Masalah utama yang tidak terpecahkan ketika mengintegrasikan jaringan Ethernet konvensional untuk bidang industri adalah bahwa perutean dan pengiriman paket informasi melalui protokol TCP / IP tidak dapat memberikan tingkat kinerja yang diinginkan pada skala nyata, yang penting untuk pengoperasian banyak otomatisasi. sistem kontrol dan pemrosesan, misalnya, pabrik yang sama. Aplikasi industri memerlukan protokol komunikasi berbeda yang sepenuhnya memanfaatkan lapisan fisik Ethernet maksimum dan dapat mendukung beberapa komunikasi antara beberapa sensor, pengontrol, mekanisme operasi, dan aplikasi.Untuk inilah Industrial Ethernet dirancang, yang membutuhkan jenis kabel khusus untuk menjaga komunikasi.

Industri Ethernet - informasi umum

Jenis protokol transfer data ini termasuk dalam set utama Ethernet, yang "terikat" dengan peralatan konvensional, mis.bekerja melalui lapisan fisik dan tautan, baik melalui jaringan dan protokol Internet transportasi, difokuskan pada tingkat aplikasi yang dikembangkan secara khusus (penggunaan program khusus). Seluruh jaringan difokuskan untuk terus-menerus menjaga kebenaran transmisi / penerimaan data dalam jaringan, dengan terus-menerus dan bahkan secara berlebihan memantaunya, terutama untuk titik-titik di mana lebih diperlukan untuk produksi operasi tertentu.

Industrial Ethernet menggunakan peralatan yang lebih andal dan bahan habis pakai kabel yang memiliki konektor khusus yang bisa sangat berbeda dari yang biasa. Secara khusus, mereka dirancang untuk tahan terhadap kondisi lingkungan yang lebih parah, yang khas untuk sebagian besar perusahaan manufaktur besar (contoh yang baik adalah pengoperasian jaringan di pabrik peleburan besar dengan suhu tinggi). Oleh karena itu, jenis kabel yang dipertimbangkan harus memiliki tingkat penyaringan, pelindung, pentanahan yang lebih kuat, yang akan membantunya mengatasi latar belakang elektromagnetik sekitar yang "kotor" (artinya interferensi dan radiasi).

Perbedaan antara kabel Ethernet industri dan kabel kantor

Dalam hal ini, ada beberapa kriteria yang terkait dengan kabel industri:

  • Mereka tidak memerlukan ventilasi khusus dan pendinginan khusus, sehingga mereka dapat diletakkan dalam kondisi sempit dan di mana udara bisa sangat berdebu;
  • Keandalan pemasangannya sangat tinggi, yang berarti bahwa semua bagian kawat diikat ke rel DIN, dan ini mempercepat pemasangan dan membuatnya lebih mudah;
  • Catu daya tegangan rendah - kabel yang dimaksud tidak memerlukan sejumlah besar Volt, tetapi selalu dilengkapi dengan catu daya cadangan;
  • Mereka memiliki redundansi teknis, mis. setiap situs dapat diganti dan diperbaiki sesegera mungkin, atau fungsinya dapat dialihkan ke situs lain;
  • Kekakuan persyaratan peraturan - desain industri harus benar-benar mematuhi standar internasional (ketahanan getaran, kompatibilitas elektromagnetik, tingkat perlindungan kelembaban yang sesuai);
  • Umur layanan yang diperpanjang;
  • Kewajiban untuk memiliki layanan dukungan teknis di perusahaan, yang beroperasi 24/7.

Dari sini jelas bahwa bidang peralihan rumah atau kantor lokal mungkin menyimpang dari kriteria yang ditentukan, karena. kabel mereka tidak dioperasikan dalam kondisi yang sangat sulit dan mematikan operasi mereka tidak mungkin menghentikan proses produksi kritis.

Persyaratan untuk kabel industri dan parameter teknis wajibnya

Hal utama untuk jenis bahan habis pakai yang dipertimbangkan adalah kinerja dan keandalannya. Performa akan terdiri dari:

  1. Periode respons - lamanya waktu yang dibutuhkan perangkat budak untuk menanggapi permintaan dari perangkat pengendali;
  2. Bandwidth adalah jumlah data yang dapat ditransfer dalam satuan waktu tertentu. Di sini, banyak yang akan bergantung tidak hanya pada kabel, tetapi juga pada transceiver.

Persyaratan keandalan meliputi:

  1. Nilai obyektif dari kesempatan penyampaian informasi tanpa kehilangan;
  2. Faktor kesiapan perangkat untuk menerima dan mengirim;
  3. Keamanan keseluruhan transfer dan toleransi kesalahan sistem secara keseluruhan.

Kekebalan kebisingan

Untuk kabel kantor, tingkat perlindungan terhadap efek negatif dari area terdekat dengan aktivitas elektromagnetik tinggi juga penting untuk industri.Misalnya, bidang dapat diletakkan langsung di situs tempat pengelasan busur dilakukan, yang perangkatnya sangat mendistorsi latar belakang. Hal yang sama berlaku untuk relai switching dan sumber AC lainnya. Biasanya, di area seperti itu, bagian jaringan bahkan mungkin tidak memerlukan perlindungan F / UTP umum, tetapi S / FTP individu.

Perisai wajib

Perkawatan industri berbeda dari perkawatan konvensional dalam persyaratan khusus untuk suhu operasi pengenal dan bahan selubung. Untuk bahan habis pakai yang dipertimbangkan, yang terakhir ini secara standar terbuat dari polivinil klorida, karena tidak terlalu mahal dalam hal produksi. Namun, untuk perusahaan khusus, cangkang yang jauh lebih tahan lama mungkin diperlukan. Ini termasuk fluorinated ethylene polypropylene (FEP) atau elastomer termoplastik (TPE). Perlindungan tersebut mampu menahan suhu yang sangat ekstrem dari -50 hingga +125 derajat Celcius, sementara PVC klasik dijaga pada level dari nol derajat hingga +75. Selain itu, casing FEP dan TPE lebih fleksibel, tahan terhadap radiasi ultraviolet langsung, dapat ditempatkan di air laut, zat berminyak cair berat. Juga, poliuretan adalah bahan cangkang yang populer, tentu saja, tidak dapat bekerja dalam rentang suhu yang luas seperti TPE dan FEP, tetapi telah meningkatkan kekuatan tarik, ketahanan kimia yang lebih besar, dan berhasil menahan abrasi. Dari sini kita dapat menyimpulkan bahwa poliuretan secara mekanis lebih kuat dan latihan menunjukkan bahwa sangat sulit untuk memecahkan / memotongnya. Mereka dapat dengan sempurna melengkapi inti pusat melalui stamping. Kami juga harus menyebutkan poliuretan termoplastik dan polietilen terklorinasi.Mereka adalah yang paling tahan lama dan mahal, tetapi jauh dari yang paling ramah lingkungan (mereka banyak digunakan dalam industri berbahaya).

Fleksibilitas dan elastisitas

Kabel Ethernet industri twisted-pair juga tersedia sebagai terdampar atau single-core. Kabel terdampar digunakan dalam produksi skala besar dengan cara yang persis sama seperti rekan-rekan mereka di kantor - untuk kabel tambalan, yang disebabkan oleh fleksibilitas khusus mereka. Satu-satunya perbedaan adalah bahwa mereka tidak hanya terbatas pada fungsi komunikasi, karena ada banyak situasi dalam produksi di mana kawat bergerak konstan dan dapat mengalami puntiran/peregangan (misalnya, bagian yang bergerak dari robot konveyor).

loop tanah

Ketika kabel Ethernet industri bersentuhan dengan kabel daya apa pun, kabel pembawa arus paralel dan kabel Ethernet harus dipisahkan - harus ada setidaknya 20 hingga 30 sentimeter ruang kosong di antara keduanya. Semakin besar pemisahan ini, semakin stabil transfer datanya. Jika garis ditarik di dalam tabung logam, maka setiap bagian dari penutup pelindung tersebut harus terhubung dengan kuat ke yang berikutnya, menciptakan efek rantai yang tidak dapat dipecahkan. Jika Anda harus meletakkan kabel di dalam panel distribusi, maka jarak minimum dari elemen konduktif harus minimal 3 sentimeter. Dalam hal ini, tikungan yang kuat harus dihindari.

Hub dan sakelar

Hub distribusi standar tidak digunakan dalam Ethernet industri, karena hub ini hanya berfungsi sebagai repeater pada banyak port. Lebih baik menggunakan sakelar terkelola khusus di telepon.Sakelar yang tidak dikelola di bidang sakelar industri juga dapat diterima, tetapi yang pertama lebih disukai, meskipun harganya lebih mahal.

Ethernet Industri memiliki tiga jenis lalu lintas:

  1. Transfer dari satu titik ke semua perangkat;
  2. Transfer dari satu titik ke beberapa;
  3. Transfer satu arah dari titik ke titik.

Biasanya, kabel perusahaan standar dapat dengan mudah mencapai 100 transmisi per detik. Namun, di bidang apa pun akan ada sejumlah transfer (informasi yang ditransmisikan) yang tidak secara langsung melakukan fungsi manajerial / produksi apa pun, misalnya, printer secara berkala melaporkan statusnya ke pusat kendali (secara kasar, printer terkadang harus melaporkan ke komputer host bahwa dia siap untuk bekerja atau tidak dapat bekerja). Dengan cara ini, memasok jaringan kabel dengan sakelar terkelola akan memungkinkan sinyal diprioritaskan menurut kepentingannya, dan memberi lebih banyak perhatian pada tim produksi yang praktis.

Kabel kanan = perlindungan inti yang tepat

Bahkan saat ini, sebagian besar insinyur jaringan di perusahaan besar menggunakan, sehingga dapat dikatakan, opsi kreatif, tetapi tidak selalu efektif untuk memasang kabel Ethernet Industri. Contoh nyata dapat (sudah menjadi pembicaraan lidah) metode memasang kabel ke pipa air dengan pita listrik hitam atau pita perekat. Namun, metode seperti itu, jika terjadi situasi kegagalan, dapat secara signifikan meningkatkan biaya perbaikan dan berkontribusi pada pemulihan transfer informasi berkecepatan tinggi yang jauh dari cepat.

Pemasangan kabel, seperti halnya kabel itu sendiri, harus sesuai dengan kondisi pengoperasian di masa mendatang dan spesifikasinya.Misalnya, kabel yang dirancang untuk digunakan di bengkel peleburan metalurgi, pada perakitan konveyor otomatis mobil, sepertinya tidak cocok untuk bekerja di toko dingin. Semua informasi yang diperlukan tentang bahan habis pakai dapat diperoleh dari dokumentasi yang menyertainya, yang, karena persyaratan kepatuhan dengan tingkat sertifikasi internasional, memiliki data maksimum mengenai fitur pemasangan dan penggunaan. Menyediakan jaringan industri dengan benar dengan jenis kabel yang tepat, Anda dapat secara kualitatif mengurangi waktu henti, serta biaya perbaikan.

Transmisi jaringan industri memerlukan kabel industri

Biasanya untuk kantor biasa bahwa jaringan Ethernet mereka dipasang di lingkungan yang relatif tenang dan bersih, di mana kabel dapat dengan mudah disembunyikan di balik dinding, di bawah lantai, atau di langit-langit. Untuk perangkat jaringan itu sendiri, baik yang aktif maupun yang pasif, cukup dengan mencari zona aman saja.

Di sektor industri, situasinya benar-benar berbeda. Semua kabel, konektor, dll. elemen tersebut, pada kenyataannya, merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari keseluruhan sistem kontrol otomatis dan secara permanen dalam kondisi lingkungan yang sulit. Kabel Ethernet sederhana, bahkan yang paling mahal sekalipun, tidak dapat bertahan lama di lingkungan seperti itu. Dengan demikian, industri membutuhkan kekuatan tertentu dari seluruh bidang switching. Dari sini jelas bahwa solusi kantor tidak cocok untuk keperluan industri.Bahan habis pakai yang digunakan harus sesuai untuk operasi dalam kondisi gesekan yang kuat, memperhitungkan kemungkinan kontak langsung dengan bahan bakar dan pelumas, merespons dengan tenang terhadap radiasi elektromagnetik yang tinggi, dapat bekerja dalam kondisi suhu yang sangat tinggi atau sangat rendah, berhasil bertahan fluktuasi tegangan, serta getaran, dan beban mekanis.

Memilih kabel Ethernet yang tepat untuk bidang industri tertentu

Sebelum membeli, Anda harus menyelesaikan beberapa langkah dasar:

  • Definisi skenario - perlu untuk menetapkan di lingkungan apa dan di lingkungan apa bahan habis pakai akan digunakan;

  • Memilih selubung kawat yang tepat - Selubung yang dipilih dengan baik akan membantu memastikan kinerja terbaik dan keamanan jaringan;

  • Memperhitungkan perbedaan antara kabel berpelindung dan tidak berpelindung - yang pertama diperlukan untuk area yang memiliki tingkat potensi gangguan yang meningkat, dan yang terakhir cocok untuk area lain. Di yang pertama, selalu ada foil dan jalinan yang diperkuat, yang secara kualitatif akan melindungi paket data yang ditransmisikan, mencegah kemungkinan kerugian di sepanjang jalan.
  • Memilih jenis konduktor - di sini Anda harus membuat pilihan yang mendukung opsi terdampar atau inti padat. Yang terakhir ini cocok untuk instalasi tetap, mis. untuk perpindahan sederhana, itu tidak boleh digunakan pada mekanisme bergerak. Poin selanjutnya adalah pilihan antara eksekusi padat (selubung melekat satu sama lain) dan twisted pair. Sampel padat lebih disukai digunakan untuk pekerjaan industri yang kompleks, karena bagian insulasi yang terhubung sepanjang tidak akan memungkinkan pembentukan celah antara konduktor berpasangan.Jika celah seperti itu terbentuk, maka perbedaan resistensi akan dibuat, yang akan menyebabkan putusnya jaringan dan ketidakmungkinan transmisi data.

Peringkat kabel Ethernet industri terbaik untuk 2022

Untuk area hingga 50 meter

Tempat ke-4: "TWIST 35m, outdoor, CCA, PE, UTP, 4pair, Cat.5e, 24AWG, outdoor, hitam, 35m"

Dirancang untuk jaringan UTP 4 dengan panjang 35 meter, digunakan untuk membangun LAN industri berkabel. Sampel hitam digunakan untuk diletakkan di luar gedung, cocok untuk mengirimkan perintah ke peralatan produksi otomatis dari perangkat pengontrol. Kecepatan transfer tidak melebihi 100 Mb/detik. Produk ini terdiri dari aluminium berlapis tembaga, dijamin memberikan kecepatan yang ditentukan tanpa penarikan. Sesuai dengan standar ANSI\TIA\EIA-568-B. Kit ini dilengkapi dengan satu set konektor RJ-45 dengan penutup, yang memungkinkan Anda membuat segmen pasangan bengkok dengan panjang yang diinginkan dalam bentuk kabel patch. Twisted pair berfungsi dan disimpan di dalam dan di luar ruangan dalam kisaran suhu dari -40 hingga +75 °C. Biaya yang disarankan untuk rantai ritel adalah 878 rubel.

TWIST 35 meter, luar ruang, CCA, PE, UTP, 4 pasang, Cat.5e, 24AWG, luar ruang, hitam, 35 m
Keuntungan:
  • Di dalamnya ada benang kapron;
  • kualitas yang cukup;
  • Instalasi yang difasilitasi.
Kekurangan:
  • Tidak terdeteksi.

Juara 3: "Twisted pair UTP4 CAT5E 24AWG Cu RIPO 50 meter 001-112012/50"

Ini adalah sampel 4-pasangan, terbuat dari kawat tembaga, diklasifikasikan dalam kategori 5E yang ditingkatkan. Setiap inti diisolasi dengan lapisan dielektrik - polietilen densitas tinggi dengan perbedaan warna.Produk ini digunakan dalam pemasangan jaringan kecil dalam produksi. Ini terutama digunakan di ruangan di mana dampak radiasi elektromagnetik pihak ketiga akan minimal. Penunjukan kabel UTP terdiri dari jenis, indikasi kategori dan struktur inti, jumlah pasang dan diameter inti konduktif dalam mm. Jika kabel memiliki konduktor sesuai dengan standar diameter Amerika, maka nomor AWG sering ditunjukkan sebagai ganti diameter, di mana angka 24 sesuai dengan diameter inti sekitar 0,51 mm. Selubung yang paling khas adalah tipikal untuk kabel horizontal dan merupakan tabung plastik PVC abu-abu dengan kapur yang ditambahkan untuk pemutusan yang lebih baik selama pemotongan. Biaya yang disarankan untuk rantai ritel adalah 2.200 rubel.

Twisted pair UTP4 CAT5E 24AWG Cu RIPO 50 meter 001-112012/50
Keuntungan:
  • pelindung foil;
  • Kualitas transmisi data yang baik;
  • harga yang memadai.
Kekurangan:
  • Dasar yang agak rapuh.

Juara 2: "RJ45 Ethernet - Tahan Air Luar Ruangan"

Inti dari produk ini terbuat dari bahan PVC berkekuatan tinggi, tahan tikungan, dan tahan aus, yang direkomendasikan untuk transmisi kecepatan tinggi di lingkungan yang keras. Ada kekebalan super-noise, yang memastikan transmisi sinyal berkecepatan tinggi. Dengan menggunakan bahan PVC tahan panas yang sangat lembut, jumlah kemungkinan pembengkokan bisa mencapai lebih dari 30 juta kali. Sampel itu sendiri tahan air, tahan minyak, tahan panas (+80 Celcius), tahan UV, tahan api. Biaya yang disarankan untuk rantai ritel adalah 2260 rubel.

RJ45 Ethernet - Tahan air untuk penggunaan di luar ruangan
Keuntungan:
  • Kecepatan transfer - 80 kbps;
  • Suhu kerja — +30 ~ +40 (Celcius);
  • Kekuatan tarik - 200 N;
  • Kekuatan tekan - 2000 N.
Kekurangan:
  • Tidak terdeteksi.

Juara 1: "TWIST 50 meter, dalam ruangan, Cu (tembaga murni kelas A), U/UTP, PVC, 4 pasang, Cat.5e, 24AWG, dalam ruangan"

Twisted pair TWIST ini terdiri dari 4 twisted pair dengan nada yang berbeda. Setiap pasangan terdiri dari dua untai tembaga 24 AWG, masing-masing untai diisolasi dengan isolasi polietilen (HDPE). Kulit luar PVC tangguh secara keseluruhan cukup lembut, namun lapisannya sangat tahan lama.
Konduktor padat terbuat dari tembaga listrik bebas oksigen dengan diameter 0,48 mm, yang menyediakan bandwidth 100 MHz dan kepatuhan kabel dengan standar telekomunikasi modern. Batas bandwidth lebih tinggi daripada CCA (Copper Clad Aluminium) karena sinyal bergerak ke seluruh inti, bukan hanya sirkuit terbungkus tembaga luar. Kabel tembaga inti tunggal tidak takut bengkok, lebih tahan terhadap putus, dibandingkan dengan aluminium berlapis tembaga (CCA). Biaya yang disarankan untuk rantai ritel adalah 2.500 rubel.

WIST 50 meter, dalam ruangan, Cu (tembaga murni kelas A), U/UTP, PVC, 4 pasang, Cat.5e, 24AWG, dalam ruangan
Keuntungan:
  • Kecepatan propagasi sinyal relatif (NVP) - 68%;
  • Konektor berkualitas termasuk
  • Isolasi yang sangat baik.
Kekurangan:
  • Tidak terdeteksi.

Untuk bidang switching penuh (100 meter atau lebih)

Tempat ke-4: "Cabeus IE-4-SOLID F/UTP Cat5e 4X2X24AWG"

Sampel empat pasangan semacam itu memiliki kategori 5e, dibuat berdasarkan pasangan bengkok dan dirancang untuk digunakan dalam jaringan Ethernet Industri, untuk transmisi data dengan kecepatan hingga 1 Gbit / s.Produk ini dibuat dalam desain F/UTP berpelindung dan ditujukan untuk peletakan tetap baik di dalam maupun di luar gedung. Diameter konduktor adalah 0,50 mm (24 AWG). Pelindung terbuat dari aluminium foil poliester dengan konduktor saluran pembuangan. Selubung luar terbuat dari PVC tahan UV. Cangkang bagian dalam juga terbuat dari PVC. Di selubung luar ada tanda meteran dari panjang kabel. Ini dapat digunakan dalam sistem dengan kelas perlindungan IP67, di lingkungan industri yang agresif. Biaya yang disarankan untuk rantai ritel adalah 30.600 rubel.

Cabeus IE-4-SOLID F/UTP Cat5e 4X2X24AWG
Keuntungan:
  • Perlindungan berkualitas tinggi;
  • Peningkatan kecepatan transmisi;
  • Kemungkinan peletakan jalan.
Kekurangan:
  • Tidak terdeteksi.

Juara 3: "Belden 8761.01305"

Ini adalah pasangan bengkok tunggal, 22 AWG, konduktor terdampar tembaga kaleng, insulasi inti polietilen, pelindung aluminium foil Beldfoil Z-Fold keseluruhan dengan lipatan korslet yang ditingkatkan (cakupan 100%), termasuk kawat pembuangan terdampar, selubung luar PVC. Lingkup: penunjukan industri. Ini digunakan untuk mengimplementasikan fungsi kontrol dan pemantauan, transmisi sinyal frekuensi rendah. Perisai
Dibuat dengan film poliester aluminized Beldfoil Z-Fold dengan lipatan pendek yang ditingkatkan, cakupan 100%. Biaya yang disarankan untuk rantai ritel adalah 53.000 rubel.

Belden 8761.01305
Keuntungan:
  • Diameter kabel eksternal - 4,4 mm (nominal);
  • Suhu pengoperasian: -20 °C - +60 °C;
  • Maks. gaya tarik: 120 N;
  • Radius lentur minimum: 44,0 mm.
Kekurangan:
  • Tidak terdeteksi.

Juara 2 : "Belden 7929A 0101000"

Model ini digunakan dalam Industrial Ethernet, Gigabit Ethernet, 100BaseTX, 100BaseVG ANYLAN, 155ATM, 622ATM, NTSC/PAL, video digital AES/EBU, AES51, RS-422, jaringan RJ-45. Ini digunakan di lingkungan yang tidak menguntungkan dan jenuh kebisingan. Beroperasi pada frekuensi hingga 200 MHz. Cocok digunakan di lingkungan agresif dan outdoor (CMX-Outdoor). Cocok untuk pemasangan di riser dan saluran kabel (CMR). Memenuhi ISO/IEC 11801 Cat. 5e, ANSI/TIA/EIA 568B.2 cat. 5e, NEMA WC-63.1 cat. 5e, sesuai dengan NEC / (UL): CMR, CMX-Outdoor, UL 444. Harga eceran yang disarankan adalah 112.700 rubel.

Belden 7929A 0101000
Keuntungan:
  • Sertifikasi penuh sesuai dengan standar asing;
  • Lingkup penggunaan yang luas;
  • Tingkat transmisi sinyal yang dilaporkan adalah 70% (nom.).
Kekurangan:
  • Agak terlalu mahal.

Juara 1: "Hyperline IUUTP4-C5E-S24/1-FRPVC-GY"

Desain konduktor ini solid, AWG - 24, diameter konduktor dalam insulasi - 0,85 mm, deviasi maksimum diameter konduktor dalam insulasi - 0,05 mm, insulasi konduktor adalah FEP (fluorinated ethylene propylene) Teflon. Panjang sebuah teluk penuh adalah 500 meter. Biaya yang disarankan untuk rantai ritel adalah 181.000 rubel.

Hyperline IUUTP4-C5E-S24/1-FRPVC-GY
Keuntungan:
  • Dari satu teluk dimungkinkan untuk mengatur bidang penuh;
  • Bahan isolasi tugas berat;
  • Kombinasi yang baik antara kualitas dan harga.
Kekurangan:
  • Tidak terdeteksi.

Kesimpulan

Pengkabelan Ethernet industri yang tepat sangat penting untuk menjaga agar peralatan manufaktur otomatis dapat diakses.Kegagalan komponen jaringan dan konduktor bertanggung jawab atas lebih dari 70% kegagalan jaringan, sedangkan OS bertanggung jawab atas 20% sisanya, dan aplikasi produksi untuk sisanya. Biaya komponen ini minimal dibandingkan dengan kerusakan yang disebabkan oleh kegagalan jaringan, di mana biaya downtime dapat diukur dalam ribuan dolar per menit.

0%
0%
suara 0

Peralatan

Gadget

Olahraga