damit verbundenen relativen Lage der Adern für die Kontaktpaare 1-2, 3-6 und 4-5, 7-8 gewählt. Zum Anschließen der Kabel wird eine Zange benötigt, die die Piercingkontakte durch den Außenmantel der Litze stößt und dadurch den elektrischen Kontakt hergestellt. Diese Zange muss speziell auf den Steckverbinder abgestimmt sein, da sonst eine sichere Kontaktierung nicht gewährleistet ist. Um den hohen Anforderungen an die Übertragungstrecke gerecht zu werden ist es außerdem notwendig, den Kabelschirm der paarig verseilten inzellitzen so nah wie möglich an den Isolierkörper des Steckverbinders zu legen. Dadurch wird ein Übersprechen der Datensignale im Steckverbinder minimiert. Für eine Verbindungsstrecke mit Gigabit : Kabel der Klasse (250 MHz) werden zusammen mit einem Steckverbinder der Category 6 (250 MHz) eingesetzt

14 Grundlagen Netzwerkinstallation konform zu industriellen -Standards Strukturierte Verkabelung nach ISO/IC Industriegebäude Switch tagenverteiler Switch IP 67 Maschinenverkabelung Outlet Systemverkabelungen 2-paarig PROFInet Machine Distributor (Switch) Wanddurchführung PROFInet Machine Distributor (Switch) In-between IP 20 RJ 45 IP 20 RJ 45 Schaltschrank Schaltschrank Schaltschrank IP 20 RJ 45 RJ Hybrid/Data 3A Outlet Systemverkabelungen 2-paarig RJ Push Pull M12 Maschinenverkabelung Switch Wanddurchführung In-between Switch Schaltschrank IP 20 RJ 45 M12 Outlet Systemverkabelungen 2-paarig Gateway Maschinenverkabelung Hub in IP 67 Wanddurchführung Schaltschrank IP 20 RJ 45 M12 Keine HARTING-Produkte

15 Grundlagen Glossar 10 Base T Standard zur Datenübertragung von 10 Mbit/s- auf ungeschirmten Twisted Pair-Kabeln (Category 3, 4 oder 5). Jede Verbindung wird über 2 Adernpaare hergestellt, jeweils ein Adernpaar für Daten senden und ein weiteres für Daten empfangen. 10 Base FX Standard zur Datenübertragung von 10 Mbit/s- auf Lichtwellenleiter-Kabeln. Jede Verbindung wird über 2 Fasern hergestellt, jeweils eine Faser für Daten senden und eine weitere für Daten empfangen. 100 Base TX Standard zur Datenübertragung von 100 Mbit/s- auf Twisted Pair-Kabeln (Category 5). Jede Verbindung wird über 2 Adernpaare hergestellt, jeweils ein Adernpaar für Daten senden und ein weiteres für Daten empfangen. 100 Base FX Standard zur Datenübertragung von 100 Mbit/s- auf Lichtwellenleiter-Kabeln. Jede Verbindung wird über 2 Fasern hergestellt, jeweils eine Faser für Daten senden und eine weitere für Daten empfangen. AWG (American Wire Gauge) Der AWG-Wert beschreibt ein Kabel in Bezug auf Drahtstärke und zulässige Dämpfung. In Abhängigkeit vom Kabelaufbau entspricht: AWG 22 einem Leiterquerschnitt von 0,33-0,38 mm² AWG 24 einem Leiterquerschnitt von 0,21-0,25 mm² AWG 26 einem Leiterquerschnitt von 0,13-0,15 mm² Broadcast-Telegramm Als Broadcast-Telegramm wird ein Rundruf an alle Netzteilnehmer definiert (Prinzip einer an alle). CSMA/CD Verfahren Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection Zugriffsverfahren bei nach I Vor dem Senden einer Nachricht prüft jeder Teilnehmer, ob das Übertragungsmedium frei ist (Carrier Sense). Danach beginnt er zu senden und kontrolliert gleichzeitig, ob weitere Teilnehmer (Multiple Access) ebenfalls begonnen haben Daten zu übertragen. Wenn 2 oder mehr Teilnehmer gleichzeitig senden, findet eine Kollision statt. Die Teilnehmer beenden ihre Datenübertragung (Collision Detection). Nach einer zufälligen Zeit wird der nächste Versuch bei freier Leitung gestartet. Beim CSMA/CD-Verfahren wird die Netzausdehnung durch eine maximal zulässige Laufzeit der Datensignale auf dem Netzwerk bestimmt, die von der Datenrate abhängig ist. Bezeichnung für ein Datennetz, das seit 1985 von der I standardisiert ist. Der Begriff wird oft als allgemeine Bezeichnung genutzt, ohne dabei zwischen den unterschiedlichen Ausprägungen (, Fast- etc.) zu unterscheiden. Autonegotiation in im Fast- definiertes Verfahren, mit dem die Teilnehmer vor der eigentlichen Datenübertragung einen gemeinsamen Übertragungsmodus vereinbaren (100 Mbit/s oder 10 Mbit/s, Full Duplex oder Half Duplex). Autocrossing (1:1 Kabel; Cross-over-Cable) Mit dieser Funktion, ist eine automatische Kreuzung der Sende- und mpfangsleitungen an Twisted Pair- Schnittstellen möglich. Teilnehmer z.b. Switches, die diese Funktion unterstützen, lassen sich untereinander über ein 1:1-verdrahtetes Kabel anstelle eines gekreuzten Kabels (Cross-over-Cable) verbinden. Fast 1995 von der I spezifiziertes schnelles Datennetz. Wichtige Parameter: Übertragungsgeschwindigkeit 100 Mbit/s, variable Paketlänge Byte (mit 4 Byte Tag-Feld optional). FXT (Far nd Cross Talk) ine Form des Nebensprechens, bei dem sich Signale von Teilnehmern überlagern, die sich auf der gegenüberliegenden Seite einer verdrillten Zweidrahtleitung befinden. Full Duplex ine Betriebsart, bei der ein Gerät gleichzeitig Daten senden und empfangen kann

16 Grundlagen Gigabit 1999 von der I spezifiziertes schnelles Datennetz. Wichtige Parameter: Übertragungsgeschwindigkeit 1000 Mbit/s, variable Paketlänge Byte. Multicast-Telegramm Das Multicast-Telegramm wird an eine Gruppe von definierten mpfängern gesendet. Diese Gruppe kann über eine Adresse erreicht werden (vgl. Broadcast-Telegramm). Halbduplex (Half Duplex) ine Betriebsart, bei der ein Gerät zu einem Zeitpunkt entweder Daten senden oder empfangen kann. Bei Half Duplex ist die Kollisionserkennung im aktiv. Die Netzausdehnung ist durch die Laufzeitverzögerungen der Geräte und Übertragungsmedien begrenzt. NXT (Near nd Cross Talk) ine Form des Nebensprechens, bei dem sich Signale von Teilnehmern überlagern, die sich beide auf derselben Seite einer verdrillten Zweidrahtleitung befinden. Hub engl. = Mittelpunkt einer Sternverkabelung Mit einem Hub oft auch als Sternkoppler bezeichnet können mehrere Netzteilnehmer sternförmig miteinander verbunden werden. Dabei kann immer nur ein Datenpaket nach dem anderen den Hub passieren. Datenpakete, die auf einem Port empfangen werden, werden direkt auf allen anderen Ports wieder ausgegeben. Bezeichnung für in der Automatisierungstechnik. Aufgrund der industriellen insatzumgebungen müssen die Netzwerk-Komponenten erweiterte Temperaturbereiche und erhöhte Anforderungen in Bezug auf die Verfügbarkeit und die Sicherheit des Netzes erfüllen. Kollisionsdomäne Das CSMA/CD-Zugriffsverfahren beschränkt die Laufzeit eines Datenpaketes von einem Teilnehmer zum anderen. Abhängig von der Datenrate ergibt sich so ein räumlich begrenztes Netz, die sogenannte Kollisionsdomäne. Die maximale Ausdehnung einer Kollisionsdomäne beträgt 4250 m bei 10 Mbit/s () und 412 m bei 100 Mbit/s (Fast-). Der Full Duplex-Betrieb einer Verbindung ermöglicht Ausdehnungen über diese Grenzwerte hinaus, da er Kollisionen ausschließt. Voraussetzung hierfür ist der insatz von Bridges bzw. Switches. POF (Polymere Optical Fiber ) Bezeichnung für einen Lichtwellenleiter, dessen optischer Kern und Mantel durch einen Kunststoff gebildet werden. POF Fasern haben einen typischen Kerndurchmesser von 0,98 mm. PROFInet in Netzwerk-Konzept, das die Kommunikation von der Feldebene zur Leitebene unter inbeziehung von Profibus und sowie einem Modell für das anlagenweite ngineering definiert. Siehe auch: Queue / Queuing Als Queue wird allgemein eine Warteschlange von lementen oder Aufgaben bezeichnet. In einem Datenübertragungssystem ist eine Queue eine Warteschlange von Nachrichten oder Datenpaketen, die auf ihre Weiterverarbeitung oder Weiterleitung warten. Sie werden temporär sortiert und nacheinander unter Verwendung entsprechender Queuing- Verfahren abgearbeitet. Segmentierung / Netzsegmentierung Netzsegmentierung dient der ingrenzung von Kollisionsdomänen und ermöglicht eine Performanceverbesserung von Netzwerken. Die Netzsegmentierung wird z. B mit Hilfe von Switches erreicht LAN (Local Area Network) Bezeichnung für lokale Netzwerke mit einer Ausdehnung bis 10 km. Switched Network Bezeichnung für ein -Netz, das mit Switches aufgebaut ist.

17 Inhaltsverzeichnis Kapitel 10, 20, 30, 50 Aktive und passive Netzwerkkomponenten Seite Switches Allgemeine Informationen SC TP05U HARTING RJ IP 67 Data 3A SC TP05U HARTING RJ Push Pull SC TP05U M12 D-Kodierung Allgemeine Informationen SC TP05U HARTING RJ IP 67 Data 3A SC TP05U M12 D-Kodierung Hub Allgemeine Informationen HB TP05 M12 D-Kodierung Outlets Allgemeine Informationen Outlets mit Metallgehäuse Allgemeine Informationen Outlets mit Kunststoffgehäuse

18 Allgemeine Informationen SC TP05U Fast Switch für den Industrieeinsatz Allgemeine Beschreibung insatzgebiete Switches teilen bisherige Kollisionsdomänen in Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zwischen den Netzwerkkomponenten und den beteiligten ndgeräten auf. Durch diesen Netzwerkaufbau sind Kollisionen ausgeschlossen. Der Fast Switch SC TP05U ermöglicht die Verbindung von bis zu fünf ndgeräten über Shielded-Twisted-Pair Kabel nach IC Schutzart, Temperaturbereich und mechanische Stabilität genügen höchsten Anforderungen. Der Fast Switch ist so direkt im industriellen Umfeld einsetzbar. Durch seinen insatz wird ein reduzierter Verkabelungsaufwand beim Aufbau von Industrienetzwerken erreicht. Der SC TP05U erlaubt beliebige Netzkonfigurationen. Durch die steckbare Ausführung aller Anschlüsse ist eine sichere und schnelle Montage gewährleistet. Alle -Schnittstellen sind vor Überspannungen geschützt. l Industrieautomation l Automobilindustrie Vorteile l Windenergie l Hohe Schutzart IP 65 / IP 67 l nergieverteilung l Robustes Metallgehäuse l Direkt im industriellen Umfeld einsetzbar l MV, Temperaturbereich und mechanische Stabilität für höchste Anforderungen l PROFInet kompatibel

19 Technische Kennwerte Funktion Switch nach I 802.3, Store and Forward Switching Mode non blocking, 5 Ports unmanaged, Autocrossing, Autonegotiation, Autopolarity, (10 Mbit/s) und Fast (100 Mbit/s) Diagnose LDs (Linkstatus, Daten) Konstruktiver Aufbau Gehäusetyp Abmessungen Montage Gewicht Robustes Metallgehäuse aus Zink-Druckguss 45 x 120 x 87 (B x T x H in mm, ohne Steckverbinder) 35 mm Hutschiene nach DIN N 60715, Wandmontage stehend, Wandmontage flach ca. 0,8 kg Schutzart IP 65 / IP 67 Umgebungsbedingungen Betriebstemperaturbereich -40 C +70 C Rel. Luftfeuchtigkeit Betrieb 30% bis 95%, nicht kondensierend Mechanische Stabilität Schock / Vibration IC a / IC Fc MV Störfestigkeit N N , N Störaussendung N Klasse A

20 Switch SC TP05U HARTING RJ IP 67 Data 3A Switch für den Industrieeinsatz Bezeichnung Bestell-Nummer Maßzeichnung Maße in mm SC TP05U Fast Switch HARTING RJ IP 67 Data 3A Technische Kennwerte Spannungsversorgung ingangsspannung Stromaufnahme Anschlüsse 24 V DC (18 30 V DC) 100 ma (bei 24 V DC) steckbar mit Han 4A Steckverbinder, redundante Spannungsversorgung (mit Dichtschraube , um IP 67 aufrecht zu erhalten) Interface Ports 5 Datenübertragungsrate 10 oder 100 MBit/s / Auto-Negotiation Kabel Shielded-Twisted Pair (STP) und Unshielded-Twisted-Pair (UTP), Category 5 Anschlüsse steckbar mit HARTING RJ Data 3A Steckverbinder automatisch kreuzbar (Auto Crossing Function) Maximale Kabellänge 100 m (mit Category 5 Kabel) gemäß N Fettdruck: Vorzugstypen

21 Zubehör Bestell-Nummer Bezeichnung Spannungsversorgung -Anschluss Tüllengehäuse Metall, gerade, metrisch Abdeckkappen Han 3A Han 4A Buchseneinsatz Kabelverschraubung Metall IP 65, metrisch M20, Kabeldurchm.: 5-9 mm Steckverbinderset HARTING RJ IP 67 Data 3A in Metall Kodierstift-Set 1) ) ) ) Bezeichnung Beidseitig konfektionierte Systemkabel für 3) IP 65 / 67 Metall Bestell-Nummer Länge: 1,5 m ,0 m ,0 m ,0 m ,0 m ,0 m ,0 m Steckverbinder: 2 x HARTING RJ IP 67 Data 3A in Metall mit IDC Schnellanschlusstechnik Schutzart Steckverbinder: IP 65 / 67 (in gestecktem Zustand) Bezeichnung Bestell-Nummer Zeichnung Maße in mm Set für Hutschienenmontage nach DIN N Set für Wandmontage stehend Set für Wandmontage flach 1) Bitte Dichtschraube separat bestellen 2) Weitere Steckverbindersets siehe Kapitel 70 3) Weitere Systemkabel und Leitungen siehe Kapitel Fettdruck: Vorzugstypen

22 Switch SC TP05U HARTING RJ Push Pull Switch für den Industrieeinsatz Bezeichnung Bestell-Nummer Maßzeichnung Maße in mm SC TP05U Fast Switch HARTING RJ Push Pull Technische Kennwerte Spannungsversorgung ingangsspannung Stromaufnahme Anschlüsse 24 V DC (18 30 V DC) 100 ma (bei 24 V DC) steckbar mit HARAX M12-L Steckverbinder, redundante Spannungsversorgung Interface Ports 5 Datenübertragungsrate 10 oder 100 MBit/s / Auto-Negotiation Kabel Shielded-Twisted Pair (STP) und Unshielded-Twisted-Pair (UTP), Category 5 Anschlüsse steckbar mit HARTING RJ Push Pull Steckverbinder automatisch kreuzbar (Auto Crossing Function) Maximale Kabellänge 100 m (mit Category 5 Kabel) gemäß N Fettdruck: Vorzugstypen

23 Zubehör Bestell-Nummer Bezeichnung Spannungsversorgung -Anschluss HARAX M12-L Rundsteckverbinder A-Kodierung 1) ) Steckverbinderset HARTING RJ IP 67 Push Pull Verschlusskappe M12 1) ) Bezeichnung Beidseitig konfektionierte Systemkabel für 2) IP 65 / 67 (in gestecktem Zustand) Metall Bestell-Nummer Standard Systemkabel für Länge: 1,5 m 3,0 m 5,0 m 10,0 m 20,0 m 50,0 m 100,0 m Kabeltyp: Standard Leitung, 2 x 2 x AWG 22/1, doppelt geschirmt Steckverbinder: 2 x HARTING RJ IP 67 Push Pull mit IDC Schnellanschlusstechnik und Schnellverriegelungsmechanismus, feldkonfektionierbar Bezeichnung Bestell-Nummer Zeichnung Maße in mm Set für Hutschienenmontage nach DIN N Set für Wandmontage stehend Set für Wandmontage flach 1) Weitere Steckverbinder siehe Kapitel 70 2) Weitere Systemkabel und Leitungen siehe Kapitel Fettdruck: Vorzugstypen

24 Switch SC TP05U M12 D-Kodierung Switch für den Industrieeinsatz Bezeichnung Bestell-Nummer Maßzeichnung Maße in mm SC TP05U Fast Switch M12 D-Kodierung Technische Kennwerte Spannungsversorgung ingangsspannung Stromaufnahme Anschlüsse 24 V DC (18 30 V DC) 100 ma (bei 24 V DC) steckbar mit HARAX M12-L Steckverbinder, redundante Spannungsversorgung Interface Ports 5 Datenübertragungsrate 10 oder 100 MBit/s / Auto-Negotiation Kabel Shielded-Twisted Pair (STP) und Unshielded-Twisted-Pair (UTP), Category 5 Anschlüsse steckbar mit M12-Rundsteckverbinder, D-kodiert automatisch kreuzbar (Auto Crossing Function) Maximale Kabellänge 100 m (mit Category 5 Kabel) gemäß N Fettdruck: Vorzugstypen

25 Zubehör Bestell-Nummer Bezeichnung Spannungsversorgung -Anschluss HARAX M12-L Rundsteckverbinder A-Kodierung 1) ) HARAX M12-L Rundsteckverbinder geschirmt, 4pol. Stift, D-Kodierung Verschlusskappe M12 1) ) Bezeichnung Beidseitig konfektionierte Systemkabel für 2) IP 65 / 67 (in gestecktem Zustand) Metall Bestell-Nummer 2 x Rundsteckverbinder M12 D-kodiert, gerade Länge: 1 m 3 m 5 m ) Stift Kabel: AWG 26 / 0,14 mm² Stift 2 x Rundsteckverbinder M12 D-kodiert, gewinkelt 1 m 3 m 5 m ) Länge 2 x Rundsteckverbinder M12 D-kodiert, gerade Länge: 1 m 3 m 5 m ) Stift Kabel: AWG 22 / 0,34 mm² Stift 2 x Rundsteckverbinder M12 D-kodiert, gewinkelt 1 m 3 m 5 m ) Länge gemäß PROFInet installation guide 1) Weitere Steckverbinder siehe Kapitel 70 2) Weitere Systemkabel und Leitungen siehe Kapitel 60 3) Länge bitte separat angeben Fettdruck: Vorzugstypen

26 Zubehör Bezeichnung Bestell-Nummer Zeichnung Maße in mm Set für Hutschienenmontage nach DIN N Set für Wandmontage stehend Set für Wandmontage flach Fettdruck: Vorzugstypen

27 Notizen

28 Allgemeine Informationen SC TP05U Fast Switch für den Industrieeinsatz Allgemeine Beschreibung insatzgebiete Switches teilen bisherige Kollisionsdomänen in Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zwischen den Netzwerkkomponenten und den beteiligten ndgeräten auf. Durch diesen Netzwerkaufbau sind Kollisionen ausgeschlossen. Der In-between Switch SC TP05U ist eine integrierte Lösung, die Switch und Wanddurchführung in einem Gerät vereint. Das kompakte Gehäuse wird direkt an die Außenwand des Schaltschrankes oder eines Klemmenkastens montiert. Innerhalb des Schaltschrankes stehen bis zu 3 Ports in IP 20 für die Vernetzung von Teilnehmern zur Verfügung. Für die Vernetzung außerhalb des Schaltschrankes besitzt der Switch SC TP05U zwei Ports in der Schutzart IP 65 / 67. Der Switch SC TP05U unterstützt sowohl Linien- als auch Sterntopologien sowie deren Mischformen, die, von einem Schaltschrank ausgehend, die weiteren Teilnehmer direkt in oder an der Maschine / Anlage vernetzen. Der Switch unterstützt mit seinen integrierten LD's eine Netzwerkdiagnose bei geschlossenem Schaltschrank. Über einen Alarmkontakt kann eine Störung zusätzlich direkt zur übergeordneten Steuerung bzw. Leitwarte signalisiert werden. Vorteile l Hohe Schutzart IP 65 / IP 67 l Robustes Metallgehäuse l Direkt im industriellen Umfeld einsetzbar l Aktive Wanddurchführung l MV, Temperaturbereich und mechanische Stabilität für höchste Anforderungen l PROFInet kompatibel l Industrieautomation l Automobilindustrie l Windenergie l nergieverteilung

29 Technische Kennwerte Funktion l Switch nach I 802.3, Store and Forward Switching Mode non blocking, 5 Ports unmanaged, Autocrossing, Autonegotiation, Autopolarity, (10 Mbit/s) und Fast (100 Mbit/s) Diagnose LDs (Linkstatus, Daten) l Bis zu 4 Prioritätsebenen verarbeitbar Konstruktiver Aufbau Gehäusetyp Abmessungen Montage Robustes Metallgehäuse aus Aluminium-Druckguss 105 x 40 x 120 (B x T x H in mm, ohne Steckverbinder) Direkt am Schaltschrank oder Klemmenkasten Schutzart IP 65 / IP 67 Schaltschrankaußenseite Steckverbinder 1) IP 20 / IP 67 Schaltschrankinnenseite Umgebungsbedingungen Betriebstemperaturbereich -40 C +70 C Rel. Luftfeuchtigkeit Betrieb 30% bis 95%, nicht kondensierend Mechanische Stabilität Schock / Vibration IC a / IC Fc MV Störfestigkeit N N , N Störaussendung N Klasse A 1) Schutzart zwischen Gerät und Schaltschrank/Klemmenkasten ist abhängig von Wandstärke und Oberflächenbeschaffenheit der Montagefläche. Zur Verbesserung der Dichtwirkung wird der insatz der als Zubehör lieferbaren Montageplatten empfohlen

30 Switch SC TP05U HARTING RJ IP 67 Data 3A Switch für den Industrieeinsatz Bezeichnung Bestell-Nummer Maßzeichnung Maße in mm SC TP05U Fast Switch HARTING RJ IP 67 Data 3A Technische Kennwerte Spannungsversorgung ingangsspannung Stromaufnahme Anschlüsse 24 V DC (18 30 V DC) 100 ma (bei 24 V DC) 4polige Schraubklemme, steckbar, für redundante Spannungsversorgung (auf Schaltschrankinnenseite) Interface Ports 5 (2 x IP 67 / 3 x IP 20) Datenübertragungsrate 10 oder 100 MBit/s / Auto-Negotiation Kabel Shielded-Twisted Pair (STP) und Unshielded-Twisted-Pair (UTP), Category 5 Anschlüsse Schaltschrankaußenseite: 2 x steckbar mit HARTING RJ Data 3A Steckverbinder Schaltschrankinnenseite: 3 x RJ 45 Steckverbinder automatisch kreuzbar (Auto Crossing Function) Maximale Kabellänge 100 m (mit Category 5 Kabel) gemäß N Fettdruck: Vorzugstypen

31 Zubehör Bezeichnung Steckverbinderset HARTING RJ IP 67 Data 3A in Metall Kodierstift-Set Bestell-Nummer -Anschluss 1) ) Montageplatte zur Schaltschrankinnenseite Beidseitig konfektionierte Systemkabel für 2) Bezeichnung Bestell-Nummer Technische Daten Standard Systemkabel für Länge: 1,5 m 3,0 m 5,0 m Kabeltyp: Standard Leitung, 2 x 2 x AWG 22/1, doppelt geschirmt 10,0 m 20,0 m 50,0 m 100,0 m Steckverbinder: 2 x HARTING RJ IP 67 Data 3A mit IDC Schnellanschlusstechnik und Zink-Druckguss- Vollmetallgehäuse, feldkonfektionierbar Flexibles Systemkabel für Länge: 1,5 m 3,0 m 5,0 m Kabeltyp: flexible Leitung, 2 x 2 x AWG 22/7, doppelt geschirmt 10,0 m 20,0 m 50,0 m 100,0 m Steckverbinder: 2 x HARTING RJ IP 67 Data 3A mit IDC Schnellanschlusstechnik und Zink-Druckguss- Vollmetallgehäuse, feldkonfektionierbar Montagehinweis Bohrschablone 1) Weitere Steckverbindersets siehe Kapitel 70 2) Weitere Systemkabel und Leitungen siehe Kapitel 60 Fettdruck: Vorzugstypen

32 Switch SC TP05U M12 D-Kodierung Switch für den Industrieeinsatz Bezeichnung Bestell-Nummer Maßzeichnung Maße in mm SC TP05U Fast Switch M12 D-Kodierung Technische Kennwerte Spannungsversorgung ingangsspannung Stromaufnahme Anschlüsse 24 V DC (18 30 V DC) 100 ma (bei 24 V DC) 4polige Schraubklemme, steckbar, für redundante Spannungsversorgung (auf Schaltschrankinnenseite) Interface Ports 5 (2 x IP 67 / 3 x IP 20) Datenübertragungsrate 10 oder 100 MBit/s / Auto-Negotiation Kabel Shielded-Twisted Pair (STP) und Unshielded-Twisted-Pair (UTP), Category 5 Anschlüsse Schaltschrankaußenseite: 2 x steckbar mit M12 Rundsteckverbinder, D-kodiert Schaltschrankinnenseite: 3 x RJ 45 Steckverbinder automatisch kreuzbar (Auto Crossing Function) Maximale Kabellänge 100 m (mit Category 5 Kabel) gemäß N Fettdruck: Vorzugstypen

33 Zubehör Bezeichnung HARAX M12-L Rundsteckverbinder geschirmt, 4pol. Stift, D-Kodierung Bestell-Nummer -Anschluss 1) ) Verschlusskappe M12 Montageplatte für Schaltschrankinnenseite Bezeichnung Beidseitig konfektionierte Systemkabel für 2) IP 65 / 67 (in gestecktem Zustand) Metall Bestell-Nummer 2 x Rundsteckverbinder M12 D-kodiert, gerade Länge: 1 m 3 m 5 m ) Stift Kabel: AWG 26 / 0,14 mm² Stift 2 x Rundsteckverbinder M12 D-kodiert, gewinkelt 1 m 3 m 5 m ) Länge 2 x Rundsteckverbinder M12 D-kodiert, gerade Länge: 1 m 3 m 5 m ) Stift Kabel: AWG 22 / 0,34 mm² Stift 2 x Rundsteckverbinder M12 D-kodiert, gewinkelt 1 m 3 m 5 m ) Länge gemäß PROFInet installation guide Montagehinweis Bohrschablone 1) Weitere Steckverbinder siehe Kapitel 70 2) Weitere Systemkabel und Leitungen siehe Kapitel 60 3) Länge bitte separat angeben Fettdruck: Vorzugstypen