Ethernet cặp đơn (SPE) - hiện tại cũng dành cho xích e-chain với cam kết đảm bảo 36 tháng

Công nghệ Ethernet cặp đơn (SPE) là chìa khóa cho ngành công nghiệp tự động hóa thông minh, Internet vạn vật (IIoT). Điều này cho phép Ethernet hoạt động liên tục đến mét cuối cùng từ bộ điều khiển đến máy một cách đồng nhất giúp tiết kiệm không gian và chi phí.

Ethernet cặp đơn là gì và hoạt động như thế nào?

Chìa khóa cho ngành công nghiệp tự động hóa thông minh, Internet vạn vật (IIoT)

Khái niệm Nhà máy thông minh đại diện cho vô số thách thức mà các công ty đang phải đối mặt ngày nay. Những thách thức lớn nhất của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư hầu như luôn được mô tả bằng các chủ đề như tiêu chuẩn hóa, độ tin cậy của các hệ thống phức tạp (hệ thống IT) và nắm bắt các công nghệ phức tạp đang tăng lên theo từng ngày. Ví dụ như khi bạn nhìn vào kim tự tháp tự động hóa đã được thiết lập, bạn sẽ nhận ra điều này đang trở nên rõ ràng hơn bao giờ hết. Giao tiếp và trao đổi dữ liệu bị hạn chế - cáp bus Ethernet hiện tại phù hợp để sử dụng cho các thiết bị đầu cuối hiếm khi được sử dụng. Không gian lắp đặt cho các cảm biến hoặc thiết bị điều khiển quá nhỏ. Các thông số về môi trường mà cả cáp Ethernet chuyên dùng cho ứng dụng chuyển động và cáp tĩnh phải đáp ứng trong quá trình sử dụng liên tục là quá khắt khe. Tất cả những điều đó giờ đây có thể được thay đổi: cáp bus Ethernet và giao thức truyền dẫn mới được gọi là Ethernet Cặp Đơn (Single Pair Ethernet - SPE) hiện đang bắt đầu được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp, do ưu điểm của chúng không chỉ có kích thước nhỏ gọn mà còn có đặc tính truyền dẫn tuyệt vời. Điều này đúng cả trong các ứng dụng tĩnh và động, ví dụ như trong xích dẫn cáp.

Về mặt kỹ thuật, Ethernet Cặp Đơn (Single Pair Ethernet - SPE) là việc truyền Ethernet (1000Base-T1) chỉ qua hai cặp dây đồng và cho phép truyền đồng thời cả dữ liệu qua Ethernet và nguồn điện (PoDL). Đây là một bước nhảy vọt về công nghệ giúp giảm khoảng 25% đường kính của cáp so với cáp Ethernet thông thường. Sách trắng này sẽ đưa ra cái nhìn tổng quan về thực trạng phát triển của SPE và chỉ ra những cơ hội mà công nghệ truyền dẫn mới này sẽ mở ra cho các ngành công nghiệp bằng cách giảm đáng kể không gian lắp đặt cũng như giảm trọng lượng của cáp và máy móc:

Xem miễn phí tại đây

Ai đang điều khiển công nghệ SPE mới?

Mạng lưới đối tác công nghiệp SPE

Ethernet cặp đơn là nền tảng cơ sở hạ tầng cho IIoT và Công nghiệp 4.0. Để thúc đẩy công nghệ Ethernet cặp đơn cho sự phát triển nhanh chóng của thị trường IIoT, igus đang tham gia vào Mạng lưới đối tác công nghiệp SPE với các đối tác mạnh khác như HARTING hoặc TE Connectivity.

Để thiết lập đáng tin cậy cho toàn bộ hệ thống SPE trong tương lai, các tiêu chuẩn về cách thức truyền dẫn, cáp và các thành phần thiết bị cũng được cùng phát triển, ứng dụng và trình chiếu trong IEEE 802.3 và IEC SC46C.

Theo cách này, cáp mới cũng có thể được xây dựng trong quan hệ đối tác cho giao diện kết nối T1. Do đó, vách ngăn bền có khả năng truyền đáng tin cậy đến đầu nối đảm bảo khả năng tương thích điện từ cao (EMC). Sự kết hợp giữa cáp chainflex và đầu nối SPE cực kỳ mạnh mẽ: igus sử dụng lớp vỏ PUR chống mài mòn cao và đầu nối có chốt kim loại cứng với ổ cắm PCB.

Xem thêm thông tin thêm về mạng lưới đối tác

Nhu cầu về công nghệ Ethernet mới này đến từ đâu?

Nguồn gốc ...

Ngày nay, Ethernet được sử dụng phổ biến và được giới thiệu như một hệ thống bus xuyên suốt tòa nhà (1), ở cấp điều khiển (2) và cấp điều khiển máy (3). Các hệ thống cơ bản đầu vào như cảm biến I/O (4), thiết bị đo lường và thiết bị truyền động thường được kết nối với cáp đơn giản hoặc cáp bus. Do đó, việc sử dụng hệ thống cáp bus tích hợp dựa trên một công nghệ là không khả thi.

Tình trạng này phải được thay đổi để tiết kiệm giao diện và hệ thống ghép nối đồng thời tăng mức độ tin cậy của dữ liệu liên quan đến máy móc. Điều này đòi hỏi một hệ thống Ethernet kết hợp đầy đủ với kích thước nhỏ của cáp IO. Nhu cầu này là nguồn gốc phát triển của Ethernet cặp đơn.

Thông tin cơ bản khác cũng có thể được tìm thấy trong cuộc phỏng vấn với các biên tập viên IEE (bằng tiếng Đức): https: //www.all-electronics.de/die-steckerfrage-entscheiden-die-anwender-niemand-anderes/

... và thông số kỹ thuật của SPE

Trong cáp bus Ethernet cổ điển thường có bốn cặp lõi. Với SPE, việc truyền dữ liệu an toàn có thể được thực hiện trong không gian nhỏ nhất có thể, chẳng hạn như ở cấp trường. SPE có thể được tích hợp vào các công nghệ cáp bus của các công ty làm cho nó trở thành lựa chọn truyền dẫn sáng tạo nhất hiện có.

Trong nhà máy được nối mạng, thời gian truy cập trong quy trình sản xuất có thể giảm hơn nữa ngay cả với dữ liệu phân tán hoặc dữ liệu được truyền nhanh hơn nữa. Sự kết hợp giữa cáp bus SPE và mặt đối tiếp làm giảm chi phí với sự gia tăng đồng thời về trình độ kỹ thuật và đảm bảo hoạt động lâu dài nhờ khả năng tương thích của plug-in. Điều này được nhấn mạnh thêm bởi thiết kế của các thành phần cáp:

Khả năng chống sóng 100 Ω
Băng thông 600MHz
Các thông số được xác định rõ ràng như sự giảm dần, sự suy hao và suy hao xuyên âm bên ngoài
Che chắn đầy đủ để đảm bảo chất lượng truyền dẫn trong điều kiện tương thích với điện từ khắc nghiệt
Các đầu nối hai cực IP20 và IP65/67 có thiết kế nhỏ gọn

SPE có thể được sử dụng như thế nào bây giờ?

Tuổi thọ dài được đảm bảo bằng thử nghiệm rộng rãi

Tốc độ truyền dữ liệu tăng đáng kể từ việc giảm đường kính đồng thời cho phép kết nối hiệu quả các cảm biến với khối lượng dữ liệu cao trong tương lai. Người dùng không phải lo lắng chất lượng trong quy trình. CFBUS.PUR.042 chịu dầu và chống cháy đã được thử nghiệm trong phòng thí nghiệm 3.800 mét vuông của igus. Với phạm vi chainflex đa dạng, cáp Ethernet cặp đơn có thể dự đoán tuổi thọ trực tuyến, khách hàng cũng sẽ nhận được cam kết 10 triệu hành trình kép và cam kết 36 tháng vận hành.

Do đó, SPE có thể thay thế cho các hệ thống bus khác trong các ứng dụng có bán kính cong nhỏ và không gian lắp đặt chật hẹp như ứng dụng máy ảnh hoặc định vị hoặc cảm biến giám sát. Như hệ thống tầm nhìn camera dùng để phát hiện và định vị. Cho đến nay, các cảm biến như vậy phải được kết nối trực tiếp thông qua giao diện bus với cáp Ethernet 4 hoặc 8 lõi. Với SPE, mỗi cảm biến có thể được tích hợp trực tiếp vào mức điều khiển siêu cấp.

Thử nghiệm rộng rãi cáp SPE mỏng trong phòng thí nghiệm igus

Tại sao khách hàng giới thiệu chúng tôi!

Ví dụ ứng dụng chainflex® từ thực tế

Công nghệ cảm biến

"Các camera nhỏ gọn của chúng tôi hướng đến lợi thế khách hàng trung tâm để dễ lắp đặt trong thực hành. Chúng tôi chú ý nhất đến chất lượng cao. Bắt đầu từ độ dài 5m, chúng tôi định rõ cáp bus igus® tương thích để có quá trình truyền dữ liệu hoàn hảo. Cáp truyền thống không thể chịu được ứng suất cơ và điện về dài hạn nhưng rồi chúng tôi đã gặp được cáp chainflex®. "

Thomas Schmidgall, Giám đốc Tiếp thị
IDS Imaging Development Systems GmbH, Obersulm (Đức)

Thêm thông tin chi tiết về ứng dụng

Xây dựng nhà máy

"Tại Fujitsu Siemens Computers, chẳng hạn chúng hiện đang đạt được tốc độ bố trí thực 1,71 giây một bộ phận. Độ khả dụng nhà máy là một vấn đề rất quan trọng đối với chúng tôi. Chúng tôi là một công ty chứng nhận ISO vì thế chúng tôi phải kiểm tra kỹ lưỡng các nhà cung cấp của mình về chất lượng và độ tin cậy. Rồi vào một thời điểm nào đó chúng tôi đã mua cáp của mình từ igus® - điều này đã giải quyết hầu hết mọi vấn đề của chúng tôi. " "

Klaus Bonath, Giám đốc kinh doanh
IPTE Germany GmbH, Heroldsberg

Thêm thông tin chi tiết về ứng dụng

Robot

"Quy trình làm sạch đặc biệt với Robot Sword Brush là trọng tâm của trung tâm kỹ thuật của chúng tôi được sử dụng không gián đoạn bởi nhiều nhà chế tạo nổi tiếng trong ngành ô-tô. Lúc ban đầu, mọi cáp robot đều phải được bảo vệ khỏi hư hỏng cơ học ở nhà máy. Nhưng điều này không hiệu quả. Đó là lý do tại sao chúng tôi đã phải tìm kiếm một giải pháp kỹ thuật sẽ để bảo vệ các cáp khác nhau một cách tin cậy và liên tục" "

Martin Weber
Wandres GmbH micro-cleaning, Buchenbach-Wagensteig

Thêm thông tin chi tiết về ứng dụng