Cables para Single Pair Ethernet: ¿A dónde nos dirigimos?

Single Pair Ethernet (SPE) está considerado como una de las tendencias más importantes que configurarán el futuro de la comunicación industrial. Las ventajas que ofrece esta tecnología que se basa en un único par de conductores incluye la alta velocidad de transmisión, necesidad de un espacio reducido de funcionamiento y costes más bajos. Per hay varias cuestiones que se plantean acerca de este tema: ¿Dónde se aplicará en un futuro? ¿Qué tipo de cables se requieren? Y, ¿cuál será su comportamiento en comparación con los estándares de comunicación existentes en la actualidad? Estas cuestiones fueron recientemente abordadas por HELUKABEL en el webinar titulado “Single Pair Ethernet Cabling”, que formaba parte de una serie de webinars denominados “SPE Pioneer Summit”.

En la actualidad, en el entorno industrial podemos encontrar varios sistemas de comunicación, tales como Profinet, CAT 5e y 6e, Ethernet industrial o Ethercat. Sin embargo, Single Pair Ethernet (SPE) cuenta con todo el potencial para reemplazar a estas tecnologías en numerosas aplicaciones, gracias a la transmisión de información a velocidades de gigabit y paralelamente una alimentación mediante únicamente un par de conductores. Esta solución inteligente, de bajo coste y con optimización del espacio requerido hace posible la comunicación en tiempo real hasta el nivel de campo.

Un requisito previo básico para el uso de SPE es contar con una infraestructura técnica adecuada, desde terminales, elementos de conexionado y cableado en general. Con el objetivo de realizar una transición más sencilla para fabricantes y usuarios, se ha definido para SPE el mismo sistema de clasificación de cable que en Profinet

  • Tipo A: cables para instalaciones fijas
  • Tipo B: cables con conductores trenzados para aplicaciones flexibles o vibraciones
  • Tipo C: cables con conductores trenzados para aplicaciones de alta dinámica (por ejemplo, cadenas porta cables)
  • Tipo R: Cables con conductores trenzados y testeados frente a movimientos de torsión dirigidas a aplicaciones robóticas

Los cables de cadenas porta cables y de robots se diferencian principalmente por sus respectivos apantallamientos diseñados para la capacidad de carga de flexión o torsión. Adicionalmente, diferentes materiales como cubierta son utilizados para cada tipo de cable para ajustarse adecuadamente a su aplicación final. Los cables tipo A y B están habitualmente apantallados mediante PVC. Asimismo, existe una gran variedad de alternativas libres de halógenos, con protección para aplicaciones de alimentación y resistentes a aceites y sustancias químicas. Los cables tipo C se encuentran disponibles en PVC, PUR y santoprene, y los cables tipo R también están disponibles en PUR y santoprene.

Pulse AQUÍ para ver Tabla 1: Properties of different sheath materials of SPE cables

Para la transmisión de información, SPE ofrece diferentes opciones en función de la velocidad y alcance;

  • 10BASE-T1: velocidad de transmisión de hasta 10 Mbit/s, alcance hasta 1.000 m
  • 100BASE-T1: velocidad de transmisión de hasta 100 Mbit/s, alcance hasta 40 m
  • 1000BASE-T1: velocidad de transmisión de hasta 1 Gbit/s, alcance hasta 40 m
  • MultiGigBASE-T1: velocidad de transmisión de hasta 2,5 / 5 / 10 Gbit/s, alcance hasta 15 m

En entornos industriales, 10BASE-T1 y 1000BASE-T1 son las más habituales e importantes. La tecnología MultiGig, que se encuentra todavía en fase de desarrollo abrirá muchas posibilidades en el futuro. HELUKABEL ha añadido recientemente 3 tipos diferentes de cables SPE para 10BASE-T1 y 1000BASE-T1 a su porfolio, donde constantemente el rango de productos disponible va en aumento.

A la hora de comparar las diferentes tecnologías de comunicación existentes en la actualidad con SPE, hay una gran cantidad de ventajas que son evidentes dependiendo de la aplicación final. Por ejemplo, 10BASE-T1 ofrece mejores resultados que el Profibus PA principalmente por su mayor rango de frecuencia, el cual permite unas velocidades de transmisión de datos hasta 320 más rápida que la suficiente para la transmisión de video, por ejemplo.

Pulse AQUÍ para ver Tabla 2: Comparison of SPE 10BASE-T1 with Profibus PA

En comparación con la tecnología USB, tanto 1000BASE-T1 y MultiGigBASE-T1 ofrecen unos rendimientos muy superiores tanto en la velocidad de transmisión de datos como en términos de suministro de alimentación. 1000BASE-T1 es preferible debido al menor diámetro de cable requerido, menos peso, menores necesidades de cobre y radios de curvatura más estrechos en comparación con Profibus DP, CAN o Ethernet industrial.

Pulse AQUÍ para ver Tabla 3: Comparison of SPE 1000BASE-T1 with Profibus DP

 Más información disponible en el webinar "Single Pair Ethernet (SPE) Cabling" organizado por HELUKABEL dentro de la serie de webinars “SPE Pioneer Summit” organizados dentro del SPE Industrial Network. En el mismo, Horst Messerer, experto en la materia, ofrece una detallada presentación acerca de las ventajas de la tecnología SPE comparando con las soluciones existentes en la actualidad, informando asimismo e los cables y conectores que se encuentran disponibles en le mercado para tal finalidad. El webinar al completo está disponible pulsando AQUÍ.

También encontrará más información en la página web de HELUKABEL, pulsando AQUÍ.

By URKUNDE, 21-07-2022