Senzorová technologie zítřka komunikuje průběžně Single Pair Ethernet: Úsporná komunikace na několika posledních metrech automatizace.

Single Pair Ethernet (SPE) má vše, co je potřeba k tomu, aby spojení na posledních metrech bylo udržitelnější a inteligentnější. Výrobce snímačů JUMO má dobrý důvod, proč sází na SPE jako na komunikační médium budoucnosti u své měřicí techniky. Potřebný způsob připojení pochází od společnosti Phoenix Contact a je výsledkem úzké spolupráce na úrovni projektu.

„“S technologií Single Pair Ethernet můžeme lépe využívat naše inteligentní snímače,“ říká Manfred Walter, produktový manažer společnosti JUMO. „Skutečnou přidanou hodnotu mi přináší možnost přenášet více dat ze snímačů přes pomocí SPE.“ Základem pro získání cenných informací je větší množství dat. Tato možnost není k dispozici, pokud snímač 4 až 20 mA přenáší pouze čistou proudovou hodnotu, např. jako ekvivalent teploty.

Produktový manažer je opravdu nadšený z toho, že připojení SPE konečně umožňuje bezproblémovou šíření informací ze snímačů v systému. Pan Manfred Walter má na mysli obtížně překonatelné hranice úrovní v rámci pyramidy automatizace. „Ve společnosti JUMO považujeme konzistentnost na všech úrovních za velkou přednost.“ Kromě toho lze ušetřit kabely, protože data a energie – Power over Data Line (PoDL) – jsou předsi vedena dvěma vodiči. SPE v zásadě nabízí možnost komplexní komunikace od úrovně ERP až po snímače a akční členy na úrovni pole. „Celé to navíc funguje bez změny přenosového média,“ zdůrazňuje Walter, protože snímač komunikuje jednotně na všech úrovních na základě ethernetových protokolů.

Využití SPE v boji proti změně přenosového média v průmyslové komunikaci: Povede tento přínos k přehodnocení volby způsobu připojení na úrovni snímačů? Ze zkušeností Manfreda Waltera vyplývá, že očekávání zákazníků v oblasti strojírenství a výroby zařízení se stále významně řídí cenou. Při projektování systémů jsou rozpočty na měřicí řetězce přísně omezeny. „Otázkou zůstává, kolik může měřící řetězec stát a jak vysoký je příplatek za připojení SPE.“ Přesvědčivé argumenty ve prospěch univerzální ethernetové architektury je obtížné prezentovat, zejména ve standardizovaných výběrových řízeních. Pozitivní vliv na celkovou efektivitu zařízení jako důležitý klíčový údaj pro rozhodování o investicích lze proto nejlépe doložit bezprostředním kontaktem.

Přenosová technologie přes SPE představuje důležitý krok na cestě ke konvergentním sítím. Zatímco například časově citlivá síť (TSN) je primárně určena pro časově kritické úlohy v oborech funkční bezpečnosti nebo řízení pohybu, 5G se používá pro aplikace, které vyžadují mobilní rádiové spojení. Podobně je tomu i u sítí WLAN 6 a 7 v oblasti bezlicenční bezdrátové přenosové technologie.

Technologie Single Pair Ethernet je opět velmi vhodná pro komunikaci na vzdálenost několika posledních metrů. Společným jmenovatelem všech technologií je konvergentní síť Ethernet – standardizovaný svět průmyslové komunikace. Pokud se subjekty z oblasti automatizace, elektrotechniky a strojírenství ve střednědobém horizontu dohodnou na této cestě, pak budou války o polní sběrnice s jejich specifickým průmyslovým vývojem konečně patřit minulosti.

Vyhlídky jsou v této souvislosti příznivé. Celá záležitost je podpořena běžným přenosovým výkonem standardní komunikace ze spotřebitelského trhu. Například citlivé ochranné zařízení jako médium pro prostorově omezenou úroveň strojů dosahuje přenosové rychlosti 10 Mbit/s na kabelu dlouhém až 1 000 metrů. Pro srovnání, například I/O-Link poskytuje rychlost pouhých 230,4 kbit/s při maximální délce kabelu 20 metrů. Přestože I/O-Link nepochybně výrazně zjednodušuje připojení snímačů, pan Manfred Walter se domnívá, že pro budoucí úlohy ve spojených odvětvích již nebude přenos dat dostačující.

Když už mluvíme o budoucnosti: Phoenix Contact a JUMO jednoznačně vidí jasnou preferenci konvergentních ethernetových sítí, zejména u mladší generace profesionálů. „ Řečeno poněkud provokativně, digitální rodáci vzhledem ke svému původu a historii hůře chápou, proč v průmyslové automatizaci provozujeme tolik různých systémů,“ říká Martin Müller. Pro zajištění efektivního a úsporného provozu systému si musíme klást více otázek typu, co snímač dokáže a co je schopen udělat mimo svůj vlastní rozsah měření. „“Zde vidíme obrovskou budoucnost,“ zdůrazňuje také pan Manfred Walter.