Detailansicht eines vergossenen Aufteilkörpers. Dieser ist ausgestattet mit einer kompatiblen Verschraubung zum Einbau in Spleiß­boxen. Außerdem ist das System bei neuerlicher Verlegung wieder verwendbar.

© Helukabel, Coperion

Während Kupferkabel schnell und einfach mit Steckern für die jeweilige Anwendung angepasst werden können, gehört zur Konfektionierung von LWL teures Equipment, Know-how und Erfahrung. Allein Anschaffungskosten von mehreren 10.000 Euro für das Werkzeug zum Spleißen und Messen sprechen dafür, bereits fertig konfek-tionierte LWL einzusetzen. Je nach Anwendung werden die Kabel dabei beispielsweise mit einem passenden Aufteilkörper verbunden, der die Fasern aus dem Bündeladerkabel ohne Spleißungen in einzelne Simplexkabel führt, die wiederum mit konfektionierten Steckern abgeschlossen sind. Zuletzt wird – so zumindest bei den ‚Ready to use‘-Lösungen von Helukabel – der Übergang vom Kabelmantel zum Aufteilkörper mit Polyamid vergossen, was die typische Kabelschwachstelle deutlich robuster macht als ein an­sonsten häufig benutzter Schrumpfschlauch.

Zur Anwendung kommen die LWL bei Coperion vorwiegend als Netzwerkkabel für eine möglichst ausfallsichere Rechner-Kommunikation (Visualisierung) innerhalb der Extruder. Von Anfang an war klar, dass sich die Steuerung sowohl über große Entfernungen erstreckt als auch die Netztopologie eine besonders hohe Maschinenverfügbarkeit sicherstellen muss. Die Maschinenkomponenten der Großextruder kommuni- zieren deswegen in einem redundant ausgelegten optischen Ring.

Ein Stationsausfall wird über den redundanten Ring überbrückt. Da in diesem Beispiel keine Switche zwischen den Stationen und dem Netzwerk liegen, die den Ausfall direkt über­brücken, kann der Ring mittels Reserve-Ring dies selbst übernehmen.

© Bild: Helukabel, Quelle: U. Ring, Handbuch Netzwerktechnologien

Martin Wurz, Elektrokonstrukteur Large Extruders bei Coperion, erläutert: „Wir wollen allen Ausfall-Szenarien eines Großextruders unbedingt vorbeugen. Gerade in einer Prozessindustrie wie der Petrochemie würde der Stillstand eines Extruders immense Ausfallkosten nach sich ziehen. Daher setzen wir beim Netzwerk auf die Robustheit eines optischen Doppelrings.“ Ein Doppelring-Netzwerk erhält seine hohe Ausfallsicherheit durch seine physische Architektur als gegenläufiger Doppelring. Neben dem primären Glasfaser-Ring gibt es einen sekun­dären Glasfaser-Ring, auf dem der Datenverkehr in die entgegengesetzte Richtung verläuft. Im normalen Betrieb ruht der Datenverkehr auf dem Reserve-Ring. Fällt ein Teilnehmer oder sogar ein Abschnitt des LWL aus, läuft der Datenverkehr auch über den Reserve-Ring. Vor und hinter dem ausgefallenen Abschnitt werden die Daten zurückgesendet. Aus der Doppelringstruktur entsteht dann ein einfacher Ring; das Netzwerk im Ganzen wird hierdurch aber nicht unterbrochen.

Zusätzlich zur architekturbedingten Ausfallsicherheit des Doppelrings sind die Netzteilnehmer bei Coperion über gemanagte Switche mit dem Netzwerk verbunden. Falls also ein Teilnehmer ausfällt, kann dieser direkt mit dem Switch überbrückt werden, so dass in diesem Fall noch überhaupt nicht auf den redundanten Reserve-Ring zurückgegriffen werden muss. Hierdurch steigt die Fehlertoleranz und das Doppelring-Netzwerk verkraftet mehr als einen Ausfall. Zudem erhält man damit eine Infrastruktur, in der sich alle Netzwerk-Komponenten im laufenden Betrieb warten und austauschen lassen.

Wurz erklärt weiter: „Da die gemanagten Switche bereits die Netzwerk-Sicherheit für den Ausfall einzelner Netzteilnehmer regeln, ist der redundante Ring wirklich als letzter Rettungsanker für den Extremfall gedacht. Oder aber für den Fall, dass der LWL des Rings selber gebrochen ist. Das ist mir aber noch bei keinem unserer Großextruder zu Ohren gekommen.“ Letztere stehen in allen Teilen der Welt, häufig in Schwellenländern mit extrem rauen industriellen Bedingungen. Beispielsweise siedelt sich die Petrochemie oft direkt dort an, wo es entsprechende Vorkommen gibt. Wurz: „Ich habe aber noch von keinem ein-zigen Alarm gehört, dass der Übertragungspegel eines verbauten LWL sich in einem kritischen Bereich befindet. Das spricht schon sehr für die Robustheit der eingesetzten Lichtwellen­leiter.

Autor:
Jürgen Berger ist Leiter des Fachbereichs Daten-, Netzwerk- & Bustechnik bei Helukabel.