Fluke Networks präsentiert Test von Einzelpaar-Ethernet-Anwendungen bei der Industrial Automation Show

5. Dezember 2019 / Allgemein

Single Pair Ethernet (SPE) schlägt Wellen in der industriellen Automatisierungswelt als potenzieller Ersatz für Feldbusarchitekturen. Auf der jüngsten Rockwell Automatisierungs-Messe stellte Fluke Networks einen Prototyp eines Single-Pair-Ethernet-Adapters (SPE) für den DSX-8000 vor.

Dieser Adapter wird in sehr begrenzten Stückzahlen hergestellt und steht derzeit nur Herstellern von industrieller Automatisierung und Kabeln für den Einsatz in ihren Labors zur Verfügung. Da es jedoch sehr wahrscheinlich ist, dass sich SPE weit verbreitet, ist es letztendlich für nahezu jeden von Interesse, der für die Installation oder Fehlerbehebung von Kabeln verantwortlich ist. Wir haben mit Theo Brillhart gesprochen, einem Vertreter von Fluke Networks im Ausschuss von TIA, ISO und IEEE, der die Standards für SPE erarbeitet.

Warum braucht die Welt Single Pair Ethernet?

Der Ball kam mit industriellen Automationsunternehmen wie Rockwell, Johnson Controls, Siemens und Philips ins Rollen. Man suchte nach einer kostengünstigen Möglichkeit, mehrere Feldbusarchitekturen durch ein homogenes Netzwerk zu ersetzen. Ein anderer Begriff, den Sie möglicherweise hören werden, ist „Advanced Physical Layer“, der auf SPE basiert.

Wird SPE auf die Automatisierungswelt beschränkt sein?

Ganz und gar nicht. Es sieht so aus, als würde sich SPE aus den Fabrikhallen hinaus in den Bereich der Gebäudeautomatisierung ausdehnen, sowie das „Internet der Dinge“. Die meisten „Dingen“ werden kostengünstige Geräte wie Türschlösser, Thermostate und Kartenleser sein. Es ist nicht sinnvoll, für250 USD ein vierpaariges Kabel für ein „Ding“ im Wert von 25 USD zu verwenden. SPE kann diese Geräte auch mit Strom versorgen, was in vielen Fällen einen großen Vorteil gegenüber WLAN- und A/C-Verkabelung darstellt. Sie möchten nicht, dass Ihre Schlösser nicht mehr funktionieren, wenn die Batterien leer sind.

Wie funktioniert das also?

Industrielle Stellmotoren und Sensoren benötigen nicht viel Bandbreite. SPE ist so konzipiert, dass 10 Mbps bereitgestellt werden, was für die industrielle Kontrolle und die meisten „Dinge“ mehr als ausreichend ist. Das IEEE hat gerade den 802.3cg-Standard ratifiziert, der zwei Versionen von SPE enthält: 10BASE-T1S (für kurze Reichweiten), unterstützt Strecken bis zu 15 Metern und 10BASET-1L (für lange Reichweiten) unterstützt Strecken, die 1000 Meter überschreiten. Das im Blog veröffentlichte Foto zeigt eine Demonstration auf der Messe mit SPE, die über ein 1 km langes Kabel verläuft. SPE verfügt über eine weitere einzigartige Funktion: Sie können bis zu acht Geräte in einem Durchgang miteinander verbinden.

Warum mehrere Geräte in einem einzigen Durchgang?

Einer der Hauptgründe für SPE ist die Möglichkeit, vorhandene Verkabelungen für Industrieanlagen wiederzuverwenden. Die meisten dieser älteren busbasierten Installationen verwenden ein einzelnes Kabel, das die gesamte Länge der Leitung abdeckt und mehrere Geräte unterstützt. Wenn diese Verkabelung wiederverwendet werden kann, ist das eine enorme Kostenersparnis. Selbst wenn die Verkabelung nicht wiederverwendet werden kann oder wenn es sich um eine Neuinstallation handelt, sparen Sie durch das Anschließen mehrerer Geräte an ein Kabel Verkabelungs- und Installationskosten und passen zu den Werkzeugen und Arbeitsgewohnheiten erfahrener Techniker.

Aber einige dieser Kabel könnten Jahrzehnte alt sein. Müssten sie nicht getestet werden, um sicherzustellen, dass sie SPE unterstützt?

Dieser Gedanke ist uns durchaus gekommen.

Gibt es noch andere Einsparungen?

Da SPE vorhandene Technologien ersetzt, können Hersteller von Sensoren und Stellmotoren möglicherweise ein einziges SPE-Modell anbieten, um die Vielzahl der Modelle zu ersetzen, die sie heute anbieten müssen (4-20 mA, PROFIBUS, DeviceNet, IO-Link, Modbus, etc.), und es sind keine mehrfachen Gateways für die Übersetzung erforderlich. Dies sollte zu einer einfacheren Integration und niedrigeren Preisen für diese Produkte und Systeme führen.

Wie sieht es mit dem Strom aus?

Das IEEE hat Leistungsklassen für SPE bis zu 52 Watt.  Die Menge an Leistung, die geliefert werden kann, hängt von der Stärke des Kabels (bis zu 18), seiner Länge und seiner Widerstandsleistung ab. Wenn mehrere Geräte gleichzeitig ausgeführt werden, müssen sie diese Leistung natürlich gemeinsam nutzen.

Wann werden SPE-Geräte auf dem Markt erwartet?

Es gibt bereits Prototypen. Wir haben auf der Rockwell Automatisierungs-Messe eine ganze Reihe davon vorgestellt. Diese Produkte werden voraussichtlich Mitte 2021 im Handel erhältlich sein.

In unserem nächsten Beitrag setzen wir das Interview fort und diskutieren die Besonderheiten des Testens von SPE-Installationen.

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