Le SPE conforme à la norme CEI 63171-7 assure pour la première fois une véritable compatibilité entre les différents fabricants et réduit les risques de planification pour votre entreprise.
Single Pair Ethernet Communication continue entre les appareils, du capteur jusqu'au cloud : Single Pair Ethernet (SPE) permet la transmission d'Ethernet via une seule paire de fils et assure ainsi une connexion économique et peu encombrante des capteurs. Une communication continue basée sur IP jusqu'au niveau terrain devient possible. Outre la transmission de données, la technologie Single Pair Ethernet permet également d'alimenter simultanément des terminaux via Power over Data Line (PoDL). Dans ce livre blanc, vous découvrirez comment pérenniser vos systèmes de communication de terrain.
Qu'est-ce que le Single Pair Ethernet ?
Dans la pyramide de l'automatisation, l'Ethernet classique relie déjà les niveaux supérieurs mais il s'avère souvent trop complexe ou présente une portée limitée pour le niveau terrain le plus bas. La technologie SPE élargit ici le profil de performances de l'Ethernet.
Single Pair Ethernet est une couche physique permettant la transmission de données via une seule paire de fils torsadés, au lieu des deux paires de fils utilisées pour le Fast Ethernet (100 Mbit/s) ou des quatre paires de fils utilisées pour le Gigabit Ethernet. Cela permet de connecter des appareils compacts, des capteurs et des actionneurs directement depuis le niveau terrain, sans sous-systèmes ni passerelles supplémentaires. Le SPE est donc une évolution d'Ethernet légère et économe en matériaux pour divers domaines d'application actuels et futurs.
Avantages Single Pair Ethernet répond parfaitement aux exigences du secteur industriel
FAQ sur la nouvelle norme pour le Single Pair Ethernet
Les connecteurs mâles IP20 et M12 sont attendus début 2027. Nous vous recommandons de commencer la planification dès maintenant. La mise en conformité d'autres formes de construction avec la nouvelle norme est prévue.
Phoenix Contact fait partie des initiateurs et des concepteurs actifs de la nouvelle norme – vous profitez de notre expérience et de notre force d'innovation.
La nouvelle face active simplifie l'intégration, augmente la compatibilité et permet une utilisation encore plus flexible dans de nombreuses applications.
Les produits SPE existants ne sont pas concernés par cette mesure pour le moment. Une décision à ce sujet ne sera envisagée qu'à long terme, une fois la mise en place complète du nouveau portefeuille.
Oui, nos solutions sont conçues de manière à ce que vous puissiez utiliser les produits existants et les nouveaux produits de manière flexible et parallèle dans vos installations.
Technologie SPE
Présentation des normes applicables au Single Pair Ethernet
Les standards SPE et normes dans le livre blanc
L'efficacité de la technologie SPE dépend de normes et standards clairement définis. Ce livre blanc montre comment les réglementations internationales jettent les bases d'une infrastructure SPE cohérente, interopérable et à l'épreuve du temps. Les normes SPE sont définies dans l'IEEE 802.3. Cette norme décrit les conditions techniques générales pour la transmission de données basée sur Ethernet via une paire de fils. Les différences se situent au niveau des vitesses de transmission et des distances. La norme CEI 63171 décrit les connecteurs compatibles avec ces normes SPE. La norme CEI 63171-7, 2e édition, est actuellement en cours d'élaboration.
La norme CEI 63171-7, 2e édition, s'appuie sur l'interface SPE hybride existante. Elle définit un modèle d'enfichage uniforme qui couvre de manière cohérente aussi bien les applications hybrides que les applications purement basées sur les données. La norme distingue différentes formes adaptées en fonction du lieu d'utilisation et des exigences de protection. On y trouve notamment des modèles d'enfichage IP20 pour une utilisation dans des environnements protégés, ainsi que des variantes robustes M8 et M12 pour le niveau terrain.
Power over Data Line (PoDL)
En plus de la transmission de données via Ethernet, la technologie SPE permet également d'alimenter simultanément les terminaux. La technologie PoDL (Power over Data Line) permet de transmettre jusqu'à 52 W de puissance utile.
Les différentes classes de puissance sont décrites dans la norme IEE 802.3bu et IEEE 802.3cg. Grâce à cette technologie, il est possible d'alimenter un capteur ou un actionneur situé jusqu'à 1 000 mètres de distance via le câble utilisé pour la transmission des données. Les frais d'installation et l'espace requis pour le câblage terrain sont réduits au minimum.
Classes de puissance PoDL
Applications pour Single Pair Ethernet La technologie SPE est idéale pour différentes applications dans l'automatisation agricole, des bâtiments, des usines et des process. La technologie SPE peut être facilement intégrée dans une infrastructure Ethernet existante, quel que soit l'environnement dans lequel elle est utilisée. Avec la tendance à la miniaturisation des appareils et à la préservation des ressources, SPE offre également plus d'espace à vos équipements électroniques grâce à des câbles compacts.
Chaleur et froid, humidité et poussière, chocs et vibrations – les exigences auxquelles sont soumis les connecteurs de données dans les machines agricoles sont extrêmes. Afin de garantir une fiabilité maximale même en cas de contraintes élevées, Phoenix Contact vous propose des connecteurs robustes pour une transmission de données SPE durable, stable et très performante. En tant que membre de l'Agricultural Industry Electronics Foundation (AEF), nous soutenons le développement de nouvelles normes pour la transmission de données, comme High-Speed ISOBUS (HSI), et nous y contribuons avec nos produits pour le Single Pair Ethernet.
L'intégration de capteurs joue un rôle clé dans tous les domaines de fabrication. SPE intègre de manière fiable des capteurs, des actionneurs ou des appareils de terrain dans un environnement Ethernet existant. Ainsi, les données et informations sur les processus nécessaires peuvent être transmises directement au niveau de commande ou dans un cloud. Contrairement aux protocoles de bus de terrain, Ethernet s'étend à tous les niveaux d'automatisation. Des passerelles et interfaces supplémentaires ne sont pas nécessaires. La réduction à une seule paire de fils simplifie également le câblage des capteurs directement dans les machines ou les installations. La construction, l'exploitation et la maintenance des installations deviennent plus efficaces et moins coûteuses.
Cette technique peu encombrante est parfaitement adaptée aux applications de l'industrie automobile. Avec une transmission de 10 Mbits/s à 1 Gbit/s via une seule paire torsadée et une longueur de câble maximale de 15 mètres (non blindé) ou 40 mètres (blindé), elle est idéalement conçue pour être utilisée dans les faisceaux de câbles des véhicules. Par ailleurs, une série de nouvelles normes SPE sont en cours de développement et devraient permettre des taux de transfert de données allant jusqu'à 10 Gbit/s et même au-delà. Dans les nouvelles générations de véhicules, le SPE remplace donc les systèmes CAN, MOST, FlexRay et autres systèmes de bus. Les fonctions de sécurité, le pilotage et les communications se font de manière uniforme via Ethernet. C'est une condition essentielle pour la conduite connectée ou autonome.
Ethernet APL permet la connexion Ethernet directe à deux fils des appareils de terrain et des capteurs dans les zones ex des applications de transformation. L'Advanced Physical Layer (APL) utilise la norme 10BASE-T1-L de l'IEEE 802.3cg ainsi que la norme CEI TS 60079-47, 2021-03 (2-WISE) (2-WISE = 2-Wire Intrinsically Safe Ethernet), et prend en charge les méthodes de protection contre les explosions, y compris la sécurité intrinsèque. L'utilisation dans des atmosphères explosibles et la couverture de grandes distances jusqu'à 1 000 mètres à 10 MBit/s deviennent possibles. La nouvelle infrastructure de communication permet ainsi l'utilisation continue d'Ethernet dans l'industrie des process.
Les bâtiments connectés assurent une efficacité élevée, une sécurité accrue et des fonctions confort supplémentaires. L'utilisation d'un protocole IP de bout en bout permet p. ex. de connecter des capteurs, des interrupteurs ou des thermostats au système de gestion des bâtiments via le réseau de données local et le cloud. Le câblage SPE continu remplace les systèmes de bus de terrain existants, les interfaces complexes ou les passerelles. De plus, il est possible de réutiliser les infrastructures de câbles bifilaires existantes, comme les câbles réseau. L'installation et la mise en service sont considérablement simplifiées.
La Single Pair Ethernet System Alliance
Phoenix Contact s'est associé avec d'autres entreprises technologiques leaders dans la SPE System Alliance. Les entreprises partenaires mettent en commun leur savoir-faire sur le Single Pair Ethernet et échangent d'une manière ciblée. Elles poursuivent un objectif commun : promouvoir la technologie SPE pour l'IIoT (Industrial Internet of Things) et tous les autres domaines d'application.
