Single Pair Ethernet (SPE), bir çift iki telli kablo sayesinde Ethernet aracılığı ile sağlanan yüksek performanslı veri iletimine ek olarak Power over Data Line üzerinden terminal cihazlarına güç iletimi sağlamaktadır. Teknolojik dönüşüm ihtiyaçlarının önem kazandığı günümüzde SPE, “Industrial Internet of Things” IIoT ve Endüstri 4.0 uygulamalarını sahadan buluta mümkün kılmaktadır.
4 ve 8 telli kablolama sistemlerinin yerini alan, iki telli yapısı ile basit ve güvenilir iletimin temellerini oluşturan Single Pair Ethernet (SPE) ile sistemlere bağlanan sensör veya terminal sayısındaki artış talepleri yapısal ağ oluşturma engelleri olmadan karşılanabilir, yüksek iletim hızına ihtiyaç duyulmadan veri aktarım hızını ayarlayarak uzun mesafelere iletim gerçekleştirilebilmektedir. İletim hızları zorlu sensör bileşenleri için bile yeterlidir. (1000 m iletim uzunluğunda 10 Mbit /s, 40 m iletim uzunluğunda 1 Gbit /s )
Günümüz uygulamalarında haberleşmedeki verici ve alıcı arasındaki iletişim, hız ve güven talepleri sebebi ile belirli kurallara göre yapılmakta, bu kurallar da uygulamacıyı endüstriyel haberleşme protokol seçimine yöneltmektedir. Haberleşme protokolleri kendi içerisinde ikiye ayrılmaktadır. Kapalı sistem haberleşme protokolleri, üretici firmanın sadece kendi ürettiği ürünlerin haberleşmesini sağlarken; açık sistem haberleşme protokolleri de markaya bağlı kalmadan aynı özelliklere sahip ürünlerin birbiri ile bağlantısına izin verir. Her bir haberleşme protokolünün veri iletim hızı, bağlanabileceği terminal sayısı, iletim yapabileceği mesafe birbirinden farklıdır. Bu sebeple de bu protokollerin birbiri ile uyumlu çalışması gibi bir durum söz konusu değildir.
Single Pair Ethernet (SPE) ile fieldbus mimarisi homojen bir ağ ile değiştirilebilir; tek bir arayüz aracılığı ile daha az saha kablolaması yapılarak daha çok cihaza bağlanılabilir ve en önemlisi bu yatırım daha düşük maliyetle gerçekleştirilebilir. Bu sayede saha düzeyinde talep edilen verimli altyapı koşulları sağlanır ve artan terminal sayılarının ihtiyaç duyduğu ve günümüz haberleşme protokollerinin sağlayamadığı iletim hızına kolay bir şekilde erişilebilir.
Bina Otomasyonunda Single Pair Ethernet
SPE, otomasyon teknolojisini önemli derecede ilgilendirmektedir. Çünkü bu yeni Ethernet varyantı, dijitalleşme kapsamında endüstriyel iletişim için tüm gereksinimleri karşılamakta, en önemlisi artık saha düzeyinde dijitalleşmeyi sağlama ve IIoT’ye adım atmak için Ethernet’e uygun ince, hafif ve güçlü bir altyapı sunmaktadır.
IIoT, akıllı bina ve fabrikaların daha hızlı yayılmasına ve bunun maliyeti uygun bir şekilde gerçekleşmesine olanak sağlamaktadır. Bu IP protokolü ile LED lambalar, elektrik anahtarları, sensörler, oda termostatları, makine kontrol sistemleri ve pencere storlarının motorları gibi kontrol gerektiren ekipmanlar yerel veri ağına ve bulut üzerinden bina yönetim sistemine bağlıdırlar. Bu durum farklı haberleşme protokollerine, protokole özgü arayüzlere yani her bir uygulama yönelik farklı ağ sistemlerine gerek kalmadığını gösterir. Yapısal kablolama (Digital Ceiling) sayesinde, akıllı bina otomasyonları, IP üzerinden sorunsuz bir şekilde bir araya gelmektedir. Bu durum, kurulum, bakım ve ağ yönetim işlerini oldukça kolaylaştırmaktadır. Yapısal kablolama sayesinde akıllı bina otomasyonları, IP üzerinden sorunsuz bir şekilde bir araya gelip haberleşebilmektedir. Bu sayede kurulum, bakım ve ağ yönetim işlerini oldukça kolaylaştırmakta ve hızlandırmaktadır. Birçok durumda yüksek veri hızı yerine yüksek bağlantı yoğunluğuna ihtiyaç duyulmaktadır. SPE, bu talep için ideal bir çözüm olarak kabul edilmektedir.
SPE ve Endüstriyel Kablolama
SPE, saha seviyesinden kurumsal seviyeye kadar IP iletişimini devamlı bir şekilde sağlamakta, böylece haberleşme sensörden, bulut sistemine kadar Ethernet tabanlı olarak gerçekleştirebilmektedir. Endüstriyel ağ sistemine bir alternatif olarak çıkan bu teknolojinin, endüstriyel veri iletimi alanında bir devrim yaratması beklenmektedir. Standart konnektör arayüzü, birçok bileşen ve cihazda engelsiz bağlantı için bir temel oluşturmaktadır. Phoenix Contact IEC 63171-2 (IP20) ve 63171-5 (IP67) standartlarını sağlayan ve birbiri ile uyumlu arayüzlerle tüm uygulamalara ve proses taleplerine yönelik cihaz ve kablo bağlantıları için konnektörler üretmektedirler. Konnektör arayüzleri standart tüm konnektör versiyonlarına (M8/M12) entegre edilebilir.
Sensör Teknolojisinde SPE
Günümüzde, klasik otomasyon teknolojilerindeki kullanımlara ek olarak, sensörler aynı zamanda akıllı veri üreticisi konumunda Endüstriyel Nesnelerin İnterneti (IIoT) uygulamalarına Ethernet ağları sayesinde entegre edilebilir. SPE sayesinde mümkün hale gelen, bağlantı teknolojilerinin daha kompakt ve modüler hale getirilmesi ile daha küçük ve konumsal olarak sınırlı sensörler de Ethernet ağlarına bağlanabilir.
SPE’nin veri hattı ve güç kaynaklarını bir araya getirilmesiyle, yeni bir avantaj daha elde edilmiştir. Bu avantaj sayesinde, terminallerin güç ihtiyacı için voltaj beslemesini sağlamak amacı ile ek fiş bağlantılarına gerek duyulmamaktadır. Bağlı çevre birimlerin güç kaynağı, Veri Hattı Üzerinden Güç (PoDL) aracılığıyla sağlanabilir. Böylece besleme için güç kaynağı ekipmanında (PSE) 60 W'a kadar kullanılabilir. Buna ek olarak, SPE’nin standart arayüz olarak kullanılması, cihaz üreticilerine, daha az versiyonla, daha optimize edilmiş alanlar oluşturulması konusunda olanak sağlamaktadır. Bir makine veya sistemdeki sensörler daha kolay şekilde bağlanabilmekte, bu sayede bağlantı aşamasında işçilik maliyetleri azalmaktadır.
Phoenix Contact, Industrial Internet of Things (IIoT) ve Endüstri 4.0 uygulamalarında ihtiyaç duyulan istikrarlı Ethernet tabanlı haberleşmenin temeli olan Single Pair Ethernet (SPE) teknolojisi için sunduğu çözümler ile geleceğe yolculukta sizlere eş
Endüstri-Dünyası’nın amacı; endüstriyel mühendisliğine dünyanın her yerinde üretilip Türkiye pazarına sunulan yeni ürünler ve hizmetler ile ilgili bilgi vermektir. Eğer siz de firmanızın yeni ürünlerinin Endüstri Dünyası’nda yer almasını istiyorsanız lütfen teknik basın bültenlerinizi editörlerimize gönderin.
