博客：单对以太网 - 部署和特点
第 2 部分：不同行业的转型之路
赫优讯预计，从 2021 年左右开始，SPE 将尽早在过程自动化领域得到采用和部署。究其原因，是因为这些设备在很大程度上是基于 HART、PROFIBUS PA 和类似的现场总线，而这些现场总线在必要的范围内并不支持数字化商业模式。Namur Organisation，特别是 FieldComm 集团，与 PROFIBUS International（PI）和 ODVA 一起，大力推动过程自动化行业向 APL 发展。这些领域的应用通常对性能和周期时间的要求较低，通过网络进行诊断和参数化的应用还没有像工厂自动化应用那样普及。另一方面，在工厂自动化中部署 SPE 可能需要更长的时间。诸如 ODVA、PI（包括 IO-Link 小组）等组织已经开始评估将 SPE 纳入各自标准的情况，研究其应用中的定位和好处。与此同时，有两个非常活跃的小组正在为安装提出不同的插头、连接器和电缆。综观所有这些卓有成效的举措及其所涉及的众多未决问题，工厂自动化领域的实地部署最好从 2024 年左右开始。
总之，我们认为，在制造业的某些领域，如果设备的状态、诊断和参数对上层仍然不透明，那么系统的整体性能就会下降，数字化的优势（例如：机器正常运行时间的延长、可用性、预测性维护等）也就无法实现。因此，加工业的压力预计会更大，必须尽快采取行动并向前推进。
单对以太网一览
人们可能会问，既然基本概念看起来比较简单，潜在的好处似乎也很明显，为什么没有更早地转向单绞线呢？然而，与现有以太网网络相比，改变并不像交换电缆所暗示的那么简单。此外，还需要增加一些要求，以实现不同行业的预期效益。
不同的物理层
目前，工业以太网 10Base-T/100Base-TX 是工业领域应用最多的标准，它使用两根双绞线进行单向数据收发。因此，与之不同的是，单对以太网通过同一双绞线进行传输和接收，因此需要不同的物理层以及不同的联轴器和传感器。
SPE 的各种要求
长距离传输
特别是工业自动化中的目标传感器、执行器和其他外围现场设备，它们之间的电缆长度要求更高。因此，人们强烈要求将站点之间的电缆距离延长到 1000 m，而目前 100Base-TX 的规定距离为 100 m。
本质安全
另一个方面来自过程自动化领域。除长距离要求外，还需要本安型传输设备，以支持防爆和危险区域。
电力传输
在许多实际的传感器通讯现场总线中，都可以通过通讯电缆进行电力传输。因此，单根双绞线还需要携带必要的电源，以便为远程传感器和执行器供电。
特定应用的带宽需求
除了 10Mbit 传输速率可以满足现场设备和传感器的带宽需求外，我们还希望将 SPE 推广到更高带宽的应用中。因此，IEEE 还定义了适用于视觉、运动或人机界面（包括物理层）的标准。
IEEE 标准化及相关应用
与上层主机系统的 PHY 连接
虽然物理层在某些细节上有所不同，但与上层的连接是相同的。IEEE 已作出努力，确保任何具有 MAC 和 MII 连接的实际系统都能与实际的新 PHY 接口，从而使主要的变化只发生在一个 OSI 层。下图显示了设置情况：
配电点对点连接的系统设置
此外，802.3bu 标准还定义了数据线功率传输的标准，它能够向单个端点传输高达 50W 的功率。这一功能允许向后兼容现有的几种传感器网络标准，这些标准也通过中央电源控件为连接的传感器供电。SPE 中的设置如下：
相关链接
了解有关 SPE 的更多信息，请参阅 Niels Trapp 编写的白皮书！单击链接下载。
关于 SPE 的博客系列之三：如今，工厂自动化网络已在很大程度上基于以太网标准。然而，以太网在过程自动化领域的应用仍在进行中。SPE 对这两个工业领域有何影响？
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