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Die Schnittstelle ix industrial eröffnet neue Möglichkeiten: Ausgabe 01-02/2020, 30.01.2020

Evolution bei Ethernet-Steckverbindern

Kaum ein Steckverbinder ist so weit verbreitet wie der RJ45, der auch unter dem Namen Westernstecker bekannt ist. Ihn gibt es bereits seit den 1970er-Jahren und im Laufe der Jahrzehnte wurden auch technisch hochwertige, industrietaugliche Varianten entwickelt. Das könnte sich jedoch ändern. Seit Kurzem gibt es mit der Schnittstelle ix industrial eine vielversprechende Alternative.

Autor: Horst Messerer, Produktmanager bei Helukabel, Ellen-Christine Reiff, Redaktionsbüro Stutensee

Bilder: Helukabel

Da die RJ45-Steckverbinder auch wegen ihres Preis-Leistungs-Verhältnisses überzeugen, sind sie aus dem industriellen Umfeld kaum noch wegzudenken und gelten heute schon fast als Synonym für Ethernetverbindungen. Das könnte sich jedoch ändern. Seit Kurzem gibt es mit der Schnittstelle ix industrial eine vielversprechende Alternative, die sich vor allem durch eine deutlich kleinere Bauform und robustere Auslegung auszeichnet. Das erschliesst neue Möglichkeiten beim Gerätebau und bringt auch dem Endanwender Vorteile.
RJ-Steckverbindungen wurden in den 1970er Jahren von Bell Laboratories in USA eingeführt und dann einige Jahre später von der FCC (Federal Communications Commission) standardisiert. Eine der bekanntesten Varianten ist der RJ45-Stecker. Er wird seit Jahrzehnten in der Telekommunikation und Datenübertragung im Bürobereich für Patchleitungen von Cat5 bis Cat7 zur Verbindung der Wanddose mit dem PC-Anschluss verwendet. Im Laufe der Jahre wurden dann auch industrietaugliche RJ45-Stecker entwickelt, die grössere Ader- und Leitungsdurchmesser akzeptieren, sich ohne Crimpzange montieren lassen und sehr gut geschirmt sind, um den EMV-Anforderungen im Industrieumfeld gerecht zu werden.

Der RJ45 steht Miniaturisierung im Weg
Damit sind RJ45 also alles andere als eine schlechte Lösung, haben jedoch auch Nachteile, die durchaus ins Gewicht fallen. So ist die Verbindung für etliche Anwendungen nicht ausreichend robust. Denn auch die Industrieausführungen haben nur einen Verriegelungshaken, der allerdings – anders als im Bürobereich – aus Metall besteht und damit um einiges widerstandsfähiger ist. Gravierender ist deshalb ein weiterer Nachteil, nämlich die Baugrösse der Stecker und Buchsen. Die Miniaturisierung schreitet voran, die Geräte werden immer kleiner und damit auch die Platinen, auf denen die Buchsen montiert sind. So betrachtet sind die Steckerabmessungen von 7 × 11 mm dann doch vergleichsweise gross und man muss dafür entsprechend Platz einplanen. Die Baugrösse des RJ45 schränkt also die mögliche Miniaturisierung ein, vor allem bei flachen Mobilgeräten, Displays, kleineren Automatisierungsgeräten, Kameras oder Sensoren. Der Wunsch nach einer kleineren Steckverbindung für die Ethernetanbindung ist deshalb verständlich.

Robust und 70 % weniger Platzbedarf
Die moderne Alternative, die die RJ45-Industrievarianten ablösen könnte, ist die Schnittstelle ix industrial mit zehn Kontakten, Cat 6A-Klassifizierung und Datenübertragungsraten bis zu 10 GBit/s. Sie entspricht IEC/PAS 61076-3-124 und hat das Potenzial, als robuste, miniaturisierte Ethernet-Schnittstelle den heute in der Industrie verwendeten RJ45 zu ersetzen, da sie einige Vorteile bietet.
Dazu gehören ihr kleineres Steckgesicht und die hohe mechanische Robustheit. Sie wurde im Hinblick auf den industriellen Einsatz entwickelt, hat zwei stabile Verriegelungsmechanismen mit Metallhaken, die eine hohe Vibrationsfestigkeit und viele Steckzyklen gewährleisten und eignet sich für Umgebungstemperaturen von –40 bis +85°C. Ein Schirmblech sorgt für EMV-Robustheit. Beeindruckend ist die Platzersparnis, denn die ix-Steckerbuchse braucht nur etwa 30 % des Platzes einer RJ45-Buchse. Dadurch können die Platinen kleiner werden, was die Miniaturisierung der Geräte erlaubt, aber auch der Effizienz und Nachhaltigkeit zugutekommt. Ein kleineres Gehäuse benötigt auch weniger Rohstoffe. Oft kann zudem im Gehäuse ein kleinerer Lüfter mit geringerem Stromverbrauch verwendet werden, weil weniger Luft umgewälzt werden muss. Somit ist die Schnittstelle ix industrial auch aus ökonomischer und ökologischer Sicht sinnvoll. Auch zu USB-Verbindungen, die oft an Inspektionskameras eingesetzt sind, kann sie eine deutlich zuverlässigere Alternative sein.

Konfektionslösungen mit der neuen Ethernet-Schnittstelle
Der Kabelspezialist Helukabel bietet Geräteherstellern plug-and-play-fertige Konfektionslösungen mit ix-industrial-Steckern an. Die Kabel sind auch mit gemischten Anschlüssen konfektionierbar, die an einem Ende ix- und am anderen RJ45-codiert sind.
Die ix-Stecker gibt es aktuell mit A-Codierung für Standard-Ethernet (4- oder 8-polig, zuzüglich zwei Poweradern mit 3 A für 50 oder 60 V Gleichspannung oder mit B-Codierung für applikationsspezifische Belegung, jeweils in gerader. Zwei gewinkelte 90°-Steckerversionen werden 2020 eingeführt, ebenso wie ein feldkonfektionierbarer Stecker für Standard-Ethernet in C-Codierung. Robustheit, geringe Baugrösse, hohe Datenrate und doppelte Verriegelungen sprechen eindeutig für ix industrial. Man darf also gespannt sein, wohin sich der Markt entwickelt.

Infoservice
Helukabel AG
Grabäckerstrasse 60, 8957 Spreitenbach
Tel. 056 418 15 15, Fax 056 418 15 16
contact@helukabel.ch, www.helukabel.ch



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