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Single-Pair-Ethernet-PHY mit Rekord-Übertragungsstrecke

07. Oktober 2020, 17:44 Uhr   |  Andreas Knoll

Single-Pair-Ethernet-PHY mit Rekord-Übertragungsstrecke
© Texas Instruments

Der Ethernet-PHY-Baustein DP83TD510E von Texas Instruments überträgt in einem einzigen Twisted-Pair-Leiterpaar Signale mit 10 Mbit/s über eine Strecke von bis zu 1,7 km.

Texas Instruments (TI) hat einen Ethernet-PHY-Baustein (Physical Layer) vorgestellt, der in einem einzigen Twisted-Pair-Leiterpaar Signale mit 10 Mbit/s über eine Strecke von bis zu 1,7 km übertragen kann.

Die vergrößerte Kabel-Reichweite des DP83TD510E genannten Bausteins von TI übertrifft somit die Mindestanforderung von 200 m, wie sie in der 10BASE-T1L-Single-Pair-Ethernet-Spezifikation 802.3cg des Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) vorgegeben ist, um 1500 m. Die erweiterte Übertragungsdistanz hilft Designern beim Ausbau der Reichweite industrieller Kommunikationslösungen, ohne das Gewicht oder die Verkabelungskosten des Systems zu erhöhen.

Mit der Komplexität von Fabrik- und Gebäudeautomatisierungs-Anwendungen wächst auch die Notwendigkeit, größere Datenmengen von und nach den Knoten an den Außengrenzen des Netzwerks zu übertragen. Von der Fähigkeit zum direkten Zugriff auf Edge-Node-Anwendungen können die Steuerung und die Zustandsüberwachung profitieren, und auch der Datenaustausch zwischen vernetzten Systemen gestaltet sich rationeller.

Derzeitige Lösungen zur Anbindung von Edge-Knoten nutzen oft ein fragmentiertes System aus mehreren Feldbus-Protokollen, das von Protokollwandlern in den Netzwerk-Gateways unterstützt wird. Das Zusammenfügen von Netzwerken per Protokollwandlung treibt jedoch Komplexität und Kosten in die Höhe und schränkt nicht zuletzt die Fähigkeit zur Fernüberwachung von Edge-Node-Applikationen ein.

Der DP83TD510E unterstützt Designer bei der Implementierung eines einheitlichen Kommunikations-Netzwerks, das von der Steuerung bis zum Edge-Knoten reicht und die Vollduplex-Datenübertragung über ein einziges Twisted-Pair-Leiterpaar ermöglicht. Weil somit zusätzliche Protokolle, Gateways und Kabel für eine breitbandigere Kommunikation entbehrlich sind, können Designer nicht nur das Netzwerk-Management vereinfachen, sondern auch die Steuerungseigenschaften und Interoperabilität in Einsatzszenarien mit langen Distanzen verbessern. Anwendungsbeispiele sind die Steuerung von Ventilen und Aktoren in HLK-Anlagen, Feld-Transmitter, Aufzugsteuerungen und Brandmeldezentralen.

Indem sie von Zweidraht-Feldbuslösungen wie 4-20-mA-Stromschleifen auf Single-Pair-Ethernet umrüsten, können Designer das Netzwerkdesign weiter rationalisieren und die Installationskosten senken, indem sie die bestehende Zweidraht-Feldbus-Infrastruktur für Stromversorgung und Datenübertragung nutzen.

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2. Ethernet-Connectivity in eigensicheren Systemen

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