Nye standarder for Single Pair Ethernet

Phoenix Contact, Weidmüller, Reichle & De-Massari, Belden og Fluke Networks utvikler komponenter som er tilpasset hverandre, for Single Pair Ethernet.

I forbindelse med Hannover Messe kunngjorde foretakene Phoenix Contact, Weidmüller, Reichle & Massari (R&M), Belden samt Fluke Networks et teknologisk samarbeid for Single Pair Ethernet (SPE). Foretakene utvikler og støtter i fellesskap plugghodene, som sammen inngår i IEC 63171-2 (kontoromgivelser) og IEC 63171-5 (industriomgivelser). Standardene definerer IP20- og IP65/67-plugghoder for dataoverføring i ett og fire par ved bruk av Single Pair Ethernet. For å oppnå en infrastruktur for utstyr, pluggforbindere, kabler og måleteknikk som er tilpasset hverandre slår disse foretakene sin teknologiske kunnskap sammen.

«Single Pair Ethernet er en av de absolutte megatrendene innen industriell dataoverføring», oppsummerer Torsten Janwlecke, leder for Business Area Device Connectors hos Phoenix Contact. Målet med SPE er ikke å definere høyere overføringshastigheter eller -avstander på nytt, men å danne en standardiseringsramme rundt reduserte kabellegginger i applikasjoner. «Med en slik redusert kabling rykker helt nye bruksområder i fokus.»

Datakabling med kun ett lederpar åpner for overføringsavstander opptil 1000 meter med overføringshastigheter fra 10 Mbit/s opptil 1Gbit/s. Dermed er SPE spesielt godt egnet for infrastrukturanvendelser innen maskin- og anleggsteknikk, prosessteknikk samt også for bygningsinfrastruktur. Den største fordelen er at SPE er uavhengig av omgivelsene. Feltutstyr, sensorer og aktuatorer kan helt enkelt implementeres i de eksisterende Ethernet-omgivelsene. Ytterligere Gateways og grensesnitt bortfaller. «I motsetning til feltbussprotokollen, gjennomtrenger Ethernet samtlige automatiseringsnivåer. Den er mer gjennomgående, mer effektiv og rimeligere enn feltbussystemer», forteller Janwlecke.

Utviklingen av Single Pair Ethernet begynte i bilindustrien, der tendensen mot utvikling av mindre og kraftigere enheter merkes helt tydelig. Fremtidsorienterte teknologier, som for eksempel autonom kjøring, forutsetter en forbindelsesteknikk som gjør høyhastighetsoverføring av data mulig med et minst mulig strukturelt fotspor. Denne tilnærmingen kan også andre industrielle sektorer dra nytte av. «For anleggsbyggere innebærer Single Pair Ethernet i ett par, en reduksjon i arbeidet som må utføres. Sammenlignet med Ethernet i fire par, er installeringen enklere og gir en merkbar reduksjon med hensyn til plass og vekt», forteller Jörg Scheer, direktør for Division Device & Field Connectivity hos Weidmüller. Simon Seereiner, leder for produktstyring IE og SAI hos Weidmüller, supplerer: «Ved nyinstalleringer sparer brukere anskaffelseskostnader, og kan utføre de nødvendige kabeltraseene enda mer kompakt. De standardiserte plugghodene gir i tillegg en effektiv kabling av flere kommunikasjonsdeltakere som deler en felles ledning og grensesnitt. Dermed kan brukere fortsette å benytte den eksisterende kablingen, og koble til opptil fire enheter i stedet for én.»

Matthias Gerber, Market Manager LAN Cabling hos R&M, legger til følgende: «Vi betrakter SPE som et ideelt supplement til foreliggende Ethernet-baserte nettverksstrukturer for å øke tettheten til eksisterende tilkoblingspunkter. Det er derfor helt nødvendig å definere samspillet mellom SPE og eksisterende RJ45-kablingssystemer i standardiseringskomiteer som har ansvaret for dette.» De standardiserte grensesnittene gjør at kablingskonsepter med ett og fire par kan kombineres med hverandre helt på linje med IP20- og IP6x-løsninger. Totrådersteknologien gir i tillegg en brukstilpasset forsyning av sluttutstyret med effekt opptil 60 watt via samme lederpar (Power over Data Line - PoDL).

«Samarbeidet vårt gjennom denne standardiseringsprosessen vil skape sikkerhet», sier Janwlecke. «Over hele verden kan brukere med utgangspunkt i standardiserte grensesnitt bygge opp effektive nettverks- og kablingsstrukturer, fra sensor og styre- og bedriftsnivå og helt til skyen.» Scheer supplerer: «Gjennom digitaliseringen tiltar intelligent nettorganisering på samtlige av livets områder. Også i industrielle omgivelser blir konsekvent dataoverføring stadig mer relevant. Av denne grunn erstatter Ethernet-kablingen mange klassiske feltbussystemer allerede i dag.»

Berry Medendorp, direktør hos Global Industrial Marketing i Belden, forklarer: «For å kunne avløse eksisterende feltbussystemer kreves det rimelige, miniatyriserte og standardiserte komponenter. Single Pair Ethernet-kabler spiller en nøkkelrolle ved overføringsteknikken. Den enkle oppbyggingen, mindre dimensjoner, en betydelig vektreduksjon og enkel tilkoblingsteknologi gjør denne teknologien interessant på mange forskjellige områder, deriblant automatiseringsteknikk, bygningskabling og jernbaneteknikk.»

«I industrielle omgivelser er etterfølgende sertifisering og verifisering av Single Pair Ethernet Patchcords viktige faktorer. Derfor tok Fluke Networks for seg kanaldefinisjoner for Single Pair Ethernet allerede på et tidlig stadium. Målet er å skape enhetlig måleutstyr for de forskjellige dataoverføringsprotokollene og dermed gi kundene høyest mulig investeringssikkerhet for måleutstyret sitt,» avslutter Mark Mullins hos Fluke Networks.