DANMARKSingle Pair Ethernet sparer tid og penge
En revolutionerende teknologi til fremtidens IIoT
Ethernet-kabel med ét lederpar, et såkaldt Single Pair Ethernet-kabel, kan reducere installationstiden med op til 75%. Single Pair Ethernet ventes at blive det indlysende valg til dataoverførsel i erhvervslivet i de kommende år. Men hvad indebærer SPE-teknologien egentlig, og hvordan adskiller den sig fra traditionelt Ethernet?
Hvad betyder Single Pair Ethernet (SPE), og hvordan adskiller det sig fra traditionelt Ethernet?
Single Pair Ethernet er ikke kun en af mange nye standarder for datakabler, men også et komplet økosystem af komponenter til sømløse netværk i industrien.
Single Pair Ethernet-kabler er kobberkabler, som kun indeholder ét snoet lederpar, der bruges til dataoverførsel, f.eks. i industrielle applikationer. De konventionelle Ethernet-kabler fra LAN-sektoren eller industrielle Ethernet-kabler anvender imidlertid to eller fire lederpar alt efter overførselshastighed.
Ethernet-kabler med ét lederpar er dermed tyndere, lettere, billigere og enklere at montere end traditionelle alternativer. De er specialdesignede for at være trimmede og nemme at tilslutte. I forhold til kabler med fire lederpar mindskes arbejdet med omkring 75 % ved brug af kabler med et lederpar – en enorm besparelse i tid og penge.
Ethernet-kabler med et lederpar er desuden lige så driftssikre som konventionelle industrielle Ethernet-kabler. Varianten med et lederpar har også den fordel, at kablerne kan dække betydeligt større afstande end kabler med fire lederpar, der som standard kan dække højest 100 meter. Dermed kan Single Pair Ethernet-kabler også nå steder i produktionshallen, som er svære at nå på anden måde. Selv om overførselshastigheden daler til 10 Mbit/s, er det mere end tilstrækkeligt til f.eks. bussystemer. Det vigtigste er høj lokal dækning med kun et netværk.
En yderligere fordel er kablernes lille diameter, som også løser et voksende dilemma: Der skal være plads til flere og flere kabler i mindre og mindre enheder. På samme måde som en tynd tablet præsterer bedre i dag end store stationære computere gjorde for nogle år siden, bliver elektronikken i maskiner mindre og mindre, mere kraftfuld og i endnu højere grad tilsluttet netværk.
Hvorfor blev Single Pair Ethernet udviklet?
SPE-kabler er designet til Industry 4.0 og Industrial Internet of Things (IIoT). Denne moderne teknik kræver ensartet netværksinfrastruktur på alle niveauer og systemer samt dataoverførsel i realtid.
Det klassiske Ethernet, som allerede forbinder alle de øvre lag i automationspyramiden, er ofte ikke egnet til at forbinde til det laveste feltniveau, eftersom kablerne er overdimensionerede, og forbindelsen er kompleks.
Det skyldes, at konventionelle feltbusser stadig har fordele i forhold til standard-Ethernet på disse områder. De bruges til at styre udvekslingen af information mellem sensorer og aktivatorer med kontrolniveau (PLC).
Målet er at udskifte disse BUS-systemer med Single Pair Ethernet-systemer hurtigst muligt.
Fordele med Single Pair Ethernet:
Udskiftning af feltbusser til fremtidssikret Single Pair Ethernet-system
Standardisering af teknik i IP-baserede netværk, fra sensor til ERP eller skyen, en fordel for smarte fabrikker
Miniaturisering af kabler sparer både materialer og omkostninger og har en effekt på vægt og pladsbesparende design. Plads spiller en vigtig rolle, især når det gælder netværkssensorer og aktivatorer
Single Pair Ethernet-kabler muliggør meget hurtigere og enklere montering på stedet og mindsker risikoen for installationsfejl
Omkostningseffektivitet takket være elimineringen af yderligere gateways som tidligere har været brugt til at forbinde feltbusser til standard-Ethernet.
SPE anvender PoDL (Power over Data Line) for at forsyne terminalenheder med op til 50 W via datalinjen. Kan sidestilles med PoE, der allerede har vist sit værd i nutidens Ethernet
Åben standard med kompatible kabelkomponenter er egnet til universel anvendelse i hele automationsbranchen.
Hvad er næste skridt inden for SPE?
For at sikre, at den nye teknik hurtigst muligt når ud til fabrikker er det nødvendigt at udvikle en ensartet kommunikationsprotokol. Dette arbejde er nu afsluttet. Protokolstandarder i henhold til IEEE 802.3 definerer de tekniske betingelser for Single Pair Ethernet-overførsler i industrielle applikationer; industrielle kontaktinterface "T1 Industrial Style" er standardiseret ved IEC 63171-6.
| SPE-standard | Overførselshastighed | Kabellængde "point-to-point" | |
|---|---|---|---|
| afskærmet | u afskærmet | ||
| IEEE 802.3ch | 2.5/5/10 Gbit/s | 15 m | - |
| IEEE 802.3bp | 1 Gbits/s | 40 m | 15 m |
| IEEE 802.3bw | 100 Mbit/s | 40 m | 15 m |
| IEEE 802.3cg | 10 Mbit/s | 1 000 m og længere | - |
IEEE 802.3-gruppen har defineret standarder for forskellige anvendelsesområder for SPE.
_________________________________________________________________________________________________________________________________________
Single Pair Ethernet er en ny og revolutionerende måde at etablere enkle netværk med lav datahastighed.
LAPP er tidligt ude og vil lancere en ny familie med flere Single Pair Ethernet-kabler.
Først ude er ETHERLINE® T1 Y FLEX, til sporadiske bevægelser. Inden for kort tid lanceres ligeledes versioner til kabelkæder og til fast installation.
_________________________________________________________________________________________________________________________________________
LAPP er medlem af SPE Industrial Partner Network, der er et konsortium bestående af kendte virksomheder, som vil hjælpe SPE-teknikken med at nå et gennembrud.
Partnernetværket har til formål at oprette en integreret SPE-infrastruktur: Den innovative teknik er ikke kun beregnet til at garantere driftssikre overførsler, men også tilbyde standardiserede grænseflader og systemkomponenter. Fundamentet er allerede skabt i kraft af udarbejdede standarder og et tæt samarbejde med internationale standardkomitéer.
_________________________________________________________________________________________________________________________________________
