Single Pair Ethernet (SPE) endüstriyel otomasyon dünyasında fieldbus mimarisi için potansiyel bir alternatif olarak büyük adımlar kazandırmaktadır. En son Rockwell Automation Fuarı’nda, DSX serisi 8000 cihazı için, prototip Single-Pair Ethernet (SPE) adaptör çalışması sergilenmişti.
Bu adaptör şu sıralar sadece laboratuvarlarda kullanılmak üzere endüstriyel otomasyon ve kablo üreticileri için sınırlı miktarda üretilmektedir. Ancak, SPE'nin geniş çapta kabul görmesi beklenildiği için, kabloların kurulumundan veya sorunlarından sorumlu olan hemen hemen herkesin ilgisini çekecektir. Fluke Networks’ün TIA, ISO ve IEEE komitelerinin temsilcilerinden SPE’nin standartlarını geliştiren Theo Brillhart ile konuştuk.
Dünya neden Single Pair Ethernet'e ihtiyaç duyuyor?
Rockwell, Johnson Controls, Siemens ve Philips gibi endüstriyel otomasyon şirketleri dahil olmak üzere sektör ilerlemeye devam etmektedir. Çok sayıda fieldbus mimarisini homojen bir ağ ile değiştirmenin uygun maliyetli bir yolunu aranıyordu. Duyulan bir başka terim de SPE'ye dayanan “APL” (Gelişmiş Fiziksel Katman) ‘dir.
SPE otomasyon dünyası ile sınırlı olacak mı?
SPE, bina otomasyonunda ve “Nesnelerin İnterneti'nde” bir yer bulmak için fabrika dışına çıkacak gibi görünüyor. “Nesnelerin” çoğu kapı kilitleri, termostatlar ve kart okuyucular gibi düşük maliyetli cihazlar olacak. 25 dolarlık bir nesneyi, 250 dolarlık four-pair bir kablo ile çalıştırmak hiç mantıklı olmayacaktır. SPE ayrıca, birçok durumda Wi-Fi ve A/C kablolamasına göre büyük avantaj sağlayan bu cihazlara güç sağlayabilmektedir. Bu senaryoya göre sanırım ev sahibi piller öldüğünde, kilitlerinin çalışmamasını elbette istemez.
Peki nasıl çalışıyor?
Endüstriyel aktüatörler ve sensörler geniş bant genişliği gerektirmez. Bu yüzden SPE, endüstriyel kontrol ve çoğu “nesne” için 10 Mbps sağlamak üzere tasarlanmıştır. IEEE, SPE'nin iki versiyonunu içeren 802.3cg standardını henüz onayladı: 15 metreye kadar olan koşuları ve 1000 metreden daha uzun olan 10BASET-1L'yi (uzun erişim) destekleyen 10BASE-T1S’yi (kısa erişim için). Blog ile yayınlanan fotoğraf, SPE'nin 1 kilometrelik bir kablo üzerinden çalıştığı demo görselidir. SPE'nin benzersiz bir yeteneği daha bulunuyor - aynı anda 8 cihaza bağlayabilirsiniz.
Neden tek bir seferde birden fazla cihaz?
SPE'nin en büyük itici güçlerinden biri, mevcut endüstriyel tesis kablolamasını yeniden kullanma yeteneğidir. Bu eski bus-based kurulumların çoğu, hattın uzunluğunu çalıştıran ve birden fazla cihazı destekleyen tek bir kablo kullanır. Bu kabloları tekrar kullanabilmek, büyük bir maliyet tasarrufu sağlar. Kablolamayı yeniden kullanamasanız veya yeni bir kurulum gerekse bile, tek bir kabloya birden fazla cihaz bağlamak kablolama ve kurulum maliyetlerinden tasarruf ve deneyimli teknisyenlerin araçlarına ve çalışma alışkanlıklarına uyum sağlar.
Ancak bu kabloların bazıları oldukça eski olabilir. SPE'yi destekleyebileceğinden emin olmak için test edilmesi gerekmiyor mu?
Bunu biz de böyle düşündük.
Başka tasarruf sağlanabilir mi?
SPE mevcut teknolojilerin yerini aldığında, sensör ve aktüatör üreticileri sonunda sağlamaları gereken çeşitli modelleri (4-20 mA, PROFIBUS, DeviceNet, IO-Link, Modbus, vs.) değiştirmek için tek bir SPE modeli sunabilecekler ve çevirmek için birden çok gateway’e ihtiyacınız olmayacak. Bu da, daha kolay entegrasyona ve bu ürün ve sistemler için daha düşük fiyatlara olanak tanıyacaktır.
Peki ya güç?
IEEE, SPE için güç sınıflarını 52 Watt belirlemiştir. Verilebilecek güç miktarı, kablonun ölçüsüne (en fazla 18), uzunluğuna ve direnç performansına bağlıdır. Elbette, aynı anda birden fazla cihaz varsa, bu gücü paylaşmaları gerekir.
SPE cihazları ne zaman piyasada yerini alacak?
Bazı prototipler hali hazırda vardır - Rockwell Automation fuarında çok sayıda gösterildiğini gördük. Bu ürünlerin 2021 ortalarında piyasaya sürülmesi bekleniyor.