Ethernet jednoparowy: bezproblemowa i zrównoważona łączność typu end-to-end

Firma Binder, wiodący dostawca przemysłowych złączy okrągłych, często opracowuje solidne i ekonomiczne rozwiązania w zakresie łączności. Teraz proponuje system złącz do stosowania w jednoparowych sieciach Ethernet (SPE). Zminiaturyzowane złącza przemysłowe serii 808 są wyposażone w blokadę śrubową. Wspierają transmisję danych i energii elektrycznej w przyszłościowych rozwiązaniach automatyki zgodnie ze standardem SPE. Dzięki sprawdzonej i kompaktowej konstrukcji M8 można je też z powodzeniem zintegrować z obudowami standardowej technologii czujników.

Ethernet w automatyce przemysłowej i procesowej

Technologia automatyki przemysłowej przechodzi od architektur hierarchicznych do zdecentralizowanych, które oferują wyższą wydajność i większe bezpieczeństwo sieci firm produkcyjnych. Decentralizacja zwielokrotnia liczbę podłączonych urządzeń w terenie, co również stwarza wzmożone zapotrzebowanie na interfejsy. Zdecentralizowane komponenty automatyki — tj. czujniki, siłowniki, sterowniki, bramy i komputery wbudowane lub brzegowe — podlegają surowym wymogom w zakresie miniaturyzacji i, co jest szczególnie ważne obecnie, sprawności energetycznej. Jeśli chodzi o technologię połączeń elektrycznych, znajduje to odzwierciedlenie w kryteriach projektowych, takich jak kompaktowa konstrukcja, wytrzymałość mechaniczna, niezawodność i integralność sygnału.

Inną cechą przyszłych rozwiązań produkcyjnych jest komunikacja typu end-to-end. Wraz z rozwojem Przemysłu 4.0, Ethernet przemysłowy wkracza w tradycyjne fazy automatyzacji i zapewnia bezproblemową transmisję danych typu end-to-end z czujnika na pułapie pola przez poziomy sterowania i obsługi w chmurze. Ta ciągłość umożliwia użytkownikom dostęp do zasobów urządzenia w czasie rzeczywistym, oprócz danych procesowych, a także na wykorzystanie ich do planowania produkcji, sterowania i celem analizy.

SPE: koncentracja na kosztach i zasobach

Z jednej strony cyfryzacja, decentralizacja i bezproblemowa transmisja zasobów napędzają popyt na nowe złącza. Z innej perspektywy zaostrzają się wymagania dotyczące funkcjonalności i właściwości produktu. Ekonomia rozwiązań łączności, mierzona zarówno pod względem materiałów i energii, jak i prac instalacyjnych, staje się jeszcze bardziej istotna. Ethernet jednoparowy umożliwia tworzenie wydajnych i ekonomicznych systemów okablowania komponentów obiektowych przy użyciu tylko jednej pary przewodu. Technologia ta oznacza zatem opłacalne, zrównoważone tworzenie sieci.

Metoda okablowania przyjęta została już w inżynierii motoryzacyjnej i ma potencjał, aby sprostać wymaganiom wielu zastosowań również w automatyce przemysłowej. W zależności od odległości, urządzenia z gigabitową szybkością transmisji mogą być integrowane z sieciami Ethernet za pomocą jednej pary przewodów. Linia Power over Data Line (PoDL) może być używana do zasilania oprzyrządowania za pośrednictwem tej samej pary kabli. Oprócz czujników i elementów wykonawczych podłączone w ten sposób mogą być również systemy oparte na kamerach. „SPE bez wątpienia wejdzie do istniejącej infrastruktury”, powiedział Dieter Sandula, menedżer w firmie Binder. „Ten rodzaj transmisji danych może prowadzić do powstania bardziej zrównoważonych systemów, które poprawiają efektywność kosztową w automatyzacji. Ponadto zmniejszone zużycie zasobów w produkcji i przetwarzaniu ostatecznie przynosi korzyść również dla środowiska”.

Projekt zgodny z normą IEC

Binder opracowuje obecnie produkty spełniające normy IEC 63171-5 i 63171-6 dla Ethernetu jednoparowego. Regulacje określają wymiary fizyczne, a także właściwości mechaniczne, elektryczne i transmisyjne. Tudzież wymagania środowiskowe, specyfikacje testowe i powierzchnie współpracujące do transmisji danych SPE. Obejmują one zarówno ekranowane, jak i nieekranowane złącza. Te muszą być zaprojektowane tak, aby współpracowały i były wymienne pod względem wewnętrznych parametrów transmisji.

Obecny rozwój produktów w firmie Binder opiera się na dwóch podstawowych technologiach: zasilaniu poprzez PoDL oraz koncepcji hybrydowej, która zapewnia osobną transmisję danych i energii. W związku z tym nowe jednostki SPE z serii 808 to dwu- i czteropinowe złącza M8, a także odpowiednie urządzeń współpracujących zgodnie z normami IEC 63171-5 i IEC 63171-6. Złącza do okablowania są przeznaczone do elastycznego zakańczania bezpośrednio w terenie i będą dostępne od 2023 roku.



Źródło: https://www.eeweb.com/single-pair-ethernet-seamless-and-sustainable-end-to-end-connectivity/