In einer Welt, die immer stärker auf Konnektivität angewiesen ist, ist eine zuverlässige und effiziente Netzwerktechnologie von großer Bedeutung. Einer der Hauptakteure sind dier Netzwerk Switches. In diesem Artikel stellen wir Ihnen die neuesten Entwicklungen in der Welt der Ethernet-Switches vor, mit denen sich eine leistungsfähige und zuverlässige industrielle Datenkommunikation aufstellen lässt.

Phoenix Contact SPE Switch

Inhalt

 

Ethernet Switches: Entwicklungsstand und Trends

Ethernet-Switches haben seit ihrer Einführung in den 1990er Jahren eine signifikante Entwicklung durchlaufen und sind zu einer kritischen Komponente in modernen Kommunikations-Netzwerken geworden. Heute sind sie mehr als nur die Drehkreuze der industriellen Datenkommunikation. Vielmehr sorgen sie dafür, dass Divices auch untereinander und am Controller vorbei kommunizieren können. Mit dem fortwährenden Fortschritt der Technologie sind Ethernet-Switches immer leistungsfähiger, sicherer und intelligenter geworden. So bietet ein Gigabit Switch höchste Geschwindigkeiten, PoE Switches Daten und Stromlieferung über nur ein Kabel, Software Defined Networking Switches Effizienz im Netzwerk und die KI und maschinelles Lernen machen die Switches intelligent. Ein weiterer Trend ist die SPE Technologie und die verbesserte Cybersicherheit, die mehr fortschrittliche Funktionen in die Switches integriert.

Ethernet Switches Innovationen

Diese Trends und die nachfolgenden Neuheiten zeigen, dass Ethernet-Switches ständig weiterentwickelt werden, um den wachsenden Anforderungen moderner Netzwerke gerecht zu werden.

Switches für robustes Single Pair Ethernet

04.12.2023 | Harting stellt einen neuen Switch für Single Pair Ethernet vor. Der Ha-VIS Econ 4000 M12T1 SPE ist in Schutzart IP67 ausgeführt. Im robusten Metallgehäuse hält er den Widrigkeiten einer rauen Außenumgebung stand. Er ist für Schienenfahrzeuge nach EN 50155 geprüft und sorgt für sichere Daten-Kommunikation auch in schwierigen Industrie-Umgebungen im Innenbereich.

8 Port Gigabit Switches in zwei Versionen

Die Übertragung ist geschützt gegen Vibrationen und Stöße. Sie funktioniert in einem weiten Temperaturbereich von -40° bis +70 °C. Der Switch ist mit 191 x 60 x 42 mm sehr kompakt und verfügt über acht Ports in zwei Versionen:

  1. Mit Gigabit-Uplink zum Ethernet-Netzwerk (M12 X-coded) kann der Switch bis zu 7 SPE-Geräte über 100BaseT1 einbinden.
  2. Mit Gigabit-Uplink ist der Switch als SPE-Schnittstelle mit fünf 100BaseT1- und zwei 1000BaseT1-Ports bestückt.

Neu für einen unmanaged Switch ist die automatische Master/Slave-Konfiguration, die bereits beim Anschluss automatisch zwischen den Kommunikationspartnern Master- und Slave-Rollenverteilung klärt.

Die Ha-VIS Econ 4000 M12T1 Switches sind für den Einsatz in Schienenfahrzeugen, allgemeinen Fahrzeugen und Automatisierung konzipiert. Zu den Zonen mit starken Umwelteinflüssen zählen Anwendungen in Fertigungslinien, in der kamerabasierten Qualitätssicherung, in Fahrgast- und Fahrer-Informations-Systemen, Videoüberwachungen und Ticketing Systems. 

Drei Vorteile auf einen Blick:

  • Zukunftsfähig durch Integration von SPE in industrielle Netzwerke,
  • Zuverlässige Datenübertragung durch Stoß- und Vibrationsfestigkeit in weitem Temperaturbereich,
  • Höhere Lebensdauer durch Schutzart IP67.

Erste Managed Switches für Single Pair Ethernet

03.08.2023 | Mit dem neuen Single Pair Ethernet-Switch (SPE) FL Switch 2303-8SP1 (Bild oben) von Phoenix Contact lassen sich Sensoren und Feldgeräte direkt in Ethernet-Netzwerke integrieren.

Die ersten managed Switche mit SPE Schnittstelle unterstützen auf acht Ports Single Pair Ethernet mit dem universell einsetzbaren 10Base-T1L-Standard, der Distanzen bis 1000 m erlaubt. Angebundene Geräte wie Sensoren oder Feldgeräte werden von den 8 Port Switches optional über das Zweidrahtkabel mit dem PoDL-Standard (Power over Data Line) und der 24 V DC Power Class 11 versorgt. Sensoren in Produktion, Infrastruktur und Gebäudeautomation können so direkt, einfach und ohne Gateways in das Ethernet-Netzwerk integriert werden.

Zur Anbindung an das überlagerte Netzwerk in Stern-, Ring- und Linientopologie stehen drei klassische Ethernet-Ports mit 100 MBit/s/1000 MBit/s zur Verfügung. Die Managed Switches eignen sich besonders für Automatisierungs-Protokolle wie Profinet. Zudem unterstützen sie Netzwerkredundanz und relevante Security Features.

Ethernet Switch und Medienkonverter in Eplan integrieren

23.02.2021 | Mehr als 20 Ethernet Switches und Ethernet Medienkonverter von EKS Engel sind jetzt im Eplan Data Portal gelistet worden. So kann z. B. ein Switch nathlos in ein Eplan Projekt integriert werden. U. a. Maschinen und Anlagenbauer kommen damit der virtuellen Entwicklung und Konstruktion einen Schritt näher. Die neue Listung im Eplan Data Portal betrifft merhere Produktfamilien.

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Schock- und vibrationsfeste Switches und Router

10.01.2023 | Efco präsentiert unter dem Markennamen Eagle-Net (Bild oben) seine neu entwickelten, zuverlässigen Switches und Router für den industriellen Dauereinsatz. Diese sind benutzerfreundlich, bieten eine redundante Stromversorgung, einen erweiterten Temperaturbereich von -40 bis +75 °C, die Option für Glasfaser-Konnektivität und die Möglichkeit des direkten Einbaus in eine Hutschiene.

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Mit Managed Ethernet Switch intuitiv Netzwerke überwachen

05.11.2020 | Für die Kommunikationsinfrastruktur in der Industrie Automatisierung und Gebäudeautomation bringt Wago einen neuen Ethernet Switch auf den Markt. Mit diesem Lean Managed Switch lassen sich Netzwerke sicher und robust installieren. Die Netzwerk Switches sind hoch verfügbar und sehr sicher. Zudem bieten die Netzwerk Switches neue Funktionen für die Netzwerkdiagnose.

Die Switch Reihe gibt es mit 8 oder 16 Kupferports, mit Übertragungsraten von bis zu 1000 Mbit/s. Optional bietet Wago Geräte mit zwei zusätzlichen SFP-Slots (100/1000 Mbit/s) für z. B. den Anschluss von Lichtwellenleitern an. Eine Version mit Power over Ethernet (PoE) Funktionalität ermöglicht eine Energieversorgung von angeschlossenen PoE Geräten bei einer für Schaltschrank typischen Versorgungsspannung von DC 24 V. Die Leistungsabgabe pro PoE Port beträgt bis zu 30 W.

Ethernet Switch mit intuitiver Benutzerschnittstelle

Auf die intuitiv und einfach zu bedienende Benutzerschnittstelle hat Wago besonders Wert gelegt. Mit dem Web-Based-Management lassen sich Installation, Inbetriebnahme und Diagnose auch ohne besondere IT-Kenntnisse durchführen. Der Anwender gibt in einem Standardbrowser die IP-Adresse vom Ethernet-Switch ein und gelangt anschließend in das Diagnose-Dashboard bzw. die Netzwerkansicht (Topology Map). Die Ethernet Switch Diagnoseseite gestattet eine schnelle Fehlersuche im System.


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In Ampelfarben wird der Verbindungsstatus angezeigt, wenn die Maus auf die Verbindung bewegt wird. Der Anwender sieht Bandbreite, Auslastung und mögliche Übertragungsfehler.

Während der Inbetriebnahme können die Netzwerkteilnehmer einfach angelernt werden. Ist die Verbindung an den Ports physikalisch hergestellt, werden mit Klick auf den Einlernbutton die Teilnehmer registriert. Die Identifikation geschieht über LLDP oder die MAC-Adresse der angeschlossenen Geräte. Zieht der User einen Stecker am Switch ab, wird der Port rot im Diagnose-Dashboard angezeigt.

Lean Managed Switch lokalisiert Wackelkontakte

Leicht zu bedienen im Diagnose-Dashboard ist auch die Wackelkontakt Funktion. In einer Port-Link-Down-Statistik werden alle Übertragungsfehler für alle Ports protokolliert. Werden beispielsweise durch fehlerhafte Stecker Wackelkontakte ausgelöst, lassen die sich schnell lokalisieren und beheben. 


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Die Lean Managed Switches bieten weitere zahlreiche Features für die Erhöhung von Sicherheit, Verfügbarkeit und Robustheit in den Netzwerken. Die Bedienkonzepte und Hardware der neuen Ethernet Switches wurden für die Bedürfnisse der Automatisierung und Gebäudetechnik konzipiert.

Neben dem einfachen Bedienkonzept zählt hierzu die Hutschienenmontage, geringe geometrische Abmessungen und ein erweiterte Temperaturbereich von -40° bis +60 °C. Eine redundante Spannungsversorgung sorgt für hohe Verfügbarkeit. Jedes Gehäuse ist mit einem 2D-Barcode mit Links zu Bedienanleitung, Datenblatt und Support ausgestattet.

High-Performance Ethernet Switch für durchgängige Vernetzung

07.08.2020 | Für die zunehmende Bildverarbeitung in industriellen Applikationen präsentiert die Harting Technologiegruppe seine neue Ethernet Switch Baureihe. Mit ihr lassen sich performante Gigabit Ethernet Vernetzungen Plug-and-play aufbauen. Dank IX Industrial Interface können auf kleinstem Raum datenintensive Applikationen und damit eine durchgängige Vernetzung realisiert werden.

In allen Industriebranchen gewinnen bildgebende Prozesse zu Überwachung und Qualitätssicherung von Maschinen und Anlagen immer mehr an Bedeutung. Die Kameras bieten zunehmend höhere Auflösungen und werden dabei immer kleiner.

Switch mit Interface für Miniaturisierung

Harting hat für die durchgängige Vernetzung von Maschinen-Beobachtung und -Diagnose die neue unmanaged Switch Baureihe eCon 2000GX-I-A entwickelt. Diese hoch performanten Gigabit-Switches werden über das Interface ix Industrial zur Verfügung gestellt. Die Geräte sind kompakt und ultraflach – bestens geeignet für enge Einbauräume.


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Die IP30 Netzwerk Switches im ix Industrial Interface gibt es in Ausführungen für die Anbringung auf der DIN-Rail oder zur direkten Wandmontage. Die IX Industrial Ethernet Schnittstelle der Geräte ist nach IEC genormt und unterstützt das Ziel der Miniaturisierung – nicht nur bei Bildsensoren.

Ethernet Switch von Indu-Sol für Netzwerk Instandhaltung

10.07.2020 | Zum sicheren Betrieb industrieller Netzwerke sollte der Betreiber zu jeder Zeit dessen Zustand kennen. Mit dem Profinet zertifizierten Industrial Ethernet Switch Promesh P10 von Indu-Sol lassen sich die Kommunikation in homogenen, heterogenen und konvergenten Netzen zuverlässig regeln und die Qualität der Leitungen permanent überwachen.

Im neuen Switch sind eine Schirmstrom-Messung und eine Leitungsdiagnose implementiert. Die realen Signale werden dazu in ihrer Form erfasst und einer speziellen Daten-Matrix zugeführt. Zusammen mit einer Künstlichen Intelligenz ähnlichen Analyse können anhand der Übertragungsqualität der Signale eindeutige Rückschlüsse auf die Leitungsqualität gezogen werden.

Ethernet Switch zur präventiven Instandhaltung

Bei der Inbetriebnahme liefert die Leitungsdiagnose Informationen über die Qualität der Verbindung. Sie gestattet auch über den gesamten Lebenszyklus der Anlage eine vollautomatisierte, präventive Instandhaltung der Netzwerkverbindung. Damit löst sie die bisherige Leitungszertifizierung ab.


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Bei sporadisch nicht reproduzierbaren Ereignissen lässt sich anhand der permanenten Überwachung schnell klären, ob eine defekte Leitung oder EMV-Einflüsse die Ursache waren oder der Fehler an anderer Stelle gesucht werden muss.

Der Industrial Ethernet Switch ist zur Zeit der einzige am Markt, der eine permanente Leitungsdiagnose ermöglicht. Mit ihm wird die Alterung der Leitung nachvollziehbar. Ein zyklischer Austausch von Leitungen auf Verdacht hin kann durch vorausschauende Wartung ersetzt werden. Zudem sinken die Instandhaltungskosten dank planbarer Wartungsintervalle deutlich.

Übertragungsraten von bis zu 2,5 Gbit/s

Der Promesh P10 hat acht RJ45 Ports und zwei SFP Slots. Er bietet Übertragungsraten von bis zu 2,5 Gbit/s, eine Backplane Kapazität von 51,2 Gbit/s sowie einen Throughput von 19,3 Mpps. Die Buffer Size liegt bei 2 MBit und die Buffer Pagesize bei 256 Byte.


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Der Switch verfügt über zahlreiche Diagnosefunktionen: Leitungsdiagnose und Ableitstromüberwachung, Portstatistiken wie Errors, Discards, Netzlast/ms oder Nachbarschaft. Die Ableitströme werden mit einer Abtastrate von 25 KHz überwacht in einem Messbereich von 0 bis 10 A bei einer Auflösung von 1 mA. Zudem ist Diagnose von Versorgungsspannung bei Temperaturen von -40° bis +60 °C bei einer Auflösung von 1 °C möglich, ebenso Port Mirroring von eingehenden oder ein- und ausgehenden Paketen.

Managed Ethernet Switch mit GBit-Highspeed-Backbone

09.03.2020 | Turck hat einen kompakten 10 Ports Managed Ethernet Switch in Schutzart IP67 vorgestellt. Mit den robusten TBEN-L-SE-M2 Switches lassen sich aufgrund höchster Datenraten bis 1 Gigabit/s zum Beispiel Kamera Anwendungen deutlich beschleunigen. Eine Highspeed-Link-up-Funktion unterstützt schnelle Werkzeugwechsel in weniger 150 ms für minimalste Taktzeiten im Roboter. Der Switch lässt sich dezentral direkt im Feld montieren.

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Gigabit Switch zur Vernetzung von Stromzählern in Haushalten

21.01.2020 | EKS Engel zeigt einen neuen Industrial Ethernet Switches e-light-1100-4AC Ausführung 16TX/1FX und 8TX/1FX. Der 16 oder 8 Port Gigabit Switch wurde für den direkten Betrieb mit Netzspannung 230 VAC entwickelt. Die beiden Ausführungen eignen sich somit z. B. in der Gebäudetechnik für wirtschaftliche Lösungen zur Vernetzung von Stromzählern in Haushalten. 

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Unmanaged Ethernet-Switches mit höchster Portdichte

08.11.2019 | Die neuen Ethernet Switches von Weidmüller sind speziell für kleinere Industrienetzwerke entwickelt worden. Sie bietet eine sichere, zuverlässige Kommunikation zwischen Ethernet-basierten Maschinen und Anlagen sowie die Anbindung von Ethernet Geräten an ein übergeordnetes Netz.

Mit den unmanaged Plug-and-Play-Switches können Netzwerkverbindungen direkt auf mehrere Geräte erweitert werden. Die Netzwerk Switches mit 5 bis 24 Ports machen die Vorteile der standardisierten Ethernet-Kommunikation wie auch der industriellen Automatisierungstechnik nutzbar.

Je nach Ausführung sind die Switches mit einer Vielzahl kombinierbarer Schnittstellen – Kupfer oder LWL – versehen, sodass unterschiedliche Medien genutzt und somit auch große Entfernungen überbrückt werden können. Durch das robuste Gehäusedesign und die hohe Portdichte bei besonders kleinen Abmessungen kann der Platz im Schaltschrank optimal genutzt werden. Dies gilt insbesondere für den 5-Port Switch, einer der kleinsten Switche in Bezug auf die Packungsdichte. In der größten Ausbaustufe stehen 24 Ports zur Verfügung.

Der Temperaturbereich umfasst -40° bis +75 °C. Integrierten LEDs gestatten eine einfache Anzeige von Geschwindigkeit und Status der Ports. Multimode oder Singlemode, 500 Meter oder bis zu 20 km – die SFP-Slots erlauben einen flexiblen Einsatz.

Mit Gigabit Switch vom Sensor bis in die Cloud – Interview

28.11.2019 | Christian Gieseler, Entwicklungsleiter bei EKS Engel stellt den neuen Gigabit Switch vor und geht auf die Retrofit-Möglichkeiten des Unternehmens ein. Das Interview wurde auf der SPS in Nürnberg gegeben. Folgende Fragen haben wir unter anderem gestellt: Was kann der neue Gigabit Switch e-light-4GM noch, außer dass er sehr schlank ist?

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Ultraschmaler Managed Gigabit Swich für den Schaltschrank

09.10.2019 | EKS Engel stellt den neuen Managed Gigabit Switch e-Light-4G-M vor, der insbesondere für die Industrie- und Gebäudeautomatisierung, intelligente Transportsysteme sowie Smart-City-Anwendungen entwickelt wurde. Da er nur 30 mm breit ist, ermöglicht dieser Switch, der Profinet unterstützt und für TSN vorbereitet ist, eine hohe Packungsdichte im Schaltschrank und reduziert so die Betriebskosten.

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In Lichtmasten montierbare Outdoor Glasfaserverkabelung

02.09.2019 | EKS Engel macht mit seiner neuen Version des Outdoor-Glasfaserverkabelungssystems Pe-Light die Vernetzung IP-fähiger Endgeräte mit Gigabit-Geschwindigkeit und High-Power-PoE möglich. Das System lässt sich in Lichtmasten aus Metall montieren. Herzstück ist ein Managed Switch, der über eine webbasierte Bedienoberfläche verwaltet werden kann.

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Häufige Fragen

Was ist ein Switch einfach erklärt?

Switches sind nicht länger einfach nur Drehkreuze der Datenkommunikation, sondern das Rückgrat der vernetzten Industrie. Doch welche sind die richtigen für die individuellen Anforderungen an das eigene Netzwerk? Für diese Entscheidung lohnt es sich, die Funktionsweise dieser intelligenten Infrastrukturkomponenten zu verstehen. Indu-Sol zeigt anhand einer leicht verständlichen Analogie zu einem Logistikzentrum, warum und wie eine stabile und zuverlässige Kommunikation nur durch den Einsatz leistungsfähiger Switches sichergestellt werden kann.



Wann brauche ich einen Switch?

Ein Switch kommt bei einer Netzwerkerweiterung zum Einsatz, wenn mehr Geräte in einem Netzwerk mit einander kommunizieren sollen, als der Router unterstützt. Auch lässt sich mit einem Netzwerk Switch die Netzwerkleistung verbessern, indem das Netzwerk z. B. in kleinere Segmente aufgeteilt wird. Mit Managed Switches lassen sich zudem komplexe Netzwerke kontrollieren.

Was macht ein Ethernet Switch?

Ein Ethernet Switch spielt eine entscheidende Rolle in modernen Computernetzwerken, indem er den Versand und Verkehr von Daten effizient steuert und die Kommunikation zwischen den Geräten ermöglicht. Dabei agiert er als Vermittlungsstelle für den Datenverkehr innerhalb eines Netzwerks. Er empfängt Daten von verschiedenen angeschlossenen Geräten und leitet sie an das entsprechende Ziel weiter. Dabei nutzt der Netzwerk Switch die MAC-Adressen der Geräte, um die Lieferung der Datenpakete zu adressieren und an die richtige Schnittstelle zu senden. Effizient wird die Datenübertragung dadurch, dass der Switch einzelne Ports verwendet, um den Datenverkehr zu segmentieren. So lassen sich Daten gleichzeitig und voneinander unabhängig übertragen. Datenkollisionen werden vermieden und die Geräte können direkt miteinander kommunizieren.

Welche Ethernet-Switches gibt es? 

  1. Unmanaged Switches erfordern keine Konfiguration und sind geeignet für kleinere Netzwerke oder Heimnetzwerke.
  2. Managed Switches bieten erweiterte Funktionen wie Port-Überwachung, VLAN-Konfiguration und Quality of Service (QoS)-Einstellungen. Sie eignen sich für größere Unternehmensnetzwerke.
  3. Power over Ethernet (PoE) Switches ermöglichen die Stromversorgung von Geräten über das Ethernet-Kabel. Sie sind besonders nützlich für IP-Kamera, W-LAN-Anschlüsse und VoIP-Telefon.
  4. Gigabit Switches unterstützen Geschwindigkeiten von bis zu 1 Gigabit pro Sekunde (Gbps) und bieten eine höhere Bandbreite für schnelle Datenübertragungen.
  5. Layer 3 Switches bieten Routing-Funktionen auf der Netzwerkschicht und ermöglichen die Kommunikation zwischen verschiedenen Subnetzen.
  6. Industrial Ethernet Switches sind für den Einsatz in rauen Umgebungen wie Fabrikautomation oder Prozessindustrie ausgelegt und bieten erweiterte Funktionen wie Stoßfestigkeit, erweiterten Temperaturbereich und redundante Stromversorgung.

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Autorenangabe
Angela Struck

Angela Struck ist Chefredakteurin des developmentscouts und freie Journalistin sowie Geschäftsführerin der Presse Service Büro GbR in Ried.