SPE conforme a la norma IEC 63171-7 garantiza por primera vez una auténtica compatibilidad entre fabricantes y reduce los riesgos de planificación para su empresa.
Single Pair Ethernet Comunicación de equipos estandarizada del sensor a la nube: Single Pair Ethernet (SPE) permite la transmisión de Ethernet a través de un solo par de hilos y garantiza así la conexión de sensores de forma rentable y con ahorro de espacio. Permite una comunicación estandarizada basada en IP hasta el nivel de campo. Además de la transmisión de datos, la tecnología Single Pair Ethernet también se utiliza al mismo tiempo como fuente de alimentación de los equipos terminales a través de Power over Data Line (PoDL). En este Whitepaper descubrirá cómo elaborar su comunicación de campo preparada para el futuro.
¿Qué es Single Pair Ethernet?
La Ethernet clásica ya conecta los niveles superiores de la pirámide de la pirámide de automatización, pero a menudo resulta demasiado compleja para el nivel de campo más bajo o tiene un alcance limitado. La tecnología SPE amplía aquí el perfil de potencia de Ethernet.
Single Pair Ethernet es una capa física para la transmisión de datos a través de un solo par de hilos trenzados, en lugar de los dos cables de dos hilos de Fast Ethernet (100 MBit/s) o los cuatro cables de dos hilos de Gigabit Ethernet. De este modo, es posible conectar equipos compactos, sensores y actuadores directamente desde el nivel de campo, sin necesidad de subsistemas ni pasarelas de enlace adicionales. SPE es el desarrollo Ethernet ligero y que ahorra material en muchas áreas de aplicación actuales y futuras.
Sus ventajas Single Pair Ethernet se ajusta perfectamente al perfil de requisitos de la industria
Preguntas frecuentes sobre el nuevo estándar Single Pair Ethernet
Los machos IP20 y M12 se esperan para principios de 2027. Le recomendamos que empiece a planificarlo ya. La transferencia de otros diseños al nuevo estándar está planificada.
Phoenix Contact es el iniciador y codiseñador activo del nuevo estándar – usted se beneficia de nuestra experiencia y fuerza innovadora.
La nueva cara enchufable simplifica la integración, aumenta la compatibilidad y permite un uso aún más flexible en numerosas aplicaciones.
Por el momento, no se descatalogará ningún producto SPE ya existente. La decisión al respecto no se estudiará hasta más adelante, una vez que se haya introducido por completo la nueva cartera.
Sí, nuestras soluciones están diseñadas para que pueda utilizar productos existentes y nuevos de forma flexible y simultánea en sus instalaciones.
Tecnología SPE
Visión general de los estándares aplicables a Single Pair Ethernet
Estándares y normas SPE en el Whitepaper
El rendimiento de SPE depende de normas y estándares claramente definidos. El Whitepaper muestra cómo las normativas internacionales sientan las bases para una infraestructura SPE estandarizada, interoperable y preparada para el futuro. Los estándares SPE se definen en IEEE 802.3. Este estándar describe el marco técnico para la transmisión de datos basada en Ethernet a través de un par de hilos. Se diferencian por la velocidad de transmisión y las distancias. La norma IEC 63171 describe los conectores compatibles con estos estándares SPE. Actualmente se está elaborando la norma IEC 63171-7, edición 2.
La norma IEC 63171-7, edición 2, se basa en la interfaz SPE híbrida ya existente. Define una cara enchufable uniforme que abarca de forma coherente tanto las aplicaciones híbridas como las basadas exclusivamente en datos. La norma distingue entre diferentes diseños, adecuados en función del lugar de instalación y de los requisitos de protección. Entre ellos se incluyen, entre otros, caras enchufables IP20 para su uso en entornos protegidos, así como variantes robustas M8 y M12 para el nivel de campo.
Power over Data Line (PoDL)
Además de la transmisión de datos por Ethernet, la tecnología SPE también se utiliza como fuente de alimentación de los equipos terminales. Con la ayuda de Power over Data Line (PoDL), se puede transmitir una potencia útil de hasta 52 W.
Las distintas clases de potencia se indican en las normas IEEE 802.3bu e IEEE 802.3cg. Con esta tecnología, es posible suministrar energía a un sensor o actuador situado a una distancia de hasta 1000 m a través del cable utilizado para la transmisión de datos. El esfuerzo de instalación y los requisitos de espacio para el cableado de campo se reducen al mínimo.
Clases de potencia PoDL
Aplicaciones para Single Pair Ethernet SPE es ideal para diversas aplicaciones de la automatización agrícola, de edificios, industrial y de procesos. La tecnología SPE puede integrarse fácilmente en una infraestructura Ethernet existente, independientemente del entorno en el que se utilice. En la tendencia hacia el uso de equipos en miniatura y que protegen los recursos, Single Pair Ethernet le ofrece más espacio para su electrónica gracias a los cables que ahorran espacio.
Calor y frío, humedad y polvo, golpes y vibraciones – las exigencias extremas a las que se enfrentan los conectores para datos en la maquinaria agrícola son extremas. Para conseguir la máxima fiabilidad incluso con cargas elevadas, Phoenix Contact le ofrece conectores robustos para garantizar una transmisión de datos SPE duradera, estable y de alto rendimiento. Como miembro de la Agricultural Industry Electronics Foundation (AEF), promovemos el desarrollo de nuevos estándares de transmisión de datos, como el High-Speed ISOBUS (HSI), y los respaldamos con nuestros productos para Single Pair Ethernet.
En todas las áreas de fabricación, la integración de sensores desempeña un papel fundamental. SPE integra de forma fiable sensores, actuadores o equipos de campo en un entorno Ethernet existente. Esto significa que los datos necesarios y la información del proceso pueden transmitirse directamente al nivel del sistema de control o a una nube para su análisis. A diferencia de los protocolos de bus de campo, Ethernet penetra en todos los niveles de automatización. Las pasarelas de enlace o las interfaces adicionales se suprimen. La reducción a un solo par de hilos también simplifica el cableado de los sensores directamente en máquinas o instalaciones. El diseño, el funcionamiento y el mantenimiento de las instalaciones resultan más eficientes y rentables.
Esta tecnología, que ahorra espacio, es ideal para aplicaciones en la industria automovilística. Con una transmisión de 10 MBit/s hasta 1 GBit/s a través de un solo par trenzado de hilos y una longitud máxima de cable de 15 m (sin apantallar) o 40 m (apantallado), está idealmente diseñado para su uso en los mazos de cables de los vehículos. Además, se está desarrollando una serie de nuevos estándares SPE que deberían permitir alcanzar velocidades de transmisión de datos de hasta 10 GBit/s e incluso superiores. En las nuevas generaciones de automóviles, SPE sustituye a CAN, MOST, FlexRay y otros sistemas de bus. Las funciones de seguridad, el sistema de control y las comunicaciones se ejecutan uniformemente a través de Ethernet. Se trata de un requisito previo fundamental para la conducción interconectada o autónoma.
La conexión Ethernet de dos hilos directa de equipos de campo y sensores en las zonas Ex de las aplicaciones de la tecnología de procesos hace posible el Ethernet-APL. Advanced Physical Layer (APL) emplea el estándar 10BASE-T1-L de IEEE 802.3cg junto con el estándar IEC TS 60079-47, 2021-03 (2-WISE) (2-WISE = 2-Wire Intrinsically Safe Ethernet) y respalda los métodos de la protección contra explosión, incluida la seguridad intrínseca. Se permite el uso en zonas Ex y el puenteo de grandes distancias de hasta 1000 m con 10 MBit/s. La nueva infraestructura de comunicación permite así un empleo estandarizado de Ethernet en la industria de procesos.
Los edificios interconectados garantizan una alta eficiencia, más seguridad y cómodas funciones adicionales. Mediante un protocolo IP universal, los sensores, interruptores o termostatos, por ejemplo, pueden conectarse al sistema de gestión de edificios a través de la red de datos local y la nube. El cableado SPE continuo sustituye a los sistemas de bus de campo existentes, las interfaces complejas o las pasarelas de enlace. También existe la posibilidad de reutilizar infraestructuras de cableado de dos hilos ya existentes, como los cables de red. La instalación y la puesta en servicio se simplifican considerablemente.
La Single Pair Ethernet System Alliance
Phoenix Contact se ha unido, junto con otras empresas tecnológicas líderes, a la SPE System Alliance. Las empresas asociadas reúnen sus conocimientos técnicos sobre Single Pair Ethernet e intercambian información para la consecución de objetivos. Persiguen el mismo objetivo, promover la tecnología SPE para el Internet industrial de las cosas (IIoT) y todo el resto de campos de aplicación.
