Обзор однопарного Ethernet от Fluke Networks. Часть 1.
Технология Single Pair Ethernet (SPE) делает успехи в мире промышленной автоматизации в качестве потенциальной замены для архитектуры полевой шины. На недавней выставке Rockwell Automation, компания Fluke Networks продемонстрировала прототип адаптера Single-Pair Ethernet (SPE) для DSX-8000.
Сейчас, этот адаптер производится в ограниченных количествах и доступен только для производителей промышленной автоматики и кабелей, для использования в их лабораториях. Но, учитывая, что весьма вероятно, что SPE получит широкое распространение, он в конечном итоге будет интересен практически всем, кто отвечает за установку или устранение неисправностей в кабельной системе. Мы поговорили с Тео Брильхартом, одним из представителей Fluke Networks в комитетах TIA, ISO и IEEE, разрабатывающих стандарты для SPE.
Зачем миру нужен Ethernet по одной паре?
Шар раскручивается компаниями занимающейся промышленной автоматизацией, включая Rockwell, Johnson Controls, Siemens и Philips. Они искали экономически эффективный способ заменить различные "шины" однородной сетью. Другой термин, который вы можете услышать - «Расширенный физический уровень», который построен на SPE.
Будет ли SPE ограничиваться миром автоматизации?
Конечно нет. Похоже, что SPE выйдет за пределы завода, чтобы найти приют в области автоматизации зданий и «Интернета вещей». Большинство «вещей» будут недорогими устройствами, такими как дверные замки, термостаты и кард-ридеры. Нет смысла тратить 250 долларов на прокладку четырехпарного кабеля до замка за 25 долларов. SPE также может подавать питание на эти устройства, что дает ему большое преимущество по сравнению с Wi-Fi и проводкой 220В во многих случаях. Вы же не хотите, чтобы ваши замки перестали работать, когда батареи разряжены.
Итак, как это работает?
Промышленные приводы и датчики не требуют большой полосы пропускания. Таким образом, SPE разработан для обеспечения скорости 10 Мбит/с, этого достаточно для промышленного управления и большинства «вещей». IEEE только что ратифицировал стандарт 802.3cg, который включает в себя две версии SPE: 10BASE-T1S (для коротких дистанций), поддерживающую пролеты до 15 метров и 10BASET-1L (длинная дистанция), которая может работать на расстояниях более 1000 метров. На фотографии, размещенной в блоге, показана демонстрация SPE, проходящего по 1-километровому кабелю. У SPE есть еще одна уникальная возможность - вы можете подключить до восьми устройств на одну линию.
Почему несколько устройств на одном пролете?
Одним из главных факторов развития SPE является возможность многократного использования существующих промышленных кабелей. В большинстве старых установок на основе шины используется одна пара, которая и поддерживает несколько устройств. Если они смогут повторно использовать эти кабели, это приведет к огромной экономии средств. Даже если вы не можете повторно использовать кабели и проложите кабель заново, размещение нескольких устройств на одном кабеле позволит сэкономить на кабелях и затратах на установку, а также соответствовать инструментам и привычкам работы опытных инженеров.
Есть ли другие соображения?
Поскольку SPE заменяет существующие технологии, производители датчиков и исполнительных механизмов в конечном итоге смогут предложить одну модель SPE для замены множества моделей, которые они должны поддерживать сегодня (4-20 мА, PROFIBUS, DeviceNet, IO-Link, Modbus и т.д. ), и вам не нужно будет использовать несколько шлюзов для согласования. Это должно привести к легкой интеграции и снижению цен на эти продукты и системы.
А как насчет мощности?
IEEE установил классы мощности для SPE до 52 Вт. Количество энергии, которое может быть доставлено, зависит от размера кабеля (до 18 AVG), его длины и сопротивления. Конечно, если на одном пролете работает несколько устройств, они должны будут разделить эту мощность.
Когда появятся устройства SPE на рынке?
Уже есть опытные образцы - мы видели немало, продемонстрированных на выставке Rockwell Automation. Ожидается, что эти продукты поступят в продажу в середине 2021 года.