Zwei für alle, alle für zwei
Daniel Deng, Head of Product Application Management
Seitdem das Industrial Ethernet immer beliebter wird, hören wir immer häufiger Aussagen in Richtung „vom Sensor bis in die Cloud“. Diese Aussagen werden meist im Zusammenhang mit Megatrends wie IIoT und I4.0 gemacht. Gemeint ist damit die durchgängige TCP/IP-basierte Kommunikation auf Basis von Ethernet, die sich derzeit meist von Cloud-Anwendungen bis hinunter zur Verteilerebene in der Fertigung erstreckt.
Wo früher ein klassischer Bruch in den Kommunikationssystemen zwischen Ethernet und BUS-Systemen bestand, können moderne Komponenten nun schnelles Ethernet (bis zu 10 Gbit/s) mit nur einem verdrillten Adernpaar in die kleinste Anwendung bringen. Damit ermöglicht das SPE erstmals die durchgängige Nutzung des TCP/IP-Protokolls. Und das treibt die Entwicklung neuer Geräte und Anwendungsfelder, insbesondere Sensor-/Aktor-Netzwerke, voran. Der Sensor wird „intelligent“ und Teil des Gesamtnetzes. Das beschleunigt die Parametrierung, Initialisierung und Programmierung. Durch den Einsatz von SPE – ob mit einem einfachen Zustandssensor oder einem modernen Vision System bestehend aus einer hochauflösenden Kamera – wird das Internet der Dinge Realität und die Feldebene wird smart.t.
Wann und wie nähert sich das SPE also der Fabrik der Welt – China?
„Wir gestalten Standards und sprechen mit unseren chinesischen Partnern über die SPE Technology. Wir glauben, dass China aufgrund seiner industriellen Modernisierung ein sehr großer und wichtiger Markt ist“, so Joachim Finke, Leiter des globalen Produktmanagements für Netzwerkschnittstellen-Steckverbinder bei HARTING. „Smart Factories bedürfen einer durchgehenden Konnektivität zwischen der IT- und der OT-Ebene. SPE wird in diesem Bereich eine zentrale und wichtige Rolle spielen. Daher haben wir uns schon seit geraumer Zeit auf diesen Tag vorbereitet. Zwei (ein Paar) für alle, und alle für zwei!“ Wie wir wissen, hatte China bereits in Erwägung gezogen, das SPE als neue Schnittstelle in einige Standards aufzunehmen, wie beispielsweise den GDCT-Standard (Green Data Center Technology Committee), PICMG (PCI Industrial Computer Manufacturers Group). Das Whitepaper der Ethernet-Industrie hebt das SPE besonders für die Funktion von PoDL hervor.
In der Industrie ermöglicht das SPE den Konstrukteuren den schnellen und einfachen Anschluss von Sensoren, Kameras, Aktoren und Feldgeräten, die Integration von zeitkritischen Netzwerkfunktionen in Systeme, die Erhöhung des Determinismus von OT-Netzwerken, die Verringerung des erforderlichen Verkabelungsaufwands und die einfachere und kostengünstigere Konstruktion und Wartung von Anlagen
SPE-Steckverbinder können diese Vorteile auch in Robotik-, Maschinen- und Fahrzeuganwendungen, darunter auch Bahnsysteme, einbringen.
In der Praxis ermöglicht SPE für den Anlagenbauer eine Arbeitserleichterung. Die Installation ist im Vergleich zum vierpaarigen Ethernet einfacher und ermöglicht eine spürbare Reduzierung von Platz und Gewicht. Und aufgrund der geringeren Anzahl von Anschlüssen im Feld im Vergleich zu zwei- oder vierpaarigen Kabeln kann der Fehler beim Kabelanschluss erheblich reduziert werden. In einigen speziellen Fällen benötigt der Anlagenbauer oder -betreiber weniger Zeit, um einen Fehler beim Kabelabschluss zu erkennen.
Neben der kompakteren Größe profitieren die Anwender von geringeren Montagekosten, weniger Platzbedarf und geringerem Gewicht. Darüber hinaus hat das SPE-Kabel einen engeren Biegeradius sowie eine geringere Wärmebelastung und Rauchentwicklung, während die geringere Verwendung von Kupfer der Umwelt zugutekommt
In den meisten Fällen wird Single Pair Ethernet nicht das herkömmliche zwei- und vierpaarige Ethernet ersetzen, das weiterhin immer höhere Geschwindigkeiten – bis weit in den Terabit-Bereich – und andere Leistungsverbesserungen ermöglicht. Vielmehr liegt die wahre Berufung des SPE dort, wo seine Geschwindigkeiten, seine geringere Größe, sein geringeres Gewicht und sein niedrigerer Preis es zur praktischen Wahl machen, um neue IIoT-Anforderungen zu erfüllen. Folglich wird dies das erstaunliche Wachstum von Ethernet in der Industrie festigen. Noch im Jahr 2014 entfielen 71 % aller weltweit neu installierten Knoten auf Feldbusse, während der Anteil des Industrial Ethernet bei 29 % lag. Bis 2021 hat sich dies mit 65 % weitgehend umkehrt, während der Feldbusanteil wie unten dargestellt auf 28 % sank.
Zwei (ein Paar) für alle ist Realität geworden.
Das SPE-Ökosystem ist dafür prädestiniert. Von Anfang an war das SPE-Ökosystem eine offene, innovative, standardisierte und gelebte Allianz. In dieser Allianz gibt es keine Konkurrenten, keine Soldaten und auch keine Unternehmen - sondern nur Freunde.
