Computer mit höchster Performance für industrielle Bildverarbeitung

Lüfterloser Embedded PC für industrielle Bildverarbeitung IBV

Für industrielle Bildverarbeitungssysteme (IBV) werden robuste Computer mit hoher Performance benötigt. Hierbei geht es darum die Daten der Kameras direkt an der Maschine und Anlage in rauen Umgebungen 24/7 zu verarbeiten. Die Kameras für die Bildverarbeitung z.B. von Cognex und Keyence sollten direkt an den Computer angeschlossen werden.

Alderamin – Hochleistungsrechner mit PoE+ für die direkte Anbindung von Bildverabeitungssystemen

Viele Schnittstellen am Computer für direkte Anbindung von Cognex und Keyence Kameras
Viele Schnittstellen am Computer für direkte Anbindung von Cognex und Keyence Kameras

Bildverarbeitungssysteme können direkt an den Industrie PC Alderamin angeschlossen werden. Hierfür verfügt das Embedded System über 4x PoE+ Gigabit Ethernet Ports nach dem Standard IEEE 802.3at. PoE steht für Power over Ethernet. Hierbei wird für Daten und Strom nur ein Kabel benötigt. Die Kameras für die Bildverarbeitung können also mit einem normalen Netzwerkkabel direkt an den Computer angeschlossen werden und brauchen keinen zusätzlichen Anschluss für Strom.

i7 Skylake - Performance für Bildverarbeitungsysteme
i7 Skylake – Performance für Bildverarbeitungsysteme

Der Alderamin hat dabei so viel Rechenleistung das selbst aufwendige Bildverarbeitungssysteme kein Problem darstellen. Mit 32 GB DDR4 Arbeitsspeicher und Intel i7 Skylake Prozessor der 6ten Generation kann das lüfterlose System jede Anwendung einfach meistern.

CPU Benchmark wurde mit Passmark Performance Test 8.0 unter Windows 7 64 Bit ausgeführt
CPU Benchmark wurde mit Passmark Performance Test 8.0 unter Windows 7 64 Bit ausgeführt

Alderamin – Robuste Lösung mit vielen Schnittstellen

Der Alderamin verfügt neben den 4 PoE+ Gigabit Ethernet Ports auch noch über zwei weitere Gigabit Ethernet Ports, 4 USB 3.0 Ports, 4 USB 2.0 Ports, 2 Display Ports, 1 HDMI Port und 1 VGA Ports sowie 3 serielle COM Ports (RS-232/422/485). Zudem verfügt das System über die Möglichkeit zur Erweiterung mit einer PCIe Steckkarte z.B. zur Anbindung von Feldbussen wie Profinet, Profibus, EtherCAT, Ethernet/IP etc.

Erweiterung auf der Rückseite über PCIe
Erweiterung auf der Rückseite über PCIe

Perfekter Partner für Bildverarbeitungssysteme (IBV) von Keyence und Cognex

Durch die vielen Möglichkeiten und die hohe Rechenleistung ist der Alderamin der perfekte Partner für industrielle Bildverarbeitungssystem z.B. von Keyence und In-Sight Cognex. Die hohe Rechenleistung machen den Embedded Computer zu der perfekten Wahl für Anspruchsvolle Anwendungen.

PoE Standard IEEE 802.3af/at vs. passives PoE

Power-over-Ethernet oder kurz PoE ist ein standardisiertes Verfahren um Geräte über ein PoE Switch/Injektor und das Netzwerkkabel mit Strom zu versorgen. Dadurch entfallen zusätzliche Netzteile und der Bedarf zusätzliche Kabel zu verlegen. Typische PoE fähige Geräte sind Netzwerkkameras, WLAN Access Points, IP Telefone und auch Sensoren.

PoE Switch und PoE Injektor für die Hutschiene
PoE Switch und PoE Injektor für die Hutschiene

PoE gibt es im Standard IEEE 802.3af für 10 Mbit und 100 Mbit mit 15,4 Watt und im Standard IEEE 802.3at für 10 Mbit, 100 Mbit und 1000 Mbit mit maximal 25,4 Watt pro Port. Zudem wird noch an einem weiteren Standard IEEE 802.3bt (4PPoE) mit 55 Watt oder sogar 100 Watt für stromhungriger Systeme gearbeitet.



Neben Standard PoE nach IEEE Standards gibt es auf dem Markt auch viele Geräte die nicht standardisiertes PoE verwenden. Oft handelt es sich hier um passives PoE welches nicht mit dem standardisierten PoE kompatibel ist.

PoE nach Standard IEEE 802.3af

Der Standard IEEE 802.3af gilt nur für 10 und 100 Mbit Netzwerke und die Standards 10Base-T und 100Base-TX. Hier werden lediglich 4 der 8 Adern im Netzwerkkabel für die Datenübertragung genutzt. IEEE 802.3af nutzt die restlichen 4 Adern im Netzwerkkabel für die Energieversorgung. Die Adern Paare 1,2 und 3,6 werden für die Datenübertragung genutzt. Die Adern Paare 4,5 und 7,8 werden für die Energieversorgung genutzt. Es gibt auch PoE Injektoren die mit 4 Adrigen Kabeln arbeiten können. Hier werden die für die Datenübertragung belegten Adern mit der Energieversorgung „Phantom Spannung“ überlagert.

PoE nach Standard IEEE 802.3at

Mit IEEE 802.3at oder auch PoE+ eignet sich PoE auch für 1000 Mbit Netzwerke. Bei 1000 Mbit Ethernet werden alle 8 Adern des Netzwerkkabels für die Datenübertragung genutzt. Es gibt also keine freien Adern mehr. Die Energieversorgung muss also auch über die 8 Adern wie die Daten fließen. Durch die Nutzung von 8 Adern kann auch die Leistung pro Port erhöht werden. Bei PoE+ ist die Ausgangsleistung pro RJ45 Port 25,5 Watt.

Passives PoE

Passives PoE ist nicht standardisiert. Viele Hersteller nutzten trotzdem passives PoE. Anders als bei Standard PoE arbeitet passives PoE meistens mit 24 V DC. Die PoE Injektoren und PoE Switche werden meistens von den Herstellern der PoE Geräte (PD) wie IP Kameras und WLAN Access Points mitgeliefert. Bei passivem PoE ist die Energieversorgung auf dem PoE Port immer aktiv, egal ob das angeschlossene Gerät PoE fähig ist oder nicht.

Standard PoE nach IEEE vs. passives PoE

Bei Standard PoE nach IEEE werden die Geräte wie IP Kamera und WLAN Access Point von einem PoE Switch oder einem PoE Injektor erkannt bevor Spannung angelegt wird. Hierbei kommt das Verfahren mit dem Namen Resistive Power Directory zum Einsatz. Das PoE PSE Gerät (PSE steht für Power Sourcing Equipment) prüft mit einem Test den Innenwiederstand des PoE PD Geräts (PD steht für Powered Device). Wird das Gerät als PD Gerät erkannt wird die Energieversorgung aktiviert und die PoE Leistungsklasse wird ermittelt.



Bei passivem PoE liegt die Einspeisespannung immer an. Die WLAN Access Points und IP Kameras sind nicht in der Lage sich als PoE Geräte zu erkennen zu geben. Somit können WLAN Access Points und IP Kameras mit passivem PoE nicht durch Standard PoE Switche und PoE Injektoren betrieben werden. Zudem ist die benötigte Spannung in den Endgeräten oftmals 24 V DC statt 48 V DC.

Werden passive PoE Injektoren und passive PoE Switche an nicht PoE fähige Endgeräte angeschlossen können Sie diese trotz der geringen Spannung von 24 V DC zerstören.

WLAN Access Point läuft nicht mit PoE Switch

Oftmals liegt es daran, dass das PoE Switch IEEE konformes PoE nutzt und der WLAN Access Point passives PoE. Für diesen Fall gibt es z.B. von Ubiquiti einen Wandler von IEEE 802.3at PoE+ auf passives 24 V DC PoE. Den Wandler von Ubiquiti gibt es als Indoor Variante INS‑8023AF‑I und als Outdoor Variante INS‑8023AF‑O.

PoE Switches und PoE Injektoren

Übersicht über PoE Switches und PoE Injektoren für die Hutschiene finden Sie hier.

5 Port PoE+ Switch SLX-5EG für die Hutschiene

5 Port PoE+ Switch für die Hutschiene. Auch als Version mit SFP.
5 Port PoE+ Switch für die Hutschiene. Auch als Version mit SFP.



Die industriellen 5 Port Gigabit PoE+ Switche für die Hutschiene SLX-5EG-1 und SLX-5EG-2SFP sind in einem robusten Gehäuse für die Montage auf einer standard Hutschiene. Das SLX-5EG-1 verfügt über 4 PoE+ Ports und einen Gigabit Uplink ohne PoE. Das SLX-5EG-2SFP verfügt über 3 PoE+ Ports und zwei Gigabit SFP Slots für Glasfaser / Fiber Module.

8 Port Managed Gigabit PoE+ Switch für die Hutschiene

8 Port Gigabit PoE+ Switch für die Hutschiene mit 24 V DC Spannungseingang
8 Port Gigabit PoE+ Switch für die Hutschiene mit 24 V DC Spannungseingang

Das NT24k-8TX-POE Gigabit PoE+ Switch für die Hutschiene verfügt über 8 PoE Ports. Das besondere an dem PoE Switch ist der integrierte Spannungswandler von 24 V DC auf 48 V DC. Das Switch kann also mit normaler 24 V DC Eingangsspannung betrieben werden und ist so für den Einsatz im Schaltschrank optimiert.

24 V DC PoE Injektor

24 V DC PoE Injektor für die Hutschiene
24 V DC PoE Injektor für die Hutschiene

Der PoE Injektor für die Hutschiene eignet sich für die Versorgung von 24 V DC PoE Geräten.

Industrie PC mit PoE

Industrie Computer mit 4 PoE+ Ports und Leistungsstarker Plattform für Windows und Linux
Industrie Computer mit 4 PoE+ Ports und Leistungsstarker Plattform für Windows und Linux




Neben Switchen und Injektoren gibt es auch Industrie PCs (meistens Embedded Computer) die Geräte direkt anbinden können. PoE Switch und PoE Injektor werden nicht benötigt. Weitere Informationen hier.

PoE+ Gigabit Switch

Das PoE+ (Power over Ethernet) Switch IE500-MPB1300 und das IE500-MPW1300 verfügen über 8 Gigabit Ethernet Ports mit PoE+. Neben den 8 Gigabit Ports hat das Managed Switch noch 4 Gigabit SFP Ports. Mit Abmessungen von 50mm x 162mm x 120mm ist das Gerät in einem kompakten Gehäuse für die Hutschienen / Din-Rail Montage.

12 Port Gigabit Switch mit 8x PoE+ und 4x SFP für die Hutschiene.
12 Port Gigabit Switch mit 8x PoE+ und 4x SFP für die Hutschiene.

Das PoE+ Gigabit Switch ist komplett Layer-2 Managed und unterstützt folgende IEEE Standards:

  • IEEE 802.3 (10BASE-T)
  • IEEE 802.3u (100BASE-TX)
  • IEEE 802.3ab (1000BASE-T)
  • IEEE 802.3z (1000BASE-SX/LX)
  • IEEE 802.3x (Flow Control)
  • IEEE 802.3ad (Link Aggregation)
  • IEEE 802.1D (STP)
  • IEEE 802.1w (RSTP)
  • IEEE 802.1p (CoS Prioritization)
  • IEEE 802.1Q (VLAN Tagging)
  • IEEE 802.1X (Port Authentication)
  • IEEE 802.3af (Power over Ethernet)
  • IEEE 802.3at (Power over Ethernet Plus)

Da das PoE+ Gigabit Switch hat einen weiten Spannungseingang der redundant ausgelegt ist. Beide Eingänge gehen von 36 V DC bis 60 V DC und können so die für PoE wichtigen 48 V liefern. Ohne PoE+ liegt der Stromverbrauch bei 18 Watt. Bei voller Last auf allen 8 PoE+ Ports bei 260 Watt.

Das PoE+ Gigabit Switch in zwei Ausführungen

  • IE500-MPB1300 12-Port Managed PoE+ Switch, 8-Port 10/100/1000BASE-T(X) PoE Plus + 4-Port Gigabit SFP, 0 bis 60°C
  • IE500-MPW1300 12-Port Managed PoE+ Switch, 8-Port 10/100/1000BASE-T(X) PoE Plus + 4-Port Gigabit SFP, -40 bis 70°C

Als Zubehör eignet sich das Netzteil 671-748001-000G mit 480 Watt und 48 V DC sowie 1,2m Kabel.

Neben dem Managed PoE+ Switch gibt es auch noch Unmanaged PoE+ Switche aus der Serie.

  • IE200-UPE0500 5-Port Unmanaged Switch, 4-Ports 10/100/1000BASE-T(X) PoE+ + 1-Port 10/100/1000BASE-T(X), -20 bis 60°C
  • IE200-UPE0600 6-Port Unmanaged Switch, 4-Ports 10/100/1000BASE-T(X) PoE+ + 1-Port 10/100/1000BASE-T(X) + 1-Port Gigabit SFP, -20 bis 60°C

    6 Port Gigabit Switch mit 4x PoE+, 1x Gigabit normal und 1x Gigabit SFP für Fiber von DFI IE200-UPE0600
    6 Port Gigabit Switch mit 4x PoE+, 1x Gigabit normal und 1x Gigabit SFP für Fiber von DFI IE200-UPE0600
5 Port Gigabit Switch mit 4x PoE+. IE200-UPE0500 von DFI.
5 Port Gigabit Switch mit 4x PoE+. IE200-UPE0500 von DFI.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Für die beiden Unmanaged PoE+ Gigabit Switche eignet sich die 48 V DC Spannungsversorgung 671-116002-000G mit 160 Watt.