O principal problema insolúvel ao integrar uma rede Ethernet convencional para um campo industrial é que o roteamento e entrega de pacotes de informação via protocolo TCP/IP não podem fornecer o nível de desempenho desejado em escala real, o que é essencial para o funcionamento de muitos sistemas automatizados. sistemas de controle e processamento, por exemplo, a mesma fábrica. As aplicações industriais exigem um protocolo de comunicação diferente que utilize totalmente as camadas físicas Ethernet máximas e possa suportar alguma comunicação entre vários sensores, controladores, mecanismos operacionais e aplicativos.Foi para isso que a Ethernet Industrial foi projetada, que exigia tipos especiais de cabos para manter a comunicação.

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Este tipo de protocolos de transferência de dados pertence ao conjunto principal de Ethernet, os quais estão "vinculados" aos equipamentos convencionais, ou seja,trabalho através das camadas física e de enlace, tanto sobre protocolos de rede quanto de transporte da Internet, são focados em um nível de aplicação especialmente desenvolvido (uso de programas especiais). Toda a rede está focada em manter constantemente a exatidão da transmissão/recebimento de dados dentro da rede, monitorando-os de forma constante e até excessiva, principalmente para aqueles pontos onde é mais necessário para a produção de uma determinada operação.
A Ethernet industrial utiliza equipamentos mais confiáveis e consumíveis de cabos que possuem conectores especiais que podem ser bem diferentes dos usuais. Em particular, eles são projetados para suportar condições ambientais mais severas, o que é típico para a maioria das grandes empresas de manufatura (um bom exemplo é a operação de uma rede em uma grande fundição com temperaturas elevadas). Assim, o tipo de fio em consideração deve ter um nível mais poderoso de filtragem, blindagem, aterramento, o que o ajudará a lidar com o fundo eletromagnético do ambiente “sujo” (significando interferência e radiação).
Nesta matéria, existem vários critérios relacionados com fios industriais:
A partir disso, fica claro que os campos de comutação de residências ou escritórios locais podem se desviar dos critérios especificados, uma vez que. sua fiação não é operada em condições extremamente difíceis e é improvável que o desligamento de sua operação interrompa qualquer processo de produção crítico.
O principal para o tipo de consumível em consideração é seu desempenho e confiabilidade. O desempenho será composto por:
Os requisitos de confiabilidade incluem:
Quanto aos cabos de escritório, o nível de proteção contra os efeitos negativos de áreas próximas com alta atividade eletromagnética também é importante para os industriais.Por exemplo, o campo pode ser colocado diretamente no local onde a soldagem a arco é realizada, cujos dispositivos distorcem fortemente o fundo. O mesmo se aplica aos relés de comutação e outras fontes CA. Normalmente, nessas áreas, a seção de rede pode até não precisar de proteção geral F / UTP, mas S / FTP individual.
A fiação industrial difere da fiação convencional em requisitos específicos para temperatura de operação nominal e material da bainha. Para os consumíveis em consideração, este último é feito de policloreto de vinila, porque não é muito caro em termos de produção. No entanto, para empresas especializadas, pode ser necessário um shell muito mais durável. Estes incluem polipropileno etileno fluorado (FEP) ou elastômero termoplástico (TPE). Essa proteção é capaz de suportar temperaturas extremamente extremas de -50 a +125 graus Celsius, enquanto o PVC clássico é mantido em um nível de zero graus a +75. Além disso, os invólucros de FEP e TPE são mais flexíveis, resistentes à radiação ultravioleta direta, podem ser colocados em água do mar, substâncias oleosas líquidas pesadas. Além disso, o poliuretano é um material de revestimento popular, é claro que não pode funcionar em faixas de temperatura tão amplas como TPE e FEP, mas melhorou a resistência à tração, maior resistência química e pode resistir à abrasão com sucesso. Disso podemos concluir que o poliuretano é mecanicamente mais forte e a prática mostra que é muito difícil quebrá-lo/cortá-lo. Eles podem equipar perfeitamente os núcleos centrais através de estampagem. De referir ainda o poliuretano termoplástico e o polietileno clorado.Eles são os mais duráveis e caros, mas longe de serem os mais ecológicos (são amplamente utilizados em indústrias perigosas).
O cabo Ethernet industrial de par trançado também está disponível como trançado ou de núcleo único. Cabos trançados são usados na produção em larga escala exatamente da mesma maneira que seus equivalentes em escritórios - para patch cords, devido à sua flexibilidade especial. A única diferença é que eles não se limitam apenas à função de comunicação, pois existem muitas situações na produção em que o fio está em constante movimento e pode ser submetido a torções/esticamentos (por exemplo, partes móveis de robôs transportadores).
Quando um fio Ethernet industrial entra em contato com qualquer cabo de alimentação, os cabos paralelos que transportam corrente e o cabo Ethernet devem ser separados - deve haver pelo menos 20 a 30 centímetros de espaço livre entre eles. Quanto maior essa separação, mais estável será a transferência de dados. Se a linha for desenhada dentro de um tubo de metal, cada seção dessa tampa protetora deve estar firmemente conectada à próxima, criando o efeito de uma corrente inquebrável. Se você precisar colocar fios dentro dos painéis de distribuição, a distância mínima dos elementos condutores deve ser de pelo menos 3 centímetros. Neste caso, curvas fortes devem ser evitadas.
Os hubs de distribuição padrão não são usados na Ethernet industrial, pois atuarão como nada mais do que repetidores em várias portas. É melhor usar switches gerenciados especiais na linha.Os switches não gerenciáveis no campo de comutação industrial também são aceitáveis, mas os primeiros são preferíveis, embora sejam mais caros.
A Ethernet industrial tem três tipos de tráfego:
Normalmente, um cabo corporativo padrão pode atingir facilmente 100 transmissões por segundo. No entanto, em qualquer campo haverá uma certa quantidade de transferência (informações transmitidas) que não executa diretamente nenhuma função gerencial/produtiva, por exemplo, a impressora informa periodicamente seu status ao centro de controle (a grosso modo, a impressora às vezes deve relatar para o computador host que ele está pronto para trabalhar ou não pode trabalhar). Desta forma, abastecer a rede de cabos com switches gerenciáveis permitirá que os sinais sejam priorizados de acordo com sua importância, e dar mais atenção às equipes de produção prática.
Ainda hoje, a maioria dos engenheiros de rede em grandes empresas usa, por assim dizer, opções criativas, mas nem sempre eficazes para a instalação de cabos Ethernet industriais. Um exemplo vívido pode ser (já falando da língua) o método de prender fios a canos de água com fita isolante preta ou fita adesiva. No entanto, tal método, no caso de uma situação de falha, pode aumentar significativamente o custo dos reparos e contribuir para a restauração da transferência de informações em alta velocidade, longe de ser rápida.
A instalação do cabo, assim como o próprio cabo, deve obedecer às condições futuras de operação e suas especificidades.Por exemplo, um cabo projetado para uso em oficinas metalúrgicas de fundição, na montagem de transportadores automáticos de carros, provavelmente não será adequado para o trabalho em uma câmara frigorífica. Todas as informações necessárias sobre o consumível podem ser obtidas na documentação que o acompanha, que, devido aos requisitos de conformidade com o nível de certificação internacional, possui um máximo de dados sobre as características de instalação e uso. Fornecendo adequadamente à rede industrial o tipo certo de cabos, você pode reduzir qualitativamente o tempo de inatividade, bem como os custos de reparo.
É típico para um escritório típico que sua rede Ethernet seja instalada em um ambiente relativamente silencioso e limpo, onde os fios podem ser facilmente escondidos atrás de paredes, sob o piso ou no teto. Para o próprio equipamento de rede, seja ele ativo ou passivo, basta encontrar uma zona segura.
No setor industrial, a situação é completamente diferente. Todos os fios, conectores, etc. tais elementos, de fato, são uma parte inseparável do sistema de controle automatizado geral e estão permanentemente em condições ambientais difíceis. Fios Ethernet simples, mesmo os mais caros, simplesmente não podem sobreviver por muito tempo em tal ambiente. Assim, a indústria exige uma certa força de todo o campo de comutação. A partir disso, fica claro que as soluções de escritório não são adequadas para fins industriais.Os consumíveis utilizados devem ser adequados para operação em condições de atrito intenso, levar em conta a possibilidade de contato direto com combustíveis e lubrificantes, responder com calma a altas radiações eletromagnéticas, ser capazes de trabalhar em condições de temperaturas muito altas ou muito baixas, suportar com sucesso flutuações de tensão, bem como vibrações e cargas mecânicas.
Antes de comprar, você deve concluir várias etapas básicas:


Projetado para redes UTP 4 com comprimento de 35 metros, usado para construir LANs industriais cabeadas. A amostra preta é usada para colocar fora do edifício, adequada para transmitir comandos para equipamentos de produção automatizados a partir de um dispositivo de controle. A velocidade de transferência não excede 100 Mb/s. O produto é composto de alumínio cobreado, garantindo a velocidade especificada sem rebaixamentos. Em conformidade com os padrões ANSI\TIA\EIA-568-B. O kit vem com um conjunto de conectores RJ-45 com tampas, que permite fazer segmentos de par trançado do comprimento desejado na forma de patch cords. O par trançado funciona e é armazenado em ambientes internos e externos na faixa de temperatura de -40 a +75 °C. O custo recomendado para redes de varejo é de 878 rublos.

Esta é uma amostra de 4 pares, feita de fio de cobre, classificada na categoria melhorada 5E. Cada núcleo é isolado com uma camada dielétrica - polietileno de alta densidade com uma diferença de cor.Este produto é utilizado na instalação de pequenas redes em produção. É usado principalmente em salas onde o impacto da radiação eletromagnética de terceiros será mínimo. A designação do cabo UTP consiste no tipo, indicação da categoria e estrutura do núcleo, número de pares e diâmetro do núcleo condutor em mm. Se o cabo tiver condutores de acordo com o padrão americano de diâmetros, geralmente é indicado o número AWG em vez do diâmetro, onde o número 24 corresponde a um diâmetro do núcleo de aproximadamente 0,51 mm. A bainha mais típica é típica para cabos horizontais e é um tubo de plástico de PVC cinza com giz adicionado para melhor quebra durante o corte. O custo recomendado para redes de varejo é de 2200 rublos.

O núcleo deste produto é feito de material de PVC de alta resistência, resistente a dobras e ao desgaste, recomendado para transmissão de alta velocidade em ambientes agressivos. Há imunidade a super-ruído, o que garante a transmissão de sinal de alta velocidade. Ao usar material de PVC resistente ao calor muito macio, o número de dobras possíveis pode chegar a mais de 30 milhões de vezes. A amostra em si é à prova d'água, resistente a óleo, resistente ao calor (+80 Celsius), resistente a UV, retardante de chamas. O custo recomendado para redes de varejo é de 2260 rublos.

Este par trançado TWIST consiste em 4 pares trançados com diferentes alturas. Cada par consiste em dois fios de cobre 24 AWG, cada fio é isolado com isolamento de polietileno (HDPE). O revestimento externo de PVC resistente geral é bastante macio, mas o revestimento é altamente durável.
Os condutores sólidos são feitos de cobre elétrico isento de oxigênio com um diâmetro de 0,48 mm, que fornece uma largura de banda de 100 MHz e conformidade com os padrões modernos de telecomunicações. O limite de largura de banda é maior do que o do CCA (Alumínio revestido de cobre), pois o sinal viaja por todo o núcleo, não apenas pelo circuito revestido de cobre externo. Um cabo de cobre de núcleo único não tem medo de dobras, é mais resistente a quebras, em comparação com o alumínio revestido de cobre (CCA). O custo recomendado para redes de varejo é de 2500 rublos.

Essa amostra de quatro pares tem categoria 5e, é feita com base em par trançado e é projetada para uso em redes Ethernet industriais, para transmissão de dados em velocidades de até 1 Gbit / s.O produto é fabricado em design F/UTP blindado e destina-se à colocação fixa tanto no interior como no exterior de edifícios. O diâmetro do condutor é de 0,50 mm (24 AWG). A blindagem é feita de folha de alumínio de poliéster com um condutor de drenagem. A bainha externa é feita de PVC resistente a UV. A casca interna também é feita de PVC. Na bainha externa há marcas de metros do comprimento do cabo. Pode ser utilizado em sistemas com classe de proteção IP67, em ambientes industriais agressivos. O custo recomendado para redes de varejo é de 30.600 rublos.

Este é um único par trançado, 22 AWG, condutores trançados de cobre estanhado, isolamento de núcleo de polietileno, blindagem geral de folha de alumínio Beldfoil Z-Fold com dobra de curto melhorada (100% de cobertura), fio de dreno trançado incluído, bainha externa de PVC. Âmbito: nomeação industrial. É usado para implementar as funções de controle e monitoramento, transmissão de sinais de baixa frequência. Blindagem
Feito com filme de poliéster aluminizado Beldfoil Z-Fold com dobra curta aprimorada, 100% de cobertura. O custo recomendado para redes de varejo é de 53.000 rublos.

O modelo é usado em redes Ethernet Industrial, Gigabit Ethernet, 100BaseTX, 100BaseVG ANYLAN, 155ATM, 622ATM, NTSC/PAL, AES/EBU, AES51, RS-422, RJ-45. É usado em um ambiente desfavorável e saturado de ruído. Opera em frequências de até 200 MHz. Adequado para uso em ambientes agressivos e ao ar livre (CMX-Outdoor). Adequado para instalação em risers e dutos de cabos (CMR). Atende ISO/IEC 11801 Cat. 5e, ANSI/TIA/EIA 568B.2 cat. 5e, NEMA WC-63.1 cat. 5e, em conformidade com NEC / (UL): CMR, CMX-Outdoor, UL 444. O preço de varejo recomendado é de 112.700 rublos.

Este projeto de condutor é sólido, AWG - 24, diâmetro do condutor no isolamento - 0,85 mm, desvio máximo no diâmetro do condutor no isolamento - 0,05 mm, isolamento do condutor é FEP (etileno propileno fluorado) Teflon. O comprimento de uma baía completa é de 500 metros. O custo recomendado para redes de varejo é de 181.000 rublos.

O cabeamento Ethernet industrial adequado é fundamental para manter qualquer equipamento de fabricação automatizado acessível.A falha de componentes e condutores de rede é responsável por mais de 70% das falhas de rede, enquanto o SO é responsável pelos 20% restantes e os aplicativos de produção pelos demais. O custo desses componentes é mínimo comparado aos danos causados por falhas de rede, onde o custo do tempo de inatividade pode ser medido em milhares de dólares por minuto.