Aktuální vydání

celé číslo

03

2021

Digitální transformace, chytrá výroba, digitální dvojčata

Komunikační sítě, IIoT, kybernetická bezpečnost

celé číslo

Jednopárový Ethernet má ambici stát se standardem pro komunikaci na provozní úrovni automatizace

Jednopárový Ethernet (Single-Pair Ethernet, SPE) si razí cestu do průmyslové automatizace, především tam, kde se budují sítě průmyslového internetu věcí, IIoT. Významně totiž snižuje složitost systému i náklady na instalaci a umožňuje překračovat existující hranice.

Nástup SPE byl patrný i na veletrhu Hannover Messe, kde byly mj. uzavřeny i dvě významné smlouvy o spolupráci v oblasti vývoje techniky a standardizaci SPE a představeny první produkty pro SPE. Průkopníkem v této oblasti je firma Harting.

V souboru norem IEEE 802.3 existuje několik standardů pro sítě LAN i WAN. Nejnovější z nich, IEEE 802.3 cg pro sítě 10Base-T1 a vzdálenosti až 1 km, by měla být vydána letos. 

Firmy Harting a Hirose znovu potvrdily spolupráci

Společnosti HIROSE Electric Co. Ltd., Tokio, a HARTING Technology Group uzavřely dohodu o společném vývoji produktů a postupu standardizace infrastruktury SPE (obr. 1). „Společný vývoj v oblasti jednopárového Ethernetu je pokračováním a upevněním partnerství obou společností,“ konstatoval Kazunori Ishii, prezident společnosti Hirose. Partnerství obou společností totiž začalo už v roce 2016, kdy obě firmy společně uvedly na trh rozhraní ix Industrial, úspěšné řešení pro ty uživatele, kteří hledají rozhraní pro čtyřpárový Ethernet s minimálními požadavky na prostor.

Cílem společného vývoje je nabídnout trhu ucelený sortiment konektorů a kabelů pro SPE. Obě společnosti budou také SPE prosazovat v uživatelských skupinách a asociacích. „Kromě vytvoření jednotného rozhraní se aktivně rozvíjí standardizace v dalších ohledech, která je základem uceleného ekosystému SPE,“ řekl Ralf Klein, výkonný ředitel HARTING Electronics.

Obě společnosti tedy budou přímo spolupracovat na vývoji společného standardu rozhraní a kabelových rozvodů SPE pro zařízení a společně postupovat v práci na standardizaci potřebné přenosové sítě (např. standardu IEEE 802.3 BASE-T1). Cílem je vytvořit kompletní infrastrukturu SPE pro automatizaci, robotiku, energetiku a dopravu a umožnit uvést koncept IIoT do praxe. 

Nová smlouva firem Harting a TE Connectivity

Druhou smlouvu o spolupráci v oblasti SPE na veletrhu Hannover Messe uzavřely společnosti TE Connectivity a HARTING Technology Group (obr. 2). Jejím obsahem je podpora jednopárového Ethernetu tak, aby se stal standardem pro sítě IIoT. Obě firmy toho chtějí dosáhnout společnými aktivitami v oblasti standardizace infrastruktury SPE. „Jednopárový Ethernet je technika, na níž stavíme naši cestu k budoucím úspěchům v oblasti IIoT,“ sdělil Eric Leijtens, Global Product Manager pro průmyslovou komunikaci firmy TE Connectivity.

„Nová norma pro konektory SPE IEC 63171-6 nám dává vynikající příležitost využít plný potenciál IIoT,“ doplnil Frank Welzel, ředitel skupiny Global Product Management společnosti HARTING Electronics.

TE a Harting přitom zvou i další společnosti, aby přistoupily k jejich dohodě a společně s nimi se podílely na podpoře standardizace SPE a uvedení standardů SPE do praxe. 

První produkty pro SPE

Společnost Harting se vývojem v oblasti SPE zabývá již delší dobu, a na letošním veletrhu Hannover Messe proto mohla představit první produkty určené pro tento komunikační standard. Jsou to konektory rozhraní v krytí IP20 a úhlové konektory na desky plošných spojů (obr. 3). 

Co je vlastně SPE?

Všichni technici sítí, návrháři, instalatéři i mnozí uživatelé vědí, že Fast Ethernet 10/100 Mb vyžaduje kabel se dvěma páry vodičů a gigabitový Ethernet potřebuje čtyři páry. Jednopárový Ethernet však dokáže přenášet datové proudy založené na protokolu TCP/IP pouze jedním párem vodičů.

Vývoj SPE začal v automobilovém průmyslu, ale standard přináší značné výhody pro celou průmyslovou automatizaci: zapojení je jednodušší, kabely levnější, hmotnost kabelů menší a je třeba méně místa k instalaci. Kromě uživatelů v průmyslové automatizaci ocení tyto výhody např. zákazníci z oboru železniční dopravy.

SPE tedy umožňuje zajistit kontinuální komunikaci protokolem IP i zařízením na provozní úrovni. Jsou-li stroje a strojní zařízení vybaveny jednoduchými snímači, kamerami nebo identifikační technikou, je možné tak realizovat koncepci integrovaného průmyslu nebo IIoT. Nejsou třeba různé protokoly, jejichž překlad je vždy příčinou zpoždění, a data lze díky TSN přenášet dokonce i v reálném čase. Možnost efektivní komunikace mezi cloudem a snímači a akčními členy v provozu tím dostává reálné obrysy. 

Jednotná rozhraní, kabely a konektory

Předpoklady pro široké rozšíření SPE jsou standardizace a propagace přijatých standardů.

V současné době jsou schválena tato dvě uspořádání konektorů:

  • pro instalace v budovách podle IEC 63171-1 (podle návrhu firmy CommScope),
  • pro průmyslové instalace podle IEC 63171-6 (podle návrhu firmy Harting).

Základem nových průmyslových konektorů T1 od firmy Harting je jednotné standardizované uspořádání konektorů podle IEC 63171-6. SPE může na malé vzdálenosti dosahovat přenosové rychlosti 1 Gb/s a na velké vzdálenosti 10 Mb/s.

[Tiskové informace firmy HARTING Group AG, duben 2019.]

 

(Petr Bartošík. Obrázky: HARTING)

Obr. 1. Znovu potvrzená spolupráce: zleva Hiroshi Satoh, generální ředitel divize mezinárodního obchodu, HIROSE, Philip Harting, CEO HARTING Technology Group, Kazunori Ishii, prezident HIROSE, a Ralf Klein, výkonný ředitel, HARTING Electronics

Obr. 2. Nová smlouva TE Connectivity a HARTING Technology Group; zleva Frank Welzel, ředitel oddělení Global Product Management, HARTING Electronics, Monika Kukloková, ředitelka Communication & Power, TE Connectivity, Ralf Klein, výkonný ředitel, HARTING Electronics, a Eric Leijtens, Global Product Manager pro průmyslovou komunikaci, TE Connectivity

Obr. 3. První konektory pro SPE od firmy Harting