5 Fehler, die es zu vermeiden gilt, bei der Auswahl von Kabeln für analoge Signale

Während die digitale Technologie allmählich die Prozess- und Fertigungsindustrie dominiert, ist die Backbone-Verkabelung, die diese Prozesse unterstützt, nach wie vor auf analoge Signale angewiesen.

Betrachten wir zum Beispiel ein Polyethylenwerk. Konservativ betrachtet könnte eine einzige Einrichtung allein mehr als 50.000 Instrumente beinhalten, die alle konstante Datenpunkte ausgeben. Einige dieser Daten sind für Sicherheit und Produktivität von entscheidender Bedeutung – wie z. B. der Messwert eines Druckmessumformers, der ein Ventil steuert, das Material in einen Raffineriebehälter einspeist. Wenn dieser Messwert nicht korrekt übertragen wird, kann dies zu Schäden führen.

Ganz gleich, ob es sich um die digitale Datenübernahme von Druckmesswerten von Behältern, Temperaturmesswerten von Thermoelementen oder den Status eines Druckschalters handelt – die Grundlage bleibt die gleiche: bewährte Analogtechnik.

Viele Industriestandorte – wie z.B. große Prozessfertigungsanlagen – tendieren zu einer Mischung aus analogen und digitalen Kabeln, einschließlich Single Pair Ethernet (SPE). Digitale Signale und Kabel ersetzen nicht unbedingt die analogen, sondern arbeiten Hand in Hand mit ihnen.

In der Vergangenheit wurden analoge und digitale Kabel in Verteilerschränken zusammengeführt und über ein großes mehrpaariges Kabel wieder in das zentrale Steuerungssystem zurückgeführt. Heute werden die Kabel in einen Schaltschrank zusammengeführt, in digitale Signale umgewandelt und über digitale Medien wieder in das zentrale Steuerungssystem zurückgeführt Doch selbst in diesen Situationen ist die Endverbindung zu den Instrumenten (zum größten Teil) noch immer analog.

Aufgrund der anhaltenden Bedeutung analoger Signale in der heutigen Produktionsumgebung ist die Auswahl der analogen Kabel entscheidend. Elektrische Parameter und Konstruktionsmerkmale bestimmen das Leistungsniveau des Kabels sowie seine Störfestigkeit und Langlebigkeit.

Wichtige elektrische Parameter, die es zu berücksichtigen gilt

Kapazität und Widerstand sind zwei gute Beispiele für wichtige Attribute.

Je höher die Kapazität eines Kabels (seine Fähigkeit, Ladung zu speichern), desto geringer seine Zuverlässigkeit und damit seine Leistung. Eine niedrige Kapazität unterstützt eine bessere Signalübertragung, was zu einer reduzierten Dämpfung (Einfügedämpfung) führt und damit die Fähigkeit bietet, das Signal über längere Distanzen ohne Abschwächung zu übertragen.

Ein Kabel mit niedrigem Widerstand wandelt weniger Leistung in Wärme um, sodass mehr am Ziel ankommt. Einfach gesagt: Ein Kabel mit niedrigem Widerstand sorgt dafür, dass mehr Signale übertragen werden.

5 häufige Fehler, die bei der Auswahl von Kabeln für analoge Signale zu vermeiden sind

Wir unterstützen Industrieumgebungen seit Jahrzehnten bei der Auswahl von Kabel- und Verbindungslösungen für analoge Anwendungen. Dabei konnten wir diese fünf häufigen Fehler beobachten. Diese können sich negativ auf Produktivität, Sicherheit und das Betriebsergebnis auswirken.

Fehler Nr. 1: Immer das kleinste Kabel wählen

Die Kabelgröße ist wichtig. Industriebetriebe wählen oft Kabel mit dem kleinsten Durchmesser, weil diese am kostengünstigsten und einfacher zu handhaben sind. Allerdings sind bei kleinen Kabeln auch die Signalverluste am höchsten, was eine Abnahme der Signalstärke bedeutet.

Bei langen Kabelstrecken ist der Durchmesser noch wichtiger. Je größer der Kabeldurchmesser, desto weiter können Daten übertragen werden, bevor ein Signalabfall auftritt. Bei Kabeln mit größerem Durchmesser ist auch der Widerstand geringer.

Fehler Nr. 2: Verwendung von Kabeln mit hohem Widerstand

Kabel mit hohem Widerstand können sich negativ auf die Genauigkeit Ihrer Geräte auswirken, da sie die Dauer beeinflussen, die ein Signal benötigt, um sein endgültiges Ziel zu erreichen.

Fehler Nr. 3: Einsatz ungeschirmter Kabel in lauten Umgebungen

Industrie- und Fertigungsumgebungen sind oftmals laut: Vibrationen, schwere Maschinen und Motoren können die Leistung von Kabeln beeinflussen. Dennoch werden in diesen Anlagen häufig ungeschirmte Kabel verwendet. Da ungeschirmte Kabel weniger immun gegen Rauschen sind, wird ihre Leistung beeinträchtigt und es können Fehler auftreten.

Fehler Nr. 4: Ignorieren der chemischen Widerstandsfähigkeit

Neben Lärm ist ein weiterer häufiger Faktor in industriellen Umgebungen die Präsenz von Chemikalien: Säuren, Alkohole, Kraftstoffe usw. Die Verwendung eines chemikalienbeständigen Kabels ist nicht immer ausreichend. Es ist wichtig, sicherzustellen, dass Ihre Kabel die richtige chemische Beständigkeit für Ihre spezifische Anwendung aufweisen. Wenn in Ihrer Umgebung beispielsweise Azeton verwendet wird, sollten Sie sicherstellen, dass das ausgewählte Kabel dagegen unempfindlich ist und über eine Ummantelung verfügt, die das Kabel schützt.

Fehler Nr. 5: Verwendung von Kabeln für den Innenbereich in Außenanwendungen

Es gibt einen Grund für den unterschiedlichen Aufbau von Innen- und Außenkabeln: Jedes ist für spezifische Bedingungen ausgelegt. Manchmal werden jedoch Kabel für den Innenbereich verwendet, wo Kabel für den Außenbereich erforderlich sind – insbesondere an der Geräteanschlussstelle, an der das Kabel freiliegt.

Die Verwendung von Innenkabeln im Freien führt zu Verschleiß und einem raschen Leistungsabfall bei Sonneneinstrahlung. Sie sind nicht dafür konstruiert, externen Faktoren wie Temperaturschwankungen, Luftfeuchtigkeit, Kondensation, Wind, Feuchtigkeit usw. standzuhalten.

Vergessen Sie nicht die analoge Technik!

Der Weg der Industrie in die digitale Welt ist zweifellos spannend – und birgt viel Potenzial in puncto Sicherheit, Produktivität und Kostenoptimierung. Während Sie Ihre Anlage auf digitale Technologie vorbereiten, vergessen Sie nicht die Verkabelung, die Ihre analogen Signale und Technologien unterstützt. Sie ist genauso wichtig!

Senden Sie uns Ihre Fragen, wenn Sie Hilfe bei der Auswahl des richtigen Kabels für Ihre spezielle Anwendung benötigen. Wir helfen Ihnen gerne! (Sehen Sie sich auch dieses Video an. Es ist ein guter Einstieg!)