Protocoale de date standard ETHERNET

În Europa, PROFINET este cel mai folosit standard deschis de Ethernet industrial pentru toate domeniile tehnologiei de automatizare industrială. Acest tip de sistem de comunicație permite schimbul de date în timp real între  controlere și dispozitivele din câmp ce utilizează Ethernet industrial. PROFINET este succesorul PROFIBUS-ului, un standard de protocol fieldbus care este standardizat de organizația de utilizatori PROFIBUS & PROFINET International (PI). LAPP joacă un rol activ în dezvoltarea continuă a PROFINET-ului. Funcționând la frecvențe superioare celor folosite de PROFIBUS, protocolul PROFINET permite transferul unor volume mult mai mari de date.

Varianta RT (Real Time) a PROFINET-ului permite comunicația între controlere și dispozitivele din câmp în timp real, cu o latență de doar 10 milisecunde. Pentru a face acest lucru, nu este nevoie de cerințe suplimentare pentru componentele rețelei. Timpii ciclului pentru schimbul de date, fără nicio sincronizare a ceasului, sunt de aprox. 10 milisecunde. Varianta RT este utilizată, de exemplu, în sistemele Input / Output (I/O) care gestionează datele de intrare de la senzori și comenzile trimise către elementele de execuție, aflate la distanță.

Când vine vorba de aplicații speciale care necesită sincronizarea ceasului, de exemplu, sincronizarea servomotoarelor, este esențială  utilizarea comunicării izocrone între controlere și dispozitivele din câmp. În acest caz , este folosită varianta IRT (Isochronous Real Time) a PROFINET-ului. Rețelele IRT impun cerințe suplimentare asupra hardware-ului, iar switch-urile standard de Ethernet nu mai sunt permise. Întârzierea maximă a semnalelor este mai mica de 1 milisecundă.

Cabluri de cupru

Cablurile de cupru conforme PROFINET produse de LAPP în gama ETHERLINE® au inscripția „PN” sau „PNA”, „PNB” sau „PNC”, și indică, încă de la prima vedere, că sunt potrivite pentru aplicații PROFINET cu specificații (A = instalație fixă, B = instalație flexibilă sau C = instalații cu îndoire continuă, instalație care implică torsiune sau altele). În funcție de tipul de aplicație în cauză, pentru cablarea PROFINET sunt utilizate diferite tipuri de cabluri: fie cabluri cu 2 perechi torsadate care permit 100 Mbit/s, fie cabluri cu 4 perechi torsadate care permit performanțe la nivel Gigabit.

• Cabluri cat. 5
• Cabluri cat. 6A
• Cabluri cat. 7

Conectori
Puteți găsi conectori PROFINET potriviți pentru conectarea dispozitivelor dvs. de teren (conectori RJ45 și M12, cu codare D sau X) în gama EPIC^® DATA.

• RJ45 cu montare pe șantier
• Adaptor pentru montare conector RJ45 pe șină Omega
• Cuplă RJ45
• M12D
• M12X

Patchcorduri
Aceste cabluri de date pre-asamblate, inclusiv conectori, completează portofoliul LAPP și sunt disponibile direct ca o soluție completă pentru utilizare în aplicațiile PROFINET. Acest lucru vă ajută la eficientizarea timpului, respectiv nu mai este nevoie să alocați timp asamblării, și previne diferențele de calitate a conexiunii chiar contribuind la obținerea unei clase de protecție mai mare decât se poate obține folosind conectori configurabili.

• Patchcorduri Cat. 5

Switch-uri
Când vine vorba de conectarea cablurilor, seria ETHERLINE® ACCESS poate oferi diverse switch-uri pentru standardul Ethernet compacte pentru PROFINET (clasa de conformitate CC-B).

• Switch-uri setabile pentru sisteme PROFINET

Cabluri de fibră optică

Pe lângă aceste cabluri de cupru, sistemele PROFINET folosesc adesea și cabluri de fibră optică, deoarece ele sunt rezistente la interferențe electromagnetice și permit transferul datelor pe distanțe mai lungi. Cablurile de fibră optică compatibile PROFINET sunt disponibile în gama HITRONIC^® atât ca versiune POF cât și PCF. Puteți alege dintre cele două modele diferite de manta exterioară, ținând cont de mediului industrial și agresiunea specifice aplicației dumneavoastră.

• Cabluri de fibră optică din fibră optică polimerică (POF) pentru aplicații de tip B sau C ( B = flexibilă sau C=superflexibilă, versiunea cablu cu fibră duplex
• Cabluri de fibră optică cu fibră de sticlă placată cu plastic (PCF) pentru aplicații de tip B sau C, versiunea cablu cu fibră duplex

Conectori

Gama HITRONIC^® include conectori potriviți pentru cablul dumneavoastră duplex, care permite utilizarea cablurilor de fibră optică pentru cablarea de date PROFINET.

• Conectori pentru fibre POF
• Conectori pentru fibre PCF

LAPP combină următoarele standarde de protocol Ethernet industrial (descrise mai jos) în categorii pentru cabluri de cupru, cabluri de fibră optică și componente: Modbus TCP, EtherNET/IP, CC-Link IE și POWERLINK. Acestea pot fi găsite în catalog sau on-line la sfârșitul următoarelor standarde de protocol Ethernet industrial.

Modbus TCP este omologul Ethernet al sistemului Modbus fieldbus, care a fost dezvoltat pentru a permite comunicarea serială între dispozitive și este independent de substratul fizic (cupru sau fibră optică). Pentru a facilita comunicarea Ethernet în aplicațiile de automatizare, protocolul de transport TCP/IP, mediul de transfer Ethernet (cu ratele sale de transfer mai mari) și protocolul actual de aplicație Modbus au fost combinate pentru a crea un sistem foarte deschis care a devenit acum unul dintre standardele des utilizate pentru procesele de automatizare.

Ca atare, tehnologia Modbus TCP poate fi considerată o soluție fieldbus-on-Ethernet, care permite schimbul de mesaje între unul sau mai mulți clienți și unul sau mai multe servere cu diferite topologii de magistrală și rețea. Ca parte a acestuia, echipamentul poate prelua, simultan, ambele roluri, poate comunica în paralel și poate trimite numeroase întrebări/răspunsuri. Modbus TCP este întreținut de către organizația Modbus.

Vă rugăm să rețineți că Modbus TCP necesită cabluri de cupru cu cel puțin 4 perechi torsadate (Cat. 6 sau mai mare).

EtherNET/IP este un sistem industrial de magistrală de date pentru utilizare în sisteme de control și automatizare și este din ce în ce mai folosit în zona americană.

EtherNET/IP funcționează folosind hardware standard Ethernet și utilizează protocoalele de transport TCP/IP și UDP. De asemenea, utilizează protocolul de aplicație CIP (Common Industrial Protocol), care constituie stratul de aplicație din rețea. Un avantaj esențial oferit de acest standard industrial deschis este că modul ușor de integrare a dispozitivelor existente de teren cu o interfață serială RS. Serviciile de comunicații furnizează aplicației de automatizare date ciclice și critice de timp de la nivel de teren.

Cu toate acestea, deoarece astfel de rețele sunt capabile să atingă timpi de ciclu de „doar” în jur de 10 ms, standardul de comunicație nu este, prin el însuși, potrivit pentru a face față cerințelor exigente în timp real ale funcționării servo izocrone (< 1 ms). Pentru aplicațiile care necesită sincronizarea ceasului, protocolul a fost, prin urmare, extins pentru a include MotionSync și CIPSync.

EtherNET/IP este menținut și dezvoltat în continuare de Open DeviceNet Vendor Association (ODVA).

LAPP este membru al ODVA și joacă un rol activ în dezvoltarea continuă a sistemului EtherNET/IP.

În Asia, CC-Link IE este standardul de succes bazat pe Ethernet pentru sistemul de magistrală de câmp CC-Link. În aplicațiile industriale în care CC-Link își atinge limitele ca sistem fieldbus, varianta mai puternică CC-Link Industrial Ethernet este utilizată pentru a gestiona volume considerabil mai mari de date. Acest standard pentru transferul de date de mare viteză, care oferă performanță la nivel de Gbit, furnizează protocoale în timp real și poate conecta în prezent până la 120 de dispozitive într-o rețea. CC-Link IE este disponibil în versiuni inclusiv CC-Link IE Field (pentru schimbul de date la nivel de câmp), CC-Link IE Control (pentru schimbul de date la nivel de controler), CC-Link IE Safety (pentru conectarea controlerelor de siguranță pentru o comunicație sigură ) și CC-Link IE Field Motion (pentru sincronizarea servomotoarelor).

LAPP este membru al organizației de utilizatori CLPA (CC-Link Partner Association) și joacă un rol activ în dezvoltarea continuă a standardului. Multe dintre componentele oferite mai jos au fost certificate în conformitate cu specificațiile CLPA.

POWERLINK este o îmbunătățire a protocolului deschis al tehnologiei de bază Ethernet.  În prezent, este cel mai important sistem Ethernet în timp real utilizat în tehnologia de automatizare. În cadrul acestei rețele, cicluri izocrone cu un timp de ciclu < 200 µs și o precizie de sincronizare < 1 µs sunt atinse pentru schimbul de date determinist, până la 240 de noduri sunt sincronizate precis între ele, sunt integrate diferite tipuri de rețea, iar topologia poate fi aleasă liber. De asemenea, a fost stabilită o fereastră de timp pentru datele, care nu sunt critice în timp, legate de configurația sau diagnosticarea dispozitivului. POWERLINK profită de protocoalele bazate pe IP, cum ar fi UDP și TCP, precum și de profilurile CANopen. Acest lucru, desigur, asigură și interoperabilitatea IT. Nu este necesar hardware special pentru nodurile master și slave (noduri de gestionare și noduri controlate).

POWERLINK este dezvoltat în continuare de EPSG (Ethernet POWERLINK Standardization Group).

Cabluri de cupru, conectori și  patchcorduri

Când selectați componentele, vă rugăm să rețineți că un conector din clasa de frecvență inferioară va restricționa proprietățile de transfer ale unui cablu din clasa de frecvență superioară (ambele trebuie să fie din aceeași clasă sau conectorii trebuie să fie din clase superioare).

• Cabluri și conectori Cat. 5/5e
• Cabluri Cat. 6
• Cabluri Cat. 6A
• Cabluri Cat. 7

Switch-uri

• Switch-uri setabile sau nesetabile

Cabluri de fibră optică

În loc de cabluri de cupru, sistemele de comunicații industriale folosesc adesea și cabluri de fibră optică, deoarece acestea sunt rezistente la interferențe electromagnetice și permit un transfer îmbunătățit de date pe distanțe mai lungi. Gama HITRONIC® include cabluri de fibră optică potrivite pentru standardele de protocol Modbus TCP, EtherNET/IP, CC-Link IE și POWERLINK în versiunea GOF. Puteți alege între cabluri de fibră monomod (SM) sau multimod (MM) în funcție de mediul industrial, lungimea de undă și calea de transmisie în cauză.

• Cabluri de fibră optică realizate din fibră optică de sticlă (GOF), Singlemode sau Multimode

Conectori

Dacă aveți experiența necesară în procesarea cablurilor de fibră optică,  LAPP vă poate furniza conectori LC, SC, ST și FC de tip GOF potriviti în diferite clase.

• Conectori

Pigtails, patchcorduri de fibră optică și trunchiuri de fibră optică

Pentru a vă asigura că obțineți cablul din fibră de sticlă ideal preasamblat care oferă o calitate optimă a fibrei, puteți alege dintr-o gamă largă de accesorii. Acestea pot fi pigtail-uri echipate cu conectori pe o parte pentru conectarea la un cablu de instalare existent prin sudură sau  patchcorduri echipate cu conectori pe ambele părți pentru conectarea directă a două componente optice active.

Alternativ, ne puteți contacta și pentru a obține un ansamblu personalizat de cablu de fibră optică (sistem trunchi). Veți beneficia apoi de un sistem de cablare gata de conectare ce va reduce semnificativ munca necesară la fața locului.

• Pigtail SIMPLEX la set de 12, lungime standard de 2 m
• Patchcorduri individuale DUPLEX, lungime standard de 2 m
• Sisteme de trunchi optic, disponibile la cerere

Switch-uri optice

Pentru a interconecta sigur și fiabil diferitele componente la un sistem Ethernet industrial, componentele de rețea active sunt necesare și în rețelele din fibră de sticlă. Cele două switch-uri LAPP gestionate cu porturi SFP pentru conectarea cablurilor de fibră optică sunt disponibile într-o versiune de 100 Mbit/s sau 1 Gbit/s, pentru transfer de date singlemode sau multimode.

Switch-urile cu port pentru cablu de fibră optică pentru cabluri de fibră de sticlă vor fi disponibile în curând.