更薄、更轻、处理速度更快：单对以太网正在彻底改变工厂网络。
它正在取代现场总线，并为畅通无阻的数据流铺平道路。在本文中，缆普工业通信产品管理主管 Ralf Moebus 概述了 SPE 的潜力、应用领域和技术标准，并指出了 SPE 市场的发展方向。
单对以太网目前是贸易媒体的热门话题。这种炒作在一定程度上是合理的。SPE是一种面向未来的生产环境数字化技术。值得回顾一下以了解这一点。过去，制造环境中的工业通信是使用 Profibus 等现场总线实现的，每秒仅传输 12 兆比特，对于当今的要求来说太慢了。工业以太网是在世纪之交引入的。用户必须使用两根绝缘电线到四根绝缘电线，这使得连接成本增加了一倍，并且电缆变得更加复杂和昂贵，并且占用了更多空间。Cat.6 和 Cat.7 将千兆位数据传输投入生产，但也增加了连接成本，因为电缆现在由四对或八根绝缘线组成。
制造环境中的扁平化层次结构
单对以太网不仅仅是相同。它最初是为汽车通信而开发的，以减轻重量，当然还有成本，以及实现标准化以太网通信。公司很快认识到这项令人兴奋的技术在制造环境中的潜力。SPE 在整个自动化金字塔中提供基于 IP 的网络，以创建扁平的层次结构。您可以通过 IP 寻址该网络中的任何组件、连接 Web 浏览器并检索信息或更改设置。
“单对以太网不会让所有其他技术过时”，缆普 (电缆和连接技术集成解决方案的全球市场领导者) 的 SPE 专家 Ralf Moebus 强调道。只要需要符合办公 IT 系统的要求，将继续使用四对以太网。然而，根据 Moebus 的说法，SPE 对于最低的现场级别（即传感器和执行器）非常有趣。标准以太网是在办公室和服务器的自动化金字塔的顶部建立的，但在制造环境中，传感器和执行器需要相互通信，现场总线至今仍然盛行。这有缺点，因为从传感器到办公环境或云的无缝通信是不可能的。技术的异构性使得规划和安装变得更加复杂。然而，现场级的 SPE 允许从下到上、到 ERP 系统和办公系统或到云端的通信。这是主要的优点。
范围可达 1000 米
SPE现已成为符合IEEE的国际标准化技术。共有三项核心技术： 符合 802.3ch 的千兆位以太网旨在用于车辆，但在制造环境中并不是那么有趣，因为它提供的范围仅为 15 米。这里千兆位以太网、100兆位以太网和10兆位以太网更有潜力。前两个传输距离可达 40 米，而 10 兆比特传输距离可达 1000 米。这是现场总线的真正替代方案。
电缆分为三种横截面不同的类型：AWG 26、AWG 22 和 AWG 18。AWG 26 是最细的电缆，适用于千兆位或 100 兆位，传输距离可达 40 米。有固定安装、灵活安装或电缆链和机器人的变体。所有这些均在 IEC 611563 中进行了描述。具有更高横截面的 AWG 18 型号最长可达 1000 米，可实现灵活或固定安装。
没有连接器就没有电缆
SPE连接器在 IEC 63171 中进行了标准化。有六种不同的预标准，这可能会阻碍快速的市场渗透。LAPP 是单对以太网工业合作伙伴网络的成员，并支持 IEC 63171-6 变体。目的是快速在市场上建立这一连接器标准，以减轻用户走错路的恐惧。
LAPP 是SPE先驱，其产品组合中已包含多种电缆。有 AWG 26 电缆链型号和 AWG 22 电缆型号可供灵活安装（通常用于固定安装传感器），电缆偶尔会移动。AWG 18 预留用于长达 1000 米的长电缆。
众多行业将受益
SPE适用于布线成本、重量和空间要求至关重要的许多应用。火车就是一个例子。有很多网络，例如 WiFi 或乘客信息系统。SPE可以减轻很多重量。另一个例子是机器人技术中的传感器和执行器。当电缆不断弯曲和扭曲时，较细的电缆具有更好的动态特性，就像机器人一样，在这种情况下，它可以提供更长的耐用性。它节省了空间和重量，这意味着机器人必须移动更少的质量，因此需要更少的能量。另一个例子是智能传感器，未来 SPE 可以直接集成到其中。与目前通过分立布线或 IO 链路传递的信息相比，传感器可以传递更多信息。
关于无线是否不能取代电缆的讨论越来越多。然而，在这种情况下，电能仍然需要传输到发射器和接收器——因此电缆不会被淘汰。另一种替代方案是电池供电，但这种方式不太环保，而且成本较高且维护成本较高。SPE提供数据线供电 (PoDL)，即它可以为组件供电。
SPE标准已经到位，大多数组件都可以在市场上买到，电缆和第一个插头连接也已经存在。现在的问题是构建具有 SPE 接口的设备。许多制造商正在致力于此，一些新设备将在年内推出。Ralf Moebus 确信对于工业来说没有 SPE 的替代品。因此，我们需要适合特定应用的组件，因为铁路与工业机器人的要求完全不同。作为 SPE 的积极推动者，缆普的产品组合中已经拥有许多与该技术兼容的组件。对于那些对SPE更感兴趣的人，还值得查看有关该主题的详细白皮书缆普网站。
