Com o lançamento bem-sucedido da Ethernet-APL, o tópico Single Pair Ethernet (SPE) está ganhando novo impulso. A PROFINET está excelentemente posicionada para também desempenhar um papel de liderança na SPE.

Não foi um trabalho pequeno que a automação de processos realizou com o desenvolvimento e padronização da Ethernet-APL. Desde o ano passado, tem havido um grande número de dispositivos Ethernet APL certificados disponíveis no mercado – e o Ethernet APL está realmente decolando.

Assim, Ethernet-APL é a primeira tecnologia SPE a ser padronizada com sucesso para comunicação industrial, além das limitações de um único protocolo. O que você precisa saber é que, embora a PROFINET desempenhe um papel de liderança quando se trata de Ethernet APL, a Ethernet APL também é apoiada por outras organizações.

Desafio: SPE

A indústria de transformação está a enfrentar discussões semelhantes sobre a ligação de dispositivos no último metro, tal como a indústria de processos enfrentou há alguns anos. A Ethernet de par único (SPE) requer menos cabeamento do que a Ethernet tradicional de 4 ou 8 fios, porque a energia e os dados podem ser transportados pelo mesmo cabo, usando apenas dois fios. Isso significa comissionamento mais rápido de dispositivos com fonte de alimentação integrada. Isso também tornaria possíveis novas soluções de fiação e sensores e atuadores mais compactos. A maior flexibilidade devido ao cabo mais fino beneficiaria não apenas aplicações de robôs e guindastes, mas também edifícios em rede ou aplicações IoT. Além disso, são necessários menos cabos de cobre, o que também é do interesse da sustentabilidade, pois permite poupar custos de construção e instalação. O design da rede é mais simples, cabos mais longos são possíveis e o acesso contínuo aos dados é possível em todos os níveis.

"O SPE expandirá significativamente as possibilidades de aplicação da Ethernet – e, portanto, do PROFINET. Com 10BASE-T1L e a base Ethernet-APL, a PROFINET pode abordar esse tópico de forma abrangente."

- Volker Goller, dispositivos analógicos

A tecnologia SPE também inclui vários padrões que suportam diferentes taxas de dados e comprimentos de cabos e, portanto, são adequados para diferentes aplicações. Além disso, os fornecedores de sensores e atuadores geralmente atendem diversas indústrias-alvo com seus componentes. Devido às restrições técnicas dos mercados-alvo e às opções de implementação, foram desenvolvidos vários subpadrões, que diferem principalmente em termos de taxa de dados e comprimento do cabo. Existem também diferentes classes de desempenho disponíveis para a fonte de alimentação. O resultado: no futuro, diferentes dispositivos teriam de ser desenvolvidos, testados, aprovados, produzidos e armazenados para diversas aplicações. Nem os fabricantes nem os utilizadores acolhem favoravelmente tal desenvolvimento. Uma abordagem conjunta aos desenvolvimentos relacionados com Ethernet SPE oferece, portanto, enormes vantagens. Os dispositivos que são usados ​​pela primeira vez no ambiente PA com Ethernet-APL também podem ser usados ​​na automação de produção ou em indústrias híbridas, como a indústria de embalagens, com pouco esforço de conversão. Isso garantiria a interoperabilidade de dispositivos e sistemas de diferentes fabricantes.

O trabalho inicial é promissor

No entanto, a PI não está descansando sobre os louros e está agora a levar a SPE mais longe. Ethernet-APL serve como um capital inicial. Isso ocorre porque todo dispositivo Ethernet-APL também pode ser usado em um ambiente SPE, já que APL é um superconjunto de SPE de 10 Mbit/s. Ou o contrário:

APL = SPE + Segurança Intrínseca

Porém, há uma diferença no que diz respeito à fonte de alimentação entre SPE e Ethernet-APL. Enquanto o Ethernet-APL depende da chamada “energia projetada”, ou seja, ligar ou desligar estaticamente a fonte de alimentação via Ethernet-APL, o SPE usa o padrão IEEE802.3 PoDL (“Power over Data-Line”). Simplificando: o PoDL permite que o switch descubra a qual classe de desempenho ele pertence antes de ser ligado. Isso significa que dispositivos que não foram previamente configurados explicitamente no switch podem ser ligados e desligados sem problemas.

O objetivo é alcançar um uso unificado e automático de dispositivos com PoDL e dispositivos Ethernet-APL com “potência projetada”. O trabalho inicial parece promissor e foi apresentado no estande da PI na Feira de Hanover deste ano.

Pense no futuro hoje

Agora está claro que existem muitas aplicações para a física Ethernet de longo alcance. Mas 10 MBit/s são suficientes? Na verdade, 10 Mbit/s são completamente suficientes para muitas aplicações, mesmo fora da indústria de processos. Porém, nem sempre! Portanto, faz sentido preparar hoje o PROFINET para o próximo padrão 100BASE-T1L. Com 100 Mbit/s e comprimento de cabo provavelmente de até 500 metros, o SPE se torna atraente para muitas aplicações de alto desempenho. Especialmente porque o 100BASE-T1L deve ter a mesma robustez industrial que o 10BASE-T1L.

O SPE expandirá significativamente as possibilidades de aplicação da Ethernet – e, portanto, do PROFINET. Com 10BASE-T1L e a base Ethernet-APL, o PROFINET pode abordar este tópico de forma abrangente. Além disso, a integração antecipada do SPE de 100 MBit/s habilitará dispositivos PROFINET baseados no novo 100BASE-T1L desde o primeiro dia.

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