उन्नत सेंसिंग और नियंत्रण कार्यों के साथ कनेक्टेड डिवाइस औद्योगिक अनुप्रयोगों में तेजी से आम होते जा रहे हैं, जिससे उनके इंटरकनेक्शन के दौरान औद्योगिक इंटरकनेक्शन की अवधारणा को जन्म मिलता है। चाहे वायर्ड हो या वायरलेस, स्वचालन दक्षता में सुधार सर्वोच्च प्राथमिकता बन गई है। संवेदन और नियंत्रण उपकरणों का उच्च घनत्व स्वाभाविक रूप से अंतर्संबंध को बढ़ाता है। हालाँकि औद्योगिक वायरलेस नेटवर्क कुछ हद तक कुछ अंतर्संबंध चुनौतियों का समाधान कर सकते हैं, लेकिन उन्हें आम तौर पर कुछ प्रकार के भौतिक कनेक्शन की आवश्यकता होती है, और वायरलेस नेटवर्क सभी औद्योगिक वातावरणों के लिए उपयुक्त नहीं हैं।
औद्योगिक परिदृश्यों में सिंगल - पेयर ईथरनेट (एसपीई) का उदय
ऊपर उल्लिखित इंटरकनेक्शन में, एक ईथरनेट कनेक्शन को तेज़ 100 एमबीपीएस ईथरनेट या यहां तक कि जीबीपीएस ईथरनेट के लिए कई तारों की आवश्यकता हो सकती है। जटिलता, उच्च लागत और सेंसर द्वारा एकत्र की गई जानकारी के समय पर आदान-प्रदान को सुनिश्चित करने में असमर्थता जैसी कमियां औद्योगिक इंटरकनेक्शन की अपेक्षाओं को पूरा नहीं करती हैं।
सिंगल {{0}पेयर ईथरनेट तकनीक एक कनेक्शन तकनीक है जो कम दूरी पर 1 जीबी/सेकेंड की गति प्राप्त कर सकती है और दोतरफा संचार सक्षम कर सकती है। प्रारंभ में, इस कनेक्शन तकनीक का व्यापक रूप से ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों में उपयोग किया गया था। आईईईई 802.3 ट्रांसमिशन मानक के अनुसार, CAN और अन्य बस प्रणालियों की जगह, सिंगल {6} जोड़ी ईथरनेट तकनीक को नई पीढ़ी के वाहनों में एकीकृत किया गया है। यह तकनीक ईथरनेट पर संचालित करने के लिए नियंत्रण, संचार और विभिन्न सुरक्षा कार्यों को एकीकृत कर सकती है, जो औद्योगिक स्वचालन इंटरकनेक्शन की आवश्यकताओं को सटीक रूप से पूरा करती है।
औद्योगिक परिदृश्यों में एकल {{0}जोड़ी ईथरनेट को पेश करने का सबसे सीधा प्रेरक कारक अनुप्रयोगों में कुशल दोतरफा संचार की मांग को पूरा करना है। 1 जीबी/एस कनेक्शन गति डिवाइस से बुनियादी ढांचे तक और डिवाइस से क्लाउड तक वास्तविक समय में सुरक्षित कनेक्शन सक्षम बनाती है। इसकी लागत और उपयोग में आसानी के अलावा, सेंसर डेटा विश्लेषण की वृद्धि और त्रुटि प्रतिक्रिया में तेजी ही इसे अत्यधिक आकर्षक बनाती है।
सिंगल -पेयर ईथरनेट के क्या फायदे हैं?
सबसे पहले, वायरलेस कनेक्शन के साथ एकल जोड़ी ईथरनेट की तुलना करने की कोई आवश्यकता नहीं है, जिसमें औद्योगिक परिदृश्यों में सार्वभौमिकता की कमी है। जब अन्य वायर्ड कनेक्शन के साथ तुलना की जाती है, तो एकल - जोड़ी ईथरनेट एक ही कॉम्पैक्ट इंटरफ़ेस में डेटा लाइन (पीओडीएल) पर पावर प्रदान करता है, डेटा और पावर दोनों को संचारित करने के लिए केवल दो केबलों का उपयोग करता है। पारंपरिक वायर्ड कनेक्शन चार केबलों का उपयोग करते हैं। कम केबलों का मतलब है कम लागत और यांत्रिक उपकरणों के लिए अधिक स्वतंत्रता। अधिक गंभीर दृष्टिकोण से, क्या केबलों में तांबे (Cu) की मात्रा को कम करने का मतलब कम ऊर्जा के साथ तेजी से संचरण प्राप्त करना भी है? इस संबंध में, एकल जोड़ी ईथरनेट की लागत - लाभ विश्लेषण निस्संदेह अनुकूल है।
एसपीई टेक्नोलॉजी, एसपीई एलायंस
जैसा कि उल्लेख किया गया है, एकल -जोड़ी ईथरनेट डेटा संचार के लिए 600 मेगाहर्ट्ज की बैंडविड्थ का उपयोग करते हुए, 10 एमबी/सेकेंड की ट्रांसमिशन गति पर 1000 मीटर तक की केबल लंबाई के साथ, छोटी दूरी पर 1 जीबी/एस की गति तक पहुंच सकता है। इसके संचार लाभ स्पष्ट हैं और अधिक विस्तार की आवश्यकता नहीं है। यह ध्यान देने योग्य है कि एकल जोड़ी ईथरनेट कनेक्शन का एक टर्मिनल 1 जीबीपीएस/600 मेगाहर्ट्ज डेटा ट्रांसमिशन के लिए उपयोग किया जाता है, और दूसरा 8 ए तक के करंट के साथ पावर ट्रांसमिशन का समर्थन करता है। डेटा और पावर के इस मिश्रित कनेक्शन को पावर और डेटा सिग्नल के बीच हस्तक्षेप से बचने के लिए भौतिक रूप से संरक्षित और अलग किया जाना चाहिए।
कुल मिलाकर, यह तकनीक कनेक्टर्स के समग्र आकार को कम करती है और कई टर्मिनलों पर कार्यभार को कम करती है। सिंगल {{1}पेयर ईथरनेट, ईथरनेट को सेंसर {{2}एक्चुएटर स्तर पर लाता है और सेंसर और एक्चुएटर्स को सीधे ऑटोमेशन सिस्टम या क्लाउड से जोड़ता है, जिससे औद्योगिक इंटरकनेक्शन में महत्वपूर्ण सहायता मिलती है।
एकल -जोड़ी ईथरनेट की PoDL चुनौती
कॉम्पैक्ट इंटरफेस में पावर ओवर डेटा लाइन (पीओडीएल) का पहले उल्लेख भी लंबी दूरी की पावर ट्रांसमिशन की अक्षमता को संबोधित करता है। वर्तमान में, मानक एकल {{2}जोड़ी ईथरनेट डेटा कनेक्शन 50W तक पहुंच सकता है, और मिश्रित पावर -डेटा कनेक्शन 48V पर 400W तक पहुंच सकता है। यहां एक मुद्दा उठता है: उच्च शक्ति स्तर के कारण पीओडीएल मानकों से विचलित हो सकता है। अधिकांश विद्युत उपकरण 10% वोल्टेज ड्रॉप स्वीकार कर सकते हैं, जबकि पीओडीएल अधिकतम 20% की अनुमति देता है। पीओडीएल हार्नेस पर बिजली परीक्षणों में, 40 मीटर की केबल लंबाई इस स्थिति में बिजली को 200W के करीब ला सकती है, और जब केबल 20 मीटर से छोटी होती है, तो उच्च शक्ति स्तर 400W तक पहुंच जाता है। पीओडीएल को मानकों से भटकने से बचाने के लिए, इस अधिकतम मूल्य का आमतौर पर उपयोग नहीं किया जाता है।
PoDL का उपयोग करके डेटा और पावर केबल को एक ही तार में जोड़ दिया जाता है। यद्यपि यह सेटअप डेटा और पावर के एक साथ प्रसारण को सक्षम बनाता है, लेकिन इसमें एक खामी है: यह शोर और बिजली के स्तर में परिवर्तन की दर पर सख्त आवश्यकताएं लगाता है, अन्यथा, डेटा ट्रांसमिशन प्रभावित होगा। इसलिए, ऐसे शोर को दबाने के लिए अच्छे फिल्टर सर्किट का उपयोग करना औद्योगिक वातावरण में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, खासकर निचले मेगाहर्ट्ज़ रेंज में उत्पन्न शोर के लिए (नीचे चित्र देखें)।
सारांश
एकल -जोड़ी ईथरनेट संपूर्ण औद्योगिक नेटवर्क में प्रोटोकॉल मानकीकरण का अवसर प्रस्तुत करता है। क्यों? औद्योगिक उपकरणों में सेंसर और एक्चुएटर्स की बड़ी संख्या को ध्यान में रखते हुए, जबकि ईथरनेट कई औद्योगिक नेटवर्क के लिए एक मानक है, औद्योगिक वास्तविकता विभिन्न प्रणालियों और पारंपरिक गेटवे की भीड़ से भरी हुई है। ईथरनेट को अन्य प्रणालियों के साथ जोड़ने में एकल जोड़ी ईथरनेट की भूमिका ने अकेले इसके प्रदर्शन लाभों की तुलना में अधिक उद्योग का ध्यान आकर्षित किया है।