Gemeinsam Daten und Energie
Power-over-Ethernet-Switche für GigE-Bildverarbeitung
Vision-Systeme werden immer stärker in die industriellen Herstellungsprozesse integriert. Dazu benötigen die Systeme neben einer stabilen Datenkommunikation mit hoher Bandbreite eine zuverlässige Versorgung mit Energie. Die Ethernet Switches Ha-VIS eCon bieten die vollständig integrierte Lösung zur Daten- und Energieübertragung in einem Gerät bei gleichzeitiger Reduzierung des Verkabelungsaufwands und der Kosten.
Die Switche der Familie Ha-VIS eCon 3000 ermöglichen durch ihre schmale Bauform eine hohe Packungsdichte auf der Hutschiene im Schaltschrank, während sich die Ha-VIS eCon 2000 Switche durch das flache Design auszeichnen. Beide Varianten stellen eine Bandbreite von 1.000Mbit/s Full Gigabit Ethernet zur Verfügung. Die Switches basieren auf einer Non-Blocking-Store-and-Forward-Switching-Architektur, womit die volle Bandbreite auch bei Beschaltung aller Ports zu jeder Zeit sichergestellt und abrufbar ist. Alle Geräte bieten zudem die Unterstützung von überlangen Ethernet Frames (Jumbo Frames), die von Kamerasystemen generiert werden können. Power-over-Ethernet (PoE) ermöglicht die Übertragung von Daten und Energie über ein Standard-Ethernet-Datenkabel. Switche, die so Endgeräte mit Energie versorgen, werden als PSE (Power Sourcing Equipment) bezeichnet, während die versorgten Endgeräte als PD (Powered Device) gekennzeichnet werden. PoE ist ein IEEE-Standard, der aktuell in zwei unterschiedlichen Versionen vorliegt: (a) der bereits seit 2003 verabschiedete Standard 802.3af, der eine Leistungsübertragung von bis zu 15,4W pro Port zulässt, und (b) die aktuelle Version 802.3at mit der Bezeichnung PoE+. Dieser ermöglicht eine Energieübertragung von bis zu 34,2W. Für das angeschlossene Endgerät stehen nach Leitungsverlusten mindestens 25,5W zur Verfügung. Die neuen Switche unterstützen den aktuellen Standard und können auf bis zu vier Ports die volle PoE+-Leistung gleichzeitig zur Verfügung stellen. In Summe stehen also pro Switch über 100W Leistung für die Endgeräte zur Verfügung. Beim Einsatz von PoE-Switchen besteht keine Gefahr von Beschädigungen für nicht PoE-fähige Endgeräte. Bevor die Energieversorgung aktiviert wird, prüft der Switch zunächst, ob das angeschlossene Endgerät eine Versorgung durch PoE zulässt und um welche Leistungsklasse es sich handelt. Dieser Vorgang ist in wenigen Mikrosekunden abgeschlossen. Bei der Integration in GigE-Vision-Systemen entfällt sowohl ein separates Netzteil zur Spannungsversorgung der Kameras als auch die Versorgungsleitung. Daten und Strom teilen sich die bestehende Ethernet-Infrastruktur. Ein weiterer Vorteil ist, das beim Einsatz von GigE mit PoE die vollen 100m Kabellänge bei der Positionierung der Kameras zur Verfügung stehen. Bestehende Installationen können weiterverwendet und nachgerüstet werden.
