EO

Single Pair Ethernet in norm voor industriële communicatienetwerken

01 juni 2022 om 11:05 uur

Onlangs is de nieuwe editie van de installatienorm IEC 61918:2018/AMD1:2022 Amendment 1 - ‘Industriële communicatienetwerken - Installatie van communicatienetwerken in industriële gebouwen’ gepubliceerd. De norm beschrijft de installatie van communicatienetwerken in industriële ruimten. In de nieuwe versie bevat deze nu ook belangrijke kernpunten over bekabelingsstructuren op basis van Single Pair Ethernet. Daarmee is het een belangrijke basis voor alle gebruikers die met IIoT aan de slag willen.

 

IEC 61918:2018/AMD1:2022 Amendment 1 is de nieuwste versie van de installatienorm voor communicatienetwerken in industriële installaties, machines en automatiseringseilanden. Zowel de bekabelingsinfrastructuur als de te gebruiken componenten, zoals kabels en verbindingstechnologie, zijn hierin gedefinieerd voor alle automatiseringsprofielen. Bekabelingsoplossingen met glasvezelkabels, symmetrische koperkabels en voor draadloze media komen aan bod.

 

SPE en PoDL

De nieuwe versie van IEC 61918 gaat in op de nieuwe 1-pair bekabelingsstructuren voor Single Pair Ethernet (SPE) en de bijbehorende remote stroomvoorziening PoDL (Power over Data Line). Hiermee wordt de kloof gedicht tussen de klassieke IT-infrastructuur en IoT/IIoT.

 

Harting, Analog Devices en Würth Elektronik promoten onder het motto ‘Single is More’ het industriële gebruik van Single Pair Ethernet. In samenwerking met Mouser is een gezamenlijke landingspagina gemaakt: https:// eng.info.mouser. com/adi-wurthharting- single-pairethernet.

 

Single Pair Ethernet 10BASE-T1 is een tweedraads 10 Mbps Ethernetnetwerktechnologie met fysieke laag onder de IEEE 802.3cg-specificatie. Op Ethernet gebaseerde SPE-technologie ondersteunt transport van meerdere protocollen voor gevestigde industriële Ethernet-protocollen, waaronder Profinet, Ethernet/IP, Hart- IP en Modbus TCP/IP. SPE maakt gebruik van Internet Protocol (IP)- communicatie die gebruikelijk is in de computer- en Internet of Things (IoT)-wereld om gegevens en informatie door de hele onderneming en naar cloud-applicaties te communiceren. Het 10BASE-T1S-gedeelte van de specificaties zorgt voor een botsingsvrije, deterministische op Ethernet gebaseerde transmissie via een multi-drop netwerk zonder Ethernetswitches die nog grotere besparingen op de installatiekosten opleveren. Het SPE IEEE802.3-protocollandschap biedt snelheden van 10 Mbps tot 10 Gbps en kan worden gebruikt in een breed scala aan industriële toepassingen, tot high-definition visionsensoren, lidar- of laserscanners die nodig zijn voor collaboratieve robotica of autonome logistieke systemen.

 

Efficiënte installatie

Het tweedraadsontwerp verlaagt de installatiekosten door onder andere de meer dan 75% kleinere kabeldiameter, een lager gewicht, lagere kosten, kleinere connectorafmetingen en 30% meer buigradius dan CAT 5. SPE is een enabler voor intelligente veldapparatuur, waaronder sensoren, actuatoren, robots, controllers, contactors, trillingsmonitors en motoraandrijvingen. Deze intelligente apparaten voeren controle aan de edge uit en communiceren bedrijfsgegevens, waaronder kwaliteitsmetingen, productie-efficiëntie, activabewaking, diagnostiek en voorspellend onderhoudsadvies, rechtstreeks naar productieactiviteiten, ondernemingen en cloudsystemen.

 

De Power over Data Line - PoDL (IEEE 802.3bu) standaard verbetert de efficiëntie van de installatie verder door stroom te leveren aan veldapparatuur via de communicatiekabels. De specificatie omvat opties voor 12, 24 en 48 volt werking; 12 volt is handig voor batterijgevoede en mobiele toepassingen, terwijl 24 volt een gebruikelijke spanning is voor bedieningspanelen en controllers.

 

Aan de slag

De norm biedt de gebruikers duidelijke specificaties voor infrastructuurcomponenten die identiek en compatibel zijn met ISO/IEC 11801-3 (industriële gebouwen). Bijlage 1 (AMD1) verwijst naar de kabelnormen voor 1-pair datakabels volgens IEC 61156-11/12/13/14 en de norm voor de 1-pair dataconnectoren volgens IEC 63171-6. Dit geeft systeemontwerpers en gebruikers een stabiele basis voor het selecteren van geschikte kabels en interfaces. Op basis hiervan kan worden gestart met de implementatie van SPE-technologie in de automatiseringswereld. De nieuwe versie van IEC 61918 biedt nu een duidelijke en ondubbelzinnige normatieve beschrijving van hoe en met welke componenten een sensorto- cloud data-infrastructuur in industriële toepassingen eruit moet zien. Omdat de tools voor de implementatie van IIoT beschikbaar zijn, kunnen leveranciers van apparaten nu beginnen met de ontwikkeling en productie van SPE-apparaten met internationaal gegarandeerde compatibiliteit en investeringszekerheid.

Connector-standaard

IEC 63171-6 is de internationale standaard voor Single Pair Ethernet-interfaces in industriële toepassingen. De in de IEC 63171-6-standaard beschreven T1-koppelingsinterface in industriële stijl werd in 2016 door Harting opgenomen in de standaardisatie en is nu de internationaal gestandaardiseerde standaardinterface voor SPE-netwerken in M3I3C3E3-omgevingen (industrie). IEC 63171-6 (Industrial Style) is een standaarddocument met alle benodigde specificaties en testsequenties, dat is opgenomen in de huidige SPE-bekabelingsnormen van de gepubliceerde ISO/IEC 11801-3 + AMD 1 en de komende ANSI/TIA 568.5 voor industriële bekabeling. De standaard omvat een breed scala aan mogelijke interfacevarianten voor verschillende kabeldiameters en speciale toepassingen van IP20 tot M8 / M12 voor IP65/67 met schroef- en push-pull-vergrendeling.

 

Bron: Elekrto-Data
 

White papers

whitepapersDownload hier white papers over het thema Industriële Automatisering & I(I)oT

 

 

 

Wat is de rol van ‘edge intelligence' binnen IoT?

Bedrijven willen prestaties, kwaliteit en efficiency van machines, apparatuur en processen verbeteren op basis van dataanalyse. De eerste stap hierin is de digitalisering van alle bedrijfsmiddelen. De crux zit hem hierbij in de toepassing van ‘edge intelligence'. Maar wat is hiervan nu precies de relevantie binnen IoT?
Download de whitepaper van Advantech