Single Pair Ethernet (SPE) Durchgängige Ethernet-Kommunikation

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Zum 75-jährigen Jubiläum überrascht Sensorspezialist Jumo mit einer Weltneuheit: Das Unternehmen hat die Schnittstelle SPE in drei neue Sensorprodukte integriert. Das macht Anwendern das Leben leichter.

Dirk Schmitt bringt es auf den Punkt: „Für die Kommunikation im oberen Teil der Automationspyramide ist Ethernet gesetzt.“ Der Entwicklungsleiter Software beim Sensorspezialisten Jumo zieht daraus auch die naheliegende Konsequenz: „Die Schnittstelle Single Pair Ethernet bringt dieses Kommunikationsprotokoll nun in die Feldebene.“ Die Vorteile hat Schmitt schnell aufgezählt:

• Aufgrund der Zweidrahtleitung sinken die Verka­belungskosten. Das gilt auch für die günstigeren Verbinder, die dabei eingesetzt werden.

• Power over data line: Übertragen werden nicht nur Daten, sondern auch Strom.

• Der hohe Datendurchsatz von 10 Mbit/s und mehr ermöglicht zusätzliche Funktionen im Sensor.

• Möglich sind Reichweiten bis 1000 m.

Hinzu kommt, dass sich Ethernet-Technologie und -algorithmen seit Jahren bewähren. Die Software ist ausgereift, die Entwickler haben über die Jahre viel Erfahrung gesammelt. Zudem gibt es mittlerweile viele Tools und Equipment sowie einen schnellen Zugriff auf Dia­gnosewerkzeuge und Protokolle. Auch der Nutzen für Inbetriebnahme und Wartung ist hoch, erklärt Dirk Schmitt: „Die Sensoren lassen sich sehr einfach mit der Auswerteebene vernetzen.“

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Obwohl Jumo eine strategische Partnerschaft mit Phoenix Contact eingegangen ist, will sich das Unternehmen nicht auf ein bestimmtes Steckergesicht festlegen. „Das lässt sich einfach austauschen“, betont Schmitt. Trotz aller Vorteile der SPE-Technologie verliert der I/0-Link aber für Jumo nicht an Bedeutung; die SPE-Technologie sei einfach eine weitere Technologie im Portfolio. Und auch wenn die Fuldaer überzeugt sind, dass sich die SPS noch über Jahre hinweg halten werde, wolle man sich nicht dagegen verschließen, die Regelung auch in der Cloud zu erledigen.

Für 2023 hat Jumo nun drei neue Sensoren mit SPE-Technologie angekündigt. Die Wahl der SPE-Technologie bei den neuen Jumo-Geräten eröffnet Anwendern die Möglichkeit, in ihren Applikationen komplette Systemlösungen mit durchgängiger Ethernet-Übertragung zu nutzen.

SPE-Standard 10BASE-T1L für die neuen Sensoren ausgewählt

Dabei stellt SPE nur die physikalische Schicht dar, auf der eine Vielzahl an Ethernet-basierten Protokollen laufen können. Für die neuen Sensoren hat Jumo den SPE-Standard 10BASE-T1L ausgewählt, wodurch Kabellängen von bis zu 1000 m für die Sensoranbindung möglich sind und eine universelle Verwendung der SPE-Technologie in vielen Applikationen gegeben ist. Über Power-over-data line (PoDL) wird jeder der drei Sensoren versorgt. Die Verbindung wird dabei durch einen SPE-Stecker in hoher Schutzart in M12-Ausführung realisiert. Die Datenweiterleitung erfolgt durchgängig auf der Grundlage von Ethernet, weshalb sich der Sensor direkt mit der Steuerung und gleichzeitig mit der Jumo-Cloud austauschen kann.

Für die Kommunikation mit der Steuerung kann der Anwender auf den etablierten Ethernet-basierten Kommunikationsstandard Modbus-TCP zurückgreifen. Die Cloud-Kommunikation wird mit wenigen Klicks in der Jumo-Cloud direkt oder am Sensor über die App „Jumo smartconnect“ oder das Jumo Setup-Programm eingerichtet. So lassen sich schnell und einfach schlanke Systemlösungen konzipieren, die aus Sensorik sowie Automations- und/oder Steuerungstechnik bestehen.

Feuchte- und Temperatur-Messumformer senken Heizkosten

Ein Beispiel ist der Sensor Jumo Hydrotrans, der Raumtemperatur, Luftfeuchte sowie CO₂-Konzentration misst und seine Statuswerte (Metadaten) über die SPE-Schnittstelle direkt in die Jumo Cloud sendet. Eine präzise Feuchte- und Temperaturüberwachung ist die Grundvoraussetzung, um Raum- und Prozessluft präzise zu steuern. So können Anwender Heizkosten einsparen und Instandhaltungskosten reduzieren. „Das ist nicht nur effizient, sondern macht die Welt auch nachhaltiger“, sagt Produktmanager Justin Heinrici.

Die Jumo Hydrotrans-Serie überwacht das Klima nicht nur in Büro- und Wohnräumen, sondern auch in Bahnanwendungen, Lagerräumen oder Produktionshallen. Die Stabausführung eignet sich für den Einsatz in schwer zugänglichen Bereichen und Lüftungskanälen. Die Messgeräte sind mit verschiedenen Schnittstellen verfügbar, montagefreundlich, robust und zuverlässig.

Der Messbereich umfasst 0 bis 100 % rF, die Genauigkeit liegt bei 2 % rF bei 23 °C. Der Jumo Hydrotrans verfügt über ein modernes Farbdisplay und ist in Temperaturbereichen zwischen-40 bis +80 °C einsetzbar. Mithilfe des optionalen CO₂-Moduls ist eine exakte Bestimmung der Luftqualität möglich. Als Schnittstellen stehen ein Spannungs- und Stromausgang sowie Modbus zur Verfügung.

Magnetisch-induktives Durchflussgerät für leitfähige Flüssigkeiten

Zu den Standardmessgrößen in vielen Branchen gehört der Durchfluss. Dabei kann abhängig vom verwendeten Messmedium, der benötigten Genauigkeit und den Prozessbedingungen eine Vielzahl von Verfahren zum Einsatz kommen. Jumo bietet bereits Produkte zur Durchflussmessung, die mittels Differenzdruck, dem kalorimetrischen Messverfahren oder dem magnetisch-induktiven Messprinzip arbeiten. Ein neues Gerät nutzt nun das magentisch-induktive Messprinzip und überzeugt durch eine hohe Genauigkeit.

Der Jumo Flowtrans Mag H20 wird ebenfalls mit SPE-Technologie ausgestattet. Das Gerät misst hochpräzise leitfähige Medien, auch tröpfchenweise und lässt sich flexibel in unterschiedlichen Prozessen einsetzen. Zusätzlich zur Durchflussmessung wird die Temperatur gemessen. Ein modernes HMI (Human Machine Interface) ermöglicht die Konfiguration über Bluetooth und der Jumo Smartconnect App. Auch hier erlaubt die Schnittstelle SPE (Single Pair Ethernet) mit PoDL (Modbus TCP, Jumo Cloud-Connector) eine einfache Anbindung an die Jumo Cloud und durchgängige IP-Kommunikation von der Feld- bis zur Automatisationsebene.

Die Genauigkeit liegt bei +/- 0,5 % vom Messwert, ein zusätzlicher Temperatursensor ist bereits integriert. Durch sein Metallgehäuse und unter anderem
Tri-Clamp-Prozessverbindung in den Nennweiten von DN 06 bis DN 25 kann der Sensor besonders in lebensmittelnahen Bereichen eingesetzt werden, aber auch in anderen Industrien; hierfür steht ein G-Außengewinde zur Verfügung. Die Nenndrücke können bis PN 16 betragen und die Mediumstemperatur bis zu 90 °C. So lässt sich der Sensor auch CIP-reinigen. Die Schutzart von IP65 / IP67 macht ihn zu einem flexiblen Partner für unterschiedlichste Prozesse.

Einfache Anbindung an die Jumo-Cloud möglich

Das HMI des Gerätes besteht aus einem TFT-Display, auf dem zwei Prozesswerte einschließlich der Status- und Infomeldungen angezeigt werden. Über die Bluetooth-Schnittstelle und der Jumo Smartconnect App wird das Gerät lokal konfiguriert. Auf der SPE mit PoDL-Schnittstelle wird das Modbus TCP-Protokoll gefahren, das ermöglicht eine durchgängige IP-Kommunikation vom Sensor bis in das Automatisierungssystem. Der inte­grierte Jumo Cloud-Connector vereinfacht die Anbindung an die Jumo-Cloud. Eine weitere Variante ist mit einer I/O-Link-Schnittstelle lieferbar, die auch andere Ein- und Ausgänge zulässt. Die Anwendungsmöglichkeiten erstrecken sich von der Lebensmitteltechnik bis zur Dosierung von Zusatzstoffen. So reicht das Einsatzgebiet von kleinen und mittleren Dosierstationen, Nebenanlagen bis hin zum Pumpenbau.

Instandhaltungsautomatisierung

Produktionsstörungen sind nicht mehr leistbar

Kraftpaket: Zuverlässiger Druckmessumformer für zahlreiche Branchen

Der Jumo Delos S02 ist ein kleines, zuverlässiges Kraftpaket: Er ist einfach zu konfigurieren, bietet eine hohe Prozesssicherheit und Genauigkeit. Hinzu kommt: Auch der Druckmessumformer ist in Ethernet-fähiger Ausführung erhältlich und lässt sich in zahlreichen Branchen einsetzen. Der Druckmessumformer erfasst Relativ- und Absolutdrücke in flüssigen und gasförmigen Medien. Er bietet hohe Prozesssicherheit aufgrund seiner Genauigkeit und Langzeitstabilität. Die Messbereiche liegen zwischen 0,1 bis 60 bar rel. oder 0,4 bis 60 bar abs.

Der Nachfolger für den aktuellen Jumo Delos SI kann über Bluetooth/App oder IO-Link konfiguriert werden. Aufgrund der Ethernet-fähigen Version und der Cloud-Anbindung findet der Messumformer Anwendung in unterschiedlichen Branchen; sie reichen von Lebensmitteln und Getränken über Wasser und Abwasser, Heizungs- und Klimatechnik, Maschinen- und Anlagenbau bis hin zu Prüfmittelbau und Laboren. „Da der Jumo Delos S02 absolut bedienerfreundlich ist, sparen Anwender Zeit und Kosten“, fasst Jumo-Produktmanager Jonas Naumann die Vorteile zusammen. „Die Vielzahl an Ausführungen und Schnittstellen ermöglicht eine passgenaue Auswahl für den jeweiligen Einsatzbereich.“