Il Single Pair Ethernet (SPE) è il tema di tendenza nella comunicazione industriale: questa tecnologia consente la trasmissione di segnali Ethernet tramite una sola coppia di fili, permettendo un collegamento poco ingombrante dei sensori e completando il profilo prestazionale dell’Ethernet classica.
SPE offre la possibilità di una comunicazione basata su IP fino al livello di campo. Oltre alla trasmissione dei dati, la tecnologia SPE supporta anche l’alimentazione simultanea dei dispositivi finali tramite la cosiddetta “Power over Data Line” (PoDL). Ciò la rende ideale per i dispositivi IoT, sensori, controllori ed altre applicazioni in cui efficienza, riduzione dei costi e semplicità sono fondamentali.
Continuità SPE da IP20 a M12
Per gli ambienti con grado di protezione IP20 e IEC 63171-5, per le versioni M8 e M12 con grado di protezione IP67 Phoenix Contact ha sviluppato connettori SPE conformi allo standard IEC 63171-2. L’assortimento è in continua espansione e si concentra su sezioni da AWG 26 a AWG 22. Questi connettori sono progettati per essere facili da usare e sono disponibili sia come cavi patch sia come varianti liberamente assemblabili.
I connettori soddisfano tutti i requisiti in termini di impedenza, rigidità dielettrica, perdita di ritorno e perdita di inserzione richieste negli ambienti industriali. Grazie alle sue prestazioni ad alta frequenza, il profilo di collegamento può essere utilizzato indipendentemente dall’applicazione.
Semplice da progettare grazie al profilo di collegamento universale
I connettori IP20 e IP65/67, conformi alle norme IEC 63171-2 e -5, hanno un profilo di collegamento universale.
Un cavo patch IP20 secondo la IEC 63171-2 può essere inserito in un connettore M8 o M12 senza alcun adattatore, come descritto nella IEC 63171-5, semplificando la gestione da parte degli utenti e facilitando al contempo gli interventi di assistenza e di installazione.
Grazie alla connessione a perforazione d’isolante, i robusti connettori IP20 per il montaggio in campo consentono un semplice assemblaggio, anche direttamente sul campo.
Le tecniche di connessione a vite standardizzate M8 e M12, consentono di continuare ad utilizzare le tipologie di custodia esistenti, semplificando notevolmente il processo di progettazione. Ciò facilita la transizione dai precedenti sistemi Ethernet o bus allo standard attuale. I connettori sono adatti a velocità di trasmissione dati fino alla gamma dei gigabit e soddisfano anche i requisiti dei futuri standard SPE. Phoenix Contact offre quindi soluzioni per l’utilizzo di SPE in ambienti Industry 4.0 ed in molti altri campi di applicazione.
Advanced Shielding Technology: la schermatura del futuro
La tecnologia “Advanced Shielding Technology” di Phoenix Contact consente un innovativo metodo di connessione della schermatura con metallo liquido e sostituisce la tradizionale pressofusione di zinco per i cilindri a crimpare. Una speciale pre-iniezione collega l’area di innesto assemblata con i singoli fili; la poliammide aumenta la robustezza meccanica e previene i cortocircuiti tra il sovrastampaggio dello schermo e il portacontatti. La connessione coesiva tra lo schermo del cavo e lo speciale stagno consente un collegamento dello schermo a 360° sulla testa M8/M12.
Le crescenti esigenze del cablaggio di campo richiedono un continuo sviluppo dei connettori, in particolare nel settore delle schermature. L’Advanced Shielding Technology contribuisce a migliorare ulteriormente i connettori M8/M12, garantendo robustezza, durata e resistenza al sovraccarico. Questo pone le basi per il cablaggio del futuro soddisfacendo i requisiti dell’Industry 4.0 e dell’Industrial Internet of Things. Questa tecnologia è disponibile per la trasmissione di dati, segnali e potenza ed è caratterizzata da proprietà EMC e di trasmissione ottimizzate, rendendola a prova di futuro e supportando la crescente miniaturizzazione del cablaggio di campo e dei dispositivi.
PNO supporta il profilo di collegamento SPE previsto dalla norma IEC 63171-7 per applicazioni ibride
La linea guida PNO “PROFINET Cabling and Interconnection Technology – Guideline for PROFINET Version 5.3” ha definito l’M12 ibrido Single Pair Ethernet in conformità alla norma IEC 63171-7 come il nuovo profilo di collegamento per applicazioni ibride. È la prima volta che un’organizzazione di utenti opta per un profilo di collegamento SPE. La linea guida pubblicata fornisce agli utenti PROFINET una base affidabile per il cablaggio industriale.
M12 ibrido: il complemento perfetto per PoDL
Uno dei principali vantaggi di Single Pair Ethernet (SPE) è la possibilità di realizzare sia l’alimentazione dei dispositivi collegati sia la trasmissione dei dati sulla stessa linea. Il Power over Data Line (PoDL) è in grado di fornire fino a 52 Watt di potenza al dispositivo di alimentazione (PD – Power Device). Ciò è particolarmente utile per alimentare sia i sensori sia un’interfaccia dati in spazi ristretti, senza la necessità di una linea di alimentazione separata.
Il traguardo dei 52 Watt non è il capolinea: il gruppo Phoenix Contact e TE Connectivity hanno collaborato allo sviluppo di nuovi connettori ibridi SPE-M12 in conformità alla norma IEC 63171-7. Tale norma, pubblicata nel maggio 2023 e supportata da tutti gli attori di mercato, specifica le interfacce ibride con SPE e contatti di potenza in formato M12. Comprende sette codifiche per diverse applicazioni con classi di potenza da 8 a 16 Ampere e da 50 a 600 Volt. L’attenzione si concentra inizialmente sulla codifica 2 (2 x 8 A / 63 Vcc).
SPE apre possibilità completamente nuove per la comunicazione da macchina a macchina (M2M), in quanto è in grado di collegare in rete in modo ottimale macchine intelligenti. Consente la visualizzazione e l’ottimizzazione dei processi nell’intero impianto, senza gateway o diversi tipi di comunicazione. SPE risulta particolarmente vantaggioso nella robotica, in quanto combina un cablaggio flessibile e poco ingombrante con tempi di risposta rapidi. Le interfacce ibride SPE-M12 si integrano perfettamente nelle infrastrutture Ethernet esistenti ed offrono semplici connessioni plug-and-play. I pin separati per la trasmissione dei dati e dell’alimentazione contribuiscono ad aumentare le prestazioni.
Conclusione: Primo fornitore completo per Single Pair Ethernet
Phoenix Contact offre una gamma completa di soluzioni di cablaggio Single Pair Ethernet (SPE) in conformità con gli standard IEC 63171-2/5/7, da IP20 a IP65/67. Il profilo di collegamento unificato facilita l’integrazione, ed il nuovo profilo di collegamento M12 ibrido e apre un nuovo campo di applicazione nella robotica.
Un’ampia gamma di connettori consente l’accesso a Single Pair Ethernet ed apre la strada all’Industrial Internet of Things nell’automazione. Phoenix Contact amplia così ulteriormente la sua posizione di fornitore di soluzioni per l’interconnessione e l’automazione del futuro.
di Fabian Peper, Product and Marketing Manager Industrial Field Connectivity, Phoenix Contact GmbH & Co. KG, Blomberg, Germania
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