SPE в соответствии со стандартом IEC 63171-7 впервые обеспечивает подлинную совместимость между производителями и снижает риски планирования для вашей компании.
Однопарный Ethernet Сплошная коммуникация устройств от датчика до облака: Однопарный Ethernet (SPE) позволяет передавать Ethernet только по одной паре проводов и тем самым обеспечивает экономичное и компактное подключение датчиков. Становится возможной непрерывная IP-связь вплоть до полевого уровня. Помимо передачи данных, технология однопарного Ethernet также позволяет одновременно подавать питание на конечные устройства через Power over Data Line (PoDL). Из этого справочного документа вы узнаете, как обеспечить перспективное развитие вашей полевой связи.
Что такое однопарный Ethernet?
Классическая сеть Ethernet уже связывает верхние уровни в «пирамиде автоматизации», однако для самого нижнего полевого уровня она зачастую является слишком сложной или имеет ограниченную дальность действия. Технология SPE расширяет здесь возможности сети Ethernet.
Однопарный Ethernet — это физический уровень, обеспечивающий передачу данных по одной витой паре вместо двух двухжильных кабелей, используемых в Fast Ethernet (100 Мбит/с), или четырёх двухжильных кабелей, используемых в гигабитном Ethernet. Таким образом, компактные устройства, датчики и исполнительные механизмы можно подключать непосредственно на полевом уровне — без дополнительных подсистем или шлюзов. Таким образом, SPE – это легкая и материалосберегающая технология Ethernet для многих текущих и будущих областей применения.
Преимущества для вас Однопарный Ethernet полностью соответствует требованиям промышленности
Часто задаваемые вопросы о новом стандарте однопарного Ethernet
Появление штекеров IP20 и М12 ожидается в начале 2027 года. Мы рекомендуем начать планирование уже сейчас. Планируется перевести на новый стандарт и другие типы конструкций.
Phoenix Contact является инициатором и активным соразработчиком нового стандарта - вы получаете выгоду от нашего опыта и инновационной силы.
Новый внешний вид плагина упрощает интеграцию, повышает совместимость и обеспечивает еще более гибкое использование в различных приложениях.
В настоящее время существующие изделия SPE не снимаются с производства. Соответствующее решение будет рассмотрено только в долгосрочной перспективе, после полного внедрения нового портфеля.
Да, наши решения разработаны таким образом, чтобы вы могли гибко и параллельно использовать в своих системах существующие и новые продукты.
Технология SPE
Обзор стандартов, касающихся технологии однопарного Ethernet
Стандарты и нормы SPE в справочном документе
Эффективность SPE зависит от четко определенных стандартов и норм. В данном справочном документе показано, как международные нормативные акты создают основу для единой, интероперабельной и перспективной инфраструктуры SPE. Данные стандарты SPE определены в IEEE 802.3. Настоящий стандарт описывает техническую основу для передачи данных на базе Ethernet по паре проводов. Они различаются по скорости передачи и расстоянию. МЭК 63171 описывает совместимые штекерные соединители для этих стандартов SPE. В настоящее время ведется работа над стандартом МЭК63171-7, редакция 2.
Стандарт МЭК63171-7, редакция 2, основан на существующем гибридном интерфейсе SPE. Она определяет унифицированную стыковочную часть, которая последовательно охватывает как гибридные, так и чисто информационные применения. В стандарте выделяются различные типы конструкций, подходящие в зависимости от места эксплуатации и требований к защите. К ним относятся, в частности, стыковочные части класса защиты IP20 для использования в защищенных средах, а также прочные варианты с разъемами M8 и M12 для полевого уровня.
Power over Data Line (PoDL)
Помимо передачи данных через Ethernet, технология SPE также позволяет одновременно подавать питание на конечные устройства. С помощью технологии Power over Data Line (PoDL) можно передавать полезную мощность до 52 Вт.
Различные классы производительности описаны в стандарте IEEE 802.3 bu и IEEE 802.3cg. С помощью этой технологии можно подавать питание на датчик или исполнительный элемент на расстоянии до 1000 м по кабелю, используемому для передачи данных. Усилия по установке и требования к пространству для полевой кабельной разводки сведены к минимуму.
Классы производительности PoDL
Приложения для однопарного Ethernet SPE идеально подходит для различных применений в автоматизации сельского хозяйства, зданий, промышленности и технологических процессов. Технология SPE может быть легко интегрирована в существующую инфраструктуру Ethernet, независимо от среды, в которой она используется. Для реализации тенденции к щадящим ресурсы миниатюрным устройствам однопарный Ethernet также обеспечивает больше места для электроники благодаря компактным проводникам.
Жара и холод, влага и пыль, удары и вибрация – мы знаем об экстремальных требованиях, предъявляемых к штекерным соединителям для передачи данных в сельскохозяйственной технике. Для достижения максимальной надежности даже при высоких нагрузках компания Phoenix Contact предлагает надежные штекерные соединители для долговечной, стабильной и высокопроизводительной передачи данных SPE. В качестве члена Фонда электроники сельскохозяйственной промышленности (AEF), мы содействуем развитию новых стандартов в области передачи данных, таких как высокоскоростной протокол ISOBUS (HSI), и реализуем их в наших изделиях для однопарного Ethernet.
Во всех областях производства интеграция датчиков играет ключевую роль. SPE надежно интегрирует датчики, исполнительные элементы или полевые устройства в существующую среду Ethernet. Это означает, что необходимые данные и информация о процессе могут передаваться напрямую на уровень управления или в облако для анализа. В отличие от протоколов полевых шин, Ethernet проникает на все уровни автоматизации. Дополнительные шлюзы или интерфейсы не требуются. Сокращение до одной пары проводов также упрощает кабельную разводку датчиков напрямую в машинах или установках. Строительство, эксплуатация и обслуживание установок становятся более эффективными и рентабельными.
Технология экономии пространства идеально подходит для применения в автомобильной промышленности. Благодаря передаче данных со скоростью от 10Мбит/с до 1Гбит/с всего по одной витой паре проводов и максимальной длине кабеля 15 м (неэкранированный) или 40 м (экранированный), такая технология идеально подходит для использования в кабельных жгутах в автомобилях. Кроме того, в разработке находится ряд новых стандартов SPE, которые должны обеспечить скорость передачи данных до 10Гбит/с и даже выше. Таким образом, в новых поколениях автомобилей SPE заменяет CAN, MOST, FlexRay и другие шинные системы. Функции обеспечения безопасности, управление и связь осуществляются единообразно через Ethernet. Это необходимое условие для сетевого или автономного вождения.
Ethernet APL дает возможность осуществлять двухпроводное подключение Ethernet полевых устройств и датчиков напрямую во взрывоопасных зонах приложений производственных процессов. Advanced Physical Layer (APL) использует стандарт 10BASE-T1-L из IEEE 802.3 cg в сочетании с МЭК TS 60079-47, стандарт 2021-03 (2-WISE) (2-WISE означает 2-Wire Intrinsically Safe Ethernet) и поддерживает методы взрывозащиты, включая искробезопасность. Становится возможным использование во взрывоопасных зонах и преодоление больших расстояний до 1000 метров на скорости 10Мбит/с. Новая коммуникационная инфраструктура обеспечивает непрерывное использование Ethernet в перерабатывающей промышленности.
Объединенные в сеть здания обеспечивают высокую эффективность, большую безопасность и дополнительные функции комфорта. Используя универсальный IP-протокол, датчики, выключатели или термостаты, например, могут быть подключены к системе управления зданием через локальную сеть передачи данных и облако. Непрерывная кабельная разводка SPE заменяют существующие системы полевых шин, сложные интерфейсы или шлюзы. Существует также возможность повторного использования существующих двухпроводных кабельных инфраструктур, таких как сетевые кабели. Монтаж и ввод в эксплуатацию значительно упрощаются.
Single Pair Ethernet System Alliance
Компания Phoenix Contact объединила свои усилия с другими ведущими технологическими компаниями в рамках SPE System Alliance. Партнерские компании объединяют свои ноу-хау по теме однопарного Ethernet и целенаправленно обмениваются информацией. Они преследуют общую цель продвижения технологии SPE в сфере промышленного интернета вещей (IIoT) и всех других областях применения.
