Jak skrócić czas instalacji o ponad połowę? Sieć Ethernet i nowy panel krosowy

Panele krosowe – jak działają?

Panele krosowe to pasywne komponenty. Ich głównym zadaniem jest łączenie ze sobą dwóch poziomów lub też segmentów, takich jak instalacje z przewodów jednożyłowych ze skrętkami. W automatyce panele krosowe bardzo często wykorzystywane są jako interfejs między urządzeniami sieciowymi umieszczonymi poza szafą sterowniczą a okablowaniem wewnętrznym takiej szafy. To rozwiązanie pozwala na stworzenie instalacji, gdzie linia okablowania obiektowego, znajdującego się w szafie sterowniczej, która jest podłączana później na miejscu, może zostać określona już w momencie konfiguracji całego systemu.

Elementy szaf sterowniczych instalowane są w nich wstępnie już na etapie produkcji. To sprawia, że w momencie uruchomiania systemu na miejscu – u klienta – niezbędne jest jedynie trasowanie linii okablowania obiektowego. Panele krosowe umiejscawia się w dolnej części szaf sterowniczych, niedaleko wejścia kablowego, co wpływa na wygodę pracy instalatorów, ponieważ nie ma potrzeby otwierania kanałów kablowych. Okablowanie znajdujące się wewnątrz szafy sterowniczej jest uprzednio implementowane. Do tego celu używa się wstępnie zmontowanych linii krosowych. To sprawia, że podłączenie kabla Ethernet jest bardzo proste. Nie wymaga trudnej i skomplikowanej instalacji złącza RJ45 oraz wyklucza użycie specjalistycznych narzędzi.

Uporządkowany sposób tworzenia sieci

W trakcie konfiguracji systemy takie jak CAD potrzebują specjalnych oznaczeń urządzeń (EI) dla wszystkich elementów – zarówno interfejsów, jak i komponentów. Dzięki zastosowaniu paneli krosowych zyskujesz dużo miejsca (na przedniej stronie komponentu) do umieszczenia odpowiedniej etykiety EI. To rozwiązania sprawi, że Twoja sieć będzie uporządkowana już na etapie konfiguracji urządzeń, a to daje gwarancję bezproblemowego działania na miejscu, już u klienta.

Panele krosowe – niezawodna ochrona

Osiem nowych rodzajów pasywnych komponentów daje dostęp do różnych technologii połączeń, z czego każda odpowiada innym potrzebom użytkowników. Dzięki temu możesz dobrać metodę najlepiej dopasowaną do swoich urządzeń. Montaż nowoczesnych paneli jest bardzo prosty, bezpieczny oraz szybki i pozwala zaoszczędzić nawet 60% czasu w porównaniu do standardowych paneli krosowych. Okablowanie obiektowe szafy, w zależności od rodzaju pasywnych komponentów, jest podłączane do zacisków śrubowych, Push-in lub IDC.

Push-in umożliwia znacznie bardziej komfortowe połączenie niż zaciski śrubowe. Natomiast technologia szybkozłączek IDC pozwala na największą oszczędność czasu, a to za sprawą wykorzystania technologii z przesunięciem izolacji. Ona sprawia, że nie ma potrzeby usuwania izolacji z pojedynczych przewodów. Można wpiąć je bezpośrednio do gniazd, a blok zacisków bezproblemowo da się zamknąć używając jednego palca. Kod koloru jest nadrukowany na pokrywie, co znacząco ułatwia podłączenie kabli zgodnie z wymogami TIA 568A, TIA 568B oraz Profinet. Dodatkowo należy wspomnieć, że aby oznaczyć prawidłowe długości osłony izolacji kabla wykorzystuje się znak linii.

Po podłączeniu kabli należy zamknąć pokrywę, która zasłania przestrzeń okablowania od strony przewodu obiektowego wraz z zaciskami bloku złączy, aż do styku ekranu łącza. To sprawia, że cała instalacja zyskuje jednolity i uporządkowany wygląd. Jednak to nie jedyny plus takiego rozwiązania. Pokrywa dodatkowo chroni wrażliwe przewody przed czynnikami zewnętrznymi. Wstępnie zainstalowane kable krosowe RJ45 pozwalają na bezproblemowe podłączenie do urządzeń peryferyjnych. Układ przewodów, który jest całkowicie ekranowany w kompaktowych komórkach, umożliwia przepustowość transmisji do 1 Gb na sekundę. Temperatura w miejscu pracy może mieścić się w przekroju od -45 ̊C do 75 ̊C, co pozwala na bardzo szerokie zastosowanie instalacji.

Specjalistyczna ochrona przed odkształceniami

Dzięki panelom krosowym PP-RJ… oraz PP-RJ…-F można korzystać z nowoczesnego rodzaju łączenia ekranowania. Metoda ta gwarantuje zabezpieczenie przed odkształceniem i uszkodzeniami, a na dodatek podłączenie ekranu kabla nie wymaga stosowania narzędzi. Specjalna sprężyna stykowa ekranu dociska przewód z plecionym ekranem zakrzywionym w stronę osłony kabla na powierzchnię styku. Jest ona ulokowana bezpośrednio na ścieżce przewodzącej płytki drukowanej. Przewód należy umieścić w gnieździe, blaszkę sprężyny docisnąć palcem, aż do momentu, kiedy zatrzaśnie się na obudowie. Ta metoda ekranowania przewodów pokrywa ich dużą powierzchnie, a przewody dodatkowo zyskują zabezpieczenie przed odkształcaniem sięgające aż 50 N. W przypadku, gdy chcesz uwolnić blokadę, należy podważyć ją np. śrubokrętem.

W przypadku, gdy po podłączeniu przewodu zamkniesz obudowę z pomocą delikatnego nacisku, możesz być pewien, że styk ekranu pozostanie zamknięty nawet w trakcie silnych wibracji. Ekran jest podłączony w bezpośredni i jednocześnie bezpieczny sposób do potencjału masy przez szynę DIN, a to przyczynia się do zniwelowania wszystkich zakłóceń mogących pojawić się na ekranowaniu kabli.

Różne mechanizmy ochronne

Cztery wersje paneli krosowych do szyn DIN mają specjalną zintegrowaną ochronę przeciwprzepięciową: PP-RJ-…-F. Interfejsy Ethernet działają przy wysokich częstotliwościach, jednak na dość niskich poziomach sygnału. To sprawia, że są wyjątkowo wrażliwe na napięcia udarowe oraz różnego rodzaju awarie. Konsekwencją napięć udarowych bywa też zniszczenie sprzętu o dużej wartości. Dotyczy to przede wszystkim okablowania w kilku budynkach, a także szafach sterowniczych. Z tego powodu warto zwrócić na ten aspekt szczególną uwagę. Nowe panele krosowe spełniają wymogi normy ochrony przed przepięciami DIN EN 61643-21, z klasyfikacją testową IEC C2. Tak zwany „port po stronie obiektu” służy jako interfejs ochrony przed przepięciami. W różnych modelach paneli może on przybierać inną postać. W niektórych wersjach występuje jako RJ45, w innych jako blok zacisków pod pokrywą. Jego zastosowanie sprawia, że wszystkie ścieżki sygnałowe są pod odpowiednią ochroną.

System monitorowania prądu

Opatentowany system monitorowania prądu sprawia, że nowe pasywne komponenty sieci świetnie sprawdzą się w aplikacjach takich jak Power over Ethernet (PoE). W przypadku, gdy Twoja instalacja cechuje się różnymi potencjałami odniesienia, może to być przyczyną przepływu prądów wyrównawczych poprzez ekranowanie przewodu. Zdarza się, że takie zjawisko prowadzi do uszkodzenia wrażliwych i kosztownych urządzeń sieciowych, może też powodować problemy w komunikacji. Aby zapobiegać tego typu sytuacjom, panele krosowe umożliwiają łatwe przeprowadzenie diagnostyki połączeń kablowych przy wykorzystaniu PoE. Zainstalowana dioda LED wskazuje poziom wszelkich prądów wyrównawczych lub sprężonych płynących przez przewody. Dioda świeci się w momencie, kiedy prąd przewodu jest wyższy niż 30 mA – ten proces opiera się na mocy przekazywanej przez zasilanie PoE. To wyraźna wskazówka dla każdego użytkownika, że zaistniał problem z uziemieniem w całej zamontowanej instalacji. Należy w takiej sytuacji sprawdzić szafy sterownicze lub części budynku, które mogły zostać nieprawidłowo podłączone. Podczas przeglądu należy wziąć pod uwagę potencjał elektryczny. Trzeba mieć na względzie także ryzyko związane z wpływem elektromagnetycznym na przewód na etapie montażu.

Phoenix Contact i panele krosowe

Najnowocześniejsze panele krosowe Ethernet firmy Phoenix Contact pozwalają szybko i bez trudności ustanowić połączenia pomiędzy okablowaniem szafy sterowania a okablowaniem obiektowym. Pasywne panele to alternatywne rozwiązanie dla skomplikowanej i czasochłonnej instalacji złączy RJ45, która odbywa się na miejscu. Szyny DIN umożliwiają obsługę różnych połączeń. Specjalna pokrywa uszczelnia i chroni okablowanie. We wnętrzu przestrzeni okablowania można zastosować złącze IDC, śrubowe lub Push-in, co w znacznym stopniu ułatwia instalację przewodu obiektowego. Jednoczesne zabezpieczenie kabli przed odkształceniem umożliwia beznarzędziowe podłączenie ekranu kabla, które można wykonać w krótkim czasie. Natomiast dodatkowa wysoka ochrona przeciwko przepięciom zapewnia bezawaryjność systemu sieciowego i zwiększa jego dostępność. Dzięki temu da się uniknąć kosztownych napraw, zatrzymania produkcji, jak również potencjalnej utraty danych. Co więcej, dioda LED pokazuje prądy przepływające w ekranie, które są wytwarzane przez rozmaite potencjały, a także wpływy elektromagnetyczne. W ten sposób informuje użytkowników instalacji o problemach i umożliwia sprawną diagnostykę, bez przeprowadzania rozległych i czasochłonnych pomiarów.

Panele krosowe i technologia PoE

Nowe urządzenia występują w wersjach dla różnych klas wydajności, zgodnie z ich indywidualnymi wymaganiami. Przy zasilaniu do 30 W panele dostosowane są do standardów IEEE 802.3af i IEEE 802.3at. W celu spełnienia przyszłego standardu tj. IEEE .3bt adaptery są przygotowane do tego, by zasilać urządzenia do 60 W. Specjalny zasilacz izolowany elektrycznie cechuje się większym zakresem napięcia wejściowego, które mieści się w przedziale od 18 do 57 V DC.

Więcej rozwiązań do sieci przemysłowych znajdziesz na www.phoenixcontact.pl

IV edycja Konferencji Technology days Najbliższe spotkanie najlepszych specjalistów z branży automatyki przemysłowej już 24-25 września w Poznaniu. Temat przewodni: systemy komunikacji przemysłowej oparte o Ethernet komunikacja PROFINET I/O Zaprezentujemy najnowsze technologie, które usprawnią zarówno proces projektowania systemów automatyki, jak i samej produkcji. Pokażemy jak konfigurować urządzenia profinetowe oraz przykłady realizacji diagnostyki obejmujące Profinet I/O. Zapisz się na www.phoenixcontact.pl