通过10BASE-T1L连接实现无缝现场以太网

时间:2024-01-29    浏览:115

10BASE-T1L核心功能是全双工、直流平衡、点对点通信方案,且在7.5 MBd码元速率和4B3T编码下采用PAM 3调制。它支持两个幅度模式:长达1000 m电缆的2.4 V峰峰值和更短距离下的1.0 V峰峰值。1.0 V峰峰值幅度模式是指,这项新的物理层技术也可在防爆系统环境中使用,并符合严格的最大能源限制。它可通过双绞线技术实现较长的传输距离,且在单条双绞线上同时传输功率和数据,属于单对以太网(SPE)介质系列。


10BASE-T1L支持为现场器件传输很高的功率;0区(本质安全)应用中高达500 mW。与此相比,使用4 mA至20 mA器件约为36 mW。在非本质安全应用中,根据所用电缆的不同,功率可高达60 W。由于在网络边缘有更高的功率可用,因此可使能具有增强特性和功能的新现场器件,原因在于4 mA至20 mA器件的功率限制和现场总线不再适用。例如,现在通过额外的功率,可以测量更高的性能,增强对数据的边缘处理。这将发掘有关过程变量的宝贵见解,过程变量现在可以通过在现场级器件(现场资产)上运行的Web服务器访问,最终推动过程流和资产管理的改进和优化。


要利用包含这些宝贵新见解的丰富数据集,需要更高带宽的通信链路,将跨过程安装的现场器件的数据集传输至工厂级基础设施或云端进行处理。而10BASE-T1L无需耗电量大的复杂网关,可跨信息技术(IT)和操作技术(OT)网络使能融合以太网网络。通过此融合网络,可简化安装和器件更换,加快网络调试和配置。最终将加快软件更新,简化根本原因分析和现场级器件维护。


以太网解决方案的优势


通过融合以太网作为过程自动化中跨企业、控制和现场级别的通信方法,不再需要耗电量大的复杂网关。这也实现了从极为分散的现场总线基础设施的过渡,该基础设施创建了访问现场级器件内部数据受限的数据岛。通过移除这些网关,显著降低了这些传统设备的安装成本和复杂性,并消除了其所创建的数据岛。


迄今为止,过程自动化应用一直使用表1中所示的传统通信标准,而新的10BASE-T1L标准克服了它的多个局限性。过程自动化中还存在一个知识库挑战。技术人员和工程师退休后,带走了具有HART®的4 mA至20 mA器件或现场总线通信系统的部署、调试和安装维护方式的详细知识。而大学毕业生对这些传统技术不熟悉,但很熟悉基于以太网的技术,可快速部署基于以太网的网络解决方案。