Welke SPE-oplossingen verdienen de voorkeur ten opzichte van de bestaande communicatiestandaarden?

Single Pair Ethernet (SPE) wordt gezien als een van de belangrijkste trends die de toekomst van de industriële communicatie vormgeven. Voordelen van deze nieuwe verbindingstechnologie met slechts één aderpaar zijn onder meer een snelle datatransmissie, minder ruimtebeslag en lagere kosten. Maar waar zal het in de toekomst worden toegepast, welke kabeltypes zullen nodig zijn, en hoe zal SPE presteren in vergelijking met bestaande communicatiestandaarden? HELUKABEL behandelde deze vragen in een webinar getiteld “Single Pair Ethernet Cabling”, dat plaatsvond als onderdeel van de “SPE Pioneer Summit” webinar serie.

Op dit moment zijn er verschillende communicatiesystemen te vinden in de industriële omgeving, zoals Profinet, CAT 5e en 6a, Industrial Ethernet of Ethercat. Single Pair Ethernet heeft echter het potentieel om deze technologieën in tal van toepassingen te vervangen – dankzij datatransmissie met gigabitsnelheden en een gelijktijdige stroomvoorziening via slechts één aderpaar. Deze slimme, flexibele, kosten- en ruimtebesparende oplossing maakt real-time communicatie mogelijk tot op veldniveau.

Een basisvoorwaarde voor het gebruik van SPE is dat de juiste technische infrastructuur voorhanden is – van aansluitklemmen en stekkerverbindingen tot bekabeling. Om de overschakeling voor fabrikanten en gebruikers te vergemakkelijken, werden voor SPE dezelfde kabelclassificaties gedefinieerd als die welke reeds voor Profinet worden gebruikt:

Type A: draden met massieve draad voor permanente installatie

Type B: draden met gevlochten aders voor flexibele toepassingen of trillingen

Type C: draden met gevlochten aders voor hoogdynamische toepassingen (zoals sleepkettingen)

Type R: op torsie geteste kabels met gevlochten geleiders voor robottoepassingenSleepkettingen en robotkabels verschillen voornamelijk door hun respectieve screening ontworpen voor buig- of torsiebelastbaarheid.

Bovendien worden voor elk kabeltype verschillende mantelmaterialen gebruikt om te voldoen aan specifieke toepassingen. Kabels van type A en B zijn gewoonlijk afgeschermd met PVC. Er zijn ook tal van halogeenvrije, voedselveilige en olie- en chemicaliënbestendige alternatieven waaruit kan worden gekozen. Kabels van type C zijn verkrijgbaar in PUR, PVC en Santopreen, en robotkabels van type R zijn ook verkrijgbaar in PUR en Santopreen.

Voor datatransmissie biedt Single Pair Ethernet verschillende mogelijkheden in termen van snelheid en bereik:

10BASE-T1: datasnelheid tot 10 Mbit/s, bereik tot 1.000 m

100BASE-T1: datasnelheid tot 100 Mbit/s, reikwijdte tot 40 m

1000BASE-T1: gegevenssnelheid tot 1 Gbit/s, bereik tot 40 m

MultiGigBASE-T1: datasnelheid tot 2,5 / 5 / 10 Gbit/s, reikwijdte tot 15 m

In de industriële omgeving zijn 10BASE-T1 en 1000BASE-T1 momenteel het belangrijkst. De MultiGig technologie, die nog in ontwikkeling is, zal in de toekomst meer mogelijkheden openen. HELUKABEL heeft al drie verschillende SPE-kabels voor 10BASE-T1 en 1000BASE-T1 aan zijn portfolio toegevoegd en het productassortiment wordt voortdurend uitgebreid.

Bij het vergelijken van verschillende bestaande industriële communicatietechnologieën met Single Pair Ethernet komen afhankelijk van de toepassing vele voordelen naar voren. Zo scoort 10BASE-T1 hoger dan Profibus PA met zijn aanzienlijk hogere frequentiebereik, waardoor een datatransmissie tot 320 keer zo snel mogelijk is – snel genoeg voor de overdracht van bijvoorbeeld video’s.

Tabel 2: Vergelijking van SPE 10BASE-T1 met Profibus PA

In vergelijking met USB-technologie bieden zowel 1000BASE-T1 als MultiGigBASE-T1 een aanzienlijk hogere datasnelheid en een groter bereik, alsmede een grotere stroomvoorziening. 1000BASE-T1 verdient ook de voorkeur vanwege de kleinere kabeldiameter en het lagere gewicht, de lagere koperbehoefte en de krappere buigradiussen dan bekabeling met Profibus DP, CAN of Industrial Ethernet.

*met hoge snelheid 12 Mbit

Tabel 3: Vergelijking van SPE 1000BASE-T1 met Profibus DP

Meer informatie is te vinden in het “Single Pair Ethernet (SPE) Cabling” webinar dat HELUKABEL onlangs heeft gegeven in het kader van de SPE Industrial Partner Network’s “SPE Pioneer Summit” serie. HELUKABEL-expert Horst Messerer geeft een gedetailleerde presentatie over de voordelen van SPE-technologie in vergelijking met bestaande communicatiestandaarden en legt uit welke kabels en connectoren al op de markt beschikbaar zijn. Het webinar kan hier op elk moment gratis worden bekeken.