Panel krosowy dla sieci Ethernet. Oszczędność czasu do 60%
W coraz większej liczbie aplikacji przemysłowych odchodzi się od stosowania technologii magistrali obiektowych (Fieldbus) na rzecz sieci Ethernet. Planiści i projektanci systemów stają zatem przed zadaniem wyboru najodpowiedniejszych komponentów sieci. W infrastrukturze panele krosowe ułatwiają łączenie urządzeń zainstalowanych w sieci prosto, bezpiecznie i w uporządkowany sposób.
Panele krosowe są pasywnymi komponentami, które łączą dwa segmenty lub poziomy – np. instalację z przewodów jednożyłowych ze skrętką. W automatyce działają jako interfejs między okablowaniem wewnętrznym szafy sterowniczej a urządzeniami sieciowymi zainstalowanymi poza sterownią. Umożliwia to stworzenie instalacji, w której linia okablowania obiektowego w szafie sterowniczej, podłączana później na miejscu, może być zdefiniowana już na etapie konfiguracji systemu. Wszystkie komponenty, które mają znaleźć się w szafie sterowniczej, są wstępnie instalowane podczas produkcji. Tak więc gdy system jest uruchamiany u klienta końcowego, tylko linie okablowania obiektowego muszą być trasowane.
Panele krosowe znajdują się w dolnej części szafy sterowniczej, obok wejścia kablowego, dzięki czemu instalator nie musi już otwierać żadnych kanałów kablowych. Okablowanie wewnętrzne szafy sterowniczej zostało już wcześniej zaimplementowane przy użyciu wstępnie zmontowanych linii krosowych. Dzięki łatwemu podłączeniu kabla Ethernet do panelu krosowego można obejść się bez złożonej, wymagającej specjalnych narzędzi instalacji złącza RJ45.
Podczas konfiguracji systemy CAD wymagają unikalnego oznakowania urządzeń (EI) dla każdego interfejsu i komponentu. Panele krosowe mają wystarczająco dużo wolnej przestrzeni na oznaczenie na ich przedniej stronie, gdzie można umieścić etykietę EI. Umożliwia to tworzenie sieci w fazie konfiguracji w uporządkowany sposób i gwarantuje, że na miejscu wszystko będzie działać bezproblemowo.
Fot. 2. Ekran kabla można łatwo podłączyć bez narzędzi, zapewniając jednocześnie ochronę przed odkształceniami
Niezawodna ochrona przed wpływami zewnętrznymi
Osiem nowych paneli krosowych zapewnia wiele różnych technologii połączeń, dzięki czemu wszyscy użytkownicy mogą znaleźć najdogodniejszą metodę połączenia. Łatwy, szybki i bezpieczny proces instalacji jest nawet o 60% szybszy niż w przypadku stosowania konwencjonalnych paneli krosujących, dzięki czemu instalacja staje się ekonomiczna.
W zależności od zastosowanej wersji okablowanie obiektowe szafy sterowniczej jest podłączane do zacisków śrubowych, push-in lub IDC. Blok zacisków push-in pozwala na wygodniejsze połączenie w porównaniu z powszechnie stosowaną technologią połączeń śrubowych. Jednak największe oszczędności czasu uzyskano dzięki technologii szybkozłączek IDC z przesunięciem izolacji. Dzięki temu nie trzeba już usuwać izolacji z pojedynczych przewodów – są one wstawiane do gniazd. Blok zacisków jest następnie zamykany palcem. Kod koloru wydrukowany na spodzie otwartej pokrywy umożliwia podłączenie przewodów zgodnie z TIA 568A, TIA 568B i Profinet. Ponadto do oznaczenia prawidłowej długości osłony izolacji kabla służy znak linii. Po podłączeniu pokrywa zostaje zamknięta. Obejmuje ona przestrzeń okablowania po stronie kabla obiektowego z zaciskami bloku złączy a stykiem ekranu kabla, nadając w ten sposób instalacji jednolity wygląd. Poza tym aspektem wizualnym wrażliwe przewody połączeniowe są chronione przed wpływami zewnętrznymi. Podłączenie do urządzeń peryferyjnych jest następnie ustanawiane przy użyciu wstępnie zmontowanych kabli krosowanych RJ45. Ze względu na całkowicie ekranowany układ przewodów w kompaktowych komórkach przepustowość transmisji wynosi do 1 Gb/s. Rozszerzony zakres temperatury pracy (od –40 °C do +75 °C) oznacza, że można je stosować w wielu obszarach przemysłowych (fot. 1).
Fot. 3. Dzięki zintegrowanemu zabezpieczeniu przeciwprzepięciowemu i monitorowaniu prądu ekranu uzyskano zwiększenie dostępności systemu
Opatentowany styk ekranu kabla z ochroną przed odkształceniami
Panele krosowe z nowych rodzin produktów PP-RJ ... i PP-RJ-... -F umożliwiają łączenie ekranowania inaczej niż dotąd. Ekran kabla można podłączyć bez narzędzi, zapewniając jednocześnie ochronę przed odkształceniami. Sprężyna stykowa ekranu dociska kabel z plecionym ekranem zagiętym w kierunku osłony kabla do powierzchni styku usytuowanej bezpośrednio na ścieżce przewodzącej płytki drukowanej. W tym celu kabel umieszcza się w gnieździe, a blaszkę sprężyny dociska się palcem, aż zatrzaśnie się na swoim miejscu w obudowie. W ten sposób ekranowanie kabli pokrywa dużą powierzchnię, a kabel ma zabezpieczenie przed odkształceniem do 50 N. Aby zwolnić połączenie, blokadę należy podważyć za pomocą śrubokręta. Jeśli po podłączeniu kabla użytkownik zamknie osłonę obudowy używając niewielkiego nacisku, styk ekranu nie otworzy się nawet podczas ekstremalnych wibracji. Ekran jest bezpiecznie i bezpośrednio podłączony do potencjału masy szyną DIN. W ten sposób można rozładować wszystkie zakłócenia występujące na ekranowaniu kabli (fot. 2).
| Nowe adaptery PoE z technologią połączeń za pomocą paneli krosowych Technologie połączeń obsługiwane przez panele krosowe Ethernet są również stosowane w nowej rodzinie adapterów PoE. Firma Phoenix Contact poszerzyła dotychczasową ofertę produktów o kolejne 12 urządzeń. Adaptery zasilania PoE zainstalowane w urządzeniach obiektowych – np. kamerach monitorujących – umożliwiają przesył danych i zasilania za pomocą tylko jednego kabla. Po raz pierwszy funkcja panelu krosowego została zintegrowana z nowymi komponentami. Dzięki szerokiemu wyborowi różnych zacisków przyłączeniowych zapewniają one szybkie połączenie styków ekranu kabla bez użycia narzędzi, a także ochronę przed odkształceniami. Ponadto adaptery PoE INJ 2000... mają funkcję ochrony przed przepięciami i monitorowania prądu. Urządzenia z nowej rodziny produktów są dostępne dla różnych klas wydajności, zgodnie z wymaganiami. Przy zasilaniu do 30 W spełniają wymogi standardów IEEE 802.3af (15,4 W) i IEEE 802.3at (30 W). Aby spełnić wymagania przyszłego standardu IEEE 802.3bt, adaptery zapewniają zasilanie podłączonych urządzeń do 60 W. Izolowany elektrycznie zasilacz charakteryzuje się rozszerzonym zakresem napięcia wejściowego od 18 V DC do 57 V DC (fot. 4). |
Duża dostępność systemu dzięki różnym mechanizmom ochrony
Cztery wersje PP-RJ-... –F, jako pierwsze panele krosowe do szyn DIN, mają zintegrowaną ochronę przeciwprzepięciową. Interfejsy Ethernet działają z niskimi poziomami sygnału przy wysokich częstotliwościach, co czyni je szczególnie wrażliwymi na napięcia udarowe i powodowane przez nie awarie. Napięcia udarowe mogą również niszczyć drogie komponenty sieci. Sprzężenie napięć może mieć negatywny wpływ na urządzenia zwłaszcza w odniesieniu do okablowania w kilku budynkach lub szafach sterowniczych, dlatego nowe panele krosowe spełniają wymagania normy ochrony przeciwprzepięciowej DIN EN 61643-21, z klasyfikacją testową IEC C2. „Port po stronie obiektu” jest przeznaczony do stosowania jako interfejs ochrony przed przepięciami. W zależności od wersji jest on zaprojektowany jako RJ45 lub blok zacisków pod pokrywą, dzięki czemu osiem ścieżek sygnałowych jest chronionych.
Opatentowany system monitorowania prądu sprawia, że nowe panele krosowe doskonale sprawdzają się również w aplikacjach typu Power over Ethernet (PoE). Jeśli instalacja charakteryzuje się różnymi potencjałami odniesienia, może to spowodować przepływ prądów wyrównawczych przez ekranowanie kabla, co może prowadzić do uszkodzenia drogich urządzeń sieciowych lub zakłócenia komunikacji. Aby temu przeciwdziałać, w panelach krosowych udostępniono prostą diagnostykę połączeń kablowych za pomocą PoE. Wszelkie prądy wyrównawcze lub prądy sprzężone są mierzone i wskazywane za pomocą diody LED przy wykorzystaniu mocy przekazywanej przez zasilanie PoE. Dioda LED świeci, jeśli prąd ekranu kabla przekracza 30 mA. Sygnalizuje to użytkownikowi problem dotyczący uziemienia w całej instalacji – poszczególne szafy sterownicze lub części budynku mogły zostać nieprawidłowo podłączone w zakresie ich potencjałów lub nadal istnieje wysokie ryzyko wpływu elektromagnetycznego na kabel podczas instalacji (fot. 3).
Fot. 4. Nowe adaptery PoE z technologią połączeń za pomocą paneli krosowych
Podsumowanie
Nowe panele krosowe Ethernet firmy Phoenix Contact umożliwiają szybkie i łatwe połączenie okablowania obiektowego z okablowaniem szafy sterowniczej. Pasywne panele łączeniowe są wygodną alternatywą dla montażu złączy RJ45 na miejscu, ponieważ nie wymagają żmudnego procesu instalacji przy użyciu specjalnych narzędzi. Osiem szyn DIN obsługuje różne opcje połączeń. Zastosowanie złącza IDC, śrubowego lub push-in wewnątrz przestrzeni okablowania – która jest uszczelniona przez pokrywę, a tym samym chroniona – znacznie ułatwia instalację kabla obiektowego. Dzięki równoczesnemu zabezpieczeniu przed odkształceniami podłączenie ekranu kabla odbywa się szybko i beznarzędziowo, co oszczędza czas.
Opcjonalna ochrona przeciwprzepięciowa zabezpiecza podłączone urządzenia peryferyjne i zapewnia dużą dostępność systemu. Ponadto pozwala uniknąć kosztów napraw i przestojów, a także utraty ważnych danych. Dodatkowe monitorowanie prądu ekranu kabla stwarza nowe możliwości diagnostyczne, ponieważ dioda LED wskazuje prądy przepływające w ekranie, wytwarzane przez różne potencjały lub wpływy elektromagnetyczne. W ten sposób użytkownik zostaje poinformowany o problemach z instalacją bez potrzeby dokonywania rozbudowanych pomiarów.
Więcej informacji można znaleźć na stronie www.phoenixcontact.net/Webcode/#1788.
PHOENIX CONTACT Sp. z o.o.
ul. Bierutowska 57-59
51-317 Wrocław
tel. 71 39 80 410
www.phoenixcontact.pl
source: Automatyka 12/2018