Что такое кабель промышленного интерфейса?

Вы, вероятно, знакомы с Ethernet - сетевым протоколом, который позволяет компьютерам (обычно в офисе, школе или коммерческой среде) обмениваться файлами, просматривать Интернет и получать доступ к принтерам и другому оборудованию, подключенному к сети. Он был разработан для высокоскоростной передачи данных и является эффективным, простым и гибким. И это, пожалуй, самый распространенный сетевой протокол в мире. Эти факторы, наряду с низкой стоимостью внедрения, сделали его привлекательной сетевой технологией для промышленных сред.

Однако фундаментальной проблемой при использовании стандартного Ethernet в промышленных условиях был тот факт, что протокол TCP/IP для маршрутизации и доставки данных по своей сути не обеспечивает детерминированную (гарантированную) производительность в реальном времени, необходимую для многих приложений автоматизации и обработки.

Промышленным приложениям требовался новый протокол реального времени, предназначенный для использования физических уровней Ethernet, который также мог бы обеспечивать детерминированную связь между контроллерами машин, датчиками, исполнительными механизмами и другими устройствами. Исходя из этого, был разработан Industrial Ethernet.

Промышленный Ethernet

Промышленный Ethernet относится к набору протоколов Ethernet, которые основаны на стандартном оборудовании (физический и канальный уровни) и интернет-протоколах (сетевой и транспортный уровни) вместе с проприетарным прикладным уровнем. Протокол прикладного уровня обеспечивает передачу правильных данных и их получение, когда и где это необходимо для конкретной операции.

В дополнение к программным изменениям для промышленного Ethernet часто требуется более надежное оборудование, такое как кабели и разъемы, чем используется в стандартном решении, чтобы выдерживать суровые условия окружающей среды, характерные для большинства промышленных предприятий. Многие устройства также требуют тщательного экранирования, заземления и фильтрации, чтобы справиться с электромагнитными помехами (EMI или шумом), обычными для заводских условий. В связи были разработаны специальные промышленные кабели и сопутствующее оборудование.

Разница промышленного и офисного Ethernet

Итак, промышленное оборудование Ethernet отличается от офисного следующими критериями:

• · отсутствием вентиляторов – это позволяет использовать устройства в помещениях, где затруднен доступ к оборудованию (трудности профилактического обслуживания) а воздух слишком запылен;
• · надежным монтажом – крепление элементов сети, как правило, выполняется при помощи DIN-рельсы, что делает установку легкой и быстрой;
• · низковольтным электропитанием – оборудование Industrial Ethernet подключается к электрической сети посредством низковольтного блока питания. При этом предусматриваются резервные источники питания;
• · резервированием – обусловлено высокоскоростными технологиями по восстановлению работоспособности;
• · нормативными требованиями – промышленное оборудование обязательно проверяется на соответствие международным стандартам (электромагнитная совместимость, стойкость к вибрации, уровень защиты от влаги);
• · увеличенным эксплуатационным сроком;
• · технической поддержкой.

Кабели Industrial Ethernet

Промышленные версии кабелей Ethernet требуют гораздо более прочной конструкции для более жестких условий окружающей среды, подверженных воздействию множества факторов, таких как экстремальная температура, влажность, коррозионные химические вещества, вибрация, изгиб и помехи. Давайте подробнее рассмотрим то, что отличает кабели Industrial Ethernet от кабелей коммерческого класса.

Защищены от шума

Так же, как и в коммерческой среде, в зонах с высоким уровнем помех на заводе будут использоваться экранированные кабели, например, там, где кабели необходимо прокладывать рядом с аппаратами для дуговой сварки, переключающими реле, приводами переменного тока и другими источниками шума. В зонах сильных помех может потребоваться больше, чем просто общий экран (F/UTP), и может потребоваться как индивидуальный, так и общий экран (S/FTP).

Требуют экранирования

Большая часть того, что отличает промышленные кабели Ethernet, - это номинальная температура и материал оболочки. Оболочка из поливинилхлорида (ПВХ), используемая для промышленных кабелей, широко применяется в легкой промышленности, поскольку она имеет лучшую цену и является маслостойкой, но часто промышленным кабелям требуется немного больше. Например, материалы оболочки из фторированного этилен-полипропилена (FEP) и термопластичный эластомер (TPE) могут выдерживать экстремальные температуры от примерно -50 C до примерно 125 C по сравнению с 0 C до примерно 75 для ПВХ. Кабели из TPE также более гибкие и устойчивые к солнечному свету, озону, агрессивной морской воде и тяжелому маслу, поэтому их часто используют в промышленных наружных и морских применениях.

Одним из наиболее распространенных материалов оболочки, используемых для промышленных кабелей Ethernet, является полиуретан (PUR). Несмотря на то, что он не имеет такого широкого диапазона температур, как FEP и TPE, PUR обладает высокой прочностью на растяжение, химической стойкостью, гибкостью и устойчивостью к истиранию — он механически прочен, его трудно резать или разрывать, что делает его идеальным для обработки и штамповки.

Другие материалы оболочки промышленных кабелей Ethernet включают термопластичный полиуретан (TPU или TMPU) и хлорированный полиэтилен (CPE). Выбранный тип материала оболочки имеет прямое отношение к окружающей среде и области применения (и немного от стоимости).

Необходимость гибкости

Как и промышленные кабели с витой парой, промышленные кабели Ethernet также бывают одножильными или многожильными. Подобно тому, как многожильные кабели используются для патч-кордов в коммерческой среде из-за большей гибкости, многожильные промышленные кабели также используются из-за гибкости. Разница в том, что они не ограничиваются только коммутационными шнурами, поскольку в промышленной среде существует множество областей, где кабели подвергаются частому изгибу и скручиванию (например, робототехника и другие приложения с повторяющимся движением).

Кабели Profibus

Profibus представляет собой открытую промышленную сеть полевого типа, которая предназначена для обмена данными между автоматизированными системами. К тому же, она позволяет объединить составляющие разного производства. Это актуально, так как на сегодня известно около 600 компаний-производителей электротехнических устройств и средств автоматизации.

Кабели Profibus – это экранированные витые пары. Передача данных осуществляется посредством последовательного интерфейса и дифференциальных сигналов напряжения, которые обеспечивают высокий уровень помехозащищенности. Их подключение выполняется через сетевые соединители либо терминалы. Скорость, с которой осуществляется передача данных, находится в пределах 9,6 Кбит/с – 1,5 Мбит/с. От этого показателя, собственно, будет зависеть и длина сетевого сегмента.

Повышенная надежность промышленных кабелей

Основным свойством промышленных кабелей является надежность и производительность. В свою очередь, производительность характеризуется:

• · пропускной способностью – количество информации, которое передается сетью в конкретную единицу времени. На данный показатель влияет среда передачи и быстродействие приемопередатчика;
• · временем реакции – период времени, требующийся для ответа ведомого устройства на запрос ведущего.

Надежность доставки данных – важный параметр промышленной сети, который включает:

• · вероятность доставки данных;
• · коэффициент готовности;
• · предсказуемость времени доставки;
• · отказоустойчивость;
• · безопасность.

Промышленные кабели – высококачественные каналы связи, соответствующие всем требованиям международных стандартов.

Если стоит выбор, где купить промышленный кабель, выбирайте надёжного поставщика. Компания «АнЛан» занимает лидирующие позиции на рынке РФ с 2007 года. Разумная цена и европейское качество — то, что отличает продукцию компании от других организаций.