Иднината на Етернет каблирање за контроли, сензори и активатори DDS NETCOM AG
Во индустријата денес, инсталираните кабли од категоријата компоненти Cat.7 или Cat.8 се претежно инсталирани. Поради нивните физички својства на пренос, овие се исклучително моќни, но исто така тешки, скапи и соодветно сложени за инсталирање. Во индустријата, сепак, за да можеме ефикасно да ги интегрираме сензорите и активаторите за кои е потребен низок опсег во мрежата на ОТ, потребен ни е полесен, потенки кабел кој сè уште поддржува PoDL (напојување преку линиите на податоци), како и податоци и моќност на големи растојанија може да пренесе. Добра вест: ова ќе биде достапно во иднина.
Ова е „Етернет со еден пар“ или скратено SPE. Тоа е кабелски и мрежен стандард кој во основа го снабдува секој сензор или погон со електрична енергија и може да комуницира преку мрежата на Етернет. Со SPE веќе е можно да се поврзат уреди со бит-стапка од 10 Mbit/s на растојание од максимум 1000m и опционално да се користи PoDL технологијата за електрично напојување (етернет стандард IEEE P802.3cg 10Mbit/s). Ова, всушност, може да ги замени сите технологии на поле-автобуси со брзина на податоци од стотици kbit/s до 10 Mbit/s. Големиот опсег од максимум 1000 метри е најважниот критериум. Покрај тоа, SPE може да се користи и во оддалечена и потенцијално експлозивна средина, бидејќи е можно далечинско напојување на крајните уреди.
Етернет со еден пар веќе успешно се користи во автомобилската индустрија. Системите со жици за ожичување на возилата и мрежите во возилата имаат голема корист од работата што ја завршија тимовите за развој на автомобили во соработка со нивните партнери за кабли и конектори. Оваа работа резултираше со објавување на технолошкиот стандард IEEE 802.3bw, 100BASE-T1 за мрежи во возилото во 2015 година. Иновативни системи за помош на возачот и компјутерски интензивни дисплеи бараа економични, брзи комуникациски мрежи, бидејќи денешните возила разменуваат огромна количина на податоци во реално време, како и фирмвер и софтвер помеѓу единиците за електронска контрола (ECU). IEEE 802.3bw (100BASE-T1) е создаден со развивање на нов протокол за пренос на физички слој (PHY) за кој е доволен еден пар жици.
Денес 100BASE-T1 овозможува пренос на аудио, видео, поврзан автомобил, фирмвер/софтвер и податоци за калибрација во возила со етернет протоколи за премостување на аудио видео (AVB) преку не-заштитен кабел со изопачено пар. Протоколите AVB развиени од работната група на IEEE чувствително на време за вмрежување нудат мала детерминистичка латентност, синхронизирани јазли и обликување на сообраќајот (категоризација на сообраќајот на податоци). Овие аспекти се важни за комуникација на различни видови на информации во автомобилските системи, бидејќи 100BASE-T1 може да се користи за пренос на различни типови на податоци со различни приоритети (ниска стапка на податоци со висок приоритет или висока стапка на податоци со низок приоритет и временска синхронизација).
Во производството и автоматизацијата на процесите, успесите на автомобилската индустрија со SPE беа добро препознаени. Во моментов се развиваат два нови стандарди за кабел за да се овозможи користење на долги рути за пренос во овие индустрии. IEC 61156-13 и IEC 61156-14 опишуваат симетрични кабли со еден пар со преносни својства до 20 MHz на растојанија до 1000 m, кои поддржуваат 10 Mbit/s за главно индустриски апликации. Видот на кабелот е наменет за заштитени канали кои исто така поддржуваат далечинско напојување. Дел 13 ги опишува SPE каблите за хоризонтално ожичување на подот. Овој тип на кабел има солиден пропечен бакарен спроводник со номинален дијаметар помеѓу 0,64 и 1,7 mm. Дел 14 е наменет за флексибилно каблирање (жици за работна површина).
Денес, многу организации работат рамноправно за да ја финализираат технологијата Single Pair Ethernet за успешна употреба во индустријата. Во моментов е во тек развојот на Напредниот физички слој (APL) за Ethernet, кој може да се користи во автоматизација на процесите и инструментација со цел да може да се користат теренски уреди на оддалечени и потенцијално експлозивни локации. Електричната енергија и податоците се пренесуваат на теренските уреди преку заштитен изопачен пар SPE кабел. Долгоочекуваната употреба на „Етернет до крајот на полето“ дефинитивно ќе биде можна до 2021/2022 година.
Во 2016 година беа објавени стандардот IEEE 802.3bp 1000BASE-T1 за повисоки стапки на податоци и SPE стандардот IEEE 802.3bu за напојување преку линиите на податоци (PoDL) преку симетричен единствен изопачен пар Етернет. Ова беше уште една пресвртница во развојот на СВП. Стандардите за кабли и приклучоци SPE во моментов се развиваат од разни меѓународни и национални тела за стандардизација и кориснички организации. Постојат стандарди за кабел за апликации на големи растојанија со преносни својства до 20 MHz (IEC 61156-13 и -14), како и за апликации со повисоки стапки на податоци и својства на пренос до 600 MHz и растојанија до 40m (IEC 61156-11 и -12), секој за фиксна и флексибилна инсталација. Во моментов се подготвува стандардот за флексибилно каблирање. Шест нови стандарди за приклучоци се подготвуваат за различни апликации. Четири од овие SPE конектори според IEC 63171, делови од 1 до 4, се класифицирани за канцелариско опкружување (IP20), IEC 63171-5 и IEC 63171-6 специфицираат SPE приклучоци за индустриска средина (IP65/67).
Стандардниот „Генерички кабли за простории на клиенти ISO/IEC 3WD TR 11801 дел 9906 - технички извештај: Балансирани кабелски канали со 1 пар до 600MHz“ опишува симетрични канали со еден пар за поддршка на етернет апликации со еден пар според стандардите IEEE 802.3 SPE Овие стандарди специфицираат дека 1000 Mbit/s (IEEE 802.3bp) до 40 m, 100 Mbit/s (IEEE 802.3bw) со незаштитени кабли до 15 m или 10 Mbit/s (IEEE 802.3cg) до 1000 m се дозволени, при што дизајнот на кабелот и дијаметарот на жицата го одредуваат можниот опсег.
Како резултат на овие активности за стандардизација и истражување за СВП и постигнатиот напредок, целта е сега да се направи технологијата Единствен единствен пар што е можно побрзо употреблива во индустрискиот сектор. Со сеопфатен опсег на компоненти, уреди и апликации за технологија со еден пар Етернет, Индустријата 4.0 станува скалабилна, детерминистичка и целосно компатибилна.
Со цел да се исполнат барањата за производство и автоматизација на процесите, IEEE 802.3 стандардите постојано се развиваат и подобруваат. Основана е работна група IEEE P802.3ch за мулти-гиг автомобилски етернет со цел понатамошен развој на IEE 802.3 стандардот за поголем од 1 Gbit/s за автомобилски етернет. Покрај тоа, постојат истражувачки проекти за да се направи овој стандард употреблив за индустрискиот сектор и градежниот сектор. Предностите на SPE технологијата во однос на минијатуризацијата и намалувањето на телесната тежина, во комбинација со едноставна технологија за поврзување, ја прават оваа иновација интересна за технологијата за автоматизација, автоматизација на процеси, градежни кабли, технологија за шини, автомобилска индустрија и многу други апликации. Ефтините, сигурни кабли, приклучоци и активни компоненти што се во согласност со стандардите на SPE ги прават сите потсистеми во фабриката помал и помалку простор потребен за контрола на напојувањето и температурата. Значително поедноставното каблирање и инсталирање на компонентите исто така ќе ги намали трошоците за материјал и работна сила.
Cе продолжат да се користат кабли со оптички влакна за долги преносни растојанија и заштитени CAT7/Cat.8 Етернет кабли изработени од бакар со четири парови на жици за високи стапки на податоци од 10 Gbit/s. Сепак, во иднина, податоците за сензорот, активаторот и PLC ќе можат да ги препраќаат снимените податоци до автопатите на централните податоци без соодветни влезни протоколи и без комерцијални интерфејси. Убедени сме дека целиот индустриски сектор може да има корист од ова. Во оваа смисла. Youе ве информираме.