Anzeige

SPE als Infrastruktur für das digitale Gebäude

So geht Strom und Daten

Die steigenden Anforderungen an die Interoperabilität der Gebäudeautomatisierung steigern auch die Chancen für den Durchbruch der Single-Pair-Ethernet(SPE)-Technologie. Diese ermöglicht die Migration von verschiedenen Legacy-Netzwerken zu einer universellen physikalischen Schicht. Durch eine einzige Technologie können so Daten als auch Strom bereitgestellt werden. Damit kommt das Smart Building auf effiziente Art und Weise einen Schritt weiter.

Bild: Panduit EEIGBild: Panduit EEIG
Der IP20-SPE-Steckverbinder gemäß IEC63171-1 Typ 1 von Panduit besitzt die Hälfte der Grundfläche eines RJ45-Anschlusses und verfügt über eine positive Verriegelung für sichere Verbindungen.

Bild: Panduit EEIGBild: Panduit EEIG
Die Panduit M8-Steckverbinder gemäß MICE2/3 bieten die hohe Schutzart IP67 und sind durch die Pin-Kodierung identisch mit bestehenden Sensor- und Feldbussystemen.

Zu den Anwendungen von SPE gehören:

  • • Anschluss von Skid- und Maschinen-E/A-Blöcken zum Ethernet-Netzwerk
  • • Verbindung verschiedener Geräte an einen zellularen Netzwerk-Switch
  • • Anschluss von Feldsensoren und Aktoren an einen Netzwerk-Switch über Punkt-zu-Punkt oder strukturierte Kabel-Link-Kanäle, beides mit Längen bis zu 1km
  • • Verbindung von Feldgeräten mit eingebetteten 2-Kanal-Schaltern in einer Daisy-Chain
  • • Verbindung von Remote-E/A-Modulen untereinander, mit dem Netzwerk-Switch oder mit der Steuerung
  • • Anschluss von Schaltschrank-Einbaugeräten untereinander über ein einzelnes Kabel in Multi-drop-Topologie (10BASE-T1S)

SPE erweitert die Ressourcen des Smart Buildings und hilft Unternehmen dabei, beschleunigt auf Ethernet-basierte Betriebstechnologien (Operation Technology - OT) zu migrieren. Es bietet gemeinsame Kommunikationsprotokolle an, die mit dem Netzwerk der Informationstechnologie (IT) kompatibel sind. Die Erweiterung umfasst End-to-End-Lösungen - einschließlich Switch, Kabel und Sensor - die von zahlreichen Anbietern entwickelt wurden. Ziel der Bestrebungen ist es, die notwendigen Änderungen zur Harmonisierung von OT- und IT-Operationen auf dem effektivsten Protokoll durchzuführen. Zurzeit entsteht ein komplettes Ökosystem, darunter Standards, Komponenten, Endgeräte und Anwendungen, um die Vorteile von SPE umfassend nutzen zu können.

Zusammen mit ergänzenden IP-basierten Protokollen ist das Ethernet zu einer der dominierenden Datenkommunikationsplattformen geworden. Allerdings überwiegen nach wie vor andere, spezielle Protokolle dort, wo die Anforderungen der Anwendung bisher noch nicht von Ethernet erfüllt werden können. Dieses Szenario mit mehreren parallel laufenden Protokollen erhöht die Kosten und die Komplexität von Bestandsumgebungen. Zudem benötigt man für solche Umgebungen ein so genanntes Multiprotokoll sowie erfahrenes Installations- und Wartungspersonal.

KI und Digitalisierung führen verstärkt zum Einsatz datenbasierter Prozesse in der Gebäudetechnik. Diese Optionen gibt es zwar schon länger. Der Vorteil ist aber jetzt, dass die technologische Dynamik einer Einzeltechnologie ganze System-Topologien zusammenführt - mit einer Fülle an Vorteilen.

Das hat dazu geführt, dass Industrial Ethernet im Jahr 2018 zum ersten Mal traditionelle Bussysteme überholt hat - mit einer stetigen Wachstumsrate von 20 Prozent.

Panduit

Dieser Artikel erschien in GEBÄUDEDIGITAL 6 (November) 2021 - 09.11.21.
Für weitere Artikel besuchen Sie www.gebaeudedigital.de