Wächter für Datenleitungen

Leitungen halten üblicherweise viele Jahre, doch bei hochdynamischen, anspruchsvollen Bewegungen mit hohen Geschwindigkeiten und starker Torsion ist es vorteilhaft und kostensparend, wenn die Verbindungssysteme überwacht werden, damit unvorhergesehene Stillstände, somit eine Beeinträchtigung der Produktivität, vermieden werden können. Die innovative Lösung von Lapp ist der »Etherline Guard«. Dabei handelt es sich um ein stationäres Überwachungsgerät, das die aktuelle Leistungsfähigkeit einer Datenleitung auswertet und in einem Prozentwert angibt.

Grundlage dafür sind Daten, die über eine Sensorik aus den physikalischen Eigenschaften der Datenübertragung ermittelt werden. Die Realzeit-Zustandsanzeige macht es möglich, die Verschleißgrenze einer Leitung zu erkennen und den optimalen Austauschzeitpunkt im Voraus zu planen. Lapp empfiehlt den Wächter vor allem für Datenleitungen gemäß Übertragungsstandard 100BASE-TX (bis zu 100 Mbit/s) nach IEEE 802.3, aber auch für EtherCAT-, EtherNET/IP- und 2-paarige Profinet-Anwendungen wie zum Beispiel den Etherline Torsion Cat. 5 oder den Etherline PN Cat. 5 FD. 

Diese Leitungen werden in vielen Branchen auf den letzten Metern beziehungsweise auf der Prozessebene einer Anwendung eingesetzt, sind also häufig Teil von Schleppketten oder torsionsbehafteten Kabelführungen, wie sie etwa in Roboterarmen vorkommen. Das Gerät ist für die Hutschienenmontage geeignet und dank der Schutzart IP 20 für den Schaltschrank einsetzbar.

Zwei Varianten

Der innovative Wächter für Datenleitungen ist besonders platzsparend und kompakt in seiner Bauweise, etwas kleiner als ein klassisches Kartenset (49 mm breit, 76,5 mm hoch und 36 mm tief). Das Gerät wird mit 24 V DC betrieben, ist für einen Temperaturbereich von -40 °C bis +75 °C vorgesehen und gemäß DIN EN 60529 vibrations- und schockfest. Es wird zwischen die kritische Anwendung bzw. die zu überwachende Leitung und die Steuerungsseite in einen Datenleitungsknoten gesteckt. Dafür verfügt das Gerät über einen Guard-/Data-Port für die zu überwachende Datenleitung mit RJ45-Stecker, die von der kritischen Anwendung zum Gerät führt, sowie einen DATA-Port für die Datenleitung mit RJ45-Stecker, die vom Gerät zur Steuerung führt.

Über den Anschluss einer dritten Datenleitung an der LAN-Buchse (Variante PM03T) oder über die Verwendung des Antennenanschlusses für WiFi (Variante PM02TWA) können die Wartungsdaten an eine übergeordnete Steuerung übertragen werden. Beide Varianten können für die Cloud-Kommunikation mit MQTT konfiguriert werden. Der externe SMA-Antennenanschluss gewährleistet eine sichere Funkstrecke, wenn sich das Gerät beispielsweise im Schaltschrank befindet.

Einfache Inbetriebnahme

Am Gerät befinden sich neben den üblichen LEDs an jedem RJ45-Port drei zentral angeordnete mehrfarbige Diagnose-LEDs: »PWR« für Betriebsbereitschaft, »Status« für den Zustand der zu überwachenden Datenleitung und »COM« für Connect (LAN-Version) oder WiFi (WiFi-Version). Die Entwickler von Lapp haben dabei ganz bewusst nur einfach gehaltene Diagnose- und Einstellmöglichkeiten am Gerät vorgesehen. Die Inbetriebnahme erfolgt mit einer automatisierten und selbstlernenden Parametrisierung (»Teach-In«) in wenigen Minuten. Gestartet wird einfach über Tastendruck oder über das Webinterface. Weiterer Vorteil: Für die Anwendung werden keine fabrikneuen Datenleitungen oder Änderungen am Kabeldesign benötigt. Das bedeutet, ein Retrofit ist jederzeit möglich.

Verlässliche IIoT-Kommunikation

Mit den patentierten Algorithmen für die vorausschauende Wartung können Unregelmäßigkeiten in den analysierten Daten leicht erkannt werden. Die beiden digitalen Ausgänge Q1 und Q2 ermöglichen die Ausgabe des Kabelstatus als Schaltsignal oder als pulsweiten-moduliertes analoges Signal, wobei die Alarmschwelle für den Schaltausgang Q1 vom Anwender vorgegeben werden kann. Sowohl die LAN- als auch die WiFi-Variante können den Kabelstatus via MQTT ausgeben. Dazu gibt es in der LAN-Variante den LAN-RJ 45 Anschluss, in der WiFi-Variante funktioniert die Kommunikation drahtlos. Der Etherline Guard berechnet kontinuierlich den Kabelzustand in Prozent und schlägt Alarm, wenn die Leistung bzw. die Übertragungseigenschaften einer Leitung nachlassen und ein Ausfall drohen könnte. Die Alarmauslöseschwelle ist werkseitig auf 80 % eingestellt, kann aber individuell zwischen 99 % und 21 % angepasst werden.

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