PROZESSAUTOMATISIERUNG & DIGITALISIERUNG
Nachhaltige, smarte Verbindungen für Messtechnik
Die hydroTRANS überwacht Feuchtigkeit, Temperatur und CO2-gehalt in der Produktion bei JUMO.
JUMO GmbH & Co. KG + PHOENIX CONTACT Deutschland GmbH
„Wir können unsere intelligenten Sensoren mit Single Pair Ethernet besser nutzen“, sagt Manfred Walter, Produktmanager bei JUMO. „Ich habe einen echten Mehrwert, indem ich mit SPE mehr Sensordaten übertragen kann.“ Die höhere Datenmenge ermöglicht es dem Anwender nützliche Informationen zu gewinnen. Diese Möglichkeit gibt es nicht, wenn ein 4-20-mA-Sensor nur einen nackten Stromwert überträgt - zum Beispiel als Äquivalent für eine Temperatur.
Mit dem SPE-Anschluss sind Sensorinformationen nun lückenlos in einem System verteilbar. Manfred Walter hat hier die schlecht zu überwindenden Etagengrenzen innerhalb der Automatisierungspyramide vor Augen. „Die Durchgängigkeit über alle Ebenen hinweg betrachten wir als große Stärke. Zudem sparen wir dabei auch noch Kabel, da ja über die zwei Drähte Daten und Energie, Power over DataLine (PoDL) geführt werden.“ SPE biete grundsätzlich die Chance der durchgängigen Kommunikation von der ERP-Ebene bis hinab zur Sensorik und Aktorik der Feldebene. „Und das Ganze funktioniert auch noch ohne Medienbrüche“, unterstreicht Walter, das heißt der Sensor kommuniziert in alle Ebenen durchgängig auf Basis von Ethernet-Protokollen.
Single Pair Ethernet (SPE) hat das Zeug, Verbindungen auf den letzten Metern nachhaltiger und smarter zu machen. Der Sensorhersteller JUMO setzt aus gutem Grund auf SPE als zukunftsweisendes Kommunikationsmedium für seine Messtechnik.
Konvergente Netze
Für Martin Müller, Feldbus-Urgestein bei Phoenix Contact, stellt eine Übertragungstechnik mit SPE einen wichtigen Schritt dar auf dem Weg zu konvergenten Netzen. Während zum Beispiel das Time Sensitive Network (TSN) vornehmlich für zeitkritische Aufgaben in den Disziplinen Functional Safety oder Motion Control konzipiert ist, kommt 5G für Applikationen zum Einsatz, die Mobilfunk benötigen. Vergleichbares gilt für WLAN 6 und 7 im Bereich der lizenzfreien, drahtlosen Übertragungstechnik.
Single Pair Ethernet "eignet sich wiederum sehr gut für die Kommunikation auf den letzten Metern", sagt Martin Müller. Die Klammer für alle Techniken ist das konvergente Ethernet-Netzwerk - die Einheitswelt für die industrielle Kommunikation. Schaffen es die Akteure in der Automation, der Elektrotechnik sowie dem Anlagen- und Maschinenbau mittelfristig, sich auf diesen Weg zu einigen, dann gehören die Feldbuskriege mit ihren industriespezifischen Entwicklungen endgültig der Vergangenheit an.
1000 Meter mit 10 MBit
Die Chancen dafür stehen günstig. Das Ganze wird nämlich unterstützt von der generellen Übertragungsperformance der Standardkommunikation aus dem Konsumentenmarkt. SPE erreicht zum Beispiel als Medium für die räumlich begrenzte Maschinenebene eine Übertragungsrate von 10Mbit/s auf einer Leitungslänge bis 1000 Meter. Im Vergleich dazu, liefert zum Beispiel I/O-Link mit maximaler Leitungslänge von 20 Metern gerade einmal 230,4kbit/s. Auch wenn I/O-Link ohne Frage den Anschluss von Sensoren spürbar vereinfacht, reicht die Datenübertragung nach Ansicht von Manfred Walter für zukünftige Aufgaben innerhalb gekoppelter Sektoren nicht mehr aus.
Apropos Zukunft: Phoenix Contact und JUMO sehen unisono gerade bei der jüngeren Generation an Fachkräften eine klare Ausrichtung in Richtung konvergenter Ethernet-Netzwerke. "Die Digital Natives haben - provokant gesagt - aus ihrer Prägung und Historie heraus weniger Verständnis dafür, warum wir in der industriellen Automation so viele unterschiedliche Systeme betreiben", sagt Martin Müller. Ziel müsse sein, sich mehr die Frage zu stellen, was ein Sensor kann und was er über seinen eigenen Messbereich hinaus noch in der Lage ist zu tun für den effizienten und ressourcensparenden Anlagenbetrieb. "Wir sehen hier eine enorme Zukunft", unterstreicht ebenfalls Manfred Walter.
Die aktuellen Daten sind jederzeit abrufbar und lassen sich auch auf dem Smartphone ablesen.
Manfred Walter, Produktmanager SPE bei JUMO vor dem Display: Die dafür notwendige Verbindungstechnik kommt von Phoenix Contact – und sie ist das Ergebnis einer engen Zusammenarbeit auf Projektebene.
