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

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

"Podemos utilizar melhor os nossos sensores inteligentes com Single Pair Ethernet", diz Manfred Walter, Diretor de Produto da JUMO. "Tenho um verdadeiro valor acrescentado ao poder transferir mais dados de sensores com a SPE". Mais dados são a base para extrair informações lucrativas. Esta opção não está disponível se um sensor de 4 a 20 mA transmitir apenas um valor de corrente pura, por exemplo, como equivalente para uma temperatura.

O gestor de produto está realmente entusiasmado com o facto de a ligação SPE permitir finalmente que as informações dos sensores sejam distribuídas sem problemas num sistema. Aqui, Manfred Walter tem em mente os limites do piso dentro da pirâmide de automação que são difíceis de ultrapassar. "Na JUMO consideramos a consistência em todos os níveis um grande ponto forte." Além disso, é possível poupar cabos, uma vez que os dados e a energia - Power over Data Line (PoDL) - são encaminhados através dos dois fios. Em princípio, a SPE oferece a oportunidade de comunicação de ponta a ponta, desde o nível do ERP até aos sensores e atuadores ao nível de campo. "E tudo isto também funciona sem interrupções nos suportes", sublinha Walter, uma vez que o sensor comunica de forma consistente a todos os níveis com base nos protocolos Ethernet.

Utilizar a SPE para combater a interrupção dos suportes na comunicação industrial: este benefício levará a repensar a escolha da tecnologia de ligação ao nível dos sensores? De acordo com a experiência de Manfred Walter, as expectativas dos clientes no sector da construção de máquinas e instalações continuam a ser claramente orientadas para o preço. Os orçamentos para as cadeias de medição são estritamente limitados na elaboração de projetos de sistemas. "A questão é saber quanto pode custar uma cadeia de medição e qual o preço adicional da ligação SPE". Os argumentos conclusivos a favor da arquitetura Ethernet integrada são difíceis de apresentar, especialmente em procedimentos de concurso normalizados. Os efeitos positivos da OEE como um índice importante para as decisões de investimento podem, portanto, ser melhor argumentados em contacto direto.

A tecnologia de transmissão com SPE representa um passo importante no caminho para as redes convergentes. Enquanto a Time-Sensitive Networking (TSN), por exemplo, foi concebida principalmente para tarefas críticas em termos de tempo nas áreas da segurança funcional ou do controlo de movimentos, a 5G é utilizada para aplicações que exigem comunicações móveis. O mesmo se aplica às WLAN 6 e 7 no domínio da tecnologia de transmissão sem fios isenta de licença.

Por outro lado, a Single Pair Ethernet é muito adequada para a comunicação nos últimos metros. O denominador comum de todas as tecnologias é a rede Ethernet convergente - o mundo normalizado da comunicação industrial. Se os atores da automação, da eletrotécnica e da construção de máquinas conseguirem chegar a acordo sobre este caminho a médio prazo, então as guerras do fieldbus com os seus desenvolvimentos específicos da indústria serão finalmente uma coisa do passado.

As probabilidades de isso acontecer são favoráveis. Tudo isto é apoiado pelo desempenho geral de transmissão da comunicação normalizada do mercado de consumo. A SPE, por exemplo, como meio para o nível de máquina espacialmente limitado, atinge uma taxa de transmissão de 10 Mbps num 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 ligação de sensores, Manfred Walter acredita que a transmissão de dados deixará de ser suficiente para tarefas futuras em setores acoplados.

Falando do futuro: a Phoenix Contact e a JUMO são unânimes em ver uma clara orientação para as redes Ethernet convergentes, especialmente entre a geração mais jovem de especialistas. "Para o dizer de forma provocadora, os nativos digitais têm menos compreensão da razão pela qual operamos tantos sistemas diferentes na automação industrial devido aos seus antecedentes e história", diz Martin Müller. O objetivo deve ser colocar mais questões sobre o que um sensor pode fazer e o que é capaz de fazer para além do seu próprio intervalo de medição, para um funcionamento eficiente e com poupança de recursos do sistema. "Vemos aqui um enorme futuro", sublinha também Manfred Walter.