Все для Ethernet
Решения для промышленного Ethernet
Ethernet – предпочтительный вариант для передачи данных в промышленных устройствах. Прочитайте подробнее об ассортименте компонентов компании HARTING для промышленного Ethernet.
ОБЗОР РЕШЕНИЙ КОМПАНИИ HARTING ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ETHERNET
ПЕРЕЙТИ К ПОДРОБНОЙ ИНФОРМАЦИИ:
- Полное руководство об Ethernet в формате PDF
- RJ45
- ix Industrial
- T1 Industrial – однопарный Ethernet
- preLink®
- M12 и M8
- Промышленные коммутаторы Ethernet
- Han® Modular
- Han® 1A
- Han® 3A
- Ресурсы о промышленном Ethernet
- Что такое промышленный Ethernet?
- Три шага при выборе правильного соединителя для Ethernet
Ethernet продолжает превращаться в универсальный протокол взаимодействия, увеличивается количество областей его применения. Откройте для себя ассортимент продукции HARTING для присоединения устройств и прокладывания кабелей.
Полное руководство об Ethernet-соединениях в формате PDF
Данное руководство по выбору в формате PDF позволит получить полное представление о широком ассортименте продукции компании HARTING на огромном рынке соединительных решений для промышленного Ethernet.
Интерфейс Ethernet RJ Industrial®
RJ 45 для тяжелой производственной среды: наш новый RJ Industrial® – абсолютно надежный и функциональный соединитель, а в версии Multifeature он оснащен встроенным режущим инструментом для быстрой и простой сборки. Это экономит до 25 % времени при монтаже инфраструктуры Ethernet. Прочитайте подробнее о решениях RJ Industrial®
Доступна информация: КАБЕЛЬНЫЙ СОЕДИНИТЕЛЬ | КАБЕЛЬНАЯ СБОРКА | СТОРОНА УСТРОЙСТВА
- Сокращение времени на монтаж более чем на 25 %
- Совместимость с PoE (IEEE802.3af), PoE+ (IEEE802.3at), PoE++ (IEEE802.3bt)
- Совместимость со всеми типами кабелей
- Прочность и гибкость с различными кабельными отводами
ix Industrial® – миниатюрный интерфейс для промышленного Ethernet
Благодаря тому, что блочная часть соединителя на 70 % компактнее стандартного RJ 45, соединитель ix Industrial® представляет собой превосходный стандартизированный интерфейс для технологии Gigabit Ethernet. С его отличным экранированием, прочностью и выдающейся производительностью ix Industrial® – идеальный выбор для миниатюрных устройств. Прочитайте подробнее о решении и технологии ix Industrial®
Доступна информация: КАБЕЛЬНЫЙ СОЕДИНИТЕЛЬ | КАБЕЛЬНАЯ СБОРКА | СТОРОНА УСТРОЙСТВА
- На 70% компактнее по сравнению с RJ45
- Скорость передачи данных до 10 Гбит/с
- Экранирование на 360°
- Прочность и высокая стойкость к ударам
- Экранированные контакты THR для механической прочности
T1 Industrial – однопарный Ethernet
Передача данных по технологии Ethernet всего лишь по одной паре медных проводов. SPE – идеальная технология для подключения полевых устройств к сети Ethernet. Однопарные кабельные соединения по технологии Ethernet быстро устанавливаются, экономят пространство, недорого обходятся и удобны в работе. Оснащение простых датчиков, камер и аналогичных устройств соединителями для Ethernet делает SPE движущей силой Интегрированной Индустрии и Промышленного Интернета вещей. Прочитайте подробнее о технологии однопарного Ethernet
Доступна информация: КАБЕЛЬНЫЙ СОЕДИНИТЕЛЬ | КАБЕЛЬНАЯ СБОРКА | СТОРОНА УСТРОЙСТВА
- Установление соединений по технологии однопарного Ethernet согласно стандарту IEC 63171-6
- Реализация промышленного Интернета вещей
- Технология Power Over Data Line (4 А/60 В постоянного тока)
- До 10 Гбит/с
- Экранирование 360°
preLink®
Система preLink® – это универсальное, быстрое и простое решение организации кабельной системы для промышленности, автоматизации зданий и ИТ. Также это решение, которое можно одинаково успешно применять во всех сферах. Прочитайте подробнее о решении и технологии preLink®
Доступна информация: КАБЕЛЬНЫЙ СОЕДИНИТЕЛЬ | КАБЕЛЬНАЯ СБОРКА | СТОРОНА УСТРОЙСТВА
- На 100 % надежный и простой процесс сборки
- Модульное решение для M12 и RJ-45
- Быстрая прокладка кабелей
- Категория 6A: 10 Гбит/с, 500 МГц
- Совместимость с портами PoE и PoE+
Цилиндрический соединитель M12 и M8
Интерфейсы М8 и M12 сочетают в себе три важных преимущества для устройств с технологией промышленного Ethernet относительно традиционного соединителя RJ: высокая степень защиты IP, очень малая требуемая площадь монтажа и устойчивая к вибрации система штыревых и гнездовых контактов. Они применяются в кабельных сетях промышленных зданий, в машиностроении, в частности, в сфере железнодорожного транспорта.
Доступна информация: КАБЕЛЬНЫЙ СОЕДИНИТЕЛЬ | КАБЕЛЬНАЯ СБОРКА | СТОРОНА УСТРОЙСТВА
- M12 с D- и X-образным расположением контактов | M8 с D-образным расположением контактов
- Соединительные системы для сборки на месте
- Механизмы быстрой фиксации PushPull
- Высокопрочная система штыревых/гнездовых контактов и прочный металлический корпус
Промышленные коммутаторы Ethernet
В семейство неуправляемых Ethernet-коммутаторов Ha-VIS eCon теперь входят новые модели для эффективного развертывания и расширения сетей Ethernet. Прочитайте подробнее о промышленных коммутаторах Ethernet
- Уникальное разнообразие с более чем 200 вариантами
- Компактная и прочная конструкция
- Поддержка стандарта PoE+
- Расширенный температурный диапазон
- Fast Ethernet и Gigabit Ethernet
- Энергоэффективность
- Доступны с разъемами RJ-45, ix Industrial®, M12, SPE и оптоволокном
Han-Modular® – рыночный стандарт модульных промышленных соединителей
Серия Han-Modular ® спроектирована для одновременной передачи энергии, данных и сигналов через один соединитель. Многообразие компонентов из вставок, контактов, крепёжных рамок, кожухов и разнообразных аксессуаров позволяет удовлетворить любые требования заказчиков. Для заказчика доступен выбор из более чем 100 различных модулей соединителя.
Они подходят для различных передаваемых сред и оснащены разными средствами присоединения. Также доступно несколько решений для передачи данных (например, Han-Quintax® (категория 5), модуль Han Megabit (2 кабеля категории 5) и модуль Han Gigabit (категория 6a и 8.2)). Запатентованная шарнирная рамка Han-Modular® позволяет разместить все модули в зарекомендовавших себя кожухах и корпусах Han®для эксплуатации в любых тяжелых средах.
- Экономия времени монтажа и сокращение производственных простоев за счет объединения различных линий в одном соединителе.
- Экономия затрат за счет снижения пространственных требований и веса
- Возможность простой замены модулей представляет идеальное решение для ремонтоспособности и последующих модификаций.
Han® 1A – компактный, прочный и универсальный
Han® 1A от HARTING – первый доступный компактный соединитель питания, который можно применять для контроллеров, небольших приводов и шкафов управления, а также устанавливать в полевых условиях. Теперь в этом семействе компактных и экономичных продуктов HARTING предлагает вставки M12 с D- и X-образным расположением контактов для различных областей применения.
- Самый компактный соединитель Han®: на 30 % меньше Han® 3A
- Универсальность: передача данных, сигналов и энергии
- Гибкость: модульная система со степенью защиты IP20 и IP65
- Скорость: быстрое присоединение благодаря технологии Snap-In
- Экономичность: низкие расходы на монтаж соединителей
Han® 3A – компактный соединитель для тяжелых условий
Прочный и универсальный промышленный соединитель Han® 3A получил широкое признание в машиностроении, робототехнике, транспорте и энергетике. Широкая номенклатура компонентов различных исполнений для эксплуатации в жестких промышленных условиях. Контактные вставки RJ-45 Han® 3A доступны для различных скоростей передачи данных по технологии Ethernet и всех типов устройств.
- Система гибких и компактных соединителей для различных областей применения и требований к монтажу (например, угловые версии)
- Кожухи и корпусы с различными материалами поверхности (от высокопрочного пластика до нержавеющей стали)
- Подходит для различных способов присоединения
Что такое Ethernet и промышленный Ethernet?
Так как Ethernet – общепринятый протокол связи, концепция единого стандарта о протоколе связи от облака до каждого датчика становится все более очевидной, а промышленный Интернет вещей становится все более реалистичным.
Но что такое Ethernet, что за ним стоит и в чем заключается особенность применения Ethernet в промышленности? Прочитайте подробнее об Ethernet в следующих параграфах.
Истоки - от Гавайских островов до всей планеты
В 70-х годах прошлого века на Гавайских островах появилась ALOHAnet - первая сеть для передачи данных по радиосвязи. В 1970 году профессор Norman Abramson из Университета Гонолулу работал над недорогим решением, которое позволило бы наладить связь университета с пользователями на соседних островах.
Первый протокол, обеспечивающий передачу пакетов данных по двум частотам в случайном порядке для предотвращения коллизий, представлял собой основу будущей технологии Ethernet. В те времена мало кто мог представить, что новая разработка ALOHAnet в один прекрасный день станет ключевой технологией для глобального промышленного производства. А сегодня промышленное производство невозможно представить без общепринятого стандарта Ethernet. Требования к передаче данных в сфере автоматизации непрерывно растут, что отражается на количестве установленных узлов Ethernet. В настоящее время Ethernet, а также промышленные исполнения Ethernet, стали самым распространенным стандартом взаимодействия на промышленных предприятиях. И эта тенденция со временем только набирает обороты. Поэтому надежная инфраструктура соединений и кабелей приобретает все большую важность.
Ethernet - движущая сила Промышленного Интернета вещей
IoT – Интернет вещей – описывает объединение в сеть виртуальных и физических объектов для реализации их взаимодействия с помощью информационных и коммуникационных технологий. В нашей повседневной жизни объекты приобретают цифровые функции и, следовательно, они становятся реальными физическими объектами, которые также участвуют в цифровых сетях. Этот процесс также развивается в промышленности, где используется термин "Промышленный Интернет вещей" (IIoT).
Кроме того, все больше промышленных компонентов в составе сетей приобретают интеллектуальные функции. Они уже не ограничены верхними уровнями автоматизации во внутренних сетях компаний, как это было раньше. В последние годы протоколы Ethernet все чаще интегрируются с облачными системам, а на полевом уровне также происходят изменения. В этом контексте Однопарный Ethernet (сокращенно SPE) представляет собой новый "физический слой", который при реализации на самом низком уровне позволяет применять технологию Ethernet вплоть до датчиков.
Увеличение объема собираемых, анализируемых и применяемых данных создает потребность в более мощной инфраструктуре. В то же время эта инфраструктура должна занимать меньше пространства и потреблять меньше ресурсов. Ключевое слово здесь – эффективность, так как в сеть интегрируется все больше датчиков, которым требуется все большая пропускная способность. Поэтому нужны новые аппаратные технологии.
Автоматизация и объединение ИТ с автоматизацией
При этом продолжается синтез автоматизированных сред и цифрового мира, ранее существовавших отдельно друг от друга. Этот процесс основан на целесообразном увеличении объемов данных, относящихся ко всем аспектам деятельности компании и применении этих данных в интеллектуальных алгоритмах. Цель автоматизации всегда состояла в повышении адаптивности и производительности. Объединение комплекса промышленного оборудования и информационных технологий позволяет визуализировать полученные от оборудования данные, а также формировать прогнозы, используя алгоритмы интеллектуального анализа. Где необходимо подкорректировать мой процесс? Где существуют скрытые возможности для оптимизации?
Грамотное применение информационных технологий и данных открывает абсолютно новые возможности для оптимизации. А цифровизация на полевом уровне позволяет создавать совершенно новые бизнес-модели или сервисы, которые раньше сложно было даже представить себе. Модели производства индивидуальных изделий или программная реализация дополнительных функций оборудования - вот лишь пара примеров таких новых возможностей.
И разумеется, владельцам промышленных предприятий становится доступна актуальная информация о состоянии производственных процессов на площадке в любой стране мира. За всеми указанными инновациями стоит протокол Ethernet, который является унифицированным языком для комплексной интеграции. При этом становится очевидным, насколько важна согласованность каждого нюанса в этом процессе комплексной интеграции. Цель фактической реализации Промышленного Интернета вещей заключается в распространении Ethernet от облачной среды до каждого датчика. В ежегодно публикуемых исследованиях HMS Industrial Network говорится, что процесс преобразования аналоговых систем и полевых шин в системы с поддержкой протоколов Ethernet идет непрерывно. Эти исследования демонстрируют рыночное распределение новых узлов взаимодействия в промышленных сетях. Если всего пять лет назад, в 2016 году, на протоколы Ethernet приходилась доля 38%, то в настоящее время, в 2021 году, этот показатель вырос до 65%. При этом общая доля систем с полевой шиной уменьшилась на 30 %.
Тенденция внедрения общего протокола во всех областях деятельности становится все актуальнее. Но как это отражается на вашем выборе инфраструктуры и соединительных компонентов? Какой соединитель оптимально подходит для конкретной области применения? Когда требуется решение с промышленным исполнением? Какие решения оптимальны сегодня, но станут устаревшими завтра?
Медь – ключевой компонент
Слово "медь" произошло от греческого слова "Cyprium", которое переводится как "руда с греческого острова Кипр". Именно на Кипре впервые нашли медь. Так этот металл получил свое название. Поскольку медь прекрасно проводит электрический ток и доступна на нашей планете в больших количествах, она считается основным материалом для передачи тока любой величины.
Кабели для передачи данных в сетях Ethernet также изготовлены из меди. Через десятилетия появились новые стандарты, определяющие скорости передачи данных, которые раньше казались невозможными. Благодаря специальной скрутке пар проводов и эффективному экранированию стала возможна скорость передачи до 40 Гбит/с, что соответствует стандарту Кат.8.1/8.2. Последняя технология применяет четыре пары скрученных медных проводов. При этом общее количество проводов для передачи данных равно восьми. Поток передаваемых данных разделяется на несколько каналов. Как упоминалось ранее, за счет специальной скрутки и экранированию обеспечивается поддержка высоких частот. Тем не менее, доступный сейчас диапазон частот уже исчерпан. Последние разработки в сфере Однопарного Ethernet открывают новые возможности в этом направлении, но об этом мы поговорим далее.
Альтернативные среды передачи данных
Постоянно говорится о том, что на смену линиям связи из меди в скором будущем придут другие технологии. Но действительно ли медные проводники теряют свои позиции, или они станут основной всех перспективных решений для Промышленного Интернета вещей? Передача электрической энергии является общим критерием для всех решений на основе медных кабелей. Это накладывает физические ограничения на рабочие частоты и расстояние передачи. Известные пределы для технологии Ethernet с применением медных кабелей: скорость передачи 1/10/25/40 Гбит/с на расстояние 100 метров.
Чтобы преодолеть эти ограничения для скорости и расстояния передачи, а также для подключения мобильных систем к сети Ethernet, в настоящее время применяются, как волоконно-оптические линии связи, так и беспроводные радиосистемы. На протяжении нескольких последних лет считается, что волоконно-оптические линии и беспроводные сети станут основной средой связи, придя на смену традиционным кабелям. Но правда ли это?
Действительно, при использовании волоконно-оптических кабелей можно реализовать высокопроизводительную передачу данных на расстояние в множество километров. При этом не требуется сложное экранирование и защита от электромагнитных помех. Беспроводные локальные сети характеризуются высокой пропускной способностью и могут стать заменой для стационарных кабельных соединений. После настройки точки доступа к беспроводной сети можно быстро подключить новые устройства без использования проводов. Тем не менее, сама установка такой точки доступа обходится недешево, к тому же для нее необходимо кабельное соединение. При выборе указанных технологий пользователю, к сожалению, приходится мириться с их несколькими основными недостатками. Соединение волоконно-оптических линий должно выполняться в условиях полной чистоты во избежание нарушения сигнала при попадании загрязнений. Кроме того, данная технология подходит только для передачи данных и не подходит для передачи электропитания. Для передачи тока к устройству потребуется дополнительный медный проводник.
Те же самые недостатки свойственны и устройствам беспроводных сетей. Мобильные решения, как правило, применяют аккумуляторные батареи или источники питания с медными кабелями, которые значительно уменьшают их мобильность. Еще одной актуальной на сегодняшний день проблемой является вредное воздействие на окружающую среду при использовании аккумуляторных батарей. А еще не стоит забывать о некоторых других сложностях: передача данных в режиме реального времени не гарантирована, а скорость передачи может быть ниже заявленной, в зависимости от местоположения и количества пользователей. Насколько хорошо защищены данные пользователя в процессе беспроводного взаимодействия? Насколько высоко вредное влияние электромагнитных волн на здоровье человека? Всех этих проблем не существует в случае применения классических медных кабелей. Реализация соединения Ethernet по четырем или восьми проводам обеспечивает передачу мощности до 100 Вт к устройствам по технологии Power over Ethernet (PoE). Поэтому во многих случаях дополнительное электропитание не требуется. Самым предпочтительным вариантом являются соединения с одним кабелем, если область применения позволяет использовать их. И этот вариант становится очевидным в непростых условиях производственной площадки. В процессе дальнейшего развития концепции Промышленного Интернета вещей в оборудование встраивается все больше умных датчиков и других устройств, которым требуются компактные соединения для передачи данных и электропитания. Одна новая разработка i
ТРИ ШАГА ПРИ ВЫБОРЕ ПРАВИЛЬНОГО СОЕДИНИТЕЛЯ ДЛЯ ETHERNET
1. КАКАЯ СКОРОСТЬ НЕОБХОДИМА?
Скорость передачи данных, которая необходима для конкретной цели применения. Передача данных по протоколу Fast Ethernet достаточна или потребуется поддержка протокола Gigabit Ethernet? В первом случае можно применить технологию соединения Fast Ethernet и две пары кабелей (скорость до 100 Мбит/с). Во втором случае - технологию Gigabit Ethernet и четыре пары.
Компактные видеосенсоры с поддержкой PROFINET
Видеосенсоры предоставляют изображения высокой четкости, поэтому для соединения для передачи данных потребуется использовать технологию Gigabit Ethernet. Дополнительные требования - прочность и компактность. Соединитель ix-Industrial® подходит для простых решений со степенью защиты IP20, а соединитель M12 с X-образным расположением контактов можно использовать для водонепроницаемых и пылезащищенных исполнений со степенью защиты IP65/67. Оба типа соединителей совместимы с PROFINET.
2. КАКОВЫ УСЛОВИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ?
В каких условиях будет применяться решение? Приведенные далее характеристики окружающей среды должны учитываться в процессе выбора исполнения соединений:
•Степень защиты (IP20 или IP65/67)
•Диапазон рабочих температур
•Стойкость к ударам и вибрации
•Устойчивость к климатическим условиям и, возможно, к воздействию химических веществ
Соединения для передачи данных, устанавливаемые в роботах на предприятии автомобилестроительной отрасли
Для работы в указанных условиях потребуются очень прочные и легко заменяемые соединения, поскольку на протяжении срока службы кабельных узлов происходит их износ под действием изгибающих усилий и напряжений кручения в процессе быстрого движения роботов. В данном случае оптимальным решением является металлический соединитель Han® PushPull, вариант 14. Благодаря механизму фиксации PushPull, обеспечивается очень быстрая замена кабельных узлов, и простои оборудования сведены к минимуму. Кроме того, данное решение может оснащаться модулем RJ45 или модулями для волоконно-оптических соединений, а также линиями для передачи сигналов и подачи питания. Другими словами, этот идеальный соединитель для трех жизненно важных линий позволяет одновременно реализовать передачу данных, электропитания и управляющих сигналов. Дополнительным преимуществом является соответствие требованиям стандартов AIDA и PROFINET.
КАКОВА ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ?
Каково назначение оборудования, в котором устанавливается соединитель? Существуют ли спецификации от сообщества пользователей, например, PNO для PROFINET, ODVA для Ethernet/IP, ETG для EtherCAT, VNO для Varan и т. д.? Как правило, общая рекомендация - выбор стандартизированного соединителя для Ethernet. А еще важную роль играют размеры оборудования и пространство, доступное для монтажа соединителя на оборудовании.
Проектирование механического оборудования и агрегатов
В данном примере предпочтительно использовать стандартные соединители Han® или различные варианты, например, Han® 3A, Han-Modular®, или специальные соединители Han® FB для пищевой промышленности и оборудования для производства напитков. Доступны исполнения RJ-45 или M12 с D- или X-образным расположением контактов, которые могут применяться для различных протоколов промышленного Ethernet.
