Os sensores do futuro se comunicam de forma contínua Single Pair Ethernet: comunicação enxuta nos últimos metros de automação.

A Single Pair Ethernet (SPE) tem o que é preciso para tornar as conexões nos últimos metros mais sustentáveis e inteligentes. O fabricante de sensores JUMO confia na SPE como um meio de comunicação inovador para sua tecnologia de medição por um bom motivo. A tecnologia de conexão necessária para isso vem da Phoenix Contact - e é o resultado de uma estreita cooperação ao nível do projeto.

"Podemos utilizar melhor nossos sensores inteligentes com o Single Pair Ethernet", diz Manfred Walter, gerente de produtos da JUMO. "Tenho um valor agregado real por poder transferir mais dados de sensores com a SPE." Mais dados são a base para extrair informações lucrativas dela. Essa opção não estará disponível se um sensor de 4 a 20 mA transmitir apenas um valor de corrente pura, por exemplo, como equivalente para uma temperatura.

O gerente de produtos está realmente entusiasmado com o fato de que a conexão SPE finalmente permite que as informações do sensor sejam distribuídas sem problemas em um sistema. Aqui, Manfred Walter tem em mente os limites do piso dentro da pirâmide de automação que são difíceis de superar. "Na JUMO, consideramos a consistência em todos os níveis como um grande ponto forte". Além disso, é possível economizar cabos, pois os dados e a energia - Power over Data Line (PoDL) - são roteados pelos dois fios. Em princípio, a SPE oferece a oportunidade de comunicação de ponta a ponta, desde o nível da ERP até os sensores e atuadores do nível de campo. "E tudo isso também funciona sem interrupções de mídia", enfatiza Walter, pois o sensor se comunica de forma consistente em todos os níveis com base nos protocolos Ethernet.

Uso da SPE para combater a interrupção de mídia na comunicação industrial: esse benefício levará a uma reformulação na escolha da tecnologia de conexão no nível do sensor? De acordo com a experiência de Manfred Walter, as expectativas dos clientes de construção de máquinas e instalações continuam a ser visivelmente orientadas pelo preço. Os orçamentos para cadeias de medição são limitados à configuração de instalações. "A questão é quanto pode custar uma cadeia de medição e quão alto é o preço adicional da conexão SPE". Os argumentos conclusivos a favor da arquitetura Ethernet universal são difíceis de apresentar, especialmente em procedimentos padronizados de licitação. Os efeitos positivos da OEE como um índice importante para decisões de investimento podem, portanto, ser melhor argumentados em contato direto.

A tecnologia de transmissão com SPE representa um passo importante no caminho para as redes convergentes. Enquanto a TSN (Time Sensitive Network, rede sensível ao tempo), por exemplo, foi projetada principalmente para tarefas críticas de tempo nas disciplinas de segurança funcional ou controle de movimento, o 5G é usado para aplicações que exigem comunicações móveis. O mesmo se aplica à WLAN 6 e 7 na área da tecnologia de transmissão sem fio isenta de licença.

Por outro lado, a Single Pair Ethernet é muito adequada para a comunicação nos últimos metros. O denominador comum para todas as tecnologias é a rede Ethernet convergente - o mundo padronizado para a comunicação industrial. Se os participantes dos setores de automação, engenharia elétrica e construção de máquinas e instalações conseguirem chegar a um acordo sobre esse caminho no médio prazo, as guerras de fieldbus com seus desenvolvimentos específicos do setor serão finalmente uma coisa do passado.

As chances de isso acontecer são favoráveis. Tudo isso é apoiado pelo desempenho geral de transmissão da comunicação padrão do mercado consumidor. A SPE, por exemplo, como meio para o nível de máquina espacialmente limitado, atinge uma taxa de transmissão de 10 MBit/s em um comprimento de cabo de até 1.000 m. Em comparação, o I/O-Link, por exemplo, fornece apenas 230,4 kBit/s com um comprimento máximo de cabo de 20 m. Embora o I/O-Link, sem dúvida, simplifique consideravelmente a conexão de sensores, Manfred Walter acredita que a transmissão de dados não será mais suficiente para tarefas futuras em setores acoplados.

Falando do futuro: a Phoenix Contact e a JUMO são unânimes em ver uma clara orientação para redes Ethernet convergentes, especialmente entre a geração mais jovem de especialistas. "Para sermos provocativos, os nativos digitais têm menos compreensão do motivo pelo qual operamos tantos sistemas diferentes na automação industrial devido à sua formação e história", diz Martin Müller. O objetivo deve ser fazer mais perguntas sobre o que um sensor pode fazer e o que ele é capaz de fazer além de sua própria faixa de medição para uma operação de sistema eficiente e com economia de recursos. "Vemos aqui um futuro enorme", enfatiza também Manfred Walter.