Twee voor allen, allen voor twee

Sinds Industrial Ethernet steeds populairder is geworden, horen we steeds vaker beweringen over "van de sensor naar de cloud". Deze beweringen worden doorgaans gedaan in verband met megatrends zoals IIoT en I4.0. Dit verwijst naar continue TCP/IP-gebaseerde communicatie op basis van Ethernet, die momenteel meestal reikt van cloud-toepassingen tot op het distributieniveau in de productie.

Waar vroeger een klassieke breuk in communicatiesystemen bestond tussen Ethernet en BUS-systemen, kunnen moderne componenten nu snel Ethernet (tot 10 Gbit/s) naar de kleinste toepassing brengen met slechts één getwist aderpaar. Op deze manier maakt SPE voor het eerst een consistent gebruik van het TCP/IP-protocol mogelijk. En dit stimuleert de ontwikkeling van nieuwe apparaten en toepassingsgebieden, met name sensor/actuator-netwerken. De sensor wordt "intelligent" en een onderdeel van het totale netwerk. Dit versnelt de parametrering, initialisering en programmering. Bij gebruik van SPE - of het nu gaat om een eenvoudige statussensor of een modern vision-systeem bestaande uit een hoge-resolutiecamera - wordt het internet der dingen werkelijkheid en wordt het veldniveau slim.

Dus wanneer en hoe benadert SPE de fabriek van de wereld - China?

"We geven vorm aan nieuwe standaarden en bespreken ze met onze Chinese partners, want communicatie is de manier om te gaan. Wij geloven dat China een zeer grote en belangrijke markt is, dankzij de industriële upgrading," aldus Joachim Finke, hoofd global product management, network interface connectors, bij HARTING. "Slimme fabrieken vereisen de naadloze connectiviteit tussen de IT- en de OT-wereld. SPE zal op dit gebied een cruciale en belangrijke rol spelen. We zijn ons al geruime tijd aan het voorbereiden op deze dag. Twee (een paar) voor allen, en allen voor twee." Zoals bekend heeft China al overwogen om SPE als nieuwe interface toe te voegen in sommige standaarden, zoals de GDCT (Green Data Center Technology Committee) standaard, PICMG (PCI Industrial Computer Manufacturers Group). Industrieel ethernet witboek verhoogde SPE speciaal voor de functie van PoDL.

In industriële omgevingen zal SPE ontwerpers in staat stellen snel en gemakkelijk sensoren, camera's, actuatoren en veldapparatuur aan te sluiten.

Het zal ook tijdgevoelige netwerkmogelijkheden in systemen integreren, het determinisme van OT-netwerken verhogen, de hoeveelheid benodigde bekabeling verminderen en de bouw en het onderhoud van faciliteiten gemakkelijker en kosteneffectiever maken. SPE-connectoren kunnen deze voordelen ook bieden voor robotica, machines en voertuigtoepassingen, waaronder spoorwegsystemen.

Op operationeel gebied maakt SPE het werk voor fabriekstechnici eenvoudiger, de installatie is eenvoudiger vergeleken met vier-pair Ethernet en maakt een merkbare vermindering van ruimte en gewicht mogelijk. En doordat er in het veld minder kabelaansluitingen nodig zijn dan bij twee- of vierparen, kan de fout bij het aansluiten van kabels aanzienlijk worden beperkt. In sommige speciale gevallen heeft de installateur of operator minder tijd nodig om een kabelafsluitfout op te sporen.

Afgezien van de compactere afmetingen profiteren gebruikers van lagere assemblagekosten, minder benodigde ruimte en minder gewicht. Bovendien heeft de SPE-kabel een kleinere buigradius en een lagere warmtebelasting en rookontwikkeling, terwijl het verminderde gebruik van koper goed is voor het milieu.

Single Pair Ethernet zal voor het grootste deel niet in de plaats komen van conventioneel Ethernet met twee of vier paren, dat nog hogere snelheden - tot ver in het Terabit-bereik - en andere prestatieverbeteringen mogelijk blijft maken. De echte roeping van SPE is eerder om te dienen waar zijn snelheden, kleinere afmetingen, lichter gewicht en lagere prijs het de praktische keuze maken om te voldoen aan nieuwe IIoT-eisen. Dit zal de verbazingwekkende groei van Ethernet in de industrie dan ook bestendigen. In 2014 was veldbus nog goed voor 71 % van alle nieuwe geïnstalleerde nodes wereldwijd, terwijl Industrial Ethernet 29 % voor zijn rekening nam. Tegen 2021 was dat met 65 % grotendeels omgedraaid en is veldbus gedaald tot 28 %, zoals hieronder aangegeven.

Twee (een paar) voor allen is werkelijkheid geworden.