Single Pair Ethernet (SPE) - nu også til e-kæden med 4 års garanti

Single Pair Ethernet (SPE) er nøglen til intelligent industriel automatisering, Industrial Internet of Things (IIoT). For første gang giver det mulighed for standardiseret, pladsbesparende og omkostningseffektiv Ethernet-kommunikation, herunder "last metre" fra skyen via kontaktskabet til maskinen.

Single Pair Ethernet: Hvad er Single Pair Ethernet, og hvordan fungerer det?

Nøglen til industriel automatisering, Industrial Internet of Things (IIoT)
Den intelligente fabrik er ikke længere et generisk begreb, men et synonym for en lang række udfordringer, som virksomheder står over for i dag. Emner som standardisering, pålidelighed af komplekse (IT-)systemer og håndtering af stigende kompleksitet nævnes næsten enstemmigt som de største udfordringer i den fjerde industrielle revolution. Det bliver f.eks. tydeligt, når man ser på den etablerede automatiseringspyramide. Kommunikation og dataudveksling er begrænset - i de færreste tilfælde er eksisterende Ethernet-busser egnede til brug helt op til feltenhederne. Installationspladsen på sensorerne eller aktuatorerne er for lille. De miljømæssige parametre, som både bevægelige og statiske Ethernet-kabler skal opfylde under kontinuerlig brug i marken, er for krævende.

Alt det kan ændre sig nu: Med Single Pair Ethernet (SPE) finder en Ethernet-bus og transmissionsprotokol i øjeblikket vej til det industrielle landskab, som ikke kun imponerer med sine små dimensioner, men også med sine fremragende transmissionsegenskaber. Både i hvile og i meget dynamiske applikationer som f.eks. i en energikæde.

Teknisk set beskriver Single Pair Ethernet transmission af Ethernet (1000Base-T1) via kun to kobberledninger og muliggør samtidig strømforsyning (PoDL) ud over datatransmission via Ethernet. Dette teknologiske spring fører til en reduktion i diameter på ca. 25% sammenlignet med et konventionelt Ethernet-kabel. Denne hvidbog giver et overblik over den aktuelle udviklingsstatus for SPE og viser de muligheder, som den nye transmissionsteknologi åbner for industrien takket være de betydelige besparelser i installationsplads og den tilhørende vægtreduktion:

Se her gratis

Hvem er drivkraften bag den nye SPE-teknologi?

SPE's industrielle partnernetværk
Single Pair Ethernet er det infrastrukturelle fundament, der gør IIoT og Industri 4.0 muligt. For at fremme Single Pair Ethernet-teknologi til det hurtigt voksende IIoT-marked deltager igus i SPE Industrial Partner Networks sammen med andre stærke partnere som HARTING og TE Connectivity.

For at sikre en pålidelig etablering af hele det fremtidige SPE-økosystem bliver standarder for transmissionsprotokoller, kabler og enhedskomponenter også udviklet og vedtaget i fællesskab og offentliggjort i IEEE 802.3 og IEC SC46C.

Som følge heraf blev det nye kabel også designet til at passe perfekt til T1-stikgrænsefladen i partnerskab. Det betyder, at den holdbare afskærmning overføres pålideligt til stikket og dermed sikrer optimal elektromagnetisk kompatibilitet. Kombinationen af chainflex-kablet og SPE-stikket er ekstremt robust: igus bruger en meget slidstærk, hakresistent PUR-kappe, og stikket har robuste metalliske låsemekanismer med en PCB-sokkel.

Yderligere oplysninger om partnernetværket

Hvor kommer efterspørgslen efter denne nye Ethernet-teknologi fra?

Fremkomst...
I dag er Ethernet almindeligt og etableret som et bussystem i hele bygningen (1), på kontrolniveau (2) og op til maskinstyringssystemet (3). Mere dybtgående systemer ned til inputniveauet, såsom I/O-sensorer (4), måleinstrumenter og aktuatorer, er normalt forbundet med enkle kabler eller feltbusser. Som følge heraf er intelligent anvendelse i et universelt bussystem på teknologibasis ikke mulig.

Denne situation skal ændres for at spare grænseflader og koblingssystemer og samtidig øge evalueringen af maskinrelevante data. Dette kræver et Ethernet-system, der fuldt ud kombinerer Ethernet-verdenen med IO-kablets små dimensioner. Dette behov er oprindelsen til Single Pair Ethernet.

Yderligere baggrundsinformation kan findes i det tekniske interview med IEE-redaktionen: https://www.all-electronics.de/die-steckerfrage-entscheiden-die-anwender-niemand-anderes/

... og specifikationer for SPE
Klassiske Ethernet-busser har normalt fire par kerner. Med SPE kan sikker datatransmission realiseres på den mindst mulige plads, ligesom på markniveau. SPE kan integreres i virksomhedernes eksisterende busteknologier, hvilket gør det til den mest innovative transmissionsmulighed, der findes i øjeblikket.

I den netværksbaserede fabrik kan adgangstiderne i en produktionsproces f.eks. reduceres yderligere, selv med distribuerede data, og data kan overføres endnu hurtigere. Kombinationen af SPE-bus og konnektorflade reducerer omkostningerne, samtidig med at det tekniske niveau hæves og sikrer langvarig brug over hele linjen takket være konnektorkompatibilitet. Dette understreges yderligere af designet af kabelkomponenterne:

Karakteristisk bølgeimpedans på 100Ω
Båndbredde på 600 MHz
Faste parametre som dæmpning, return loss og cross-talk-dæmpning
Fuld afskærmning for at sikre transmissionskvalitet under ekstreme elektromagnetiske kompatibilitetsforhold
To-polede plug-in-stik af lille type i beskyttelsesklasse IP20 og IP65/67

Hvordan kan SPE bruges nu?

Høj levetid garanteret gennem omfattende test
Den markant øgede transmissionshastighed og den samtidige reduktion af diameteren vil muliggøre en omkostningseffektiv tilslutning af sensorer med store datamængder i fremtiden. Brugeren behøver ikke at gå på kompromis med kvaliteten. Det oliebestandige og flammehæmmende CFBUS.PUR.042 blev grundigt testet i igus ' 3.800 kvadratmeter store testlaboratorium. Som med hele chainflex-kabelsortimentet får kunden også 4 års garanti på Single Pair Ethernet-kablet.

SPE er derfor et reelt alternativ til andre bussystemer i applikationer med lille bøjningsradius og små installationspladser, f.eks. industrielle kameraapplikationer eller positionerings- og overvågningssensorer. Sådanne kamerasystemer bruges primært som detektions- og positioneringssystemer. Tidligere skulle sådanne sensorer tilsluttes i marken via busgrænseflader med 4- eller 8-leder Ethernet-kabler. Med SPE kan hver sensor integreres direkte i det overordnede styresystem.