Ethernet jednoparowy zgodnie z normą IEC 63171-7 po raz pierwszy zapewnia prawdziwą kompatybilność między producentami i zmniejsza ryzyko planowania dla Twojej firmy.
Ethernet jednoparowy Kompleksowa komunikacja urządzeń od czujnika do chmury: Ethernet jednoparowy (SPE) umożliwia transmisję danych Ethernet za pomocą tylko jednej pary przewodów, a tym samym zapewnia oszczędne i zajmujące niewiele miejsca podłączenie czujników. Możliwa staje się ciągła komunikacja oparta na protokole IP aż do poziomu obiektowego. Oprócz transmisji danych, technologia Ethernetu jednoparowego umożliwia również jednoczesne zasilanie urządzeń końcowych przez PoDL – Power over Data Line. W niniejszym White paper dowiesz się, jak zapewnić przyszłościowość komunikacji obiektowej.
Czym jest Ethernet jednoparowy?
W piramidzie automatyzacji klasyczna sieć Ethernet łączy już wyższe poziomy, jednak dla najniższego poziomu obiektu jest często zbyt skomplikowana lub ma ograniczony zasięg. Technologia Ethernetu jednoparowego rozszerza tu możliwości sieci Ethernet.
Ethernet jednoparowy to warstwa fizyczna do transmisji danych za pomocą tylko jednej skręconej pary przewodów dwużyłowych zamiast dwóch par skręconych w przypadku szybkiego Ethernetu (100 Mbit/s) lub czterech par skręconych w przypadku Ethernetu gigabitowego. W ten sposób można podłączać kompaktowe urządzenia, czujniki i elementy wykonawcze bezpośrednio z poziomu obiektu – bez dodatkowych podsystemów czy bramek. Ethernet jednoparowy jest lekką i oszczędną postacią Ethernetu dla wielu obecnych i przyszłych obszarów zastosowań.
Korzyści Ethernet jednoparowy idealnie odpowiada wymaganiom branży przemysłowej
Najczęściej zadawane pytania dotyczące nowego standardu Ethernetu jednoparowego
Wtyki IP20 i M12 spodziewane są na początku 2027 roku. Zalecamy rozpoczęcie planowania już teraz. W planach jest dostosowanie kolejnych konstrukcji do nowego standardu.
Phoenix Contact jest inicjatorem i aktywnym współtwórcą nowego standardu – korzystasz z naszego doświadczenia i innowacyjności.
Nowy przód wtyku upraszcza integrację, zwiększa kompatybilność i umożliwia jeszcze bardziej elastyczne wykorzystanie w wielu aplikacjach.
Obecnie nie planuje się wycofania z produkcji istniejących produktów do Ethernetu jednoparowego. Odpowiednia decyzja zostanie podjęta dopiero w późniejszym czasie, po pełnym wdrożeniu nowego portfolio.
Tak, nasze rozwiązania są zaprojektowane tak, aby można było elastycznie i równolegle wykorzystywać istniejące i nowe produkty w swoich systemach.
Technologia Ethernetu jednoparowego
Przegląd norm dotyczących Ethernetu jednoparowego
Standardy i normy Ethernetu jednoparowego w White paper
Wydajność Ethernetu jednoparowego zależy od jasno określonych standardów i norm. W niniejszym White paper pokazano, w jaki sposób międzynarodowe regulacje tworzą podstawę dla spójnej, interoperacyjnej i przyszłościowej infrastruktury Ethernetu jednoparowego. Standardy Ethernetu jednoparowego zostały określone w normie IEEE 802.3. Ten standard opisuje ramy techniczne dla transmisji danych opartej na sieci Ethernet przez parę przewodów. Różnią się one szybkością transmisji i odległością. IEC 63171 opisuje kompatybilne złącza dla tych standardów Ethernetu jednoparowego. Obecnie trwają prace nad normą IEC 63171-7, wydanie 2.
Norma IEC 63171-7, wydanie 2, opiera się na istniejącym interfejsie hybrydowym Ethernetu jednoparowego. Określa ona jednolity przód wtyku, który w spójny sposób obejmuje zarówno aplikacje hybrydowe, jak i oparte wyłącznie na danych. Norma rozróżnia różne typy konstrukcji, które są odpowiednie w zależności od miejsca zastosowania i wymagań dotyczących ochrony. Należą do nich m.in. złącza IP20 przeznaczone do stosowania w środowiskach chronionych, a także wytrzymałe wersje M8 i M12 do zastosowań na poziomie obiektu.
Power over Data Line (PoDL)
Oprócz transmisji danych przez Ethernet, technologia Ethernetu jednoparowego umożliwia również jednoczesne zasilanie urządzeń końcowych. Za pomocą Power over Data Line (PoDL) można przesyłać moc użyteczną do 52 W.
Różne klasy mocy są opisane w standardzie IEEE 802.3bu i IEEE 802.3cg. Dzięki tej technologii możliwe jest zasilanie czujnika lub urządzenia wykonawczego oddalonego nawet o 1000 metrów poprzez kabel używany do transmisji danych. Minimalizuje to czas instalacji i miejsce niezbędne na okablowanie obiektowe.
Klasy mocy PoDL
Zastosowania Ethernetu jednoparowego Ethernet jednoparowy jest idealny do różnych zastosowań w automatyce rolniczej, budynkowej, przemysłowej i procesowej. Technologia Ethernetu jednoparowego może być łatwo zintegrowana z istniejącą infrastrukturą Ethernet, niezależnie od środowiska, w którym jest wykorzystywana. W odpowiedzi na ekologiczny trend miniaturyzacji urządzeń Ethernet jednoparowy dzięki kompaktowym przewodom oferuje więcej miejsca na elektronikę.
Ciepło i zimno, wilgoć i kurz, wstrząsy i wibracje – znamy ekstremalne wymagania stawiane złączom do transmisji danych w maszynach rolniczych. Aby osiągnąć maksymalną niezawodność nawet przy dużych obciążeniach, Phoenix Contact oferuje wytrzymałe złącza do długotrwałej, stabilnej i wydajnej transmisji danych za pośrednictwem Ethernetu jednoparowego. Jako członek Agricultural Industry Electronics Foundation (AEF), promujemy rozwój nowych standardów transmisji danych, takich jak High-Speed ISOBUS (HSI) i wspieramy je naszymi produktami dla Ethernetu jednoparowego.
We wszystkich obszarach produkcyjnych integracja czujników odgrywa kluczową rolę. Ethernet jednoparowy niezawodnie integruje czujniki, urządzenia wykonawcze i urządzenia obiektowe z istniejącą siecią Ethernet. Oznacza to, że niezbędne dane i informacje procesowe mogą być przesyłane do analizy bezpośrednio do poziomu sterowania lub do chmury. W przeciwieństwie do protokołów Fieldbus, Ethernet przenika wszystkie poziomy automatyki. Nie są potrzebne dodatkowe bramy lub interfejsy. Redukcja do tylko jednej pary przewodów upraszcza również okablowanie czujników bezpośrednio w maszynach lub systemach. Budowa, eksploatacja i utrzymanie systemów stają się efektywniejsze i tańsze.
Kompaktowa technologia idealnie nadaje się do zastosowań w przemyśle motoryzacyjnym. Dzięki prędkości transmisji od 10 Mbit/s do 1 Gb/s przy użyciu zaledwie jednej skręconej pary przewodów i długości kabla wynoszącej maksymalnie 15 m (nieekranowany) lub 40 m (ekranowany), jest idealnie przystosowany do stosowania w wiązkach kablowych w pojazdach. Ponadto trwają prace nad szeregiem nowych standardów Ethernetu jednoparowego, które mają umożliwić transmisję danych z szybkością do 10 Gb/s, a nawet więcej. W nowoczesnych samochodach Ethernet jednoparowy zastępuje więc CAN, MOST, FlexRay i inne systemy magistralne. Funkcje bezpieczeństwa, sterowanie i komunikacja odbywają się poprzez sieć Ethernet. Jest to niezbędny warunek w przypadku pojazdów sieciowych lub autonomicznych.
Bezpośrednie dwuprzewodowe połączenie Ethernet urządzeń obiektowych i czujników w obszarach Ex aplikacji procesowych umożliwia Ethernet APL. Advanced Physical Layer wykorzystuje standard 10BASE-T1-L z normy IEEE 802.3cg w połączeniu ze standardem IEC TS 60079-47, 2021-03 (2-WISE) (2-WISE = 2-Wire Intrinsically Safe Ethernet) i wspiera metody ochrony przeciwwybuchowej wraz z wykonaniem iskrobezpiecznym. Możliwe jest zastosowanie w obszarach zagrożonych wybuchem i do transmisji danych z prędkością 10 Mbit/s na duże dystanse do 1000 m. Nowa infrastruktura komunikacyjna umożliwia szerokie zastosowanie Ethernetu w przemyśle przetwórczym.
Budynki połączone w sieć zapewniają wysoką wydajność, większe bezpieczeństwo i dodatkowe funkcje komfortu. Dzięki zastosowaniu uniwersalnego protokołu IP czujniki, przełączniki lub termostaty mogą być podłączone np. do systemu zarządzania budynkiem poprzez lokalną sieć danych i chmurę. Okablowanie Ethernetu jednoparowego zastępuje istniejące systemy magistrali obiektowej, skomplikowane interfejsy lub bramki. Istnieje również możliwość ponownego wykorzystania istniejącej dwuprzewodowej infrastruktury kablowej, np. kabli sieciowych. Znacznie ułatwia to instalację i uruchomienie.
Ethernet jednoparowy System Alliance
Firma Phoenix Contact wraz z innymi wiodącymi firmami technologicznymi połączyła siły w ramach SPE System Alliance. Firmy partnerskie łączą tu swoje know-how w zakresie Ethernetu jednoparowego i dzielą się doświadczeniem. Ich wspólnym celem jest popularyzacja technologii Ethernetu jednoparowego w przemysłowym Internecie Rzeczy (IIoT) oraz we wszystkich innych obszarach zastosowań.
