Ethernet de un solo par: el nuevo bus de campo mejorado

Ethernet de par único (SPE) es la tecnología del futuro. Permite la transferencia continua de datos en tiempo real hasta el nivel de campo. Sin embargo, todavía hay una falta de coherencia en lo que respecta a los estándares de los conectores. Se necesitan con urgencia estándares de transmisión uniformes para llevar rápidamente la nueva tecnología IIOT a las fábricas: el caso de LAPP para SPE.

Por: Ralf Moebus, director de gestión de productos para la comunicación industrial en LAPP.

Con la familia de productos ETHERLINE ® T1, ya está disponible una cartera de cables Ethernet de un solo par para su uso en maquinaria y sistemas industriales.

Desde hace décadas, los buses de campo se utilizan para la comunicación en aplicaciones de automatización. Sin embargo, han ido alcanzando cada vez más sus límites y ya no han podido cumplir con los requisitos de comunicación de las SmartFactories modernas. La sustitución de los buses de campo por Ethernet ha dado lugar a nuevos desafíos, sobre todo en la tecnología de instalación. Mientras que el ejemplo más conocido, PROFIBUS ® , se las arregló con un solo par de núcleos en el cable de bus, PROFINET ®se necesitan dos pares para Ethernet de 100 Mbit / s. En algunas aplicaciones, Gigabit Ethernet ya se está utilizando en fábricas, lo que requiere cuatro pares de núcleos. El problema es claro. En comparación con los buses de campo, ha habido un aumento en el trabajo de instalación de campo necesario y la posibilidad de errores de instalación. Como resultado, Ethernet no ha podido establecerse en el nivel de campo más bajo hasta los sensores y actuadores individuales. En cambio, han persistido las soluciones especiales con una instalación rápida y sencilla. Sin embargo, se requieren traductores o puertas de enlace adicionales para conectarlos a Ethernet de nivel superior. Una instalación Ethernet integrada con un esfuerzo de instalación reducido definitivamente sería más ventajosa.

Vídeo: Comunicación industrial de LAPP: su red desde una única fuente.

Ethernet de un solo par permite la comunicación basada en Ethernet a través de un solo par de núcleos. Gracias a la reducción a solo dos núcleos, la tecnología es muy interesante para aplicaciones de automatización industrial. Los conectores se instalan principalmente en el campo, es decir, in situ en el sistema. Aquí, el trabajo de instalación y los errores de instalación se pueden reducir considerablemente. Además, el cableado requiere menos espacio y puede reducir los costos de los componentes. La estandarización es un factor importante para una amplia penetración en el mercado de los nuevos sistemas de comunicación. Ethernet de un solo par está cubierto por varios estándares internacionales. Por ejemplo, se han definido tres estándares IEEE relevantes para la industria (ver tabla) para diferentes aplicaciones.

Ethernet de par único también considera la fuente de alimentación para los dispositivos terminales. Con Power over Dataline (PoDl), es posible suministrar energía a los usuarios de Ethernet a través del cable de red de datos, similar al Power over Ethernet (PoE) actual. Esto reduce aún más la cantidad de trabajo de cableado. Para dispositivos con requisitos de energía moderados de hasta 50 vatios, no es necesario el cable adicional para la fuente de alimentación. En aplicaciones de automatización, esto se aplicaría a los sensores, por ejemplo.

Los usos mencionados son solo algunos ejemplos en los que el uso de Ethernet de un solo par puede traer beneficios. Aún deben crearse las directrices de instalación y planificación específicas de la aplicación necesarias. Este trabajo ha comenzado, incluso en organizaciones de usuarios como Pi para PROFINET ® y ODVA para ETHERNET / IP. LAPP participa activamente en este trabajo. LAPP comenzó a desarrollar cables en una etapa temprana. Con la familia de productos ETHERLINE ® T1 , ya está disponible una cartera de cables Ethernet de un solo par para su uso en maquinaria y sistemas industriales.

Una amplia penetración en el mercado requerirá conectores estandarizados y uniformes. Los conectores para SPE se describen en la norma IEC 63171. El estándar contiene seis caras de conector diferentes. El conector IEC 61171-6 tiene excelentes oportunidades para establecerse en el mercado. Este conector es propagado por SPE Industrial Partner Network. LAPP se convirtió en miembro de este consorcio de empresas reconocidas con el fin de ayudar a la tecnología SPE a lograr su avance clave en la industria. Se están desarrollando diferentes diseños basados ​​en esta cara de conector para aplicaciones específicas. Para la zona IP20 dentro del armario de control se utiliza un conector similar al RJ45 actual en cuanto al mecanismo de lengüeta de bloqueo. Los conectores basados ​​en el principio establecido M8 y M12 están en desarrollo para su uso fuera del armario de control en el área IP67.