11. Anwenderkongress Steckverbinder

Steckverbinder zwischen Ethernet und Industrie 4.0

| Redakteur: Kristin Rinortner

11. Anwenderkongress Steckverbinder: Steckverbinder sind nicht nur das neue Thema im Automotive-Bereich. Sie bilden auch das Rückgrat moderner Automatisierungssysteme. Über aktuelle Entwicklungen informierten sich im Juni 2017 knapp 350 Teilnehmer. Die begleitende Fachausstellung war ausgebucht.
11. Anwenderkongress Steckverbinder: Steckverbinder sind nicht nur das neue Thema im Automotive-Bereich. Sie bilden auch das Rückgrat moderner Automatisierungssysteme. Über aktuelle Entwicklungen informierten sich im Juni 2017 knapp 350 Teilnehmer. Die begleitende Fachausstellung war ausgebucht. (Bild: Stefan Bausewein / Elektronikpraxis)

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Im Juni 2017 fand der Anwenderkongress Steckverbinder zum 11. Mal in Würzburg statt. Knapp 350 Teilnehmer und 46 Aussteller unterstrichen, dass sich die Veranstaltung immer mehr zum Branchentreff entwickelt.

So vielfältig war das Programm noch nie: Welchen Einfluss haben die Automotive-Megatrends auf die Verbindungstechnik? Wie sehen die Steckverbinder-Konzepte der Zukunft aus? Was ist der nächste Schritt in der industriellen Verbindungstechnik? Die knapp 350 Teilnehmer des 11. Anwenderkongresses Steckverbinder erhielten vom 26. bis 28. Juni 2017 Antworten auf diese Fragen.

Das Programm reichte vom Steckverbinder als digitalem Zwilling und Angeboten auf den Internetseiten der Hersteller über den 3-D-Druck von Steckverbindern, die Millimeterwellenübertragung bei 60 GHz, Entwicklungen bei Automotive und Industrial Ethernet (Single Pair Ethernet), Prüfungen bei extremer Toleranzlage bei der Direktstecktechnik SKEDD und Simulationstechnik bis zu neuen Beschichtungssystemen und Kabelkonfektionsmöglichkeiten.

Der Markt für Automobilsteckverbinder boomt. Der Umsatz ist im Jahreszeitraum von 2015 auf 2016 um 8,1 Prozent gestiegen. Und das ist erst der Anfang einer immensen Wachstumskurve. Der Grund: Die autonome Elektromobilität ist eine der zehn disruptiven Techniken, die einen grundlegenden Einfluss auf die Verbindungstechnik haben. Martin Hager (Robert Bosch) gab als Keynote-Sprecher einen Überblick zu den Trends und Herausforderungen bei automotiven Steckverbindern.

Die automotiven Megatrends und die Verbindungstechnik

Die automotiven Megatrends sind aus Sicht von Bosch die Elektrifizierung im Fahrzeug, das automatisierte Fahren und „Connected Car“. Daraus resultieren deutlich veränderte Anforderungen an (klassische und neue) Steuergeräte, in denen Steckverbinder verbaut werden. Das hat wiederum Auswirkungen auf die Steckverbinder und Stecksysteme.

Einerseits verlangen die Anforderungen der Betriebssicherheit redundante Systeme und verdoppeln so die Zahl der Steckverbindungen. Neue Fahrzeugarchitekturen stellen Funktionen wie Ethernet als Integrationsaufgabe. Die längere Lebensdauer von Batterien bis zu 40000 Stunden stellt erhöhte Anforderungen an die Zuverlässigkeit und Lebensdauer von Steckverbindern. Die Partitionierung der Leistungselektronik im Bereich der elektrischen Antriebe wird sich verändern, was kompakte, miniaturisierte Steckverbinder mit mehr Funktionen bei gleichen Kosten bedingt.

Dem Steckverbinder wird in Zukunft also eine noch größere Bedeutung in der Automotive-Welt zukommen. Die größte Herausforderung ist laut Hager, dass sich die aufgeführten Trends nicht sukzessive, sondern gleichzeitig ändern werden. Es wird spannend, wie die Branche diesen Anforderungen und mit welchen Konzepten begegnet.

Bild 1: Die Abendveranstaltung im Kultur- und Kreativzentrum Bürgerbräu bot viel Raum für interessante Gespräche und Kontakte in alter Industriekultur und entspannter Lounge-Atmoshäre.
Bild 1: Die Abendveranstaltung im Kultur- und Kreativzentrum Bürgerbräu bot viel Raum für interessante Gespräche und Kontakte in alter Industriekultur und entspannter Lounge-Atmoshäre. (Bild: Stefan Bausewein / Elektronikpraxis)

Der nächste Schritt in der industriellen Verbindungstechnik

In der Fabrik der Zukunft müssen Daten jederzeit von jedem Gerät verfügbar sein. Das führt zu großen Datenmengen und bedingt hohe Datenraten. Aus diesem Grund sind alternative Wege zur Datenübertragung notwendig, die für raue Industrieumgebungen geeignet sind.

Diesem Thema widmete sich Marno Panis (TE Connectivity) in seinem Vortrag zur Millimeterwellenübertragung bei 60 GHz. Dabei handelt es sich um eine neue drahtlose Übertragungstechnik, die auch für eine kabelgebundene Übertragung genutzt werden kann. Sie kombiniert die Eigenschaften von optischen Verbindungen wie hohe Übertragungsraten, geringe Latenzzeit und hohe Störfestigkeit mit denen von kupferbasierten Steckverbindern (einfacher Abschluss, kosteneffizient).

Bei der Anwendung kontaktloser Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung mit einem aktiven Steckverbinder und einem Medien-unabhängigem Interface sind Datenraten bis 10 GBit/s realisierbar. Panis stellte einen Pilot-Demonstrator mit einem 10-poligen M8-Steckverbinder mit MII-Schnittstelle in der Schutzart IP65/67 vor. Er verfügt über Ethernet-Verbindung mit 1 GBit/s und überträgt Daten kontaktlos über eine Entfernung von wenigen Millimetern. Derzeit werden die Erkenntnisse in ein Produkt umgesetzt und Standards sowie Zertifizierungen entwickelt.

Neue Möglichkeiten bei der Industrievernetzung – Single Pair Ethernet

Ethernet verdrängt die herkömmlichen Bussysteme in der Automatisierungstechnik, im Automotive-Bereich und der Verkehrstechnik, denn Safety und Security sind gut zu implementieren. In der Industrie dringt Ethernet zunehmend in die Feldebene, also zu den Sensoren und Aktoren, vor. Rainer Schmidt (Harting) erklärte, warum hier Single Pair Ethernet eine ideale Lösung ist: Einpaarige Verkabelungen sparen Platz, Installationszeit und Kosten. Gleichzeitig werden massiv neue Anwendungen erschlossen.

Aktuell werden neben Kabeln auch zweipolige Steckverbinder bis mindestens 600 MHz standardisiert. Normativ wird das Steckgesicht festgeschrieben, damit die Steckkompatibilität und damit der Einsatz von Produkten unterschiedlicher Hersteller gewährleistet ist. Die Normen sollen 2019 verabschiedet werden. Einpaariges Ethernet stellt damit eine wichtige technologische Weiterentwicklung dar, ist aber letztendlich eine Ergänzung und keine Ablösung bestehender vierpaariger Ethernet-Technologien auf Basis von Kupfer oder LWL.

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