Benvenuto su questo sito dedicato all’automazione industriale, oggi parliamo di una nuova tecnologia ethernet che si sta sviluppando recentemente: scopriremo la Single Pair Ethernet, e vedremo in cosa consiste, e quali vantaggi offre, anche nell’ambito dell’automazione industriale.
Ecco gli argomenti di oggi:
Automazione industriale e tecnologia Ethernet.
In cosa consiste la Single Pair Ethernet.
Caratteristiche tecniche di questa nuova tecnologia.
Vantaggi della Single Pair Ethernet rispetto alla tecnologia Ethernet tradizionale.
La Power over Data Line.
Single pair ethernet e automazione industriale.
Automazione industriale e tecnologia Ethernet.
L'automazione industriale si basa sempre più sulla tecnologia ethernet per la trasmissione di dati in tempo reale e il controllo di macchine e processi.
In questo contesto, ethernet single pair (o 10BASE-T1L) è un'evoluzione della tecnologia ethernet standard che offre vantaggi significativi in termini di riduzione dei costi, miglioramento della flessibilità e maggiore efficienza energetica.
Nei prossimi paragrafi vedremo più nel dettaglio come funziona questa tecnologia e quali sono i suoi vantaggi.
In cosa consiste la Single Pair Ethernet.
A differenza della Ethernet tradizionale, la Single Pair Ethernet (SPE) è una tecnologia di rete che utilizza un unico filo di rame intrecciato, anziché la coppia bilanciata standard.
I connettori utilizzati nella SPE sono di dimensioni ridotte rispetto ai connettori RJ45 standard, e consentono di risparmiare spazio nei dispositivi di rete.
La larghezza di banda gestita con questa tecnologia varia in base alla lunghezza del cavo utilizzato e alla categoria dello stesso; essa può arrivare fino a 10 Gbps su distanze relativamente brevi.
Ecco nella prossima figura un cavo SPE e uno switch di rete.
Caratteristiche tecniche della SPE.
Elenchiamo di seguito le caratteristiche salienti della single pair ethernet:
Velocità di trasmissione da 10 Mbit/s a 1 GBit/s.
Cablaggio semplificato che riduce spazio e peso.
Riduzione dei tempi di configurazione, manutenzione ed esercizio delle reti industriali.
Alimentazione e migliore affidabilità dei dispositivi terminali tramite Power over Data Line (PoDL).
Distanze di trasmissione fino a 1000 metri.
Tecnologia che può essere impiegata al posto di segnali analogici e dei tradizionali bus di campo.
Semplificazione delle infrastrutture di rete uniformando cavi e apparecchiature.
Vantaggi della Single Pair Ethernet rispetto alla tecnologia Ethernet tradizionale.
La Single Pair Ethernet (SPE) offre numerosi vantaggi rispetto alla tecnologia Ethernet tradizionale. Innanzitutto, grazie all'utilizzo di un unico filo di rame intrecciato, la SPE permette di ridurre notevolmente lo spazio occupato dai cavi e dai connettori all'interno dei dispositivi di rete.
Oltre a questo, l'utilizzo di un isolamento speciale consente di ridurre il rumore elettromagnetico e la distorsione del segnale, migliorando la qualità della trasmissione dati. La SPE offre anche una maggiore flessibilità grazie alla possibilità di alimentare i dispositivi di rete attraverso il cavo stesso.
La Power over Data Line.
PoDL utilizza tensioni di alimentazione inferiori rispetto ad altre tecnologie, come per esempio la ormai collaudata Power over Ethernet (PoE), consentendo di alimentare dispositivi con consumi energetici più bassi.
Single Pair Ethernet è in grado di fornire alimentazione anche su distanze più lunghe rispetto a PoE, si arriva infatti fino a 1 km.
Single pair ethernet e automazione industriale.
Al momento le apparecchiature che sfruttano la tecnologia Single Pair Ethernet sono ancora poche, tuttavia i produttori nel settore dell’automazione industriale si stanno già muovendo nella direzione giusta.
Per esempio Endress + Hausers, colosso nella fornitura di apparecchiature come sensori industriali, nell’ottica di integrazione voluta dall’industria 4.0, sta sviluppando la tecnologia Ethernet-APL, che sfrutta proprio due cavi per trasportare insieme dati trasmessi e alimentazione degli apparecchi.
Nell'immagine che segue vediamo una rete con apparecchiature collegate con SPE.
Single pair ethernet e IiOT.
Questa tecnologia di comunicazione dati trova oggi sempre più impiego nell'Industrial Internet of Things (IIoT). IIoT è la convergenza di sensori, dispositivi, macchine e sistemi di automazione industriali, che utilizzano la connettività internet per creare reti di produzione intelligenti.
SPE quindi si può rivelare una scelta ideale per questo ambiente, in cui la connessione di numerosi dispositivi richiede un cablaggio efficiente e conveniente.
