Интегрированное Ethernet-взаимодействие на основе IP, а также передача данных и электропитания к устройствам по более компактным кабелям и соединителям являются ключевыми и актуальными вызовами Integrated Industry. Для достижения этой цели продолжается работа компании HARTING по развитию однопарного Ethernet (SPE) и по разработке стандартов для требуемых соединений. В настоящее время все комитеты по стандартизации отдают предпочтение исполнению соединителей SPE от компании HARTING. Данное исполнение применяет протокол IEEE802.3 и кабельные соединения согласно ISO/IEC JTC 1/SC 25 и TIA 42.
Предварительным требованием для широкого применения и, соответственно, для успешной рыночной реализации технологии SPE является полная совместимость устройств, кабелей и соединителей. Оно соблюдается, благодаря международной стандартизации (ISO/IEC и IEEE 802.3). В начале 2018 года был определен предварительный международный процесс стандартизации ISO/IEC для кабельных соединений и выбора стандартизированных соединителей для SPE. Летом 2018 года TIA инициировала аналогичный процесс, а в ноябре 2018 года был окончательно определен стандарт IEEE. Все три главные организации пришли к одному выводу:
- для построения проводных соединений: соединитель в соответствии с IEC 63171-1 на основании предложения CommScope, также известный под названием «Вариант 1» (исполнение LC) для среды категории M1I1C1E1
- для промышленного и околопромышленного применения: соединитель в соответствии с IEC 61076-3-125 на основании предложения HARTING, специально разработанный для применения в условиях среды до категории M3I3C3E3, также известный под названием «Вариант 2» (промышленное исполнение). Концепция соединителя SPE обеспечивает передачу со скоростью 1 Гбит/с на короткие расстояния, а также 10 Мб/с на дальние расстояния (1000 м и более) с общим совместимым соединением и доступной степенью защиты от IP20 до IP65/67.
В области автоматизации продолжается развитие более компактных и мощных устройств. Несмотря на повышение скорости передачи данных и параллельную передачу электропитания (дистанционное питание), кабельные компоненты должны стать еще компактнее и легче. Новая технология однопарного Ethernet SPE, которая основана на стандартах взаимодействия IEEE 802.3bp и 802.3cg, теперь обеспечивает передачу данных по одной паре проводов Ethernet, а также одновременную передачу электропитания к оконечным устройствам по PoDL — электропитание по линии передачи данных. До настоящего времени для Fast Ethernet (100 MБ) требовались две пары, а для Gigabit Ethernet — четыре пары проводов. Сейчас обеспечивается расширение преимуществ SPE для промышленной автоматизации. Здесь SPE гарантирует беспрепятственное соединение устройств и технологий для датчиков/исполнительных устройств посредством IP-взаимодействия вплоть до полевого уровня. Оснащение простых датчиков, камер или считывателей и устройств идентификации интерфейсами Ethernet способствует внедрению концепций Integrated Industry и IIoT.
Новая технология SPE имеет существенные отличия от систем шин или электрических соединений в том виде, в котором их по-прежнему можно найти на полевом уровне. Полевой уровень приобретает интеллектуальность, а новая технология Ethernet позволяет снизить трудоемкость операций конфигурации, инициализации и программирования. При этом доступна дистанционная настройка, отслеживание и управление всеми элементами в сети автоматизации. Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание оборудования становятся эффективнее и дешевле.
Множество подключенных устройств, коммутаторов, датчиков и других потребителей не требует дополнительных источников электропитания или батарей. Это позволяет повысить эксплуатационную безопасность и экологичность.
