La technologie des capteurs de demain communique de bout en bout Single Pair Ethernet : communication allégée sur les derniers mètres de l'automatisation.

Single Pair Ethernet (SPE) a la capacité de rendre les connexions plus durables et plus intelligentes sur les derniers mètres. Le fabricant de capteurs JUMO a de bonnes raisons de miser sur le SPE comme moyen de communication orienté vers l'avenir pour ses techniques de mesure. La technologie de raccordement nécessaire est fournie par Phoenix Contact - et elle est le résultat d'une étroite collaboration au niveau du projet.

« Nous pouvons mieux utiliser nos capteurs intelligents avec le Single Pair Ethernet », explique Manfred Walter, chef de produit chez JUMO. « Je bénéficie d'une réelle valeur ajoutée en transmettant davantage de données de capteurs grâce au SPE ». Pour en tirer des informations profitables, il faut davantage de données. Cette possibilité n'existe pas lorsqu'un capteur de 4 à 20 mA ne transmet qu'une valeur de courant nue - p. e. comme équivalent d'une température.

Le chef de produit s'extasie devant le fait qu'avec le raccordement SPE, les informations des capteurs peuvent enfin être réparties sans faille dans un système. Manfred Walter a ici à l'esprit les limites d'étages difficilement franchissables au sein de la pyramide de l'automatisation. « Chez JUMO, nous considérons la continuité à tous les niveaux comme une grande force ». Par ailleurs, il est possible d'économiser des câbles, puisque les données et l'énergie - Power over Data Line (PoDL) - sont acheminées via les deux fils. En principe, le SPE offre la possibilité d'une communication continue depuis le niveau ERP jusqu'aux capteurs et actionneurs du niveau terrain. « Et le tout fonctionne également sans rupture de média », souligne M. Walter, car le capteur communique à tous les niveaux de manière continue sur la base de protocoles Ethernet.

Avec le SPE contre la rupture de média dans la communication industrielle : cet avantage conduit-il à repenser le choix de la technologie de raccordement au niveau des capteurs ? D'après l'expérience de Manfred Walter, les attentes des clients du secteur de la construction de machines et d'installations continuent d'être sensiblement orientées vers les prix. Selon lui, les budgets des chaînes de mesure sont étroitement limités lors de la conception des installations. « La question est de savoir ce que peut coûter une chaîne de mesure et à combien s'élève le surcoût pour la connexion SPE ». Il serait difficile de présenter des arguments concluants en faveur d'une architecture Ethernet de bout en bout, notamment dans le cadre de procédures d'appel d'offres standardisées. Les effets positifs sur le TRG, en tant qu'indicateur important pour les décisions d'investissement, peuvent par conséquent être mieux argumentés lors d'un contact direct.

La technique de transmission avec SPE représente une étape importante sur la voie des réseaux convergents. Alors que p. ex. le Time-Sensitive Network (TSN) est principalement conçu pour les tâches à temps critique dans les disciplines Functional Safety ou Motion Control, la 5G est utilisée pour les applications qui nécessitent la téléphonie mobile. Il en va de même pour les WLAN 6 et 7 dans le domaine de la technologie de transmission sans fil sans licence.

Le Single Pair Ethernet se prête quant à lui très bien à la communication sur les derniers mètres. Le réseau Ethernet convergent - le monde unifié pour la communication industrielle - est le point de convergence de toutes les techniques. Si les acteurs de l'automatisation, de l'électrotechnique ainsi que de la construction d'installations et de machines parviennent à s'entendre sur cette voie à moyen terme, les guerres de bus de terrain et leurs développements spécifiques à chaque industrie appartiendront définitivement au passé.

Les chances sont bonnes. Le tout est en effet soutenu par la performance générale de transmission de la communication standard issue du marché grand public. Le SPE, par exemple, atteint un taux de transmission de 10 Mbits/s sur une longueur de câble allant jusqu'à 1 000 m en tant que média pour le niveau machine limité dans l'espace. En comparaison, I/O-Link, par exemple, ne fournit que 230,4 kbit/s avec une longueur de câble maximale de 20 m. Même si I/O-Link facilite sans aucun doute la connexion des capteurs, Manfred Walter estime que la transmission des données ne suffit plus pour les tâches futures au sein des secteurs couplés.

À propos d'avenir : Phoenix Contact et JUMO voient d'un commun accord, notamment chez la jeune génération de spécialistes, une orientation claire vers les réseaux Ethernet convergents. « Pour le dire de manière provocante, les natifs du numérique, de par leur empreinte et leur histoire, comprennent moins pourquoi nous exploitons autant de systèmes différents dans le domaine de l'automatisation industrielle », explique Martin Müller. L'objectif doit être de se poser davantage la question de savoir ce qu'un capteur peut faire et ce qu'il est encore capable de faire au-delà de sa propre plage de mesure pour un fonctionnement efficace et économe en ressources de l'installation. « Nous voyons ici un énorme potentiel d'avenir », souligne également Manfred Walter.