Промышленный ETHERNET

Принципы работы промышленного Ethernet

Все мы знакомы с Ethernet — обычным проводным соединением для офисов и домов. Например, если вы — организация и осуществляете чувствительные банковские транзакции, или у вас в офисе работает IP - телефония — конечно это Ethernet. Если вы домашний пользователь и «рубитесь в доту» или скачиваете массивные файлы, смотрите трансляции, майните биткоины — лучше всего использовать Ethernet.

В статье мы подробнее поговорим об Industrial Ethernet, который применяется в промышленности и его отличиях от обычного соединения.

Компоненты промышленного «Эзернет» намного надежнее обычного соединения. Они могут выдерживать не только экстремальные температуры, пыль и влажность, но и устойчивы к химическим и физическим нагрузкам. Поэтому они отлично подходят для применения в разных сферах промышленности, например, в нефтегазовой добыче и переработке, транспортной промышленности (железные дороги, метро, автомагистрали, морской транспорт), металлургии, горнодобывающей и химической промышленности и др. Есть примеры успешно реализованных проектов гидроэлектростанций и телекоммуникационных объектов.

Промышленный Ethernet может использоваться с различными компонентами, такими как медные кабели, оптоволокно или Wi-Fi.
Передача по медному кабелю покрывает большие расстояния без потери качества, а коммутаторы (свитчи) многократно усиливают сигналы, чтобы данные не терялись при передаче сигнала.

Промышленный «Эзернет» используется, когда нужны более надежные разъемы, кабели и, что самое важное, высокий уровень детерминированности — достигается он  в промышленном Ethernet при применении, помимо стандартного протокола Ethernet, специализированных протоколов — Profinet, EtherCAT, Modbus TCP, Ethernet Powerlink, Ether/IP.

---

Для справки:

Детерминированность (от лат. determinans — определяющий) — определяемость.

Детерминированность в решении какой-либо практической задачи или в алгоритме означает, что способ решения задачи определён однозначно в виде последовательности шагов. На любом шаге не допускаются никакие двусмысленности или недомолвки.
«При применении алгоритма к одним и тем же исходным данным должен получаться всегда один и тот же результат, поэтому, например, процесс преобразования информации, в котором участвует бросание монеты, не является детерминированным и не может быть назван алгоритмом».

---

Ethernet сам по себе не является детерминированным, но для применения сетей в промышленных средах детерминированность необходима. Протоколы промышленного Ethernet, такие как PROFINET и EtherCAT, вносят изменения в стандартный протокол Ethernet, чтобы не только обеспечить надежность отправки и приема данных технологических процессов, но и гарантировать, что эти данные будут отправлены и приняты именно в тот момент, когда они будут необходимы для выполнения определенных операций. При этом нужна гарантия того, что данные будут доставлены несмотря ни на что. 

Это связано с тем, что потеря информации или задержка в передаче данных между оборудованием в промышленных условиях может привести к серьезному сбою в технологическом процессе. Такая передача информации в режиме реального времени часто является основным решающим фактором при выборе Ethernet-решения. При этом компания должна оценить свои потребности и определить, какое Ethernet-решение лучше подойдет для удовлетворения требований. 

ETHERLINE®  

Системы Ethernet LAPP позволяют использовать одну систему связи во всех областях предприятия. Этим системам требуется меньше интерфейсов для подключения неограниченного количества местоположений. Продукты ETHERLINE® — переключатели, маршрутизаторы, кабели, соединители и аксессуары для полной защиты и высокой работоспособности — предлагают наибольшие преимущества для коммерческих систем fieldbus.

Линия продуктов ETHERLINE® обеспечивает надежный контроль в реальном времени на автоматизированных промышленных объектах всех типов и размеров.

Преимущества:

• Прочный  и долговечный — разработан для работы в суровых химических и механических средах;
• Доступны безгалогенные версии;
• Международные сертификаты; 
• Высокая скорость передачи данных для быстрого обмена информацией;
• Повышенная эффективность и рабочий процесс;
• Доступ к данным и приложениям в масштабах компании;
• Лучший мониторинг и контроль для оптимизации производственных процессов;
• Простые, неограниченные возможности расширения;
• Быстрый монтаж благодаря технологии соединения с RJ45 или M12;
• Динамическая регулировка полосы пропускания с 10/100 Мбит / с, от 1 Гбит до текущих 10 Гбит / с.

Кабели ETHERLINE® Industrial  Ethernet легко работают в средах, требующих более прочных и надежных разъемов и кабелей, большей гибкости и меньшего времени отклика. Эти системы LAPP состоят из прочных и надежных кабелей и соединительных компонентов для пассивных сетевых технологий. Технология промышленного Ethernet  LAPP ETHERLINE® обеспечивает эффективное решение практически для любого приложения.

ETHERLINE® предлагает полный спектр кабелей CAT.5 - CAT.7 и варианты подключения по нескольким протоколам. Они также доступны во всем: от стационарного кабеля, гибкого кабеля и кабеля с постоянной гибкостью до кабелей с пределом прочности на кручение.

Категории промышленных кабелей Ethernet:

PROFINET® FAST CONNECT

Это система быстрого монтажа для Industrial Ethernet кабельных сетей в офисных и промышленных условиях.

Fast Connect (FC) облегчает монтаж коннектора благодаря специально разработанной внутренней оболочке и разделительной крестовине вместо парного экранирования. Это значительно сокращает время сборки и при этом обеспечивает выполнение все требований к экранированию и эксплуатации. Сложное четырехкратное удаление парного экранирования больше не требуется. Используя соответствующий инструмент, изоляция может быть снята непосредственно с жил витой пары.

Industrial Ethernet Fast Connect является техникой для быстрого легкого монтажа 4-х и 8-ми жильных кабелей Industrial Ethernet FC.

Преимущества Fast Connection:

• Снижение времени монтажа за счет быстрого удаления изоляции и внешнего экрана кабеля FC.
• Удобное выполнение операций разделки кабеля с помощью специального устройства.
• Надежный контакт с экраном и защита от тяговых усилий с помощью крышки с винтовым креплением.
• Предотвращение ошибок в монтаже за счет использования цветовой маркировки жил.

Подведем немного выводы: основной целью любого производственного предприятия является непрерывная работа и постоянная оптимизация для увеличения производительности и сокращения издержек. Внедрение Industrial Ethernet — технологий позволит полностью автоматизировать промышленные процессы и контролировать их работу, оперативно реагируя на любые изменения. Автоматизированные системы управления на базе промышленного Ethernet — это возможность ускорить работу предприятия, повысить его надежность, безопасность и прибыльность.