Что такое кабель Profinet?
Aug 11, 2023
Оставить сообщение
1. Что движет эволюцией промышленных полевых автобусов в сторону кабелей Profinet?
За последние несколько десятилетий технология Ethernet постоянно меняла правила игры в различных отраслях, от ранних местных сетей (LAN) до более поздних широкополосных сетей, а теперь до нынешнего Интернета. В настоящее время ключевые компоненты технологии Ethernet используются в полевых автобусах промышленного контроля, что способствует развитию и продвижению всей экосистемы производственной промышленности.
Фактически, в течение многих лет традиционные технологии Ethernet и протокол TCP/IP уже широко применялись в сетевых информационных системах предприятий и семинаров, а также в системах управления производством и эксплуатацией в производственной отрасли. Тем не менее, они редко использовались для взаимодействия и передачи управляющих данных и информации в реальном машинном оборудовании и производственных линиях.
Связь между самими контроллерами машины (такими как ПЛК, МПК и т. Д.) и их приводами (например, диски, двигатели и т. Д.) И датчиками всегда требует использования детерминированных автобусов. Тем не менее, использование традиционного протокола TCP/IP не может достичь и удовлетворить детерминированные требования в реальном времени для связи от управления машиной к датчикам и приводам, что делает его непригодным в качестве автобуса для промышленного оборудования.
Однако в производственной отрасли оборудования производители машин (например, производители машин с ЧПУ, полупроводниковым оборудованием и т. Д.) Признали ценность повторного использования аппаратных компонентов, настроенных в сетях TCP/IP. Из -за взрывного роста Интернета был создан широко принятый технический стандарт для компонентов Ethernet Communication (например, коммуникационных карт, кабелей, разъемов и т. Д.), Что значительно снижает их затраты. Эти сетевые интерфейсные карты (NIC) и кабели TCP стоят лишь часть традиционных кабелей промышленного фирского пубуля и карт сбора данных (карты DAQ). Следовательно, по сравнению с традиционной конфигурацией специализированных промышленных полевых автобусов, повторное использование такого оборудования Ethernet может помочь компаниям сэкономить значительный объем экономических затрат.
Экономические выгоды от принятия Ethernet в качестве полевого автобуса неоспоримы, поскольку компоненты Ethernet могут значительно снизить затраты на системные затраты при сохранении превосходной универсальности.
Например, если внедренный фирмбийский завод внедрен, производители роботов должны приобрести полный набор компонентов системы управления у одного поставщика: выделенные модули ввода -вывода, сервоприводы, двигатели, дорогие кабели, разъемы и так далее.
Используя стандартные протоколы связи на основе Ethernet, модули ввода-вывода могут быть заменены на универсальные интерфейсы Ethernet, специализированные коммуникационные кабели шины могут быть заменены обычным Cat5 (категория 5)Извращенная пая Кабели, и если сетевые стандарты могут поддерживать нескольких поставщиков, стоимость систем сервопривода также будет значительно снижена.
В то же время подключение компонентов системы оборудования с использованием Ethernet станет проще. Например, по сравнению с использованием комплексных специализированных кабелей связи шины на контроллерах оборудования и электрических компонентах, используя общиеКабели Cat5Подобно тем, которые используются для домашних/офисных компьютеров при подключении к Интернету, упростит управление оборудованием и обслуживание. Эти преимущества являются лишь частью экономических преимуществ, вызванных технологиями Ethernet.
Индустрия быстро поняла, что, несмотря на то, что протоколы TCP/UDP/IP не способны предоставить детерминированный отклик в реальном времени, требуемый для систем промышленного управления, повсеместное и недорогие оборудование Ethernet, включая сетевые интерфейсные карты (NICS) и кабели Cat5 Ethernet, может применяться в системах промышленного оборудования, чтобы обеспечить необходимый ответ в реальном времени для применения в управлении.
Нам нужен новый протокол связи в реальном времени, который может использовать аппаратный физический слой Ethernet и, в то же время, обеспечить детерминизм в реальном времени в связи и связи между контроллерами устройства и всеми датчиками и приводами в устройствах.
С начала этого столетия крупные известные производители промышленной автоматизации представили по меньшей мере пять различных протоколов коммуникации промышленных эфир в реальном времени, таких как Ethernet/IP, EtherCat, PowerLink, Profinet и Sercos III, среди прочих. Все они продвигаются как «стандарты», утверждая, что позволяет повторно использовать протоколы или оборудования Ethernet и обещание снизить затраты на строительство систем управления в режиме реального времени.
Существование множественных потенциальных «стандартных» протоколов Ethernet может быть связано с существенной причиной: у каждого производителя есть различные технические методы для достижения повторного использования компонентов оборудования Ethernet (таких как сетевые интерфейсные карты и кабели CAT5), значительно снижая затраты на оборудование, одновременно повышая производительность машины и позволяя передавать данные и взаимодействие в поддержку детерминированных приложений в реальном времени.
Одновременное присутствие множественных потенциальных протоколов «стандартных» Ethernet также может иметь еще одну причину. Ведущие производители промышленной автоматизации пытаются использовать технологию Ethernet для экономии общих затрат на свои системные решения. Расширяя свой продукт «стандарты» на Ethernet, клиенты действительно могут получить преимущества и ценность от технологии Ethernet. Однако в долгосрочной перспективе они остаются плотно заблокированными в запатентованных сетях производителей.
Кроме того, появление новых протоколов действительно может помочь пользователям использовать технологию Ethernet для превосходства существующих производительности и затрат устройства. В то же время, по сравнению с любыми другими традиционными промышленными полевыми пулурами, производители машин, принимающие правильный стандарт Ethernet Fieldet в реальном времени, также получат очень заметное конкурентное преимущество с точки зрения экономической эффективности.
Между тем, для производителей машин и пользователей оборудования эти факторы больше не могут быть настолько важными, так как после многих лет продвижения и популяризации технологий и продуктов промышленного Ethernet, проблемы, с которыми сталкиваются пользователи, больше не между выбором традиционных автобусов промышленного контроля и промышленного эфирного эфира, а скорее решающимися конкуренцией и различными ценностями и преимуществами, демонстрируемыми различными протологическими протолетами Ethernet ». Трудно определить, какой «стандарт» является правильным выбором. Принятие неправильного (неуместного) протокола в качестве стандарта может привести к ненужному потреблению затрат и пожертвовать конкурентными преимуществами из -за снижения производительности.
В дискуссиях о различных аспектах промышленного Ethernet в реальном времени некоторые, казалось бы, простые факты часто упускаются из виду. Выбор стандартов сетевого протокола связан не только с техническими характеристиками и атрибутами, такими как производительность и скорость передачи, но также охватывает мягкие индикаторы и параметры, связанные с опытом применения, такие как удобство использования, открытость, независимость, предотвращение риска, согласованность, взаимодействие, долгосрочная доступность и характеристики распределения системы. В сочетании эти факторы будут определять, могут ли протокол и «стандарт» быть приняты пользователями или стать популярными на рынке.
2. ХарактеристикиPROFINETКабели(Промышленные кабели Ethernet).
В подключениях Ethernet в промышленном секторе существуют различные типы кабелей, предназначенные для различных сред, такие как экранированные кабели или неэкранированные кабели. Эти кабели также могут варьироваться в зависимости от кабельного материала. Ниже я предоставлю краткий обзор часто используемых кабелей промышленного класса 5E (CAT 5E) в соответствии с прикладными средами, которые они предназначены для решения:
2.1 Ультрапроницая защита от экранирования
Cat 5e, ультрагибкая куртка Pur, двойная экранирование, 4 пары из 26 awg скрученной пары проводников
Для борьбы с источниками помех в промышленных настройках в этом кабеле используется двойная экранирующая конструкция алюминиевой фольги/оплетки, а также куртка PUR, которая устойчива к ультрафиолетовому (УФ) и смазкам на масляной основе. Он особенно подходит для промышленных приложений Ethernet с сильными электромагнитными интерференциями (EMI) и радиочастотными интерференциями (RFI).
2.2 Влагия и сопротивление ультрафиолета
Водонепроницаемый кабель на открытом воздухе IP6 с ультрафиолетовым курткой, кабель Cat 5e Cable
Эта серия кабелей оснащена пиджаком PE или TPE с влажными и ультрафиолетными свойствами, что делает их подходящими для наружных установок, чтобы предотвратить повреждение, вызванные водой и солнечным светом. Некоторые модели даже позволяют прямые захоронения, и некоторые типы предназначены для использования в кабели сотовой базовой станции. Более того, большинство моделей используют твердые проводники, которые легко завершить с помощью разъемов IDC и модульных разъемов, что делает их хорошо подходящими для применений Power Over Ethernet (POE).
2.3 Высокая гибкость, коррозионная стойкость и нефтяная стойкость
Кабель Cat 5e SF/UTP, очень гибкая куртка CMX Flame-Retardant TPE, 4 пары из 26 проводников AWG.
Эта уникальная серия кабелей с очень гибким экранированным CAT 5E предназначена для сложных сред, где обычные кабели могут быть недостаточно. Он может выдерживать жесткие условия и не ломается при воздействии смазок на нефтяной основе, что делает его идеальным для систем управления роботами на фабричных семинарах. Эти кабели также были протестированы для вынесения 10 миллионов циклов изгиба.
2.4 Кабель промышленного кабеля CAT 5E и неэкранированный кабель CAT 5E
→ Конечно, в промышленных приложениях не обязательно столкнуться с чрезвычайно суровыми условиями. При выборе кабелей выбор между экранированными и неэкранированными типами обычно рассматривается в первую очередь:
2.4.1 кабель промышленного кабеля CAT 5E CABLE 5E
Cat 5e, ПВХ, защита фольги, 4 пары витой пары проводников, 26 AWG
Настроенный с помощью алюминиевой экранирующей слой фольги и заземляющим проводом, этот экранированный кабель с витой парой эффективно противоречит электромагнитным помехам (EMI) и радиочастотным интерференциям (RFI), встречающимся в прикладных средах. Для более сильных помех могут быть выбраны модели с алюминиевой фольгой и плетением. В серии Flame-Retardant представлены 24 проводника AWG.
2.4.2 Кабель CAT 5E промышленного уровня.
Кабель UTP Cat 5E, куртка с рейтингом, 4 пары из 24 сплошных проводников AWG
Из -за преимуществ экономии затрат и легкой сборки, неэкранированные кабели с витой пары являются наиболее широко принятыми сетевыми кабелями.
Предыдущая статья:Сетевой кабель объяснил
Следующая статья:Как сделать структурированные кабели?
