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Ethercat: Ein Kabel für Kommunikation und Power

Zur SPS IPC Drives 2015 hatte Beckhoff erstmals die Idee eines flexiblen Einkabelkonzeptes für Kommunikation und Power vorgestellt – beginnend mit der Lösung für die 24-V-Feldebene. Mit neuen Stecker-Lösungen wird die Leistung nun weiter nach oben geschraubt.

Einkabelkonzept mit drei Varianten Bildquelle: © Beckhoff Automation

Das Konzept der sogenannten ‚One Cable Automation‘ (OCA) beruht darauf, dass einzelne Feldgeräte, dezentrale Klemmenkästen und sogar Maschinenmodule mit nur einem Kabel verbunden werden. Darin vereint sind die Kommunikation per Ethercat und die für die angeschlossenen Komponenten notwendige Leistungsversorgung. Realisiert hatte Beckhoff dies im ersten Schritt für die 24-Volt-Feldebene über ein Standard-Ethernet-Kabel mit der 24-V-System- und -Peripheriespannung (US beziehungsweise UP). Entwickelt wurde dafür ein M8-Steckverbinder mit entsprechendem Steckgesicht, der durch eine mechanische Codierung zuverlässig vor einem Fehlstecken mit Standard-Ethercat-Slaves schützt.

1_Steckverbindert der ECP- und ENP-Serie Bildquelle: © Beckhoff Automation

Die Steckverbinder der ECP- (im Bild) und ENP-Serie sind unter anderem prädestiniert zur Anbindung von Schrittmotoren mit Controller (B12), für Asynchronmotoren mit Frequenz­umrichter (B17) sowie für Roboter­applikationen (B23/B36).

Für höhere Leistungsanforderungen an eine Einkabellösung arbeitete Beckhoff parallel an zwei neuen Steckverbinder-Familien, welche nun verfügbar sind. Diese kombinieren – verstecksicher und in der hohen Schutzart IP67 – Ethercat beziehungsweise Ethercat P mit zusätzlichen Leistungsadern im Kabel. In Summe vereint das Konzept von ‚One Cable Automation‘ somit folgende Ansätze:

  • die Ethercat-P-Kommunikation mit integrierter Leistungsversorgung – sprich die Einkabellösung mit M8-Steckverbinder sowie
  • eine Einkabellösung mit Hybridkabel beziehungsweise auf Basis der neuen, sogenannten ENP- beziehungsweise ECP-Steckverbinder. Dieser Ansatz kombiniert wahlweise ein Ethercat- oder Ethercat-P-Kommunikationselement mit zusätzlichen Leistungsadern. Mit anderen Worten: Wahlweise ‚Ethercat-Kommunikation + Leistungsversorgung‘ oder ‚Ethercat-Kommunikation + darin integrierte 24-V-Versorgung + Leistungsversorgung‘ über ein und dasselbe Hybridkabel.

Nach Bedarf lassen sich unterschiedliche Strecken mit der jeweils passenden Einkabellösung für Geräte und Komponenten mit verschiedenen  Leistungsanforderungen überbrücken. Entscheidend ist dabei auch die Offenheit für gemischte Systemkonzepte, das heißt für einen flexiblen Wechsel zwischen den beiden genannten Varianten und auch der konventionellen Zweikabellösung mit separater Leistungsversorgung (Ethercat über M8-/RJ45-Steckverbinder oder Ethercat/Ethercat P über ENP-/ECP-Steckverbinder).