Schlanke Systemlösungen mit SPE-Switches

Sensoren in die Cloud

Bei Digitalisierungskonzepten wie Industrie 4.0 oder Industrial IoT kommt der Integration von Sensoren eine Schlüsselrolle zu. Über diese Geräte werden die notwendigen Daten und Prozessinformationen gewonnen, welche die Basis für die richtigen Entscheidungen in der Betriebsführung sowie die erfolgreiche Optimierung von Prozessen bilden. Via Single Pair Ethernet und entsprechende Switches lassen sich die Daten direkt zur Analyse an die Leitebene oder eine Cloud übertragen.

Als wesentlichen Unterschied zu den Power-over-Ethernet-Standards unterstützt PoDL insbesondere auch Powerklassen für 24VDC. Da es sich dabei um die üblicherweise in der Automatisierung eingesetzte Spannung handelt, vereinfacht sich die Umsetzung sowohl in der Netzwerkinfrastruktur – das heißt in den SPE-PoDL-Switches – ebenso wie in den SPE-Geräten. Es sind weder spezielle 48VDC-Netzteile noch 48V-DC/DC-Wandler erforderlich. Bei der Realisierung solcher Konzepte muss der Anwender beachten, dass die SPE-Übertragungsstandards sowie die genutzten PoDL-Powerklassen des Sensors und des Switches zueinander passen. An den SPE-Switch lassen sich an acht Ports SPE-Geräte des Standards 10Base-T1L ankoppeln. Auf diesen Ports können die Geräte optional mit der 24VDC-Powerklasse 11 versorgt werden. Beim Jumo-Sensor geht es um ein Powered Device der PoDL-Powerklasse 11, das bis zu 3,2 Watt Leitung ziehen kann.

 PoDL-Powerklassen gemäß IEEE802.3cg für 10BASE-T1L
PoDL-Powerklassen gemäß IEEE802.3cg für 10BASE-T1LBild: Phoenix Contact Deutschland GmbH

Weiterverwendung bestehender Verkabelungen

Durch die Wahl einer Ethernet-basierten Sensorapplikation erhält der Anwender eine Reihe von Vorteilen. Für die Installation eines Sensors genügt zum Beispiel bereits ein einzelnes Adernpaar. Über dieses Adernpaar findet nicht nur eine Messwertweiterleitung aus der Sensorik statt, sondern ebenfalls die Versorgung mit Energie. Vielfach lassen sich bestehende Verkabelungen weiterhin verwenden, weshalb sich der Verkabelungsaufwand sowohl bei Neubauten als auch bei einer Nachrüstung deutlich reduziert.

Da Single Pair Ethernet lediglich ein alternativer Physical Layer ist, können beliebige Ethernet-basierte Automatisierungsprotokolle eingesetzt werden. Aufgrund des direkten Anschlusses der Sensoren an das Ethernet-Netzwerk sind keine aufwendigen Gateway-Lösungen notwendig, wenn die Anwender auf Sensordaten aus dem Feldbereich zugreifen möchten. SPE erweist sich folglich als wirtschaftliche Grundlage und Enabler für die Umsetzung des Industrial Internet of Things in der Automatisierung. Eine durchgängige unternehmensweite Kommunikation via Ethernet lässt sich nun also auf den letzten Metern im Feld realisieren.

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