Single Pair Ethernet acelera la digitalización de la fabricación

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Más pequeña, más rápida y más inteligente. Así es la conectividad Ethernet para la transformación industrial. La digitalización en la industria avanza a pasos agigantados y esto desencadena diferentes preguntas...

Single Pair Ethernet acelera la digitalización de la fabricación

Single Pair Ethernet (SPE) es un componente importante que redefine la arquitectura de los sistemas de automatización industrial para lograr una fabricación digital integrada que permita aumentar la productividad y los beneficios. Con SPE, la automatización industrial pasa a formar parte de las principales tecnologías innovadoras aprovechando los estándares de computación e IoT.

Single Pair Ethernet (SPE) 10BASE-T1 es una tecnología de red de capa física Ethernet de dos hilos y una velocidad de transmisión de 10 Mbps, según la especificación IEEE 802.3cg. La tecnología SPE basada en Ethernet admite el transporte de múltiples protocolos de Ethernet industrial establecidos, incluidos PROFINET, Ethernet/IP, HART-IP y MODBUS TCP/IP. SPE aprovecha las comunicaciones basadas en el Protocolo de Internet (IP), habituales en el mundo de la informática y del Internet de las cosas (IoT), para comunicar datos e información a toda la empresa, así como a las aplicaciones en la nube. Se cierra así la última brecha de comunicación crítica para lograr la digitalización completa de la fabricación que nos lleve a ser más competitivos y rentables.

MENOR COSTE DE INSTALACIÓN, MAYOR SOSTENIBILIDAD

La tecnología SPE de dos hilos reduce los costes de instalación, ya que, en comparación con la CAT 5, el diámetro del cable es más de un 75 % más pequeño, pesa menos y tiene un coste más bajo, un tamaño de conector más reducido y un radio de curvatura un 30 % mayor. Por ello, SPE es también una forma muy competitiva de contribuir a la sostenibilidad de las tecnologías de la comunicación con un uso extremadamente reducido de materias primas como el cobre y el plástico.

DISPOSITIVOS DE CAMPO INTELIGENTES

SPE es una tecnología que permite utilizar dispositivos de campo inteligentes, como sensores, actuadores, sensores de visión, robots, controladores, contactores, monitores de vibración y accionamientos de motores. Estos dispositivos inteligentes controlan la periferia de la red y transmiten los datos de las operaciones que no son de control, como las mediciones de calidad, la eficiencia de la producción, la supervisión de activos, los diagnósticos y los avisos de mantenimiento predictivo, directamente a las operaciones de fabricación, la empresa comercial y los sistemas en la nube.

La tecnología System-on-Chip (SoC) hace que el procesamiento inmediato en cualquier dispositivo de campo sea útil y eficiente debido a su menor coste y alto rendimiento, ya que se utiliza en productos de consumo masivo como teléfonos inteligentes y rastreadores personales de salud.

POWER OVER DATA LINE

El estándar Power over Data Line - PoDL (IEEE 802.3bu) mejora aún más la eficiencia de la instalación, ya que contempla el suministro de energía a los dispositivos de campo a través de los cables de comunicaciones. La especificación incluye opciones de funcionamiento a 12, 24 y 48 voltios; los 12 voltios son adecuados para aplicaciones móviles y alimentadas por baterías, mientras que los 24 voltios son un voltaje común para los paneles de control y los controladores.

APLICACIONES MULTIPUNTO

El estándar 10BASE-T1S de las especificaciones facilita una transmisión sin colisiones y determinista basada en Ethernet, a través de una red multipunto sin switches Ethernet, con lo que se consigue un ahorro de costes de instalación aún mayor.

DESDE 10 MPS HASTA 10 GPS

El protocolo SPE IEEE802.3 ya ofrece velocidades que van desde 10 Mps hasta 10 Gps y puede utilizarse en una amplia gama de aplicaciones industriales, así como en los sensores de visión de alta definición y escáneres lidar o láser necesarios para la robótica colaborativa o los sistemas logísticos autónomos.

ESTÁNDAR PARA CONECTORES

IEC 63171-6 es la norma internacional para las interfaces Single Pair Ethernet en aplicaciones industriales. En 2016 HARTING incluyó en la estandarización la interfaz de acoplamiento T1 para aplicaciones industriales descrita en la norma IEC 63171-6, y ahora es la interfaz por defecto estandarizada internacionalmente para las redes SPE en entornos M3I3C3E3 (industriales).

La norma IEC 63171-6 (de aplicación industrial) es un documento normativo completo, con todas las especificaciones y secuencias de prueba necesarias, que se incorpora a las normas de cableado SPE actuales de la norma ISO/IEC 11801-3 + AMD 1 publicada y la futura ANSI/TIA 568.5 para el cableado industrial. La norma incluye una amplia gama de posibles variantes de interfaz para diferentes diámetros de cable y aplicaciones especiales, desde IP20 hasta M8/M12 para IP65/67 con tornillo y bloqueo PushPull.

SU VIAJE CON SPE

En 2019 HARTING y otras seis empresas fundadoras formaron la SPE Partner Network e. V., una organización de ámbito mundial dedicada a incrementar el desarrollo de todos los componentes que soportan Single Pair Ethernet para educar a la industria sobre esta nueva tecnología, así como sobre los beneficios de implementar la fabricación digital integrada. Con SPE, la automatización industrial pasa a formar parte de las principales tecnologías innovadoras aprovechando los estándares de computación e IoT.

LA COMUNIDAD SPE

Actualmente, la Single Pair Ethernet Partner Network e. V. está formada por más cincuenta empresas de todo el mundo. El objetivo común de todos sus miembros es dar vida al ecosistema SPE. Con este fin, cada uno de ellos aporta sus competencias y capacidades para avanzar conjuntamente en la normalización internacional, desarrollar todos los componentes y dispositivos individuales necesarios y llevar así la tecnología SPE al mercado.

De este modo, la SPE Network es un ejemplo lo que se puede conseguir a través de la colaboración industrial, el desarrollo conjunto de soluciones y el trabajo codo con codo en favor de la industria y los futuros usuarios de esta tecnología.

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