A jövő érzékelői átfogóan kommunikálnak Egy érpáras Ethernet: karcsú kommunikáció az automatizálás utolsó méterein.

Az egy érpáras Ethernet (SPE) képes arra, hogy fenntarthatóbbá és intelligensebbé tegye az összeköttetéseket az utolsó métereken. A JUMO érzékelőgyártó nem véletlenül támaszkodik az SPE-re, mint a jövőbe mutató kommunikációs médiumra méréstechnikája számára. Az ehhez szükséges csatlakozástechnika a Phoenix Contact-tól származik – és a projektszinten folytatott szoros együttműködés eredménye.

„A Single Pair Ethernet segítségével jobban ki tudjuk használni intelligens érzékelőinket” - mondja Manfred Walter, a JUMO termékmenedzsere. „Valódi hozzáadott értéket jelent számomra, hogy több érzékelőadatot tudok átvinni az SPE-vel.” A több adat az alapja annak, hogy ebből hasznos információkat lehessen kinyerni. Ez az opció nem áll rendelkezésre, ha egy 4...20 mA-es érzékelő csak egy csupasz áramértéket továbbít, pl. a hőmérséklet egyenértékeként.

A termékmenedzser nagyon lelkes attól, hogy az SPE-kapcsolat végre lehetővé teszi az érzékelők információinak hiánytalan elosztását a rendszerben. Manfred Walter itt az automatizálási piramison belüli, nehezen leküzdhető szinthatárokat tartja szem előtt. „Mi a JUMO-nál nagy erősségnek tartjuk a minden szinten átívelő általánosságot.” Emellett kábeleket is meg lehet spórolni, mivel az adatok és az energia – Power over Data Line (PoDL) – ugyanazon a két éren keresztül vezethetők. Alapvetően az SPE lehetőséget nyújt az átfogó kommunikációra az ERP-szinttől egészen a terepi szintű szenzorokig és aktorokig. „És ez az egész média-megszakadások nélkül működik”, hangsúlyozza Walter, mivel az érzékelők minden szinten átfogóan kommunikálnak az Ethernet protokollok alapján.

Az SPE használata az ipari kommunikációban a média-megszakadások leküzdésére: ez az előny az érzékelői szintű csatlakozástechnika megválasztásának átgondolásához vezet-e? Manfred Walter tapasztalatai szerint a gép- és berendezésgyártás területén az ügyfelek elvárásait továbbra is érezhetően az árak határozzák meg. A berendezések tervezésekor a mérési láncok költségvetése szűkös. „A kérdés az, hogy mennyibe kerülhet egy mérési lánc, és hogy az SPE-kapcsolatért fizetendő többletár mennyire nagy.” Az átfogó Ethernet-architektúra melletti következetes érveket nehéz bemutatni, különösen a szabványosított pályázati eljárásokban. Az OEE-re, mint a beruházási döntések fontos jelzőszámára gyakorolt pozitív hatások mellett ezért leginkább közvetlen személyes kapcsolatban lehet érvelni.

Az SPE-vel megvalósított átviteltechnika fontos lépést jelent a konvergens hálózatok felé vezető úton. Míg például az időérzékeny hálózatot (Time Sensitive Network, TSN) elsősorban időkritikus feladatokra tervezték a funkcionális biztonság vagy a mozgásszabályozás területén, addig az 5G-t olyan alkalmazásokhoz használják, amelyek mobiltelefonos kommunikációt igényelnek. Ugyanez vonatkozik a WLAN 6 és 7-re is a licencmentes vezeték nélküli átviteltechnika területén.

Az egy érpáras Ethernet viszont nagyon alkalmas az utolsó métereken megvalósított kommunikációra. Az összes technika közös nevezője a konvergens Ethernet hálózat – az ipari kommunikáció egységes világa. Ha az automatizálás, az elektrotechnika, valamint a berendezés- és gépgyártás szereplőinek középtávon sikerül egyezségre jutniuk ezen az úton, akkor a terepibusz-háborúk az iparágspecifikus fejlesztéseikkel végleg a múlté lesznek.

Erre kedvezőek az esélyek. Az egészet ugyanis a fogyasztói piacról származó standard kommunikáció általános átviteli teljesítménye támasztja alá. Az SPE például a térben korlátozott gépi szint médiumaként 10 Mbit/s átviteli sebességet ér el max. 1000 méteres vezetékhosszon. Ehhez képest az I/O-Link például csak 230,4 kbit/s sebességet nyújt 20 méteres maximális vezetékhossz mellett. Bár az I/O-Link kétségtelenül jelentősen leegyszerűsíti az érzékelők csatlakoztatását, Manfred Walter úgy véli, hogy az általa nyújtott adatátvitel a jövőben a kapcsolt ágazatokban már nem lesz elegendő a feladatokhoz.

Apropó jövő: éppen a szakemberek fiatalabb generációja körében a Phoenix Contact és a JUMO egyformán a konvergens Ethernet-hálózatok felé való egyértelmű orientációt látja. „Provokatívan fogalmazva, a digitális bennszülöttek a hátterük és a múltjuk miatt kevésbé értik, hogy miért működtetünk annyi különböző rendszert az ipari automatizálásban” - mondja Martin Müller. Azt kellene célként kitűzni, hogy több kérdést tegyünk fel magunknak arról, hogy mit tud egy érzékelő, és mire képes a saját mérési tartományán túl a hatékony és erőforrás-takarékos létesítményüzemeltetés érdekében. „Hatalmas jövőt látunk itt” - hangsúlyozza Manfred Walter is.