La tecnologia dei sensori di domani comunica in modo coerente Single Pair Ethernet: comunicazione snella negli ultimi metri di automazione.

Il Single Pair Ethernet (SPE) ha le carte in regola per rendere più sostenibili e intelligenti le connessioni negli ultimi metri. Il produttore di sensori JUMO si affida a ragion veduta allo SPE come mezzo di comunicazione del futuro per la sua tecnologia di misura. La tecnologia di connessione necessaria a questo scopo proviene da Phoenix Contact ed è il risultato di una stretta collaborazione a livello di progetto.

"Con il Single Pair Ethernet possiamo utilizzare meglio i nostri sensori intelligenti" afferma Manfred Walter, Product Manager di JUMO. "Ho un reale valore aggiunto grazie alla possibilità di trasmettere più dati del sensore con lo SPE". Un maggior numero di dati è la base di partenza per estrarre informazioni redditizie. Questa opzione non è disponibile se un sensore da 4 a 20 mA trasmette solo un puro valore di corrente, ad esempio come equivalente di una temperatura.

Il product manager è davvero entusiasta del fatto che la connessione SPE consenta finalmente di distribuire le informazioni dei sensori in un sistema senza soluzione di continuità. Manfred Walter è consapevole dei limiti di base all'interno della piramide dell'automazione che sono difficili da superare. "Per noi di JUMO la coerenza a tutti i livelli è un grande punto di forza". Inoltre, è possibile risparmiare cavi, poiché i dati e l'energia - Power over Data Line (PoDL) - vengono instradati attraverso i due fili. In linea di principio, l'SPE offre l'opportunità di una comunicazione coerente dal livello ERP fino ai sensori e agli attuatori a livello di campo. "E il tutto funziona anche senza le interruzioni dei media", sottolinea Walter, poiché il sensore comunica in modo coerente a tutti i livelli sulla base dei protocolli Ethernet.

L'utilizzo di SPE per combattere le interruzioni dei media nella comunicazione industriale: questo vantaggio porterà a un ripensamento nella scelta della tecnologia di connessione a livello di sensori? Secondo l'esperienza di Manfred Walter, le aspettative dei clienti nel settore dell'ingegneria meccanica e impiantistica sono ancora notevolmente orientate al prezzo. I budget per le catene di misura sarebbero strettamente limitati nella progettazione degli impianti. "La questione è quanto possa costare una catena di misura e quanto ammonti il sovrapprezzo per la connessione SPE". Gli argomenti conclusivi a favore dell'architettura coerente dell'Ethernet sono difficili da presentare, soprattutto nelle procedure di appalto standardizzate. Gli effetti positivi dell'OEE come importante figura chiave per le decisioni di investimento possono quindi essere meglio argomentati di persona.

La tecnologia di trasmissione con SPE rappresenta un passo importante sulla strada delle reti convergenti. Mentre, ad esempio, la Time Sensitive Network (TSN) è progettata principalmente per compiti urgenti nelle discipline della sicurezza funzionale o del controllo del movimento, il 5G viene utilizzato per applicazioni che richiedono reti mobili. Lo stesso vale per le WLAN 6 e 7 nell'ambito della tecnologia di trasmissione wireless senza licenza.

Single Pair Ethernet è ancora una volta molto adatto per la comunicazione negli ultimi metri. Il denominatore comune per tutte le tecnologie è la rete Ethernet convergente, lo standard globale per la comunicazione industriale. Se chi si occupa di automazione, elettrotecnica, impiantistica e costruzione di macchine riuscirà a trovare un accordo a riguardo nel medio termine, allora le guerre dei bus di campo con i loro sviluppi specifici per il settore saranno finalmente un ricordo del passato.

Le probabilità di successo sono elevate. Il tutto è supportato dalle prestazioni generali di trasmissione delle comunicazioni standard del mercato consumer. Il Single Pair Ethernet, ad esempio, raggiunge una velocità di trasmissione di 10 MBit/s su una lunghezza di cavo fino a 1.000 metri. In confronto, l'I/O-Link fornisce solo 230,4 kBit/s con una lunghezza massima del cavo di 20 metri. Anche se l'I/O-Link semplifica indubbiamente la connessione dei sensori, Manfred Walter ritiene che la trasmissione dei dati non sarà più sufficiente per le attività future nei settori accoppiati.

In riferimento al futuro, Phoenix Contact e JUMO vedono entrambe un chiaro orientamento verso le reti Ethernet convergenti, soprattutto tra le giovani generazioni di specialisti. "Per dirla in modo provocatorio, i nativi digitali capiscono meno il motivo per cui utilizziamo così tanti sistemi diversi nell'automazione industriale a causa del loro background e della loro storia" afferma Martin Müller. L'obiettivo deve essere quello di porsi più domande sulle potenzialità di un sensore e su ciò che è in grado di fare al di là del proprio campo di misura al fine di un funzionamento efficiente e di un risparmio di risorse del sistema. "Qui vediamo un enorme futuro" sottolinea Manfred Walter.