Industriell produksjon har endret seg mye i løpet av ti år takket være Industry 4.0 og IIoT. I deres digitale forvandling blir produsenter mer og mer avhengige av automasjon og nylig ble enkeltpar ethernet (SPE) introdusert. I denne artikkelen tar vi en nærmere titt på enkeltpar ethernetløsninger for industriell automasjonsproduksjon fra Bourns.
Hva er enkeltpar ethernet?
Enkeltpar ethernet (SPE) er en ny kommunikasjonsmetode, som er basert på eksisterende ethernet-teknologi Som navnet tilsier består den av et enkelt par kobberledninger istedet for de tradisjonelle tvunnede parkablene eller ethernet med flere par (MPE). SPE støtter også strøm over datalinjer (PoDL) opptil 50W, som er best egnet for IIoT og Industry 4.0.
Målet er å forenkle prosessen for enhet-til-enhet-kommunikasjon, forbedre ytelsen sammenlignet med typiske ethernet-protokoller og å redusere kostnadene. Drivkraften bak teknologien kom fra automasjonssektoren. Leser du artikkelen vår om sensorteknologi i bilnæringen kan du se hvor mange sensorer som trengs for å gjøre en bil fullstendig selvkjørende og trygg. Disse sensorene trenger betydelig kabelinfrastruktur og tidligere løsninger bydde på flere problemer.
Enkeltpar ethernetløsninger fra Bourns
Figur 1 viser blokkdiagrammet av enkeltpar ethernetkretser mellom to samsvarende enheter. Det er flere kritiske komponenter i dette diagrammet som er grunnleggende for at SPE skal fungere. De er:
- Diskrete chip LAN-transformatorer
- Chip side fellesmodusspole
- Line side fellesmodusspole
- OV-beskyttelse for TVS dioderekker
Diskrete chip LAN-transformator – Denne lille transformatoren har en senterkran, er viklet rundt en sylindrisk kjerne og har et tak med en ferrittplate som emulerer den relative magnetiske banen til en ringkjerne. Sentertilkoblingen gjør det mulig med fellesmodusdemping uten et ekstra fellesmodusfilter. Transformatoren har en diskret skjerm som hjelper å redusere EMI-feilsøking. Bourns har fullstendig automatiserte produksjonsprosesser som bidrar til bedre komponentuniformhet og promotrer konsekvent kvalitet og forbedret pålitelighet. Denne automatiserte produksjonsprosessen kan nå høyvolums- og kostnadseffektiv produksjon med en kortere ledetid.
Chip side fellesmodusspole – chip fellesmodusspole er en liten brikkespole med en ferrittkjerne og tolinjers trådvikling. Høyhastighetssignalet har nesten ingen forvrengning. Den er svært effektiv når det kommer til støydemping, den har høy fellesmodusimpedans ved støybånd og lavimpedansmodus ved signalbånd og lavimpedansmodus med høy koblingsfaktor.
Line side fellesmodusspole – Hos vanlige fellesmodusspoler holder kjernematerialet viklingene sammenkoblet. I kontrast har enkelmodusspoler eller enkle viklingsspoler kun en spole i kjernen. Denne diagrammet hvis de ulike impedansene i fellesmodus. En vanlig fellesmodusspole har impedans for å dempe uønsket støy. Det er ønskelig for en kommunikasjon- eller en signalapplikasjon å ha manglende støydemping på fellesmodusspolen.
Dobbel differensiell fellesspole – Differensiellmodusspoler brukes for å filtrere elektrisk støysignal som oppstår på hver av de to linjene (høy og lav linje) i en lukket sløyfe, hvor strømmen flyter i motsatte retninger. Noen ganger bruker man en differensiell modusspole, en på den høye linjen og en på den lave. Ta en titt påfellesmodusspoler fra Bourns.
TVS dioderekker – Disse dioderekkene beskytter kretesen fra elektrostatiske utladninger (ESD). Dette er viktig for å beskytte alle typer elektriske systemer som er sensitive for denne type interferens, spesielt i kommunikasjonssystemer som SPE. Ta en titt på ESD-dioden fra Bourns.
Bourns er ledende innen kvalitet
Bourns er en av mange ledende kompontentprodusenter for enkeltpar ethernet i industrielle bruksområder som f.eks. bilindustrien. Komponentene deres er samsvarende med IEEE802.3 ethernetstandarder og IEC 63171, som sørger for den høyeste kvaliteten og robuste enkeltpar ethernetprotokoller. Å bruke en enkel nettverksprotokoll forenkler nettverksstrukturens kompleksitet, samtidig som kostnadene reduseres.
