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远离现场总线,朝向 IT: Single Pair Ethernet (SPE)3
发表时间:2023-02-08 12:59 远离现场总线,朝向 IT Single Pair Ethernet (SPE) Single Pair Ethernet(SPE) 和标准化微服务器可将传感器Sensor以毫不费力地直接集成到基于边缘或云的 IT 系统中,即使是更长的距离。消除了通过现场总线的耗时路由,并且可以通过Web浏览器轻松配置传感器的接口(包括加密)。 工业4.0延续了通过云控制和优化单个系统以及整个流程链的趋势。为此,必须包括和评估来自参与系统的多样化,有时是相对较远的传感器数据 Sensor Data。如果通过现场总线进行连接,则必须以高昂的费用改造网络所需的基础设施。这通常需要特殊的电缆,并且总是需要付出很大的努力来使相应的传感器适应相应的总线系统或使它们相应地智能。特别是在工厂和建筑技术方面,这里很快就会出现高成本。 还必须考虑到,此类系统必须定期维护并不断适应当前技术水平。例如,到目前为止,加密仅作为标准集成到少数现场总线系统中。随着时间的推移,相应的特殊要求和(软件)维护工作会使此类系统的运行,因此总成本要高得多。 通过微服务器使其网络就绪在大多数情况下,安装智能、直接支持互联网的传感器或使现有的传感器解决方案基于标准组件和技术与网络兼容,都更容易且更具成本效益。使用后一种方法时,确保解决方案基于标准、对用户透明且可伸缩性良好非常重要。微服务器适用于此目的,只需要很少的维护,然后供应商或客户自己可以完全覆盖.dem并且不会对所需的基础设施提出任何特殊要求。 灵活、坚固且经济实惠:采用 100BaseT1 的 SPE对于工厂和建筑物中基于IT的传感器和执行器网络,单对以太网是起步阶段的一项新技术,已经在汽车应用中成功确立了自己的地位。SPE的特点是经济高效,简单的电缆可以铺设在狭窄的半径内,并与100BaseT1结合使用,具有良好的性能。混合电缆设计带有一对额外的电源电线,几乎可以实现任何拓扑结构,并且无需额外的电路工作即可无故障地供应所需的电子设备。在实践中,即使使用非屏蔽的Cat5电缆,目前也可以实现长达约300m的更长电缆长度。 那么,还有什么比使用此基础设施通过内部网和互联网将最远程的传感器和执行器集成到IT中更明显的呢?这要求微服务器处理来自传感器的数据(或流向执行器的数据),以便可以通过标准化的IT基础设施进行通信。 SPE 模块作为连接的核心今天的微型计算机以片上系统(SOC)的形式提供,其尺寸仅为指甲盖大小。尽管如此,它们可以具有完整的台式计算机在互联网早期所具有的性能,并且功耗远低于一瓦特. 德国制造商Perinet在这里展示的通信模块由带有看门狗,闪存,24V电源以及网络和外围接口的ARM Cortex R4 SOC组成。它目前有两种设计:一方面作为尺寸仅为13×16.7×3.8mm(核心周)的SOC板,或嵌入在四针SPE-M8圆形连接器或适配器(外围节点)中。 这些四针 M8 圆形连接器由 IEC 标准化,具有坚固耐用、体积小、价格低廉等特点。用于不同传感器连接的近节点适配器有以下变体:带 4 针 M12 传感器连接器(A 编码)用于 Pt100 传感器,带 4 针 M12 传感器连接器(A 编码)用于 0-10V 电压接口,或带四根连接电缆用于 GPIO 接口。 这些模块可以从SPE端访问,并通过Web浏览器轻松配置。为此,有一个启动器组,其中包含传感器/执行器,相应的微服务器和适当的电缆以及带有合适电源的Peristart媒体转换器。一方面,媒体转换器支持将本地SPE网络连接到标准快速以太网网络(100Base-TX),另一方面,将电源电压耦合到本地混合SPE网络(100Base-T1)。 作为媒体转换器的替代方案,标准 100Base-T1 路由器或交换机或功能强大的模块化 Perimica Edge 计算机也可用于 SPE 连接。借助 Periswitch 3 端口,可以轻松地将各种模块或传感器连接到单个串行 SPE 线路,从而在许多情况下简化了安装(点对多点,PtMP)。 使用简单安全通过所提出的解决方案,几乎任何传感器都可以在短时间内升级到互联网上的独立通信设备,而无需编程知识(低代码)。不寻常的是用户友好的完全集成了强大的256位端到端加密,可以安全地使用现有的内部网和Internet资源。通信模块的智能允许多种通信类型,并且可以将必要的数据流量减少到最低限度。对现有标准(尤其是混合 SPE)的持续依赖,可以快速、经济高效地构建新系统或升级现有系统。 声明:此篇为smarttox原创文章,转载请标明出处链接:http://smttox.com/sys-nd/27.html
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