Soluções de Ethernet Industrial
A Ethernet é a escolha número um quando se trata de transferência de dados em aplicações industriais. Saiba mais sobre o portfólio de Ethernet industrial HARTING.
A Ethernet está se tornando o protocolo de comunicação universal em cada vez mais áreas. Descubra a linha de produtos HARTING para conectividade e cabeamento para Ethernet industrial.
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Guia completo sobre conectividade Ethernet em PDF
Este prático Guia de Seleção em PDF proporciona um panorama completo da enorme gama de produtos HARTING no grande mercado de conectividade da Ethernet Industrial. (PDF | 10 MB | 36 páginas)
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Interface RJ Industrial® Ethernet
Isto pode poupar 25% de tempo na instalação da infraestrutura Ethernet.
Disponível como: CONECTOR DE CABO | CONJUNTO DE CABOS | LADO DO DISPOSITIVO
ix Industrial® - interface miniaturizada para ethernet industrial
Devido ao soquete do dispositivo 70% menor em comparação ao conhecido RJ45, o ix Industrial® oferece a interface padronizada perfeita para Gigabit Ethernet. Combinando excelente blindagem, robustez e desempenho excepcional, o ix Industrial® é a escolha perfeita para dispositivos miniaturizados.
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T1 Industrial – Ethernet de par único
Transmissão Ethernet por meio de apenas um par de cabos de cobre. A SPE (Ethernet de par único) é a tecnologia perfeita para conectar dispositivos de campo à rede Ethernet. A tecnologia Single Pair Ethernet é implementada com rapidez, economia de espaço, baixo custo e facilidade. Equipar sensores simples, câmeras e mais com interfaces de Ethernet posiciona a SPE como o facilitador de assuntos tais como a Indústria Integrada e a IIoT.
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preLink®
O sistema preLink® é uma solução de cabeamento fácil para todos os fins, rápida & para a indústria, automação predial e TI. Trata-se também de uma solução que pode ser usada com igual eficiência em todas as aplicações.
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Conector circular M12 e M8
As interfaces M8 e M12 combinam três grandes vantagens em aplicações industriais de ethernet sobre a familiar interface RJ: um alto grau de proteção IP, necessidade muito baixa de espaço e um sistema de contato macho/fêmea à prova de vibrações. Utilizado em cabeamento de edifícios industriais, construção de máquinas, particularmente em aplicações ferroviárias.
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Switches de Ethernet industrial
Os switches de rede ethernet não gerenciados da série Ha-VIS eCon agora oferecem novos modelos para configurar de forma eficiente e expandir a sua rede de Ethernet.
Han-Modular® - O padrão de mercado para conectores industriais modulares
A série Han-Modular® foi projetada para combinar potência, dados e sinais em um único conector. O sistema multifacetado de insertos, contatos, frames, carcaças e bases, bem como acessórios, atende às exigências individuais do cliente. O cliente pode escolher entre mais de 100 módulos de conectores diferentes.
Han® 1A - Compacto, robusto e versátil
Dentro desta família de produtos muito compacta e econômica, a HARTING oferece agora insertos com código M12 D e M12 X para diferentes campos de aplicação.
Han® 3A - Conector compacto para ambientes agressivos
O conector industrial Han® 3A é reconhecido pela resistência e versatilidade, além de ser usado nos mercados de máquinas, robótica, transporte e energia. Você encontrará uma versão adequada para a sua necessidade de uso em ambientes industriais severos. Os insertos de contato RJ45 Han® 3 A estão disponíveis para diferentes taxas de transmissão Ethernet para todos os tipos de aplicação.
O que é Ethernet e Ethernet industrial?
Ao usar a Ethernet como protocolo de comunicação universal, a ideia de um padrão de protocolo uniforme para comunicação partindo da nuvem até cada sensor está se manifestando – e o IIoT se torna cada vez mais uma realidade.
Mas o que é Ethernet, o que está por trás dela e quais são as características especiais do uso da Ethernet na indústria. Saiba mais sobre Ethernet nos parágrafos seguintes.
O começo – do Havaí para o mundo inteiro
No início da década de 1970, a ALOHAnet, a primeira rede de dados de rádio do mundo, começou a funcionar nas ilhas havaianas. Em 1970, o professor da Universidade de Honolulu, Norman Abramson, estava procurando uma solução de comunicação barata para os vários locais da universidade nas ilhas vizinhas.
Este primeiro protocolo, que disparava pacotes de dados sobre duas bandas de freqüência ao acaso a fim de evitar colisões, constituiu a base para o que mais tarde se tornaria a Ethernet. Naquela época, poucas pessoas poderiam imaginar como este desenvolvimento, apelidado de ALOHAnet, formaria um dia a base da comunicação para a produção industrial internacional. Atualmente, a produção industrial não é mais concebível sem a ubíqua Ethernet. Os requisitos para transmissão de dados em ambientes de automação estão aumentando constantemente e se refletem quantitativamente no número de nós de Ethernet instalados. Hoje, a Ethernet com suas variantes de Ethernet industrial se tornou o padrão de comunicação mais utilizado em plantas industriais – e a tendência continua a aumentar. Isto torna a infraestrutura de interfaces e cabeamento seguros ainda mais importantes.
A Ethernet está se tornando IIoT
A IoT – a Internet das Coisas – descreve a relação de objetos físicos virtuais e reais a fim de fazê-los interagir usando tecnologias de informação e comunicação. Os objetos de nossa vida diária adquirem funcionalidades digitais e, assim, tornam-se verdadeiros objetos físicos que também podem participar de redes digitais. Este processo também ocorre em aplicações industriais, onde é chamado de Internet Industrial das Coisas (IIoT).
Cada vez mais componentes industriais também estão se tornando participantes inteligentes. Entretanto, eles não estão mais limitados aos níveis superiores das redes internas da empresa, como eram antes. Nos últimos anos, os protocolos de Ethernet têm sido cada vez mais conectados aos sistemas de nuvem, enquanto algo também está começando a acontecer no nível de campo.
O aumento da coleta, avaliação e uso de dados cria a necessidade de uma infraestrutura mais potente. Ao mesmo tempo, espera-se que esta infraestrutura ocupe menos espaço e utilize menos recursos. Eficiência é a palavra-chave aqui, pois cada vez mais sensores com suas crescentes exigências de largura de banda se tornam participantes da rede. Novas tecnologias de hardware são necessárias.
Automação e TI se fundem em automação
Ao mesmo tempo, os ambientes de automação continuam a se unir com o mundo de TI, antes distintos. O objetivo é processar altas taxas de dados de todas as áreas da empresa de forma prática e usá-las em algoritmos inteligentes. O objetivo da automação sempre foi aumentar a flexibilidade e a produtividade. A conexão de todas as máquinas industriais entre si e com TI permite que os dados obtidos das máquinas sejam visualizados, ao mesmo tempo em que permite que as previsões sejam feitas com o uso de avaliações inteligentes. Onde meu processo precisa ser ajustado? Onde se esconde o potencial de otimização?
A avaliação de dados com suporte de TI abre possibilidades completamente novas para otimização. A digitalização do nível de campo também traz modelos de negócios ou serviços completamente novos que antes eram impensáveis. Os modelos pay-per-part ou a ativação baseada em software de funções adicionais em máquinas são apenas dois exemplos.
Acima e além disso, os operadores de planta podem ficar de olho em seus processos em todo o mundo. Para todos estes desenvolvimentos, o protocolo de Ethernet é a linguagem unificadora que possibilita esta convergência. Também fica claro como é importante realizar esta fusão de forma consistente em cada detalhe. Ethernet da nuvem até o sensor – esta é a maneira de implementar a verdadeira IIoT. O desenvolvimento distante dos sistemas analógicos e dos barramentos de campo direcionados aos protocolos de Ethernet aparece regularmente nos estudos anuais publicados da HMS Industrial Network. Estes estudos mostram a distribuição do mercado de novos nós de comunicação em redes industriais. Enquanto os protocolos de Ethernet tinham uma participação global de 38% em 2016, há apenas cinco anos atrás, agora cresceu para 65% em 2021. No meio tempo, a participação total dos sistemas de barramento de campo encolheu em 30%.
A tendência para um protocolo uniforme para todas as áreas de negócios continua. Mas como isso afetou sua escolha de infraestrutura e interfaces? Qual conector é adequado para qual aplicação? Quando é necessária uma solução de nível industrial? Quais soluções são perfeitas hoje, mas podem estar obsoletas amanhã?
O principal meio – cuprum
Como excelente condutor elétrico disponível em quantidades suficientes, ele é o padrão estabelecido para a transmissão de todo tipo de corrente.
Este também é o caso dos cabos de dados para redes Ethernet. Ao longo das décadas, novos padrões foram estabelecidos em taxas de transmissão que anteriormente eram consideradas impossíveis. O trançado inteligente dos pares de fios e os conceitos eficientes de blindagem possibilitam atualmente taxas de transmissão de até 40 Gbit/s, o que corresponde ao padrão Cat.8.1/8.2. O que você encontra aqui são quatro pares de fios de cobre trançados, que somam um total de oito fios que transmitem dados. Isto divide o fluxo de dados em vários caminhos. O trançado e a blindagem mencionados anteriormente possibilitam as altas freqüências, porém as freqüências atualmente possíveis estão ou foram esgotadas. Os últimos desenvolvimentos em Ethernet de par único estão abrindo novos caminhos nesta área, mas falaremos disso mais tarde.
Meio de comunicação alternativo
Tem sido dito repetidamente que o cobre como meio de comunicação será substituído por opções alternativas de transmissão num futuro próximo. Mas será que o cobre está realmente perdendo sua posição ou, melhor dizendo, está pronto para se tornar a base de todos os planos da IIoT? A transmissão elétrica é o fator comum a todas as soluções com base em cobre. Ele estabelece limites físicos para as freqüências utilizáveis e para o comprimento da transmissão. 1/10/25/40 Gbit/s acima de 100 metros é o limite conhecido para Ethernet via cabo de cobre.
Para contornar esta limitação com relação à taxa de transmissão e ao comprimento de transmissão, e também para conectar sistemas móveis com Ethernet, os condutores de fibra óptica são agora utilizados tanto quanto os sistemas de rádio sem fio. Já faz alguns anos que as fibras ópticas e a WLAN são consideradas o meio de comunicação futuro que vai substituir os cabos tradicionais. Mas esse realmente é o caso?
Honestamente: Com cabos de fibra óptica, altas taxas de dados podem ser transmitidas por muitos quilômetros de distância, e isso sem a blindagem complexa para controla a Compatibilidade Eletromagnética (CEM). WLAN combina a transmissão de gigabit com a capacidade de movimento independente do cabeamento fixo. Se um ponto de acesso de WLAN já tiver sido conectado, novos dispositivos conectam-se rapidamente sem fio. No entanto, até lá, a instalação do ponto de acesso é cara e precisa de uma conexão a cabo. Infelizmente, o usuário precisa aceitar algumas desvantagens decisivas ao utilizar essas tecnologias. As fibras ópticas devem ser conectadas sob condições muito limpas a fim de evitar o enfraquecimento de sinal devido a contaminação. De mesmo modo, nenhuma tensão pode ser transmitida além dos dados. Um dispositivo ainda precisa de mais cabos de cobre para a fonte de energia.
O mesmo serve para os dispositivos WLAN. As soluções móveis muitas vezes dependem de baterias recarregáveis ou de uma fonte de alimentação conectada por cabo de cobre, o que acaba por anular a vantagem da mobilidade. Outra questão é o impacto ambiental das baterias recarregáveis, que está cada vez mais em foco nos dias de hoje. Além disso, uma série de outras questões devem ser consideradas: a transmissão em tempo real não é garantida e a taxa de dados é reduzida dependendo da localização e do número de destinatários. Qual o nível de segurança dos meus dados quando enviados sem fio e qual o nível de exposição à radiação em áreas sensíveis? Esses são problemas que podem ser firmemente negligenciados com o cabo de cobre clássico. A Ethernet sobre quatro ou oito fios oferece até 100 watts de fornecimento de potência no dispositivo via Power over Ethernet (PoE) e em muitos casos torna desnecessária uma fonte de alimentação adicional. Se a aplicação possibilitar, é sempre preferível a solução de cabo único. Esta característica faz a diferença, especialmente sob condições severas do nível de campo. Durante o curso de desenvolvimento da IIoT, cada vez mais sensores inteligentes e outros participantes são realocados para as máquinas e requerem alimentação de dados e potência com menos espaço. Um novo desenvolvimento
TRÊS PASSOS PARA A INTERFACE DE ETHERNET CORRETA
1. QUAL É A VELOCIDADE NECESSÁRIA?
A aplicação requer qual taxa de dados. Fast Ethernet é suficiente ou Gigabit Ethernet é necessária? Isto torna necessário projetar a tecnologia de conexão e cabeamento em dois pares para Fast Ethernet (até 100 Mbit/s) ou em quatro pares para Gigabit Ethernet.
EXEMPLO:
Sensor de visão compacto com conformidade PROFINET
Estes sensores de visão fornecem imagens de alta resolução e, portanto, a interface de dados deve ser projetada para Gigabit Ethernet. Robustez e um pequeno espaço para instalação são outras exigências. A interface ix Industrial® é adequada para aplicações IP20 simples ou a M12 X-codificada como uma interface IP65/67 à prova d'água e de poeira. Ambas interfaces também são compatíveis com PROFINET.
2. QUAIS SÃO AS EXIGÊNCIAS AMBIENTAIS?
Em que ambiente a aplicação deve ser utilizada?
EXEMPLO:
Interfaces de dados sobre robôs na fabricação de automóveis
Neste ambiente, interfaces muito robustas e facilmente substituíveis são necessárias, pois os pacotes de cabos se desgastam ao longo de sua vida útil devido à flexão permanente e à tensão de torção causada pelo movimento rápido dos robôs. O Han® PushPull variante 14 na versão de metal é perfeito para isso. Graças ao mecanismo de travamento PushPull, os pacotes de cabos podem ser substituídos muito rapidamente, minimizando os tempos de parada. Além disso, esta versão está disponível com RJ45 ou recipientes de dados ópticos, bem como com sinais e energia. Em outras palavras, isto faz dela a interface ideal para as linhas de vida de dados, potência & sinais. Ademais, a interface é compatível com AIDA e PROFINET.
3. QUAL É A APLICAÇÃO?
Quais aplicações serão utilizadas com a unidade? Existem especificações de organizações de usuários como a PNO para PROFINET, ODVA para Ethernet/IP, ETG para EtherCAT, VNO para Varan, para citar algumas? Essas considerações muitas vezes também levam à seleção de uma interface Ethernet padronizada. O tamanho disponível da unidade e o espaço de instalação disponível na aplicação também desempenham um papel importante.
EXEMPLO:
Engenharia mecânica e de instalações