Die ‚Registered Jack‘ (kurz RJ)-Steckverbinder feierten ihr Debüt in den 1970er-Jahren als Steckverbinder für Telefonschnittstellen. Seitdem ist ihre Verbreitung stetig gewachsen. Unter der Vielzahl der RJ-Varianten wie z.B. RJ11, RJ14 und RJ45 ist die letztgenannte die wohl am häufigsten verbreitete Variante, wenn es um kabelbasierte Ethernet-Verbindungen geht. RJ45-Schnittstellen finden sich heutzutage in jedem Haushalt: vom DSL-Router, PC, Laptop, über Smart-TV bis hin zu Smart-Home-Devices und intelligenter Gebäudesteuerung. Gründe für die breite Etablierung sind die Popularität sowie die weltweite Verfügbarkeit an Komponenten und Varianten zu attraktiven Preisen.
Evolution der Telekommunikationssteckverbinder
Vom ursprünglichen RJ-Telefonstandard über den Consumer-Bereich mit nur teilweise geschirmten Steckverbindern folgten vollumfänglich geschirmte RJ45-Komponenten für erweiterte Anwendungsgebiete und immer größere Übertragungsgeschwindigkeiten. Der Korridor für die Evolution an Modifikationen und Optimierungen der RJ45-Buchsen und RJ45-Stecker ist in den jeweiligen Normen und Standards gegeben. Jedoch enthalten sie entsprechende Toleranzen, die bei ungünstiger Auslegung in Kombination zwischen Stecker und Buchse zu einer potenziell instabilen Verbindung führen können. Das mag etwa bei Anwendungen im Consumerbereich akzeptabel sein und nicht zwingend zum Tragen kommen. Smart-TV oder DSL-Router sind in der Regel auch keinen Vibrationen und andauernden Bewegungskräften ausgesetzt, die Verbindungsabbrüche hervorrufen können. Im erweiterten Anwendungsbereich, wie bei Industrieapplikationen, sind Bewegungen oder Vibrationen an Komponenten oder der Kabelstrecke eher die Regel als die Ausnahme. Eine nicht aufeinander abgestimmte Kombination aus RJ45-Buchse, -Patchkabel und -Stecker kann zu Fehlfunktionen bis hin zum Ausfall der Komponente, Anlage oder des Systems führen.
Ein Praxisbeispiel
Ein einfaches Beispiel aus der Praxis ist eine industrielle Sortieranlage, die in Kombination von optischen Sensoren und Wiegezellen über eine Förderstrecke mit Schleusen die vollautomatische Sortierung von Gemüseprodukten durchführt. Bewertet werden hierbei Form, Qualität und Gewicht zur Ausschleusung bei Qualitätsmängeln oder Weitertransport zur automatischen Sortierung nach Gewicht in die jeweilige Verpackungseinheit. Die Anlage wies im Regelbetrieb fortlaufend Störungen auf. Kostspielige Produktionsausfälle durch Maschinenstillstände und aufwändige Fehleranalysen ergaben schließlich instabile Datenverbindungen der RJ45-Schnittstellen am System.
Lösung für zuverlässige RJ45-Verbindungen
Fehleranalysen, wie im vorherigen Beispiel, bedeuten Zeit, Kosten, verärgerte Kunden und speziell im Feldeinsatz viele Nerven aller Beteiligten. Zum sicheren Ausschluss solcher Situationen müssen Anlagen- und Maschinenbauer die RJ45-Buchsen, die -Patchkabel und -Stecker im Vorfeld zur Design-Phase in Kombination zueinander testen und qualifizieren. Häufig wird diesem Teil zu wenig Beachtung geschenkt, mit entsprechendem Risiko. Phoenix Contact entwickelte und etablierte mit dem RJ45-Industrial-Connection-System eine perfekt aufeinander abgestimmte Lösung zwischen den RJ45-Komponenten.
Auch im rauen Umfeld: stabile RJ45-Datenverbindungen
Das Knowhow steckt hierbei im Detail: So wurde unter anderem die Einstecktiefe in Kombination der Federkontakte optimiert, zudem kommen spezielle Andruckfedern zum Einsatz. Durch das Perfektionieren des mechanischen Zusammenspiels zwischen den RJ45-Industrial-Buchsen, den feldkonfektionierbaren RJ45-Industrial-Steckverbindern und den RJ45-Steckverbindern der Industrial-Patch-Kabel ist es gelungen, stabile RJ45-Datenverbindungen für raue bis extreme Bedingungen zu ermöglichen. Vibrationen von bis zu 20g werden ebenso gemeistert, wie Schocks von bis zu 50g. Ein weiteres Augenmerk lag bei der Entwicklung und Umsetzung auf der Einhaltung der RJ45-Norm des RJ45-Industrial-Connection-Systems, um somit die Kompatibilität zu bestehenden und allgemein verfügbaren RJ45-Komponenten sicherzustellen.
Robuste RJ45-Komponenten
Hierbei erfüllen die RJ45-Industrial-Komponenten alle gängigen industriellen Anforderungen und überzeugen neben ihrer Robustheit und Zuverlässigkeit mit einschlägigen Leistungsdaten. Die Buchsen ermöglichen Übertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 10GBit/s. Sie sind sowohl als THT- als auch als THR-Varianten mit unterschiedlichen Pinlängen verfügbar. Spezielle Materialien bei Gehäuse und optionalen LEDs ermöglichen den Betrieb in einem erweiterten Temperaturbereich. Die Steckverbinder erfüllen Standards bis hin zu Cat6A. Sie sind ausgestattet mit IDC-Schneidklemmen und können ohne Spezialwerkzeug zeitsparend im Feld konfektioniert werden. Die Patch-Kabel erfüllen Standards bis hin zu Cat6A, sind in verschiedenen Längen, Ausführungen und fünf Kabelabgangsrichtungen verfügbar.
Immer neue Anwendungsbereiche
Die Digitalisierung und der zunehmende industrielle Automatisierungsgrad steigern den Bedarf an industrietauglichen RJ45-Schnittstellen. Feldbusse werden abgelöst, der Anteil ethernetbasierter Kommunikation wächst stetig. Die Erschließung von immer neuen RJ45-Anwendungsbereichen in Kombination mit Themen wie IIoT oder Industrie 4.0 stellen Entwickler und Anwender fortlaufend vor neue Herausforderungen. Durch die Auswahl von aufeinander abgestimmten RJ45-Komponenten werden häufige Fehlerquellen im Vorfeld vermieden. Aufwändige Funktions- und Qualifizierungsprüfungen werden so auf ein Minimum reduziert, das Risiko von unplanmäßigen Nacharbeiten und Revisionierungen signifikant verringert, somit die Kosten gesenkt und die Kundenzufriedenheit gesteigert.
