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Schnittstellen
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USB-Schnittstelle
1995 entwickelte Intel in Zusammenarbeit mit Unternehmen der IT-Branche den USB-Standard
(Universal Serial Bus). Die im Jahr 2000 eingeführte Weiterentwicklung USB 2.0 erhöhte die Über-
tragungsgeschwindigkeit von 12 MBit/s auf 480 MBit/s. 2008 kam dann USB 3.0 für Geschwindig-
keiten bis 5 GBit/s auf den Markt. Die Datenübertragung erfolgt differentiell über ein verdrilltes
Aderpaar. Die maximale Kabellänge zwischen zwei Geräten darf 5 m nicht überschreiten.
Trotz der Bezeichnung ist USB kein physischer Datenbus, sondern eher eine Punkt-zu-Punkt-
Schnittstelle. Der Begriff „Bus" im Namen USB bezieht sich nur auf die Struktur, mit der ein Netz-
werk aufgebaut werden kann. Die USB-Spezifikation sieht einen zentralen Host (Master) vor, der
den Anschluss von bis zu 127 verschiedenen Geräte ermöglicht. Ein Port ermöglicht jeweils nur
den Anschluss eines Geräts. Um mehrere Geräte an einen Port anzuschließen, ist ein zusätzlicher
Hub erforderlich.
Ethernet-Schnittstelle
Die Entwicklung des Ethernet-Standards erfolgte bereits in den frühen 1970er-Jahren. Seit
damals hat sich Ethernet in verschiedenen Produkten und Bereichen immer weiter durchgesetzt.
Eingang in den Automationsbereich fand Ethernet in den 1990er-Jahren aufgrund von Protokol-
len wie: MAP, Modbus TCP und EtherNet/IP. Ethernet funktioniert üblicherweise mit 100 MBit/s
über STP-Kabel (geschirmte verdrillte Aderpaare). Varianten dazu sind drahtlose Verbindungen,
Glasfaserkabel oder andere Medien. Der Vorteil von Ethernet besteht nicht nur in der schnellen
Geschwindigkeit und den standardisierten Kabeln und Steckverbindern, sondern auch in der
Möglichkeit, auf die in den Automationsgeräten vorhandenen Daten aus dem Büronetzwerk zu-
zugreifen. Dadurch lässt sich der aktuelle Zustand von überall im Werk, sogar von einem anderen
Kontinent aus, auslesen und gegebenenfalls beeinflussen.
Die Tatsache, dass alle Ethernet-Protokolle auf Ethernet basieren, bedeutet jedoch nicht, dass
der Einsatz verschiedener Ethernet-Technologien in ein und demselben Netzwerk möglich ist.
Aufgrund von Technologien, die die Arbitrierung ändern oder strenge Timing-Anforderungen
haben, ist eine Kombination der Technologien unmöglich. Heutzutage sind die am weitesten
verbreiteten Technologien PROFINET, EtherNet/IP, Modbus TCP, POWERLINK und EtherCAT. Diese
Technologien haben heute einen Marktanteil von mehr als 90 % bei Neuinstallationen.
8.3 Standardisierte serielle Schnittstellen in Frequenzumrichtern
Heutzutage haben Frequenzumrichter standardmäßig eine serielle Schnittstelle für den
Anschluss an ein Netzwerk.
Sie unterstützen generell verschiedene standardisierte Protokolle zusätzlich zu unveröffentlich-
ten, herstellerspezifischen (geschützten) Protokollen. Physisch basieren diese Schnittstellen oft
auf der Spezifikation für die RS485-Schnittstelle.
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