Co znamená Single Pair Ethernet (zkráceně SPE) a jak se liší od běžného ethernetu?
Kabely pro Single Pair Ethernet jsou měděné kabely, které obsahují pouze jeden stočený pár vodičů (single pair), který používají k přenosu dat, např. v průmyslových aplikacích. Nicméně, běžné ethernetové kabely ze sektoru LAN nebo průmyslové ethernetové kabely používají 2 nebo 4 páry žil v závislosti na přenosové rychlosti. Technologie Single Pair Ethernet proto představuje zeštíhlený, odlehčený a materiálově úsporný vývoj ethernetu pro mnoho současných i budoucích aplikací.
Pro co byl SPE vyvinut?
Průmysl 4.0 a průmyslový internet věcí (IIoT) vyžadují jednotnou síťovou infrastrukturu na všech úrovních a ve všech systémech, jakož i přenos dat v reálném čase.
Klasický Ethernet, který již spojuje všechny horní vrstvy v automatizační pyramidě, je často nevhodný pro připojení nejnižší úrovně pole, protože kabely jsou obtížně připojitelné a mají nadměrné rozměry. Proto mají běžné Provozní sběrnice v těchto oblastech výhody oproti standardu Ethernet. Jsou to ty, které regulují výměnu informací mezi snímači a akčními členy s řídicí úrovní (PLC). Tyto sběrnicové systémy mají nyní být co nejdříve nahrazeny SPE systémy a odpovídajícími SPE kabely.
Přehled výhod, které vám Single Pair Ethernet nabízí:
- Nahrazení provozních sběrnic systémy Single Pair Ethernet, které jsou odolné vůči budoucnosti.
- Standardizace technologií v sítích založených na protokolu IP, od snímačů až po ERP nebo cloud ve prospěch inteligentních továren.
- Miniaturizace kabelů šetří materiál a náklady, jakož i váhu a prostor. Prostor hraje zásadní roli především při propojování snímačů a akčních členů.
- Jednopárová konstrukce kabelu umožňuje výrazně rychlejší a jednodušší instalaci na místě a snižuje možnost potenciálních chyb při montáži.
- Cenová efektivita díky odstranění dalších bran, které se dříve používaly pro připojení provozních sběrnic k vyššímu standardu ethernet. Úroveň pole lze připojit pomocí SPE bez těchto překladačů.
- SPE umožňuje napájení koncových zařízení výkonem až 50 W přes datový kabel pomocí standardu PoDL (Power over Data Line). To je srovnatelné s napájením typu PoE, které se již osvědčilo u současného ethernetu.
- Tento otevřený standard kabeláže s kompatibilními kabelovými komponenty je vhodný pro univerzální použití v celém automatizačním průmyslu.
Co bude dál s SPE?
Aby bylo zajištěno, že se tato nová technologie rychle dostane do továren, musely být vytvořeny standardizované komunikační protokoly. Již k tomu i došlo. Standardy protokolů podle normy IEEE 802.3 definují technické rámcové podmínky pro přenos v rámci Single Pair Ethernetu v průmyslových aplikacích; přičemž průmyslová čelní strana konektoru „T1 Industrial Style“ je standardizována v normě IEC 63171-6.
Pracovní skupina IEEE 802.3 definovala standardy pro různá použití SPE.
| Standard SPE | Přenosová rychlost | Délka kabelu od bodu k bodu | |
|---|---|---|---|
| stíněný | nestíněný | ||
| IEEE 802.3ch | 2,5/5/10 Gbit/s | 15 m | - |
| IEEE 802.3bp | 1 Gbit/s | 40 m | 15 m |
| IEEE 802.3bw | 100 Mbit/s | 40 m | 15 m |
| IEEE 802.3cg | 10 Mbit/s | 1000 m a více | - |
Společnost LAPP je členem sítě průmyslových partnerů SPE (SPE Industrial Partner Network), což je konsorcium známých společností, které chtějí společně přispět k rozvoji technologií SPE.
Cílem této sítě partnerů je vytvořit integrovanou infrastrukturu SPE. Tato inovativní technologie by měla nejen zaručit spolehlivý přenos dat, ale také poskytnout standardizovaná rozhraní a systémové komponenty. Základy pro toto již byly položeny definováním norem a úzkou spoluprací s mezinárodními výbory pro normalizaci.