Paradygmat rozwoju systemów okablowania przemysłowego

Dynamiczny rozwój sieci transmisyjnych, gwałtowny wzrost szybkości transmisji danych oraz wymagania użytkowników odnośnie kompatybilności systemów prowadzą do rozwoju nowych standardów połączeń i okablowania, jak i nowych produktów.

Wprowadzenie Ethernetu do sterowania procesami w automatyce przemysłowej przeniosło do tego obszaru zastosowań także zainteresowanie technologiami sieciowymi. Do niedawna sieciowe technologie danych stosowane były głównie w aplikacjach IT, szczególnie w centrach danych, biurach i w świecie komputerów PC. Wiele zastrzeżonych systemów typu fieldbus opartych jest obecnie na wysokowydajnych protokołach ethernetowych, które zostały znormalizowane dokumentem IEEE 802.3.

Zastosowanie technologii Ethernet w aplikacjach przemysłowych i automatyce wymusiło krytyczną analizę strategii okablowania, sprzyjając ich ciągłemu rozwojowi. Zasadniczym aspektem jest dostosowanie okablowania "ad-hoc", które jest normą w przemyśle, do przyszłych wymagań użytkowników.

Technologia Gigabit Ethernet

Przyglądając się rozwojowi technologicznemu w ostatnich latach, można zauważyć, że strategie okablowania "ad-hoc" nie odpowiadały zmieniającym się potrzebom. Coraz więcej nowych podsystemów, sterowników oraz innego wyposażenia dostosowanych jest do potrzeb technologii Gigabit Ethernet.

Instalowanie okablowania "ad-hoc" oparte jest na trzech założeniach:

Okablowanie dla danych jest instalowane dopiero wtedy, gdy urządzenia, systemy i wyposażenie zostały uprzednio zainstalowane. Okablowanie jest zmieniane, gdy system lub jego część ulega modyfikacji. W praktyce oznacza to wymianę okablowania. Maksymalna szybkość transmisji danych wynosi 100 Mbit/s i dla tej przepustowości zupełnie wystarcza 4-żyłowy kabel miedziany. Dla tego zakresu zastosowań produkowane są elementy okablowania. Kable i złącza mają tylko cztery przewody/styki i są ograniczone do Kategorii 5. Ich konstrukcja pozwala na łatwy montaż w miejscu instalowania.

Gigabit Ethernet pracuje w trybie full-duplex, wykorzystując ośmioprzewodowe kable do transmisji danych i osiem styków w złączach. Ponieważ Ethernet sieciowy jest w dużym stopniu znormalizowany, potrzebny jest duży stopień kompatybilności sieciowej. Użytkownicy muszą mieć możliwość instalowania komponentów sieciowych w sposób bezproblemowy. Aby tak mogło się stać, okablowanie musi spełniać odpowiednie wymagania. Okablowanie "ad-hoc" nie spełnia wymagań właściwych temu profilowi.

Okablowanie strukturalne

Alternatywą jest niezależne od rodzaju protokołu okablowanie ogólne, stosowane powszechnie w środowisku IT od ponad 15 lat. Ta forma okablowania strukturalnego została opracowana i znormalizowana jako część infrastruktury budynku.

Okablowanie strukturalne zostało zdefiniowane i opisane w międzynarodowych normach ISO/IEC 11801, a w Europie w normie EN 50173-1. Podstawowa koncepcja wstępnie instalowanego okablowania ogólnego, które jest niezależne od rodzaju protokołu lub usługi, znajduje coraz więcej zwolenników w przemyśle i automatyce.

Korzyści z okablowania strukturalnego:

Zainstalowane okablowanie może być użyte w całym zakresie usług komunikacyjnych, łącznie z transmisją danych, video, telefonicznych i multimedialnych. Okablowanie dostosowane do przyszłych wymagań obsłuży szybszy transfer danych Gigabit Ethernet i 10 Gigabit Ethernet. Kilkakrotnie większa żywotność niż innych elementów sieci. Znakomita kompatybilność złączy umożliwia integrację z nowym i dodatkowym wyposażeniem. Zastosowanie wstępnie montowanych fabrycznie segmentów kablowych minimalizuje zakres prac w miejscach instalowania.

Pomimo że określenie „okablowanie strukturalne" jest ściśle związane z budynkami, infrastrukturą budowlaną i standardami przemysłowymi ISO/IEC 24702 i EN 50173-3, to zalety tego rozwiązania wykraczają poza jego pierwotne przeznaczenie i już stały się atrakcyjną alternatywą w wielu innych aplikacjach.

Nowe rozwiązania powinny wykorzystywać zalety okablowania strukturalnego w zastosowaniach przemysłowych. Okablowanie strukturalne musi charakteryzować się dużą odpornością. Stopień ochrony większości złącz musi wynosić IP65 lub IP67. Dla zapewnienia szybkości transferu przyszłych rozwiązań na poziomie 1 Gb lub 10 Gb niezbędne są złącza ośmioprzewodowe/ośmiostykowe i pasmo 500 MHz, a także spełnienie wymogów Kategorii 6A oraz klasy okablowania EA. Istniejąca, sprawdzona technologia łączeniowa musi być oferowana łącznie z systemem, a dla spełnienia wymagań sieci przemysłowych potrzebne są różnego rodzaju rozszerzenia. Celem jest oferta okablowania strukturalnego spełniająca wymagania dla zastosowań przemysłowych.

System Ha-VIS preLinkw praktycznych zastosowaniach

System okablowania Ha-VIS preLink firmy HARTING jest doskonałym rozwiązaniem dla tego profilu wymagań, zapewniając podstawę nowoczesnej przez długi czas i przyjaznej użytkownikowi infrastruktury dla zastosowań przemysłowych. Produkt wprowadzony został na przełomie lat 2010/2011. W kolejnych miesiącach zostaną przedstawione rozszerzenia systemu.

Rainer Schmidt
Director Product Management Cabling
HARTING Technology Group, Niemcy

source: HARTING Technology Group