Single Pair Ethernet (SPE) –
ein Megatrend in der industriellen Datenübertragung

Immer mehr Sensorik wird in Maschinen und Anlagen eigebunden, sodass der Aufwand der Vernetzung zunehmend komplexer wird. Ähnliche Anforderungen, wie der Bedarf an immer größeren Datenmengen, hatte auch die Automobilindustrie durch den Ausbau der Assistenzsysteme. Hier hat sich SPE als Kommunikationsstruktur bereits etabliert. Gleiche Anforderungen gibt es in industriellen Anwendungen, so war es naheliegend, sich die SPE-Technologie für diesen Anwendungsfall näher anzusehen. SPE hat den besonderen Vorteil, dass es nur ein Adernpaar benötigt. Mit Übertragungsraten von 10 Mbit/s bei einer Übertragungslänge von bis zu 1.000 Meter bis hin zu 1 Gbit/s mit einer Übertragungslänge von 40 Meter ist SPE selbst für eine anspruchsvolle Sensorik völlig ausreichend.

Mit SPE Zeit und Kosten sparen

Die verschiedenen Einsatzbereiche für SPE stellen unterschiedliche Anforderungen an die physische Installation. Dadurch ist eine Reihe von Normen für die Verkabelung und die Schnittstellen entstanden.
Weidmüller bietet hierfür ein praxisgerechtes Portfolio von Steckverbindern sowohl für IP20- als auch für IP67-/M8-Anwendungen an, die auf den Normen IEC 63171-2 und IEC 63171-5 basieren.
Mit der SPE-Technologie spart der Anwender Kosten und Zeit bei der Implementierung seiner Sensoren bis in die obersten Leitebenen, denn SPE beruht auf einer durchgängigen IP-basierten Kommunikation mit einem einheitlichen Protokoll-Standard. Daher werden auch keine Gateways für die Umsetzung auf andere Feldbus-Protokolle benötigt.

Einheitliches Steckgesicht für
IP20- und IP65/67-Steckverbinder

Weidmüller hat Steckverbinder für die Umgebung IP20 und für die Umgebung IP67 realisiert. Für Querschnitte im Bereich AWG 26 bis AWG 22 sind besonders anwenderfreundliche Steckverbinder, die sowohl als Patchkabel aber auch als frei konfektionierbare Varianten realisiert werden können, entstanden. Der sehr kompakt entwickelte IP20-Steckverbinder ist mit einem Pitch von 7,62 Millimeter nur halb so groß wie ein RJ45-Verbinder. Somit können in der Baugröße eines RJ45-Leiterplattenverbinders zwei Single-Pair-Ethernet-Ports verbaut und so die Portdichte verdoppelt werden. Mit den deutlich kompakteren IP20-Geräteschnittstellen für Single Pair Ethernet lassen sich wiederum entsprechend kompaktere Geräte entwickeln. Die IP20- und IP65/67-Steckverbinder verfügen über ein einheitliches Steckgesicht. So passt ein IP20-Patchkabel ohne Adapter in einen M8- oder M12-Anschluss. Durch den Einsatz von M8- und M12-Gehäusen mit Standardverschraubung lassen sich auch bestehende Gehäusekonturen weiternutzen. Das erleichtert den Wechsel von anderen Systemen wie Breitband-Ethernet oder Profinet. Ein weiterer Vorteil von SPE ist die Möglichkeit, die Energieversorgung der angeschlossenen Peripherie via Power over Data Line (PoDL) zu realisieren. PoDL stellt zur Einspeisung bis zu 60 W an der PSE (Power Source Equipment) zur Verfügung. Damit lässt sich die Sensorik sowohl mit Energie als auch mit einer Datenschnittstelle versorgen. Eine zusätzliche, separate Zuleitung entfällt.