Fluke Networks offre un aperçu des solutions de test de l’Ethernet à paire unique au salon Industrial Automation Show

5 décembre 2019 / Généralités

L’Ethernet à paire unique (SPE pour Single Pair Ethernet) fait parler de lui dans le monde de l’automatisation industrielle, qui y voit un remplacement potentiel des architectures de bus de terrain. Au cours du salon Rockwell Automation qui s’est tenu récemment, Fluke Networks a présenté un adaptateur Ethernet à paire unique pour le DSX-8000.

Cet adaptateur est fabriqué en quantités très limitées et n’est actuellement proposé qu’aux fabricants de solutions d’automatisation industrielle et de câblage pour utilisation dans leurs laboratoires. Cependant, étant donné qu’il est très probable que le SPE soit à l’avenir largement adopté, il sera un jour intéressant pour presque toute personne responsable d’installer ou de dépanner les câblages. Nous avons discuté avec Theo Brillhart, l’un des représentants de Fluke Networks aux comités TIA, ISO et IEEE, en charge du développement des normes pour le SPE.

Pourquoi le monde a-t-il besoin d’Ethernet à paire unique ?

Tout a commencé avec des sociétés d’automatisation industrielle, notamment Rockwell, Johnson Controls, Siemens et Philips. Elles cherchaient un moyen rentable de remplacer plusieurs architectures de bus de terrain par un réseau homogène. Un autre terme que vous pourriez entendre est « Couche physique avancée », qui repose sur le SPE.

Le SPE va-t-il se limiter au monde de l’automatisation ?

Pas du tout. Le SPE devrait selon toute probabilité sortir des murs des usines pour trouver une place dans l’automatisation du bâtiment et l’Internet des objets. La plupart des « objets » qui devraient être concernés seront des dispositifs à faible coût tels que des verrous de porte, des thermostats et des lecteurs de cartes. Il n’est pas logique de dépenser 250 $ pour un câble à quatre paires relié à un « objet » à 25 $. Le SPE peut également alimenter en énergie ces appareils, ce qui lui confère un grand avantage sur le câblage Wi-Fi et A/C dans de nombreuses applications. Personne ne veut que ses verrous cessent de fonctionner lorsque les piles sont usagées.

Comment, concrètement, ce système fonctionne-t-il ?

Les actionneurs et les capteurs industriels ne nécessitent pas beaucoup de bande passante. Le SPE est donc conçu pour fournir 10 Mb/s, ce qui est largement suffisant pour les activités de contrôle industriel et pour la plupart des « objets ». L’IEEE vient de ratifier la norme 802.3cg qui comprend deux versions du SPE : La version 10BASE-T1S (pour une portée courte), adaptée jusqu’à 15 mètres et la version 10BASET-1L (portée longue) pouvant aller au-delà de 1000 mètres. La photo publiée sur le blog montre une démonstration réalisée au salon avec un SPE sur un câble de 1 km. Le SPE possède une autre capacité unique : vous pouvez connecter jusqu’à huit périphériques en ligne sur le même câble.

Pourquoi plusieurs appareils sur le même câble ?

L’un des grands atouts du SPE est la possibilité de réutiliser le câblage industriel en place. La plupart des installations de bus plus anciennes utilisent un câble unique tiré sur la longueur de la ligne et qui prend en charge plusieurs dispositifs. Si on peut réutiliser ce câblage, on réalisera une énorme économie de coûts. Et même si vous ne pouvez pas réutiliser le câblage ou s’il s’agit d’une nouvelle installation, placer plusieurs appareils sur un seul câble permettra d’économiser en coûts de câblage et d’installation, et de s’adapter aux outils et aux habitudes de travail des techniciens expérimentés.

Mais certains de ces câbles peuvent être vieux de plusieurs dizaines d’années. Ne serait-il pas nécessaire de les tester pour être sûr qu’ils peuvent prendre en charge le SPE ?

Nous nous sommes nous aussi fait cette remarque.

Existe-t-il d’autres économies liées au SPE ?

Étant donné que le SPE remplace des technologies existantes, les fabricants de capteurs et d’actionneurs finiront par proposer un modèle de SPE unique pour remplacer la grande variété de modèles qu’ils doivent fournir aujourd’hui (4-20 Ma, PROFIBUS, DevicEnet, IO-Link, Modbus, etc.) et éliminer le besoin de traduire plusieurs passerelles. Cela devrait conduire à une intégration plus facile et à des prix inférieurs pour ces produits et systèmes.

Qu’en est-il de la puissance ?

L’IEEE a spécifié des classes de puissance pour le SPE allant jusqu’à 52 watts.  La quantité de puissance pouvant être livrée dépend de la jauge du câble (jusqu’à 18), de sa longueur et de ses performances de résistance. Bien sûr, si plusieurs dispositifs sont installés sur le même câble, ils devront partager cette puissance.

Quand les appareils SPE devraient-ils voir le jour sur le marché ?

Il y a déjà des prototypes présents – nous en avons vu un bon nombre lors des démonstrations menées lors du salon Rockwell Automation. Ces produits devraient être commercialisés à mi-2021.

Lors de notre prochaine publication, nous poursuivrons cet entretien en discutant des spécificités liées au test des installations SPE.

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