Wszystko dla Ethernetu
Rozwiązania dla Ethernetu przemysłowego
Ethernet jest pierwszym wyborem, jeśli chodzi o przesyłanie danych w zastosowaniach przemysłowych. Dowiedz się więcej o ofercie HARTING do Ethernetu przemysłowego.
W SKRÓCIE: ROZWIĄZANIA PRZEMYSŁOWE HARTING Z OBSZARU ETHERNETU PRZEMYSŁOWEGO
SKOCZ DO
- Kompletny przewodnik PDF po sieci Ethernet
- RJ45
- ix Industrial
- Ethernet jednoparowy T1 Industrial
- preLink®
- M12 i M8
- Przemysłowe przełączniki Ethernet
- Han® Modular
- Han® 1A
- Han® 3A
- Materiały na temat Ethernetu przemysłowego
- Czym jest Ethernet przemysłowy?
- 3 kroki do najlepszego rozwiązania dla sieci Ethernet
Ethernet staje się uniwersalnym protokołem komunikacyjnym w coraz większej ilości dziedzin. Poznaj ofertę firmy HARTING w zakresie produktów do łączenia i okablowania dla Ethernetu przemysłowego.
Kompletny przewodnik PDF dotyczący łączności Ethernet
Ten poręczny przewodnik wyboru PDF stanowi pełny przegląd ogromnej gamy produktów HARTING na dużym rynku łączności dla Ethernetu przemysłowego.
Interfejs ethernetowy RJ Industrial®
RJ 45 do trudnych warunków przemysłowych: nasze nowe złącze RJ Industrial® jest absolutnie wytrzymałe i niezawodne, a w wydaniu "Multifeature" posiada zintegrowane narzędzia tnące do szybkiego i łatwego montażu. Dzięki temu można zaoszczędzić do 25% czasu podczas instalacji infrastruktury Ethernet. Dowiedz się więcej o rozwiązaniach RJ Industrial® w szczegółach...
Dostępne jako: ZŁĄCZE KABLOWE | WIĄZKA KABLOWA | STRONA URZĄDZENIA
- Skrócenie czasu instalacji o ponad 25%
- Kompatybilność z PoE (IEEE802.3af), PoE+ (IEEE802.3at), PoE++ (IEEE802.3bt)
- Kompatybilność z wszystkimi rodzajami przewodów
- Wytrzymałość i elastyczność dzięki różnym wyprowadzeniom kabla
ix Industrial® - zminiaturyzowany interfejs dla przemysłowej sieci ethernet
Ze względu na 70% mniejsze gniazdo urządzenia w porównaniu z dobrze znanym RJ45, złącze ix Industrial® oferuje idealny, znormalizowany interfejs dla Ethernetu gigabitowego. W połączeniu z doskonałym ekranowaniem, wytrzymałością i wyjątkową wydajnością złącze ix Industrial® jest idealnym wyborem dla zminiaturyzowanych urządzeń. Dowiedz się więcej o rozwiązaniu i technologii ix Industrial® w szczegółach...
Dostępne jako: ZŁĄCZE KABLOWE | WIĄZKA KABLOWA | STRONA URZĄDZENIA
- 70% bardziej kompaktowe niż RJ45
- Prędkość transmisji do 10 Gbit/s
- Ekranowanie 360°
- Wytrzymałe, doskonała odporność na wstrząsy
- Kontakty ekranujące THR zapewniające wytrzymałość mechaniczną
T1 Industrial - Ethernet jednoparowy
Transmisja w sieci Ethernet za pomocą tylko jednej pary przewodów miedzianych. SPE to doskonała technologia do podłączenia urządzeń obiektowych do sieci Ethernet. Technologia ethernetu jednoparowego jest szybka, pozwala oszczędzić miejsce, jest ekonomiczna i gotowa do wdrożenia. Wyposażenie prostych czujników, kamer i innych urządzeń w interfejsy Ethernet pozycjonuje SPE jako siłę napędową takich obszarów jak Przemysł zintegrowany i IIoT. Dowiedz się więcej o technologii Ethernetu jednoparowego...
Dostępne jako: ZŁĄCZE KABLOWE | WIĄZKA KABLOWA | STRONA URZĄDZENIA
- Łączność dla Ethernetu jednoparowego zgodna z normą IEC 63171-6
- Pozwala na wdrażanie rozwiązań IIoT
- Zasilanie przez przewód danych (4 A /DC 60 V)
- Do 10 Gbit/s
- ekranowanie 360°
preLink®
System preLink® to uniwersalne, szybkie i proste rozwiązanie okablowania dla przemysłu, automatyki budynkowej i IT. Jest to również rozwiązanie, które z równą skutecznością może być wykorzystywane do wszystkich zastosowań. Dowiedz się więcej o rozwiązaniu i technologii preLink® w szczegółach...
Dostępne jako: ZŁĄCZE KABLOWE | WIĄZKA KABLOWA | STRONA URZĄDZENIA
- 100% niezawodności i prosty proces montażu
- Rozwiązanie modułowe dla M12 i RJ45
- Szybkie okablowanie
- Kat.6A: 10 Gbit/s, 500 MHz
- Zgodność z portami PoE i PoE+
Złącze okrągłe M12 i M8
Interfejsy M8 i M12 łączą w sobie trzy ważne zalety w zastosowaniach z Ethernetem przemysłowym w porównaniu ze znanym interfejsem RJ: wysoki stopień ochrony IP, bardzo małe wymagania przestrzenne oraz odporny na wibracje system kontaktów męskich/żeńskich. Zastosowanie: w okablowaniu budynków przemysłowych, budowie maszyn, szczególnie w zastosowaniach kolejowych.
Dostępne jako: ZŁĄCZE KABLOWE | WIĄZKA KABLOWA | STRONA URZĄDZENIA
- M12 z D-kodowaniem i X-kodowaniem | M8 z D-kodowaniem
- Systemy połączeń do montażu na miejscu
- Mechanizmy szybkiego blokowania PushPull
- Bardzo wytrzymały system kontaktów męskich/żeńskich Solidna metalowa obudowa
Przemysłowe przełączniki Ethernet
W ofercie niezarządzalnych przełączników Ethernet z serii Ha-VIS eCon pojawiły się teraz kolejne nowe modele do efektywnej konfiguracji i rozbudowy sieci ethernetowych. Dowiedz się więcej o przemysłowych przełącznikach Ethernet...
- Unikalna różnorodność - ponad 200 wersji
- Kompaktowa, mocna konstrukcja
- Zintegrowany standard PoE+
- Rozszerzony zakres temperatur
- Ethernet szybki i gigabitowy
- Energooszczędność
- Dostępne dla RJ45, ix Industrial®, M12, SPE i światłowodów
Han-Modular® - Standard rynkowy dla modułowych złączy przemysłowych
Seria Han-Modular® jest przeznaczona do łączenia zasilania, danych i sygnałów w jednym złączu. Multifunkcyjny system wkładów, kontaktów, ramek, obudów wtyczek i gniazd, a także akcesoriów spełnia indywidualne wymagania klienta. Klient może wybierać spośród ponad 100 różnych modułów złączy.
Nadają się one do różnych mediów transmisyjnych i obejmują różne techniki przyłączania, ale także kilka rozwiązań dla transmisji danych (np. Han-Quintax® (kat. 5), moduł Han Megabit (2 x kat. 5) i moduł Han Gigabit (kat. 6a i kat. 8.2)).Opatentowana rama zawiasowa Han-Modular® umożliwia konfigurację wszystkich modułów w powszechnie stosowanych obudowach wtyczek i obudowach Han®dla wszystkich rodzajów trudnych środowisk.
- Mniejsze nakłady na czas instalacji i przestoje w produkcji dzięki połączeniu różnych linii w jednym złączu
- Oszczędność kosztów dzięki znacznemu zmniejszeniu wymagań przestrzennych i masy
- Łatwe możliwości rozbudowy zapewniają idealne rozwiązanie dla aktualnej i przyszłej bezpiecznej konstrukcji.
Han® 1A - kompaktowe, solidne i wszechstronne
Po raz pierwszy złącze Han® 1A firmy HARTING zapewnia kompaktowe, niedrogie złącze, które może być stosowane w sterownikach, małych napędach i szafach sterowniczych, a także może być instalowane w terenie. W ramach tej bardzo kompaktowej i zoptymalizowanej kosztowo rodziny produktów HARTING oferuje obecnie wkładki M12 z D-kodowaniem i M12 z X-kodowaniem dla różnych obszarów zastosowań.
- Najmniejsze złącze Han®: Do 30% mniejsze niż Han® 3 A
- Wszechstronne zastosowanie: Przesyłanie danych, sygnałów i mocy
- Bardzo elastyczny: System modułowy dla zastosowań IP20 i IP65
- Szybsza instalacja: Szybkie połączenie dzięki technologii zatrzaskowej
- Obniżone koszty: Przystępne cenowo złącze instalacyjne
Han® 3A - kompaktowe złącze do trudnych warunków pracy
Ze względu na wytrzymałość i wszechstronność, złącze przemysłowe Han® 3A jest stosowane i uznawane w dziedzinie maszyn, robotyki, transportu i energii. Znajdziesz tu wersję, która spełni wszystkie Twoje potrzeby związane z zastosowaniem w trudnych warunkach przemysłowych.. Wkładki kontaktowe Han® 3 A RJ45 są dostępne dla różnych prędkości transmisji Ethernet dla wszystkich typów aplikacji.
- Elastyczny system złączy kompaktowych do różnych zastosowań i wymagań montażowych (np. wersje kątowe)
- Obudowy wtyczek i obudowy o różnych powierzchniach (od wysokowydajnego tworzywa sztucznego do stali nierdzewnej)
- Odpowiednie się do różnych technologii przyłączania
Czym jest Ethernet i Ethernet przemysłowy?
Wizja jednolitego standardu protokołów do komunikacji z chmury do każdego czujnika przejawia się poprzez wykorzystanie Ethernetu jako uniwersalnego protokołu komunikacyjnego, a IIoT staje się coraz bardziej rzeczywistością.
Ale czym jest Ethernet, co się za nim kryje i jakie są szczególne cechy wykorzystania Ethernetu w przemyśle. Dowiedz się więcej o sieci Ethernet w kolejnych punktach.
Początek - z Hawajów na cały świat
Na początku lat 70. na Hawajach uruchomiono ALOHAnet, pierwszą na świecie radiową sieć transmisji danych. W 1970 roku profesor Uniwersytetu w Honolulu, Norman Abramson, szukał taniego rozwiązania komunikacyjnego dla różnych lokalizacji uniwersytetu na sąsiednich wyspach.
Ten pierwszy protokół, który wysyłał pakiety danych przez dwa pasma częstotliwości w sposób losowy w celu uniknięcia kolizji, stanowił podstawę tego, co później stało się Ethernetem. Niewiele osób mogło wówczas przypuszczać, że to osiągnięcie, nazwane ALOHAnet, stanie się kiedyś podstawą komunikacji dla międzynarodowej produkcji przemysłowej. Dziś produkcja przemysłowa nie może się już obyć bez wszechobecnego Ethernetu. Wymagania dotyczące transmisji danych w środowiskach automatyki stale rosną i są ilościowo odzwierciedlone w liczbie zainstalowanych węzłów Ethernet. Obecnie Ethernet w swoich wariantach przemysłowych stał się najczęściej stosowanym standardem komunikacyjnym w zakładach przemysłowych - i tendencja ta stale rośnie. To sprawia, że niezawodna infrastruktura interfejsów i okablowania stają się jeszcze ważniejsze.
Ethernet zamienia się w IIoT
Internet Rzeczy - opisuje połączenie w sieć wirtualnych i rzeczywistych obiektów fizycznych w celu umożliwienia ich współdziałania z wykorzystaniem technologii informatycznych i komunikacyjnych. Obiekty w naszym codziennym życiu zyskują cyfrowe atrybuty, stając się prawdziwymi obiektami fizycznymi, które mogą być także obecne w sieciach cyfrowych. Proces ten odbywa się również w zastosowaniach przemysłowych, gdzie nazywany jest Przemysłowym Internetem Rzeczy (z ang. IIoT).
Coraz więcej komponentów przemysłowych zyskuje miano inteligentnych. Jednak nie są one już ograniczone do górnych poziomów wewnętrznych sieci firmowych, jak to było kiedyś. Protokoły ethernetowe są w ostatnich latach coraz częściej łączone z systemami chmurowymi, ale coś zaczyna się dziać również na poziomie obiektów. W tym przypadku Ethernet jednoparowy (w skrócie SPE) jest nową "warstwą fizyczną", która odpowiada za "ostatnią prostą", doprowadzając Ethernet bezpośrednio do czujników.
Intensywniejsze gromadzenie, ocena i wykorzystanie danych stwarza potrzebę stworzenia silniejszej infrastruktury. Jednocześnie oczekuje się, że infrastruktura ta będzie zajmować mniej miejsca i zużywać mniej zasobów. Wydajność jest tu słowem kluczowym, ponieważ w sieciach pojawia się coraz więcej czujników z coraz większym zapotrzebowaniem na pasmo. Potrzebne są nowe technologie sprzętowe.
Automatyka i IT łączą się w automatykę
Równocześnie środowiska automatyki łączą się z dotychczas odrębnym światem IT. Celem jest praktyczne przetworzenie zwiększonej ilości danych ze wszystkich obszarów przedsiębiorstwa i wykorzystanie ich w sprytnych algorytmach. Celem automatyzacji zawsze było zwiększenie elastyczności i produktywności. Połączenie wszystkich maszyn przemysłowych ze sobą i z IT umożliwia wizualizację danych uzyskanych z maszyn, a jednocześnie pozwala na prognozowanie przy użyciu inteligentnych ocen. Jaki etap procesu wymaga udoskonalenia? Gdzie kryje się potencjał optymalizacji?
Wspierana przez IT ocena danych otwiera zupełnie nowe możliwości optymalizacji. Cyfryzacja na poziomie obiektu przynosi również zupełnie nowe modele biznesowe lub usługi, które wcześniej były nie do pomyślenia. Modele pay-per-part lub programowa aktywacja dodatkowych funkcji w maszynach to tylko dwa przykłady.
Poza tym operatorzy instalacji mogą na bieżąco śledzić swoje procesy na całym świecie. Dla wszystkich tych zmian protokół Ethernet jest językiem jednoczącym, który umożliwia tę konwergencję. Staje się również jasne, jak ważne jest konsekwentne przeprowadzanie tej fuzji w każdym szczególe. Ethernet z chmury do czujnika - tak można wdrożyć prawdziwe IIoT. Odejście od systemów analogowych i magistrali obiektowych na rzecz protokołów Ethernet pojawia się regularnie w corocznie publikowanych opracowaniach dotyczących sieci przemysłowych HMS. Badania te pokazują rozkład rynkowy nowych węzłów komunikacyjnych w sieciach przemysłowych. Podczas gdy zaledwie pięć lat temu, w 2016 r., udział protokołów Ethernet wynosił 38%, w 2021 r. wzrośnie on do 65%. Tymczasem całkowity udział systemów fieldbus zmniejszył się o 30%.
Tendencja do stosowania jednolitego protokołu dla wszystkich obszarów biznesowych nie słabnie. Ale jak to wpłynęło na wybór infrastruktury i interfejsów? Które złącze jest odpowiednie dla danego zastosowania? Kiedy konieczne jest zastosowanie rozwiązania klasy przemysłowej? Które rozwiązania są doskonałe dziś, ale jutro mogą być przestarzałe?
Kluczowy czynnik - miedź
Słowo "miedź" (cuprum) wywodzi się od greckiego słowa Cyprium i oznacza coś w rodzaju "rudy z greckiej wyspy Cypr". Zgodnie z tradycją, to właśnie tam po raz pierwszy wydobyto je i stąd wzięła się jej nazwa. Jako doskonały przewodnik elektryczny, dostępny w wystarczających ilościach, jest standardem dla transmisji wszelkiego rodzaju prądów.
Tak jest również w przypadku przewodów do transmisji danych w sieciach Ethernet. W ciągu dziesięcioleci ustanowiono nowe standardy w zakresie prędkości przesyłowych, które wcześniej uważano za niemożliwe. Dzięki przemyślanemu skręcaniu par przewodów i efektywnym koncepcjom ekranowania możliwa jest obecnie transmisja z prędkością do 40 Gbit/s, co odpowiada standardowi kat. 8.1/8.2. Znajdują się tu cztery pary skręconych przewodów miedzianych, które w sumie składają się na osiem przewodów przesyłających dane. To dzieli strumień danych na kilka ścieżek. Wspomniane wcześniej splotki i ekranowanie umożliwiają osiąganie wysokich częstotliwości, jednak obecnie możliwe częstotliwości są lub były wyczerpane. Najnowsze osiągnięcia w dziedzinie jednoparowego Ethernetu otwierają nowe możliwości w tym zakresie, ale o tym później.
Alternatywny środek komunikacji
Wielokrotnie powtarzano, że miedź jako środek komunikacyjny zostanie w przewidywalnej przyszłości zastąpiona przez alternatywne opcje transmisji. Ale czy miedź rzeczywiście traci swoją pozycję, czy raczej stanie się podstawą dla wszystkich planów IIoT? Transmisja elektryczna jest wspólnym czynnikiem dla wszystkich rozwiązań opartych na miedzi. Wyznacza to fizyczne limity częstotliwości użytkowych i długości transmisji. 1/10/25/40 Gbit/s na 100 metrach jest znanym limitem dla Ethernetu przez przewód miedziany.
Aby obejść to ograniczenie zarówno w odniesieniu do szybkości transmisji, jak i jej długości, a także do łączenia systemów mobilnych z Ethernetem, w równej mierze obok bezprzewodowych systemów radiowych używa się światłowodów. Od kilku lat światłowody i WLAN są uważane za nośniki komunikacyjne przyszłości, które zastąpią tradycyjny przewód. Ale czy aby na pewno?
Trzeba przyznać: dzięki światłowodom można przesyłać duże prędkości danych na odległości wielu kilometrów, i to bez skomplikowanego ekranowania w celu kontroli EMC. WLAN łączy gigabitową transmisję z potencjałem mobilności uniezależnionej od stałego okablowania. Jeśli mam już zainstalowany punkt dostępowy WLAN, nowe urządzenia są szybko podłączane bezprzewodowo. Do tego czasu jednak instalacja punktu dostępowego, który również musi mieć połączenie kablowe, jest kosztowna. Niestety, użytkownik musi pogodzić się z kilkoma zdecydowanymi wadami tych technologii. Włókna optyczne muszą być podłączane w bardzo czystych warunkach, aby uniknąć tłumienia sygnału spowodowanego zanieczyszczeniami. Podobnie, oprócz danych nie można przesyłać żadnych napięć zasilających. Urządzenie nadal wymaga dodatkowego okablowania miedzianego do zasilania.
To samo dotyczy urządzeń WLAN. Rozwiązania mobilne często opierają się na akumulatorach lub zasilaniu za pomocą kabla miedzianego, co w ostatecznym rozrachunku niweczy korzyści płynące z mobilności. Kolejną kwestią jest wpływ akumulatorów na środowisko naturalne, na które zwraca się dziś coraz większą uwagę. Ponadto należy wziąć pod uwagę szereg innych kwestii: transmisja w czasie rzeczywistym nie jest gwarantowana, a szybkość transmisji danych zmniejsza się w zależności od lokalizacji i liczby odbiorców. Jak bezpieczne są moje dane przesyłane bezprzewodowo i jak wysokie jest narażenie na promieniowanie w obszarach wrażliwych? Są to kwestie, które można spokojnie pominąć, stosując klasyczny przewód miedziany. Ethernet przez cztery lub osiem przewodów oferuje do 100 W mocy zasilania w urządzeniu poprzez Power over Ethernet (PoE) i w wielu przypadkach sprawia, że dodatkowy zasilacz nie jest konieczny. Jeśli zastosowanie na to pozwala, zawsze preferowane jest rozwiązanie z jednym przewodem. Funkcja ta sprawdza się szczególnie w ciasnych warunkach obiektowych. Wraz z rozwojem IIoT coraz więcej inteligentnych czujników i innych elementów jest przenoszonych do maszyn i wymaga kompaktowego połączenia zasilania i przesyłu danych. Jedno nowe rozwiązanie
TRZY KROKI DO ODPOWIEDNIEGO INTERFEJSU ETHERNETOWEGO
1. JAKA PRĘDKOŚĆ JEST WYMAGANA?
Jakiej prędkości transmisji danych wymaga konkretne zastosowanie. Czy wystarczy szybki Ethernet, czy potrzebny jest Ethernet gigabitowy? Z tego powodu konieczne jest zaprojektowanie technologii przyłączeniowej i okablowania albo w dwóch parach dla szybkiego Ethernetu (do 100 Mbit/s), albo w czterech parach dla Ethernetu gigabitowego.
Kompaktowy czujnik wizyjny ze zgodnością PROFINET
Te czujniki wizyjne dostarczają obrazów o wysokiej rozdzielczości, dlatego interfejs danych musi być przystosowany do pracy w Ethernecie gigabitowym. Wytrzymałość i niewielkie rozmiary instalacyjne to kolejne wymagania. Złącze ix-Industrial® jest odpowiednie do prostych zastosowań IP20 lub do złączy M12 X-kodowanych jako wodoszczelne i pyłoszczelne rozwiązanie o stopniu ochrony IP65/67. Oba złącza są także zgodne z systemem PROFINET.
2. JAKIE SĄ WYMAGANIA DOTYCZĄCE ŚRODOWISKA?
W jakim środowisku należy używać tego rozwiązania? Wymagania środowiskowe poniżej są istotne z punktu widzenia konstrukcji i należy je wciąż pod uwagę:
•Klasa ochrony (IP20 lub IP65/67)
•Zakres temperatur
•Odporność na wstrząsy i wibracje
•Klimatyczna, a także prawdopodobnie odporność chemiczna
Interfejsy danych dla robotów w produkcji samochodów
W tym środowisku wymagane są bardzo wytrzymałe i łatwo wymienialne interfejsy, ponieważ pakiety kablowe ulegają zużyciu w okresie eksploatacji z powodu stałych naprężeń zginających i skręcających spowodowanych szybkim ruchem robotów. Złącze Han® PushPull w wariancie 14 w wersji metalowej nadaje się do tego idealnie. Dzięki mechanizmowi blokującemu PushPull, pakiety kablowe mogą być wymieniane bardzo szybko, co minimalizuje czasy przestojów. Ponadto, konstrukcja ta jest dostępna z RJ45 lub optycznymi kontenerami danych, jak również z sygnałami i zasilaniem. Innymi słowy, czyni go to idealnym interfejsem dla arterii życia danych, zasilania i sygnałów. Ponadto, interfejs jest zgodny z AIDA i PROFINET.
JAKIE JEST ZASTOSOWANIE?
Do jakich zastosowań będzie służyć urządzenie? Czy istnieją specyfikacje organizacji użytkowników, takich jak przykładowo PNO dla PROFINET, ODVA dla Ethernet/IP, ETG dla EtherCAT, VNO dla Varan? Te względy często prowadzą również do wyboru standardowego interfejsu Ethernet. Istotną rolę odgrywa również dostępna wielkość urządzenia oraz dostępna przestrzeń montażowa w danym zastosowaniu.
Mechanika i inżynieria obiektowa
Istnieją także wykonania z RJ45 lub M12 D-kodowane lub X-kodowane, które mogą być również stosowane dla różnych protokołów Ethernetu przemysłowego - czy to jako złącze Han® 3A, Han-Modular®, czy też w innych wykonaniach, jak Han® F&B dla przemysłu spożywczego.
