Power over Ethernet

Die Vernetzung von Industrieanlagen ist ein wichtiges und zunehmend an Bedeutung gewinnendes Thema im Bereich der Automatisierung

Um Kosten bei der Planung, Verkabelung und Installation von Netzwerken zu sparen, wurde das Verfahren Power over Ethernet (PoE) entwickelt, welches unter IEEE 802.3af standardisiert ist. Die Stromversorgung der Geräte erfolgt direkt über die Datenleitung.

Power over Ethernet (PoE) - IEEE 802.3af

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Die Vernetzung von Industrieanlagen ist ein wichtiges und stetig wachsendes Thema im Bereich der Automatisierung. Nach dem Vorbild der Büronetzwerke hält die Ethernet-Vernetzung nun auch Einzug in die Industrie und ist auf dem besten Weg, bestehende Standards wie Profibus zu ersetzen. Eine Reihe von Unternehmen bietet mittlerweile Netzwerklösungen unter dem Namen Industrial Ethernet an. Das Angebot reicht von kleinen Entry-Level Switches über modulare Gigabit Switches bis hin zu Wireless LAN (WLAN) Access Points.

 

 

Um Installationskosten einzusparen und in der Vernetzung flexibler zu werden, wurde der Standard IEEE 802.3af eingeführt, der eine gemeinsame Übertragung von Daten und Energie über ein Netzwerk ermöglicht. Dies bedeutet, dass statt je einem Kabel für das Datennetz, Energienetz und Telefonnetz (VoIP), nun in Zukunft alles über ein LAN-Kabel geführt werden kann. Im Bürobereich werden bereits erfolgreich Geräte wie IP-Telefone und Access Points mit PoE-Funktionalität eingesetzt. Im Gegensatz zu Büronetzwerken mit sternförmigen Netzwerkstrukturen wird bei industriellen Anwendungen in der Regel ein linienförmiges Netzwerk eingesetzt. Da der Power over Ethernet (PoE) Standard nur eine Punkt zu Punkt-Verbindung beschreibt, ist der Einsatz von PoE in der Industrie beschränkt.

 

 

Grundlagen von PoE

Um Installationskosten einzusparen und in der Vernetzung flexibler zu werden, wurde der Standard IEEE 802.3af eingeführt, der eine gemeinsame Übertragung von Daten und Energie über ein Netzwerk ermöglicht. Die Stromversorgung der Geräte erfolgt direkt über die Datenleitung (z. B. über ein CAT 5/5e Kabel bis 100m). PoE macht die Netzwerkplanung flexibel und unabhängig von Schaltschränken und Steckdosen. Mehrkosten für Strom- und Telefonnetz (VoIP) Verkabelung entfallen. Der Hauptvorteil von Power over Ethernet besteht darin, dass man das Stromversorgungskabel einsparen kann und so auch an schwer zugänglichen Stellen oder in Bereichen, in denen viele Kabel stören würden, Geräte mit Ethernet-Schnittstelle installieren kann.

 

Somit lassen sich zum einen drastische Installationskosten einsparen und zum anderen die Ausfallsicherheit der angeschlossenen Geräte durch Einsatz einer unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV) erhöhen. PoE wird in erster Linie für Endgeräte mit geringem Stromverbrauch verwendet. Die Technik wird typischerweise in IP-Telefonen, Kameras oder in schnurlosen Übertragungsgeräten wie z.B. WLAN-Access-Points oder Bluetooth-Access-Points eingesetzt. PoE kann jedoch auch als redundante Spannungsversorgung für Switches genutzt werden, um so die Ausfallsicherheit eines Netzwerkes zu verbessern. Beispielsweise könnte bei Ausfall der Versorgungsspannung eines Switches, die Energieversorgung über PoE weiter erfolgen, somit lässt sich die Netzwerkverfügbarkeit deutlich erhöhen. PoE ist in vier adrigen sowie acht adrigen Netzwerken einsetzbar. In vier adrigen Netzwerken kann lediglich die Phantomspeisung eingesetzt werden, in acht adrigen Netzwerken kann sowohl Phantom- als auch Spair-Pair-Speisung eingesetzt werden. Power over Ethernet ist von der IEEE in der Norm 802.3af definiert und standardisiert. Es werden zwei Gerätegruppen definiert:

  1. Power over Ethernet PSE (Power Sourcing Equipment): Dieser Gerätetyp fungiert als Stromquelle und versorgt PoE PD Geräte über die Datenleitung mit Strom.
  2. Power over Ethernet PD (Powered Device): Dieser Gerätetyp verbraucht Strom, den er über die Datenleitung von einem PoE PSE Gerät erhält.


Power over Ethernet (PoE)
Logo für Hirschmann Technology SeitePoE ermöglicht es Ihnen, ein mit Strom versorgtes Gerät (PD), wie z. B. eine IP-Kamera, über das Twisted-Pair-Kabel, das gleichzeitig für die Ethernet-Kommunikation verwendet wird, mit Strom zu versorgen. Die PoE Ports unterstützen Power over Ethernet nach IEEE 802.3af und liefern maximal 15,4 Watt pro Twisted-Pair-Port.

 

Power over Ethernet Plus (PoE+)
POE Power over Ethernet Plus LogoPoE+ ist die Weiterentwicklung von PoE nach dem Standard IEEE 802.3at und unterstützt bis zu 30 Watt Während PoE zwei Paare des Twisted-Pair-Kabels benötigt, nutzt PoE+ alle 4 Paare, um Endgeräte zu versorgen, die mehr als 15,4 Watt Strom benötigen 

 

PoE Powered Device (PD)
Logo PoE Power over Ethernet Technologie SeiteEin Power over Ethernet PD (Powered Device) ist ein Gerät, das über PoE oder PoE+ mit dem für seinen Betrieb erforderlichen Strom versorgt wird.

 

 

 

 

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