Single Pair Ethernet (SPE) - ora anche per la catena portacavi con garanzia di 4 anni

Single Pair Ethernet (SPE) è la chiave per l'automazione industriale intelligente, l'Industrial Internet of Things (IIoT). Per la prima volta, ciò consente una comunicazione Ethernet standardizzata, salvaspazio e conveniente, incluso l'"ultimo metro" dal cloud tramite l'armadio elettrico alla macchina.

Single Pair Ethernet: cos'è il Single Pair Ethernet e come funziona?

La chiave per l'automazione industriale, l'Industrial Internet of Things (IIoT)
La fabbrica intelligente non è più un termine generico, ma un sinonimo di una moltitudine di sfide che le aziende devono affrontare oggi. Temi come la standardizzazione, l'affidabilità di sistemi (IT) complessi e la gestione della crescente complessità sono citati quasi all'unanimità come le maggiori sfide della quarta rivoluzione industriale. Ciò diventa chiaro, ad esempio, se si guarda alla piramide dell'automazione consolidata. La comunicazione e lo scambio di dati sono limitati: nei casi più rari, i bus Ethernet esistenti sono adatti per l'uso fino ai dispositivi di campo. Lo spazio di installazione sui sensori o sugli attuatori è troppo piccolo. I parametri ambientali che sia i cavi Ethernet mobili che statici devono soddisfare durante l'uso continuo sul campo sono troppo esigenti.

Tutto ciò può cambiare ora: con Single Pair Ethernet (SPE), un bus Ethernet e un protocollo di trasmissione stanno attualmente trovando la loro strada nel panorama industriale che non solo impressiona per le sue piccole dimensioni, ma anche per le sue eccezionali proprietà di trasmissione. Sia a riposo che in applicazioni altamente dinamiche come in una

catena portacavi. Tecnicamente, Single Pair Ethernet descrive la trasmissione di Ethernet (1000Base-T1) tramite solo due fili di rame e consente l'alimentazione simultanea (PoDL) oltre alla trasmissione dati tramite Ethernet. Questo salto tecnologico porta a una riduzione del diametro di circa il 25% rispetto a un cavo Ethernet convenzionale. Questo white paper fornisce una panoramica dello stato di sviluppo attuale di SPE e mostra le opportunità che la nuova tecnologia di trasmissione apre per l'industria grazie ai notevoli risparmi nello spazio di installazione e alla riduzione di peso associata:

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Chi guida la nuova tecnologia SPE?

SPE Industrial Partner Network
Single Pair Ethernet è la base infrastrutturale che rende possibili IIoT e Industry 4.0. Per promuovere la tecnologia Single Pair Ethernet per il mercato IIoT in rapida crescita, igus partecipa alle reti SPE Industrial Partner con altri partner forti come HARTING e TE Connectivity.

Per l'istituzione affidabile dell'intero futuro ecosistema SPE, vengono sviluppati e adottati congiuntamente anche standard per protocolli di trasmissione, cablaggio e componenti dei dispositivi e pubblicati in IEEE 802.3 e IEC SC46C.

Di conseguenza, il nuovo cavo è stato progettato anche per adattarsi perfettamente all'interfaccia del connettore T1 in partnership. Ciò significa che la schermatura durevole viene trasferita in modo affidabile al connettore, garantendo così un'ottima compatibilità elettromagnetica. La combinazione di cavo chainflex e connettore SPE è estremamente robusta: igus utilizza una guaina in PUR altamente resistente all'abrasione e alle incisioni e il connettore ha robusti meccanismi di bloccaggio metallici con una presa PCB.

Ulteriori informazioni sulla rete di partner

Da dove nasce la domanda per questa nuova tecnologia Ethernet?

Emersione...
Oggi, Ethernet è comune e affermato come sistema bus in tutto l'edificio (1), a livello di controllo (2) e fino al sistema di controllo della macchina (3). Sistemi più approfonditi fino al livello di input come sensori I/O (4), dispositivi di misurazione e attuatori sono solitamente collegati con semplici cavi o bus di campo. Di conseguenza, un utilizzo intelligente in un sistema bus universale su base tecnologica non è possibile.

Questa situazione deve essere modificata per risparmiare interfacce e sistemi di accoppiamento e allo stesso tempo aumentare la valutazione dei dati rilevanti per la macchina. Ciò richiede un sistema Ethernet che combini completamente il mondo Ethernet con le piccole dimensioni del cavo IO. Questa esigenza è l'origine di Single Pair Ethernet.

Ulteriori informazioni di base possono essere trovate nell'intervista tecnica con la redazione IEE: https://www.all-electronics.de/die-steckerfrage-entscheiden-die-anwender-niemand-anderes/

... e specifiche di SPE
I bus Ethernet classici hanno solitamente quattro coppie di core. Con SPE, la trasmissione sicura dei dati può essere realizzata nel più piccolo spazio possibile, proprio come a livello di campo. SPE può essere integrato nelle tecnologie bus esistenti delle aziende, rendendolo l'opzione di trasmissione più innovativa attualmente disponibile.

Nella fabbrica in rete, ad esempio, i tempi di accesso all'interno di un processo di produzione possono essere ulteriormente ridotti, anche con dati distribuiti, e i dati possono essere trasferiti ancora più velocemente. La combinazione di bus SPE e faccia del connettore riduce i costi, aumentando contemporaneamente il livello tecnico e garantendo un utilizzo a lungo termine su tutta la linea grazie alla compatibilità del connettore. Ciò è ulteriormente enfatizzato dalla progettazione dei componenti del cablaggio:

Impedenza d'onda caratteristica di 100Ω
Larghezza di banda di 600 MHz
Parametri fissi come attenuazione, perdita di ritorno e attenuazione diafonia
Schermatura completa per garantire la qualità della trasmissione in condizioni estreme di compatibilità elettromagnetica
Connettori a innesto bipolari di tipo piccolo con classe di protezione IP20 e IP65/67

Come si può utilizzare l'SPE ora?

Elevata durata garantita da test approfonditi
La velocità di trasmissione notevolmente aumentata e la contemporanea riduzione del diametro consentiranno in futuro il collegamento conveniente di sensori con elevati volumi di dati. L'utente non deve scendere a compromessi sulla qualità. Il CFBUS.PUR.042 resistente all'olio e ignifugo è stato ampiamente testato nel laboratorio di prova igus di 3.800 metri quadrati. Come per l'intera gamma di cavi chainflex, anche sul cavo Ethernet Single Pair il cliente riceve una garanzia di 4 anni.

SPE è quindi una vera alternativa ad altri sistemi bus in applicazioni con piccolo raggio di curvatura e piccoli spazi di installazione, ad esempio applicazioni di telecamere industriali o sensori di posizionamento e monitoraggio. Tali sistemi di visione con telecamera sono utilizzati principalmente come sistemi di rilevamento e posizionamento. In precedenza, tali sensori dovevano essere collegati sul campo tramite interfacce bus con cavi Ethernet a 4 o 8 fili. Con SPE, ogni sensore può essere integrato direttamente nel sistema di controllo di livello superiore.