Tek Perli Ethernet
Sensörden buluta engelsiz geçiş: SPE, IIoT için kolaylaştırıcıdır. SPE, sadece bir çift kabloyla saha seviyesini akıllı hale getirerek yerden ve maliyetten tasarruf sağlar.
Tek Perli Ethernet (SPE), verileri Ethernet üzerinden tek bir kablo çiftiyle 1 Gbit/sn'ye varan hızlarda ileterek IIoT ve sensör ile bulut arasında engelsiz iletişim için mükemmel bir çözüm haline getirir. Tek Çift Ethernet bağlantısı ve kablolamasına yönelik HARTING çözümlerini keşfedin ve SPE kullanım durumları, standartlar, ekosistem ve Tek Çift Ethernet'in neden IIoT için ideal bir etkinleştirici olduğu hakkında bilgi edinin.
Videolar:
Tek Perli Ethernet basitçe açıklandı
Hızlı başlangıç kılavuzunuz: Ücretsiz e-Kitabımız ve kısa videolarımızla Tek Çift Ethernet'i tanıyın.
Tek perli ethernet nedir?
Tek Çift Ethernet (SPE), sadece bir çift kabloyla 10Mbit/s ila 1GBit/s hızlarında ethernet üzerinden veri ileten yeni bir teknoloji standardıdır ve IIoT ve akıllı fabrikalar için mükemmel bir altyapı çözümüdür. Tek Perli Ethernet aynı zamanda, Veri Hattı Üzerinden Güç (PoDL) aracılığıyla terminal cihazlara güç sağlamayı da mümkün kılar. Tek Perli Ethernet'in 1000 metreye kadar ulaşan aktarım mesafeleri onu özellikle işlem otomasyonu alanında kullanım için ilgi çekici hale getirmektedir.
Saha seviyesi akıllı hale geliyor
Tek Çiftli Etherner saha seviyesini akıllı hale getirir. Ekipmanların, sensörlerin/aktüatör teknolojisinin ve çok daha fazlasının uçtan uca IP tabanlı iletişim yoluyla saha seviyesine kadar engelsiz bir şekilde bağlanmasına izin verir. Ethernet arayüzlerini basit sensörler, kameralar, okuma/tanımlama cihazları veya benzer ekipmanlara entegre edebiliyor olmak, Entegre Endüstri ve IIoT uygulamalarını mümkün hale getiriyor.
SPE, günümüzde hala saha seviyesinde bulunabilen bus sistemleri veya analog akım/gerilim arayüzleri ile karşılaştırıldığında belirleyici bir avantaj sağlamaktadır. SPE kullanımı parametre ayarını, başlatmayı ve programlamayı basitleştirir. Ekipman kurulumu, işletimi ve bakımı daha verimli ve uygun maliyetli hale gelmektedir. SPE makineler, robotlar ve demiryolu teknolojisinde ağırlık ve yerden tasarruf etmeye de yardımcı olmaktadır. Tüm kablolama daha basit, monte edilmesi önemli oranda daha hızlı olmaktadır.
Tek Perli Ethernet'in avantajları
Verileri Ethernet üzerinden sadece bir tel peri ile Gigabit hızında aktarmak ve aynı zamanda cihazlar için güç sağlamak müthiş bir potansiyele sahiptir ve çok sayıda avantaj sunmaktadır.
Tek Çift Ethernet'e olan talep
Dijitalleşme trendi; iletişim ve kablaj teknolojileri bakımından bulma kolaylığı, kısa erişim süreleri, hızlı veri taşıma ve yüksek miktarda verinin çok çeşitli uygulama ortamlarında güvenli aktarımı gibi yeni beklentiler oluşmasına neden olmaktadır. Aynı zamanda cihazların, kabloların ve bağlantı teknolojisinin de daha güçlü, akıllı ve dayanıklı hale gelerek yüksek düzeyde bir modülerlik ve uyumluluk sunması gerekmektedir. Tek Çift Ethernet (SPE) ile yeni gereksinimleri karşılayan yeni bir teknoloji pazara giriyor.
Bir öncü olarak otomotiv
Tek Perli Ethernet şimdiden CAN ve diğer bus sistemlerinin yerini alarak yeni nesil otomobillerde kullanılmaya başlandı. Kumandalar, iletişim ve güvenlik işlevleri Ethernet aracılığıyla gelecekte birbirleriyle uyum içinde çalışacaklar. Bu, bir ağa sahip veya ileride otonom hale gelecek sürüş deneyiminin temel bir ön koşuludur.
Endüstriyel otomasyonda SPE
Tek Perli Ethernet'in endüstriyel otomasyon alanında kullanımı da oldukça faydalıdır. Tek perli kablaj hızlıdır, alan tasarrufu sağlar, uygun maliyetlidir ve kolay takılır. Ethernet arayüzlerini basit sensörler, kameralar ve benzeri bileşenler ile donatmak SPE'yi Entegre Endüstri ve IIoT gibi alanlar için ideal bir sürücü haline getirir. Bu özellik; parametrelendirme, ilk kullanıma hazırlama ve programlama bakımından iş sahasında ihtiyaç duyulan uzmanlık seviyesini ve iş yükünü azaltmaktadır.
HARTING SPE için nasıl yenilikler yapıyor?
HARTING, Tek Çiftli Ethernet'i büyütmek için endüstri, standardizasyon ve araştırmadan oluşan bir ittifaka güveniyor. Bu birliğin bir parçası olarak uluslararası standardizasyon komitesi, HARTING Teknoloji Grubunun SPE birleşim yüzeyinin lehine olacak şekilde çok aşamalı seçim sürecini tamamlamıştır. Bu aynı zamanda yeni cihazların veya sensör/aktüatör teknolojisinin tasarımcıları için planlama güvenliği sağlayarak ilgili cihaz teknolojisinde Tek Çift Ethernet'in uygulanmasına aktif olarak başlamalarına izin verir.
HARTING için SPE, bir teknoloji konusu ve pek çok yeni ürün geliştirmeye yönelik başlangıç noktasıdır Fancak SPE sadece bir fırsat değil, aynı zamanda bir meydan okumadır. Bu yeni teknoloji mevcut çözüm kadar güvenli mi? SPE, 1000 m'ye varan hat uzunlukları ile proses otomasyonunda da kullanılabilir mi? Uç cihaz ne kadar güç kullanabilir? SPE konnektörleri ve kabloları ne zaman piyasada olacak ve yeterince standartlaşmış olacaklar mı? HARTING bu soruları çok ciddiye almakta olup teknoloji işbirliğinin bir parçası olarak bunlara yanıtlamaya karar vermiştir.
WIPANO ("Patentler ve Standartlar Yoluyla Bilgi ve Teknoloji Transferi") programı, Federal Ekonomi ve Enerji Bakanlığı'nın bunu başarmaya yardımcı olan bir girişimidir. HARTING, Reutlingen Üniversitesi ve LEONI, NG200 ortak projesinde acil SPE konuları üzerinde birlikte çalışmakta ve bunların sonuçlarını eş zamanlı olarak uluslararası standardizasyon sürecine entegre etmektedir. Son dönemde IEC 61076-6 ile, endüstri ile uyumlu tek perli birleşme yüzeyi için ağırlık ve yerden tasarruf sağlayan kablolamayı belirlemeye yönelik önemli bir adım atılmıştır.
Tek Perli Ethernet - SSS
Tek Perli Ethernet (SPE) endüstriyel otomasyonun her alanında ilk kez uygun maliyetli Ethernet kullanımı sağlar. Tek perli Ethernet 1GBit/sn'ye kadarlık hızlarda veri iletimi için tek bir kablo çifti kullanır. Bu da SPE'yi, Endüstri 4.0 ve IIoT çağında endüstriyel uygulamalar için ideal hale getirir. Tek Perli Ethernet adlı bu ücretsiz e-Kitap, tek perli Ethernet hakkında ayrıntılı bilgi sağlar.
Geleneksel Ethernet iki veya dört kablo çifti gerektirir. Buna kıyasla SPE'de sadece bir çift bulunur. Bu da maliyetleri ve ağırlığı azaltmaya yardımcı olur ve küçük boyutu sayesinde yeni cihazlara ve ortaya çıkan endüstriyel saha düzeyine erişime olanak tanır. Bu nedenle SPE IIoT'nin temelini oluşturur.
Yeni SPE iletim standartları için güç iletimi de standart hale getirilmiştir. PoDL (Veri Hattı Üzerinden Güç) 50 W'a kadar etkin güç beslemesini tarif etmede kullanılan terimdir.
IEEE 802.3bp 1000BASE-T1 temelli Ethernet teknolojisi günümüzde zaten mevcuttur ve sadece bir çift bakır kablo üzerinden 1 Gbit/sn iletim hızı sağlamaktadır. IEEE, yüksek çözünürlüklü sensörler ve video iletimleri için gereken 10 Gbit/sn'ye kadarlık daha yüksek veri hızları için (IEEE 802.3ch) yeni bir standart üzerinden halihazırda çalışmaktadır. Buna ek olarak sadece 10 Mbit/sn için bir standart (IEEE 802.3cg) geliştirilmektedir. Bu standart 1.000 metrelere kadar iletim mesafeleri sağlamakta olup bu nedenle neredeyse tüm fieldbus tiplerinin yerini alabilecektir.
SPE'nin geliştirilmesi, Broadcom Corporation tarafından geliştirilen BroadR-Reach Standardı ile başlamıştır. CAN bus'ın yerini alacak bir standarda ihtiyaç duyan ve bu yeni TCP/IP temelli iletim yöntemini belirleyen otomotiv endüstrisinden sonra IEEE 802.3 çalışma grubu EEE 802.3bw-2015 madde 96'da standart 100BASE-T1 olarak ilk SPE standardını yayınlamıştır. SPE şimdi endüstrinin gereksinimlerine uyarlanmaktadır.
Küresel olarak standart hale getirilmiş SPE altyapısı ile ilk kez Ethernet'i buluttan sensör-aktüatör ağlarına kadar saha düzeyinde kullanmak yapılabilir oldu. Bu durum veri işlemede aksamaları önlemekte ve iletişim için birleştirilmiş bir temel oluşturmaktadır. IIoT'yi mümkün kılmıştır.
SPE konnektörleri için halihazırda aşağıdaki standartlaştırma projeleri hazırlanmaktadır:
IEC 63171 – Gerekli tüm teknik özellikler ve test işlemleri ile birlikte temel standart (CD hazırlanıyor)
IEC 63171-1 – M1I1C1E1 uygulamaları için LC kilitlemeyi temel alan CommScope'un SPE konnektörleri (CDV mevcut)
IEC 63171-2 – M1I1C1E1 uygulamaları için Reichle & De-Massari'nin SPE konnektörleri (CD mevcut)
IEC 63171-3 – M1I1C1E1 uygulamaları için bilinen Tera konnektörlerinin bir çiftini temel alan Siemon firmasının SPE konnektörleri (NP mevcut)
IEC 63171-4 – M1I1C1E1 uygulamaları için BKS'nin SPE konnektörleri (NP mevcut)
IEC 63171-5 – M2I2C2E2 ve M3I3C3E3 uygulamaları için IEC 63171-2 konnektör yüzeyini temel alan Phoenix Contact firmasının SPE konnektörleri (CD mevcut)
IEC 63171-6 (önceden IEC 61076-3-125) – M2I2C2E2 ve M3I3C3E3 uygulamaları için HARTING ve TE Connectivity firmalarının SPE konnektörleri (CDV mevcut, FDIS hazırlanıyor ve son yayın 2019)
Otomasyonda SPE, saha düzeylerinin Gbit/s Ethernet kullanılarak bağlanmasını sağlar. Bu da veri işlemede yaşanan aksaklıkları geçmişte bırakır ve TSN ile her sensör gerçek zaman yeteneğine kavuşur.
Her 100 metre SPE kablosu standart Ethernet kablosundan yaklaşık 1,6 kg daha hafiftir. Bu ağırlık azaltımı ile bir tren işletmecisi işletme maliyetlerinde yaklaşık 14.000 Euro tasarruf edebilir.
Sadece tek bir kablo çifti ile SPE kabloları çok daha ince olup bu nedenle standart Ethernet kablosuna göre daha esnektir. Kablo ne kadar ince olursa bükülme ve burkulma döngülerine o kadar çok dayanıklı olur. Sonuç olarak daha uzun kullanım ömrü ve maliyet tasarrufları sağlanır. SPE bu nedenle gelecek robotik uygulamaları için ideal kablajdır.
Bu, kablo paylaşımı olarak bilinir ve SPE'nin dört perli Ethernet kablosu üzerinden iletilmesini içerir. Teorik olarak mümkün olmakla birlikte pratik değildir. 1 GBit SPE'nin iletim uzunlukları şu anda 40 metre ile sınırlıdır. Güvenli iletimi sağlamak için kablo Cat. 7 standardını karşılamalıdır. Bu nadir bir durumdur. SPE, Ethernet standardına pratik bir ilave ve fieldbus'ların ikamesi olarak görülmelidir.
Çok küçük cihaz soketleri sayesinde SPE, endüstriyel uygulamalarda modern kamera sensörleri için ideal teknolojidir. Bunlar küçük ve kompakt bir arayüz üzerinden yüksek veri hızlarına ihtiyaç duyarlar. HARTING T1 Industrial konnektörümüz IEC 63171-6 uyarınca bu gereksinimleri karşılar.
SPE Endüstriyel İş Ortağı Ağı, SPE ağları ve aygıtları kurmak isteyen kullanıcıların ilk temas noktasıdır. Tüm üye şirketler, Tek Çift Ethernet'i Endüstriyel Nesnelerin İnternetinin (IIoT) hızlı ve sürdürülebilir büyümesinin temeli olarak görmektedir. İş ortağı ağı kendi web sitesini işletmektedir.
Tek Çift Ethernet standartları
Clould ve saha seviyesi arasında engelsiz veri aktarımı - Tek Çift Ethernet endüstriyel iletişimi değiştiriyor. SPE teknolojisini yaygın olarak kullanılabilir hale getirmek için cihazların, kabloların ve konektörlerin uyumluluğu en önemli önceliktir. Bu, uluslararası standardizasyon ile sağlanmaktadır.
IEC 63171-6
Bağlantı teknolojisi için IEC standartlar komitesi SC 48B tarafından Ocak 2020'de IEC 63171-6'nın yayınlanmasıyla Tek Perli Ethernet standardı belirlenmiş oldu. IEC 63171-6 T1 Endüstriyel Stil eşleşme yüzeyi standardı, HARTING tarafından 2016 yılı gibi erken bir tarihte Tek Perli Ethernet eşleşme yüzeyi için SC 48B'ye sunulan ilk standarttı. Bu standardın yayınlanması, kullanıcılara Tek Perli Ethernet tabanlı geleceğe yönelik IIoT ağları için güvenilir bir yatırım temeli sağlıyor. IEC 63171-6 (Endüstriyel Stil), yapısal kablolama için ISO/IEC 11801-x standart serisinin mevcut SPE kablolama standartlarına dahil edilmiş, gerekli tüm teknik özellikleri ve test dizilerini içeren eksiksiz bir standart belgedir.
SPE'nin ISO/IEC 11801 belgelerinde uygulanması çok önemlidir, çünkü sadece bu standartta kablolama kanalları gerekli tüm parametrelerle (uzunluk, bağlantı sayısı, bant genişliği ve NEXT, FEXT, ekranlama özellikleri vb. dahil olmak üzere eksiksiz iletim parametreleri seti) çevre - MICE ile ilişkili olarak tanımlanır ve bu nedenle kurulumdan sonra metrolojik olarak doğrulanabilir.
Bileşen standartlarının konektörlere ve kablolara bu şekilde bağlanması, SPE'nin tüm kullanıcılarına uygun iletim bağlantılarının yapımı ve test edilmesi için net kılavuzlar sağlar.
Örneğin, ISO/IEC 11801-3 Amd.1'de tanımlananlar dışındaki kablolama bileşenlerinin kullanımı prensipte mümkündür, ancak bu durumda artık standarda uymazlar ve uyumsuzluk ve işlev kaybı riski taşırlar. Bu nedenle ISO/IEC JTC 1/SC 25/WG 3 ve TIA TR-42, tek tip arayüzleri tanımlamak için 2018'in başında uluslararası seçim süreçleri başlattı. Bu iki seçim süreci, ISO/IEC ve TIA'dan SPE Ortam Bağımlı Arayüz (MDI) için bir öneri talep eden IEEE 802.3 tarafından ortaklaşa başlatılmıştır.
Bu seçim sürecine 20'den fazla ulusal uzman komitesi katılmıştır. Bu seçim sürecinin bir sonucu olarak, HARTING T1 Industrial'ın önerisine dayanan IEC 63171-6'ya göre eşleşme yüzeyi, endüstriyel ve endüstri ile ilgili uygulamalar için genel kabul görmüştür (M2I2C2E2 ve M3I3C3E3).
Tek Perli Ethernet EkoSistemi
Küresel teknoloji liderleri IEC 63171-6'nın arkasında duruyor
Standartlaştırılmış ve tek tip arayüzler, üreticilerin sensörler, aktüatörler, kontrol üniteleri ve bağlantı teknolojisinden oluşan SPE-EcoSystem'i ortaklaşa geliştirmelerini ve kullanıcıların bu bileşenlerden uygun otomasyon çözümleri oluşturmalarını sağlamanın anahtarıdır.
2019 yılında kurulan ve tanınmış teknoloji liderlerinden oluşan küresel bir birlik olan SPE Endüstriyel İş Ortakları Ağı, standartlaştırma misyonunun ve IEC 63171-6 standardının arkasında birleşmiştir. Gelişmekte olan
İş Ortağı Ağı, gelecekteki IIoT uygulamalarının geliştirilmesi için net öneriler sunar, merkezi bilgi platformudur ve kullanıcılara teknolojiye güvenileceğine dair güvenlik sağlar.
