Die Single Pair Ethernet System Alliance auf der Hannover Messe: Thomas Keller und Simon Seereiner erläutern die Technologie, Applikationen inklusive Multidrop-Anwendungen u. v. m. (v. l.) (Quelle: VDE VERLAG)
Die Digitalisierung schreitet im Fertigungsumfeld weiter voran und damit auch der Wunsch, Daten vom Feld in die Cloud zur weiteren Auswertung zu transferieren. Dementsprechend wird zusätzliche Sensorik in Maschinen und Anlagen integriert. Zudem nimmt die Zahl der intelligenten Endgeräte weiter zu. Das Platzangebot bleibt aber weiterhin begrenzt. Parallel stellen die Themen Energieeffizienz und Ressourcenschonung Anwender vor Herausforderungen.
Mit Single Pair Ethernet (SPE) hält nun eine Technologie auch ins Fabrikumfeld Einzug, die eine Reihe von Optimierungspotenzialen mit sich bringt. Ganz zu oberst nennt T. Keller: „SPE ermöglicht die durchgängige, transparente IP-basierte Kommunikation vom Sensor in die Cloud. Somit fallen Gateways und Remote-IO weg und die Automatisierung wird vereinfacht.“ Als zweiten wichtigen Aspekt nennt er: „Mit SPE lassen sich Distanzen von 1 km mit Datenübertragungs-Geschwindigkeiten von 10 Mbit/s und bald 100 Mbit/s für Distanzen von bis zu 500 m realisieren.“ Der entsprechende Standard für letztgenanntes Übertragungsmodell sei für 2024 geplant. Zum Hintergrund: Standard-Ethernet ist lediglich für Distanzen von max. 100 m ausgelegt. Deshalb mussten in weitläufigen Anlagen, wie in der Fördertechnik, bisher zusätzliche Repeater oder Switches zum Einsatz kommen. Hier lassen sich nun also Komponenten einsparen. Und mehr noch: „Statt acht Adern kommen SPE-Leitungen mit zwei aus. Das führt zu einer deutlichen Miniaturisierung bei den Geräteschnittstellen und der Verkabelung“, berichtet T. Keller. Weitere Vorteile würden sich durch das Prinzip Power over Data Line (PoDL) ergeben, wodurch sowohl Daten als auch bis zu 50 W Energieversorgung über das Adernpaar möglich sind. „Werden höhere Ströme zum Beispiel für leistungsstärkere Aktoren benötigt, stehen standardisierte Hybrid-Schnittstellen bereit, die entsprechende Ströme liefern“, erklärt er. Und als Top-5-Vorteil fügt er hinzu: „Ferner bietet SPE eine ressourcenschonende Struktur, die zudem auch einfach anzuschließen ist, was wiederum in Zeit- und Kosteneinsparungen resultiert.“
Stand heute
Klingt vielversprechend, wie weit ist man nun in der Umsetzung? „SPE kommt ursprünglich aus dem Automobilbereich. Dort ist die Technologie etabliert und ist in nahezu jedem neuen Auto verbaut“, berichtet T. Keller zunächst allgemein. Die Vorteile hätten schon viele weitere Industriezweige erkannt. „Wir stellen fest, dass sich immer mehr Anwender aus dem Fertigungsbereich für SPE interessieren. Und auch Experten aus der Prozess- und der Gebäudeautomation befassen sich nun mit der Thematik.“ Vor diesem Hintergrund geht er davon aus, dass SPE im Laufe der nächsten Jahre in viele Anwendungsbereiche Einzug halten wird. Als mögliche Use Cases nennt er die Maschinenverdrahtung, Sensorik, Robotik, Aufzüge & Rolltreppen sowie viele weitere.