В качестве нестандартизированного программного протокола Ethernet был разработан в 1970-х годах для внутренней и ограниченной локальной передачи пакетов данных в проводных компьютерных сетях (LAN - Local Area Network). Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) определил программный протокол и физический уровень, включая физические интерфейсы, такие как разъемы и кабели, и представил различные протоколы, такие как 802.4 (шина Token), 802.5 (Token Ring) и, наконец, 802.11 (WLAN) является краеугольным камнем современного Интернета.
Картинная галерея
Параллельное развитие технологии fieldbus
В то же время технология полевой шины, разработанная в 1980-х годах, обусловлена расширением использования технологий электрической автоматизации. Основная идея была одинаковой: разные участники общения должны общаться друг с другом упорядоченно и систематически. Различные протоколы полевой шины, такие как Interbus, Devicenet или Profibus, использовались не для сетевых компьютеров на уровне компании, а для подключения датчиков и исполнительных механизмов к уровню управления и контроля последовательно или параллельно.
КНИГА СОВЕТДигитализация - это коренное изменение промышленного производства. Книга «Индустрия 4.0 - признание и реализация потенциала» описывает возможные потенциалы и конкретные варианты реализации для приложений Индустрии 4.0 и служит практическим руководством для читателя.
В конечном счете, эта параллельная разработка двух протоколов передачи оправдывает форму пирамиды автоматизации, которая все еще действует сегодня. Верхние уровни представляют локально ограниченные компьютерные сети, по которым осуществляется грубое и детальное планирование производства. Более низкие уровни включают передачу сигнала, данных и мощности для сбора, управления и регулирования физического процесса производства.
Форма пирамиды проистекала прежде всего из иерархического, логического расположения уровней. Тем не менее, он также представляет базовые условия, ранее применяемые для промышленной передачи данных: высокие скорости передачи и короткие расстояния с использованием Ethernet, низкие скорости передачи и большие расстояния с использованием полевой шины.
Одиночная пара Ethernet переворачивает пирамиду автоматизации с ног на голову
Почему это отступление сейчас? Промышленный Ethernet и особенно Single Pair Ethernet переворачивают эту пирамиду автоматизации с ног на голову. С разработкой протоколов на основе Ethernet, таких как Ethernet / IP, Profinet или Ether-Cat, передача данных в режиме реального времени перешла от компании к полевому уровню.
Физические интерфейсы стали более мощными, но и более сложными с точки зрения электротехники, поскольку передача данных должна была быть защищена от помех, таких как грязь, вибрация и электромагнитное излучение. Поэтому производители технологий подключения разработали специальные интерфейсы Ethernet с защитой IP6x для удовлетворения этих повышенных требований на местах. Для вершины пирамиды автоматизации - корпоративного и операционного уровня - решения IP20 все еще были достаточны.
СОВЕТ ПО СЕМИНАРУ С помощью онлайн-курса «Машинное обучение - как машина обучается?» Вы можете глубже изучить методологию. Профессор ван дер Смагт - руководитель отдела искусственного интеллекта в Volkswagen - объясняет участникам в течение двух часов наиболее важные концепции машинного обучения в концентрированной и сжатой форме.
Следующая информация
Уменьшенная разводка в соответствии с применением
До настоящего времени усилия по стандартизации были ограничены все более высокими скоростями передачи данных и повышенными требованиями к кабельной технологии. Эти требования предъявлялись все более высокими классами производительности в кабельной системе на основе меди - категориями.
Однопарная сеть Ethernet не переопределяет более высокие полосы пропускания или расстояния передачи, но формирует нормативную базу для сокращения кабелей в соответствии с приложением. В стандартах МЭК 63171-2 (IP20) и МЭК 63171-5 (IP67) основное внимание уделяется снижению скорости передачи от 10 Мбит / с до 100 Мбит / с. Тем не менее, передача данных только одной парой проводов обеспечивает дальность передачи до 1000 м. Это первый случай, когда SPE включает приложения, которые ранее не были разрешены в обычном Ethernet, например, в технологических процессах. Преимущество для операторов: кабели для передачи данных могут выполняться последовательно на основе протокола Ethernet, идентичные интерфейсы и сопрягаемые поверхности могут использоваться в разных средах.
Соединители
Кабельные системы для промышленного Ethernet
Однопарные интерфейсы более компактны, чем двух- или четырехпарные версии
Также выгодно, чтобы однопарные интерфейсы были значительно более компактными, чем двух- или четырехпарные разъемы для устройств и кабелей. Таким образом, SPE поддерживает постоянную тенденцию к созданию компактных децентрализованных устройств в области промышленной автоматизации, технологических процессов, автоматизации зданий, а также в приложениях для телекоммуникаций и инфраструктуры. Таким образом, SPE может стать нейтральным в применении к ДНК Промышленного Интернета вещей (IIoT).
Чтобы обеспечить полную совместимость всех интерфейсов, IEEE создал рабочие группы для нормативного описания различных приложений со скоростями передачи 10 Мбит / с, 100 Мбит / с и 1000 Мбит / с. Соответствующие стандарты уже приняты для стандартов 100-Base-T1 и 1000-Base-T1, 10-Base-T1 должны появиться в третьем квартале 2019 года.
Дополнительная информация о Single Pair Ethernet - с первого взгляда
Single Pair Ethernet (SPE) описывает физические интерфейсы для передачи данных и мощности по одной паре между различными участниками связи.
IEEE разрабатывает стандарты для различных приложений со скоростями передачи данных 10 Мбит / с (802.3 cg), 100 Мбит / с (802.3 bw) и 1000 Мбит / с (802.3 bp) и длиной кабеля от 15 м до 1000 м.
Соответствующие стандарты:
- IEC 63171-2: поверхности разъемов SPE для IP20
- IEC 63171-5: поверхности разъемов SPE для IP67
- ISO / IEC 11801-1: Общие требования к витой паре и оптоволоконным кабелям
Новые штекеры для однопарных и четырехпарных кабелей
Phoenix Contact продвигает стандартизацию соответствующих интерфейсов. Вместе с конкурентами Reichle & De-Massari и Weidmüller, специалист по технологии подключения разрабатывает защищенные и незащищенные разъемы для однопарных и четырехпарных кабелей. Модель MICE описывает их механическую прочность (M1 или M2 / 3), защиту IP (I1 или I2 / 3), химическую и климатическую стойкость (C1 или C2 / 3), а также электромагнитную безопасность (E1 или E2 / 3).
Лицевые поверхности штекеров подходят для эффективной прокладки кабелей многочисленных участников связи - либо по одной проводной паре, либо по четырем проводным парам для четырех пользователей, имеющих общую линию и интерфейс. Благодаря общему интерфейсу, можно объединить концепции кабелей на одну и четыре пары, такие как решения IP20 и IP6x. Возможные применения включают разделение концепции восьмипроводного кабельного соединения на четыре отдельные линии SPE для четырех разных участников связи или измерение отдельных пар в интерфейсах восьмипроводного устройства. Двухпроводная технология также позволяет конечным устройствам получать питание до 60 Вт по той же паре проводов (Power over Data Line - PoDL).
Однако SPE нельзя рассматривать как мегатенденцию промышленной передачи данных независимо от других усилий по стандартизации. Базовая структура будущего технологии промышленных коммуникаций разрабатывается параллельно в различных комитетах и проектах.
Ганновер Мессе 2019: зал 9, стенд F40
Переключатели и линии
Активные и пассивные компоненты для передачи данных
датчиков
Предоставить данные датчика во времена Индустрии 4.0 по мере необходимости
Сетевой коммутатор просто объяснил
Что такое сетевой коммутатор и как он работает?
* Dipl.-Wirt.-Ing. Верена Нойхаус, Коннекторы маркетинговых данных, Phoenix Contact GmbH & Co. KG, Blomberg