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Ethernet

Lichtwellenleiter-Ethernet sorgt für komfortable Prozessautomation

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Für Installationen in Zone 1 ist eine Prüfbescheinigung für Switches und Endgeräte unabdingbar. Je nach Explosionsgruppe und Temperaturklasse der Atmosphäre in einer Anwendung gelten unterschiedliche Grenzwerte für die Lichtenergie bzw. Bestrahlungsstärke. Konkret liegen diese bei 5 oder 20 mW/mm² respektive – für den streuungsunabhängigen Absolutwert – bei 15, 35 oder 150 mW bei Dauerbestrahlung. Für gepulste Strahlung gelten besondere Regeln, die sich in Kapitel 5.2.3 der IEC/EN 60079-28 finden.

Eigensicherheit schafft mehr Ethernet-Komfort

Wie ein Glasfasernetz beschaffen sein muss, um eine Zündung explosionsfähiger Atmosphären zu verhindern, ist in der relativ neuen Norm IEC/EN 60079-28 beschrieben („Explosive atmospheres – Part 28: Protection of equipment and transmission systems using optical radiation“). Außer eigensicherer optischer Strahlung (Ex op is) ist alternativ geschützte optische Strahlung (Ex op pr) zulässig, und drittens sind Verriegelungsvorkehrungen eine Option, die die optische Strahlung im Fehlerfall zuverlässig unterbrechen (Ex op sh).

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Besonders Kabel in der Schutzart Ex op is, also die eigensichere Variante, stellen eine ideale Lösung zur Vernetzung dar. Ex-op-is-Systeme sind nicht nur schnell, unempfindlich gegen elektromagnetische Einstrahlungen und können große Entfernungen überbrücken, sondern unterstützen zusätzlich das Hot Swapping von Geräten in der Zone 1.

Alternativen zu eigensicher ausgelegter Technik verfügbar

Sollten kritische Parameter einer Anwendung jedoch eigensicher ausgelegte Technik ausschließen, muss auf Alternativen ausgewichen werden. Geschützte optische Strahlung (Ex op pr) macht dann sogar Leitungslängen bis 4000 m möglich, bietet allerdings keine Hot-Swap-Fähigkeit. Produkte in der Schutzart Ex op sh wiederum, die eine sichere Störfallerkennung mit Unterbrechung und Sperrung des optischen Signals gewährleisten, sind bis dato weltweit noch nicht am Markt verfügbar.

Aktuelle Komponenten machen in einem eigensicheren Lichtwellenleiter-Netz eine Reihe entscheidender Leistungs-, Sicherheits- und Komfortmerkmale der Feldbus-Technologie zugänglich. Der Lichtwellenleiter-Trennübertrager ISpac 9186 zum Beispiel, der in Ausführungen sowohl für Zone 1 als auch für Zone 2 und für den sicheren Bereich erhältlich ist, ermöglicht außer Punkt-zu-Punkt- oder Linien-Vernetzung bei Bedarf auch den Aufbau redundanter Ringstrukturen für Profibus DP oder Modbus RTU.

Drohende Ethernet-Ausfälle sind über Leuchtband direkt ablesbar

Durch eigensichere Auslegung sowohl der optischen als auch der elektrischen Schnittstellen der Geräte können alle Leitungen im laufenden Anlagenbetrieb vor Ort installiert, gezogen, gewechselt und wieder gesteckt werden. Ein weiteres, sofort augenfälliges Ausstattungsmerkmal sorgt für eine komfortable Diagnose: Ein LED-Leuchtband an der Front zeigt an jedem Trennübertrager permanent den Pegel des optischen Signals an.

Drohende Ausfälle lassen sich so schon im Vorfeld direkt am betreffenden Gerät erkennen („predictive maintenance“). Fällt die Signalstärke in einen kritischen Bereich ab, wird dies zudem über einen potenzialfreien Kontakt gemeldet. Der 9186 wird zum Beispiel zum optisch eigensicheren Betrieb des Remote I/O-System IS1 am Profibus DP in der Zone 1 verwendet (Bild 2).

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