Datová Komunikace Ze Zařízení Do Pole

Single Pair Ethernet (SPE) je klíčovým slovem, pokud jde o síťovou infrastrukturu pro průmyslový internet věcí (IIoT). Uživatelé očekávají, že se jedná o konzistentní komunikační architekturu ve všech aplikacích, ve kterých jsou data generována. Za tím je koncept rozšíření Ethernetu o senzory. To znamená, že všude, kde neexistují datové dálnice, stále potřebujete kompaktní přenos dat s velkým dosahem.

Průmyslová síť Ethernet se používá v průmyslových aplikacích a přináší mnoho výhod při přenosu v reálném čase. Tato technologie je však pro jednoduché aplikace senzorů příliš složitá. „Architektura sběrnice se stále používá na úrovni senzor-akční člen. Nyní chceme vytvořit komunikační infrastrukturu založenou na IP s jednotným komunikačním protokolem od senzoru po cloud, “vysvětluje Simon Seereiner, vedoucí produktového managementu SAI & IE ve společnosti Weidmüller.

Doplňující informace k tématu stavebních aktiv: datová komunikace

Simulace, lehká konstrukce, inteligentní komponenty - jaký vývoj bude převládat? Konstruktionsspraxis udělil „Enablers of Construction“společnostem, jejichž řešení mohou dlouhodobě změnit design a vývoj.

Výzva: Digitalizace a Industry 4.0 shromažďují, analyzují a vyhodnocují data s rostoucí frekvencí. Je důležité navrhnout obrovský tok dat rychle a spolehlivě - od senzoru po cloud. Zatím pro to neexistují jednotné standardy, což komplikuje konzistentní komunikační architekturu.

Řešení: V průmyslové komunikační infrastruktuře je zejména Ethernet s jedním párem (SPE) obrovským trendem, který stále více převládá. SPE potřebuje k přenosu dat a napájení pouze jeden pár vodičů (Power over Dataline PoDL). Weidmüller je zapojena do technologických partnerství s dalšími společnostmi, aby pokročila v standardizaci technologie.

Co je v tom: SPE umožňuje přenos dat až do posledního rohu pole závodu, a tak také otevírá aplikace, pro které by byl průmyslový Ethernet nadrozměrný. SPE tak splňuje základní požadavek pro aplikace IIoT.

Vyhněte se nadměrným rychlostem přenosu dat

To by mělo být úspěšné s Single Pair Ethernet. Protože SPE nepoužívá nadměrné rychlosti přenosu dat, může překlenout větší vzdálenosti a to s kompaktnějším designem. Protože technologie připojení - na rozdíl od předchozích ethernetových kabelů - vyžaduje pouze dva páry vodičů místo dvou nebo čtyř párů.

Je to díky vývoji v automobilovém průmyslu. Protože zde hraje hlavní roli úspora místa a hmotnosti. Potřebujete infrastrukturu s co nejmenším počtem kabelů, ale díky stále autonomnějším jízdním vlastnostem musí hodně dělat. „Z těchto důvodů začali výrobci automobilů v roce 2012 vyvíjet protokol pro jeden pár Ethernet s normalizačním orgánem IEEE,“vysvětluje Seereiner.

Hannoverský veletrh 2019

Bylo uzavřeno technologické partnerství pro jeden pár Ethernet

Vzhledem k digitalizaci se toto téma nyní objevuje i v průmyslu: Protože stále více senzorů je integrováno do strojů a systémů, musí být kabeláž kompaktní a vhodná pro průmyslové použití. Ethernet s jedním párem je považován za klíčovou technologii, která umožňuje aplikace IoT v průmyslu: Přenosové rychlosti 10 Mbits / ss přenosovou délkou 1 000 m až 1 Gbit / s s délkou až 40 m jsou dokonce i pro sofistikované senzory dostatečný. Skenery a kamery pro monitorování nebo zaznamenávání typu a polohy komponenty mohou být také integrovány do sítě pomocí Ethernetu.

Stavební praxe Podcast

Epizoda 2: Přenos dat

Konstruktionsspraxis podcast, odborný časopis pro poslech, poskytuje rychlé a zábavné informace o vzrušujících technologických tématech. V této epizodě hovoříme se Simonem Seereinerem z Weidmüller o Single Pair Ethernet.

Dodávka dat a energie v jednom

Díky napájení přes datové vedení (PoDL) lze napájení napájení připojené komponenty zajistit také pomocí jediného páru Ethernet. Až 60 W může být směrováno na rozhraní se současným přenosem dat 100 Mbit / s. „To umožňuje senzoru dodávat energii i data pouze jedním drátovým kabelem. A to vše v malém kompaktním designu, “vysvětluje Seereiner. Není nutná další linka pro zásobování energií, což přináší výhody v úzkých prostorech.

Přenos energie je zakotven ve standardech, zatímco přenos dat je také prováděn. IEEE definoval rozdělení do různých výkonových tříd. Vzhledem k tomu, že třídy 1-9 jsou již přiřazeny technologií Power over Ethernet (PoE), začnou energetické třídy v PoDL začínat na 10.

Konektor řady IEC 63171

Weidmüller již má ve svém portfoliu dva konektory pro technologii Ethernet s jedním párem. Varianta v krytí IP20 a varianta v krytí IP67. Obě varianty patří do řady norem IEC 63171, ve kterých jsou definovány konektory pro jeden pár Ethernet.

Díky robustnímu zajišťovacímu mechanismu - podobnému jako u konektoru RJ45, vytahovací síle nejméně 50 N a průmyslové dielektrické pevnosti 2,25 kV DC, mají nové konektory SPE ideální vlastnosti pro průmyslové použití. Vysoká hustota balení zajišťuje, že ve srovnání s konektorem RJ45 v prostředí IP20 je potřeba až o 50% méně místa. Kromě toho lze konektory SPE také rychle a snadno sestavit v terénu a jsou vhodné pro kabeláž řady AWG 26 až AWG 22.

Doplňující informace o Weidmüller - partnerovi pro průmyslovou konektivitu

Weidmüller se zkušenými odborníky podporuje své zákazníky a partnery po celém světě produkty, řešeními a službami v průmyslovém prostředí energie, signálů a dat. Společnost zná průmyslová odvětví a trhy i technologické výzvy zítřka. Weidmüller neustále vyvíjí inovativní, udržitelná a přidaná hodnota řešení pro individuální požadavky zákazníků. Společně s nimi chce společnost stanovit standardy průmyslové konektivity.

• Skupina společností Weidmüller má výrobní zařízení, prodejní společnosti a agentury ve více než 80 zemích.
• Ve finančním roce 2018 dosáhl Weidmüller obratu 823 milionů EUR s přibližně 4900 zaměstnanci.

S tímto novým vývojem hraje Weidmüller průkopnickou roli, protože tato technologie není v průmyslu zdaleka přijata. Tento průkopnický duch spočívá v DNA společnosti. Weidmüller svými vynálezy vždy pomáhal utvářet obor připojení a technologie připojení zařízení. Proto se společnost zabývala tématy Industry 4.0 a digitalizací již brzy. Základem digitální transformace je IIoT, který umožňuje stálou výměnu dat mezi všemi částmi, součástmi a zařízeními. Weidmüller už dlouho bylo jasné, kam cesta směřuje a jak může společnost pomoci formovat digitální transformaci pomocí průmyslového připojení a technologie připojení.

Pool zkušenosti a know-how

Za účelem dalšího rozvoje ethernetu pro jeden pár pro průmysl se sešlo mnoho odborníků z oblasti technologie konektorů a připojení, automatizační techniky a kabelového průmyslu, aby vyvinuli mezinárodně použitelné standardy pro tuto technologii.

Weidmüller se od počátku také podílí na takovém technologickém partnerství. „Chceme dát téma ethernetu s jedním párem na co nejširším základě, takže výrobci senzorů, kabelů, konektorů, měřicích zařízení a čipů a koncových zařízení spolupracují v naší síti, aby tam seskupili své dovednosti,“popisuje partnerství Seereiner.

To vytvořilo platformu, na které si mohou všechny zúčastněné společnosti vyměňovat nápady. „Využíváte zkušeností ostatních, například při implementaci nových produktů,“říká Seereiner. Cílem technologického partnerství je zajistit koordinovanou infrastrukturu pro zařízení, konektory, kabely a měřicí technologie.

Mezinárodní standardizace jako základ

Mezinárodní standardizace tvoří základ takové jednotné a integrované infrastruktury. Do takové důležité technologie jsou zapojeny různé asociace, včetně IEEE. Pro projekt IEEE 802.3cg byly konektory s elektrickými vlastnostmi definovány poprvé v prostředí IEEE. Lze použít všechny konektory, které splňují elektrické vlastnosti normy.

Konektory pro ethernet s jedním párem jsou definovány v normě IEC 63171-X. Konstrukce protilehlých ploch a mechanické požadavky na konektory jsou popsány v podřízené řadě norem. Například konektory SPE Weidmüller patří do varianty IEC 63171-2 pro prostředí IP20 a do varianty IEC 63171-5 pro prostředí IP67.

Čtyřkomorový konektor SPE

Společnost na veletrhu Hanover představí svá dvě řešení konektorů pro jeden pár Ethernet. „Obě protějšky - pro IP20 a IP67 - jsou vzájemně kompatibilní. To je zvláště výhodné v technologii měření pole. Tam mohou uživatelé jednoduše připojit zařízení s rozhraním IP67 a naopak s měřicím konektorem IP20, “odhaluje Seereiner předem. A dále: „Kromě individuálních zástrček je plánována čtyřkomorová verze.“To znamená, že pomocí rozhraní lze realizovat čtyři kabeláže SPE v kompaktní velikosti: kryt je menší než běžný kryt RJ45. Weidmüller tak pracuje na dalších řešeních, která umožňují infrastrukturu pro technologii SPE.

Personál

Změny expertů IIoT z Bosch Rexroth na Weidmüller

kabely a vodiče