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Single Pair Ethernet

Eine kompakte, aber bahnbrechende Technologie

Single Pair Ethernet: Grundstein für die Smart Factory


Das Upgrade für die Feldebene


Single Pair Ethernet-Leitungen sind Kupferkabel, die lediglich ein verdrilltes Aderpaar (single pair) enthalten und vor allem für die Datenübertragung in industriellen Anwendungen gedacht sind. Herkömmliche Ethernet-Kabel aus dem LAN-Bereich bzw. Industrial Ethernet-Leitungen haben je nach Datenübertragungsrate zwei oder vier Aderpaare. Die Single Pair Ethernet ist eine schlanke, leichte und materialsparende Weiterentwicklung des Industrial Ethernets. SPE ermöglicht eine durchgängige und einheitliche Netzinfrastruktur bis in die Feldebene. Die Ethernet-Vernetzung der Feldgeräte, wie z.B. Sensoren und Aktoren macht die Erfassung und Analyse von Echtzeitdaten möglich.

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SPE ersetzt klassische Feldbusse


Das klassische Ethernet, das in der Automatisierungspyramide bereits alle oberen Schichten miteinander verbindet, ist für die Anbindung der untersten Feldebene ungeeignet. Die Leitungen sind aufwändig anzuschließen und überdimensioniert. Betriebe setzen deshalb immer noch auf herkömmliche Feldbusse, die den Informationsaustausch von Sensoren und Aktoren mit der Steuerungsebene (SPS) regeln. Doch diese BUS-Systeme erfüllen nicht mehr die hohen Ansprüche einer smarten Fabrik. Deshalb werden sie nun durch Single Pair Ethernet und den dazugehörigen Leitungen abgelöst.

Vorteile von Single Pair Ethernet


  1. Ablösung von Feldbussen für eine zukunftssichere Smart Factory
  2. Vereinheitlichung der Technologie in IP-basierten Netzwerken, vom Sensor zum ERP bis in die Cloud
  3. Einsparung von Material, Gewicht und Kosten, deutlich geringerer Platzbedarf
  4. Einpaariger Leitungsaufbau für eine schnelle, einfache Installation und weniger Fehler bei der Konfektionierung
  5. Kosteneffizienz durch den Wegfall von Gateways als „Übersetzer“
  6. Power-over-Data-Line zur Versorgung von Endgeräten mit bis zu 50 Watt
  7. Offener Standard mit kompatiblen Verkabelungskomponenten für die universelle Nutzung in der gesamten Automatisierungsindustrie

So geht es weiter mit SPE


Standards sorgen für einen schnellen Einzug in die Praxis:

  • Die Protokollstandards nach IEEE 802.3 definieren die technischen Rahmenbedingungen für Single Pair Ethernet-Datenübertragungen in Industrieanwendungen.
  • Das Industriesteckgesicht „T1 Industrial Style“ wird durch die IEC 63171-6 normiert.

Die Arbeitsgruppe IEEE 802.3 hat für unterschiedliche SPE Anwendungsfälle Standards definiert.

SPE-Norm

BitrateLeitungslänge Punkt zu Punkt
geschirmtungeschirmt
IEEE 802.3ch2,5/5,10 Gbit/s15 m-
IEEE 802.3bp1 Gbit/s40 m15 m
IEEE 802.3bw100 Mbit/s40 m15 m
IEEE 802.3cg10 Mbit/s1000 m und mehr-

LAPP ist Mitglied im SPE Industrial Partner Network, einem Konsortium aus namhaften Unternehmen, die der SPE-Technologie gemeinsam zum Durchbruch verhelfen wollen.

Das Partnernetzwerk strebt eine ganzheitliche SPE-Infrastruktur an: Die innovative Technologie soll nicht nur zuverlässige Übertragungen garantieren, sondern auch standardisierte Schnittstellen und Systemkomponenten bereithalten. Der Grundstein dafür ist durch die Festlegung von Standards und der engen Zusammenarbeit mit internationalen Normenkomitees bereits gelegt.

Mehr über SPE Industrial Partner Network erfahren

Ethernet Advanced Physical Layer: SPE für die Prozessindustrie


Ethernet-APL ist der Booster für die Vernetzung in der Feldebene – vor allem für die Prozessindustrie. Als Basis dient Single Pair Ethernet mit seiner durchgängigen Vernetzung mit einem Protokoll. Ethernet-APL erweitert dies um intrinsische Sicherheit für explosionsgefährdete Bereiche mit allen Vorteilen von SPE.

LAPP bietet ein umfangreiches Portfolio zum Aufbau von Ethernet-APL Netzwerken mit Single Pair Ethernet Leitungen.

Hier erfahren Sie mehr über Ethernet-APL

Das Portfolio von SPE/Ethernet-APL-Produkten von LAPP