Strona główna Newsy Komunikacja ETHERNET w szafach sterowniczych

Komunikacja ETHERNET w szafach sterowniczych

Przez

17 czerwca 2021

W Przemyśle 4.0 systemy informatyczne budynków i biur łączą się z sieciami przemysłowymi. To znacząco zmienia komunikację między firmami.

Dane, najcenniejsze zasoby cyfrowego przemysłu, muszą być niezawodnie przesyłane między wszystkimi elementami sieci, we właściwym czasie. Ze względu na podwyższone temperatury, oleje lub zakłócenia elektromagnetyczne przewody do transmisji danych muszą spełniać specjalne wymagania. Przewody w ruchomych częściach maszyn lub w robotach narażone są na dodatkowe naprężenia mechaniczne spowodowane skręcaniem lub zginaniem. Aby zapewnić długotrwałą niezawodność w tych aplikacjach, konieczne jest zastosowanie rozwiązania dla komunikacji przemysłowej.

LAPP jako jeden z wiodących, światowych dostawców rozwiązań połączeniowych bardzo dobrze rozumie wyzwania, przed jakimi stają klienci. Nasze produkty są idealnie dopasowane do zastosowań przemysłowych. Oferujemy rozwiązania do łączenia wszystkich elementów sieci danych, niezależnie od tego, czy jest to ramię robota, czy notebook biurowy.

KOMUNIKACJA ETHERNET W GŁÓWNEJ SZAFIE STEROWNICZEJ

Główna szafa sterownicza jest centralną jednostką sterującą całego systemu. Łączy ze sobą poziom biurowy oraz poszczególne szafy sterownicze maszyn przy pomocy przełączników ETHERLINE® ACCESS. Komunikacja pomiędzy poszczególnymi maszynami na poziomie obiektu, a także systemu ERP i biurem odbywa się za pośrednictwem głównej szafy sterowniczej.

Wymagania specjalne:

Przewody Ethernet do tras kablowych, cięte z bębna, pomiędzy szafami sterowniczymi. Instalacja za pomocą złączy obiektowych RJ45.
Wstępnie zmontowane patchcordy ze złączami RJ45 stosowane w szafie sterowniczej do połączenia PLC z układem napędowym, zdecentralizowanego systemu I/O, HMI, Wi-Fi, routera itp. Klasa ochrony IP20.
Przełączniki niezarządzalne lub zarządzalne. Przełączniki zarządzalne mogą być używane do konfigurowania redundantnych sieci, mają rozbudowane funkcje diagnostyczne.
Firewall dla bezpieczeństwa i separacji sieci poprzez NAT (Network Address Translation). Umożliwia ograniczenie dostępu z pozostałej części sieci firmowej.

KOMUNIKACJA ETHERNET W SZAFIE STEROWNICZEJ MASZYNY

W maszynie znajdują się różne urządzenia używające do komunikacji sieci Ethernet. W większości przypadków jest to komunikacja między sterownikami maszyny a czujnikami/elementami wykonawczymi w maszynie.

Produkty muszą być dostosowane do środowiska pracy maszyny. Istnieją różne rodzaje połączeń, w tym stałe / giętkie / bardzo elastyczne, chronione / niechronione, od Cat.5 do Cat.7A, oparte na PROFINET / ETHERCAT / ETHERNET IP, w środowisku zaolejonym, często myte (w przetwórstwie spożywczym), złącza RJ45, M8, M12 o różnych stopniach ochrony od IP20 do IP68 itd.

Każda aplikacja wewnątrz maszyny może stwarzać inne wymagania dotyczące typu przewodu. Należy wziąć pod uwagę wszystko, aby zapewnić nieprzerwany transfer danych i długą trwałość połączenia.

Skontaktuj się z naszymi ekspertami, aby uzyskać pomoc w doborze odpowiedniego produktu.

Wymagania specjalne:

Wstępnie zmontowane patchcordy ze złączami RJ45 w szafie sterowniczej i do podłączenia do maszyny. Klasa ochrony IP20.
Wstępnie zmontowane patchcordy ze złączami M8/M12 oraz przewodami z płaszczem zewnętrznym PUR lub TPE do niezabezpieczonych zastosowań poza szafą.
Przełączniki niezarządzalne lub zarządzalne – Przełączniki zarządzalne mogą być używane do konfigurowania redundantnych sieci i mają rozbudowane funkcje diagnostyczne.
Przewody Ethernetowe, sprzedawane na metry oparte na PROFINET / ETHERCAT / ETHERNET IP do zastosowań stałych / elastycznych / wysoce elastycznych, z różnymi materiałami / typami osłony w zależności od wymagań specyfikacji aplikacji
Przewody do czujników pomiarowych do elastycznych/wysoce elastycznych zastosowań, do łączenia czujników i elementów wykonawczych.

KOMUNIKACJA ETHERNET Z SZAFY STEROWNICZEJ DO SZAFY STEROWNICZEJ

W typowej produkcji fabrycznej różne szafy sterownicze maszyn i maszyny są połączone ze sobą za pośrednictwem głównej szafy sterowniczej lub bezpośrednio ze sobą, w zależności od zastosowanej topologii. Niezawodna komunikacja Ethernet pomiędzy tymi jednostkami zapewnia prawidłową funkcjonalność całej linii produkcyjnej. Ewentualna awaria jednej linii może zatrzymać całą produkcję. Do tego wykorzystywane są przewody Ethertnet. Są one zakończone złączami RJ45 do montażu na obiekcie, podłączanymi do przełączników zarządzanych lub niezarządzalnych. Do tego zastosowania wykorzystuje się przewody odpowiednie do instalacji w korytkach kablowych (np. ognioodporne, bezhalogenowe, klasy CPR, klasy UL). Przewody są instalowane w obszarze produkcyjnym, gdzie muszą charakteryzować się odpornością na wysokie temperatury, chemikalia, uszkodzenia mechaniczne i EMC.

Wymagania specjalne:

Przewody prowadzone w korytach kablowych do zastosowania w USA, testowane przez Underwriter Laboratories (USA) jako PLTC (Power Limited Tray Cable) lub do otwartych koryt kablowych jako PLTC-ER (Power Limited Tray Cable – Exposed Run)
Przewody cięte z bębna, do instalacji w korytku kablowym
Złącze RJ45 do montażu na obiekcie, ze stopniem ochrony IP20 w szafach sterowniczych
Złącza poza szafą sterowniczą mają stopień ochrony IP67
Zarządzalne przełączniki mogą być używane do konfigurowania redundantnych sieci i mają rozbudowane funkcje diagnostyczne
Dławnice kablowe SKINTOP® i wkładki DIX-M Automation mogą być używane do prawidłowego uszczelniania przepustów kablowych do szaf/maszyn

KOMUNIKACJA ETHERNET W ROBOTACH

Aplikacje robotów stają się coraz bardziej powszechne w nowoczesnych fabrykach przemysłowych. Roboty przemysłowe zapewniają dużą szybkość, niezawodność, jakość i konkurencyjność produktu końcowego. Ta aplikacja ma bardzo specyficzne wymagania dotyczące przewodów Ethernet i akcesoriów kablowych. Przewody Ethernet zapewniają transfer danych między czujnikami, kamerami i serwomotorami. Istnieje większe zapotrzebowanie na szybkość transmisji danych, zwłaszcza jeśli proces jest sprawdzany wizualnie przez kamery o wysokiej rozdzielczości i szybkości klatek. Połączenie Ethernet części robota rozpoczyna się w szafie sterowniczej. Przewody do transmisji danych są często instalowane obok przewodów do serwomotorów, dlatego ważne jest, aby zwracać uwagę na EMC. Ze względu na różne ruchy części robota, przewody mogą być poddawane naprężeniom z dużą częstotliwością ruchów zginających i skręcających, połączonym z zagrożeniami chemicznymi i mechanicznymi. Nawet w tych warunkach przewód musi zapewniać niezawodną transmisję danych. Nawet niewielkie zakłócenia danych podczas ruchu mogą spowodować opóźnienie w ich transmisji, a tym samym awarię całego systemu. Specjalnie opracowane przez firmę LAPP przewody Ethernet do robotów idealnie nadają się do tych zastosowań.

Wymagania specjalne:

Przewody konfekcjonowane (tzw. Dresspacks) od podstawy robota do chwytaka muszą być wytrzymałe i odporne na skręcanie
Połączenia przewodowe powinny być oparte na złączach, aby można je było szybko i łatwo wymienić w przypadku konserwacji. W tym celu można zastosować złącze pulpitowe EPIC® DATA, które jest przymocowane do podstawy robota w celu połączenia dresspacka.
Złącza robota mają stopień ochrony IP67, aby zapewnić ochronę przed wilgocią, brudem i wibracjami

KOMUNIKACJA ETHERNET APLIKACJE W SYSTEMIE LINIOWYM

W zastosowaniach przemysłowych często występuje liniowy ruch poziomy lub pionowy. Przewody Ethernet instalowane są w prowadnicach łańcuchowych razem z innymi przewodami i wężami. Taki przewód musi wytrzymywać częste zginanie, przyspieszanie i fizyczny kontakt z innymi częściami prowadnicy. Do tych aplikacji stosowane są przewody Ethernet, które charakteryzują się małym promieniem gięcia, dużą liczbą cykli gięcia, odpornością na przyspieszenia i na ścieranie. Ze względu na ograniczoną przestrzeń wewnątrz prowadnicy łańcuchowej EMC może być kolejną ważną właściwością. W szczególności dla wyższych kategorii 6a lub więcej, częste zginanie może być dużym wyzwaniem dla projektu przewodu.

Wymagania specjalne:

Połączenia kablowe powinny opierać się na złączach, aby przewody można było szybko i łatwo wymienić w przypadku konserwacji. W tym celu można zastosować złącze pulpitowe EPIC® DATA
Z powodu wibracji i brudu na maszynie, w prowadnicach łańcuchowych stosowane są przewody patchcordowe ze złączami, aby zapewnić wysoki poziom szczelności z klasą ochrony IP67
Inne złącza, takie jak okablowanie czujnika / urządzenia wykonawczego, mają również stopień ochrony IP67

KOMUNIKACJA ETHERNET BUDYNKI I BIURA

Sieć budynkowa łączy komputery, serwery i zakład przemysłowy wzajemnie ze sobą oraz z Internetem. W tych aplikacjach wykorzystuje się przewody i patchcordy Ethernet. Muszą być one bezhalogenowe, ognioodporne i mieć certyfikat CPR, tak aby nie zagrażać życiu ludzkiemu podczas pożaru w budynku. Przewody światłowodowe zapewniają najwyższą prędkość transmisji danych w przypadku połączeń między budynkami.

Wymagania specjalne:

Przewody miedziane ETHERLINE® LAN stosowane są na odległości do 100 m
Kable światłowodowe do połączenia między dwoma budynkami lub wewnątrz budynków są stosowane na większe odległości. Różne złącza, jak np. złącze SC, są używane do światłowodowej transmisji danych
HITRONIC® breakout cables są stosowane do okablowania w budynkach
HITRONIC® outdoor cables są stosowane do zewnętrznego okablowania i okablowania między budynkami. Kable zainstalowane na stałe są podłączone do skrzynek z serii HITRONIC® SBX
HITRONIC® fiber optic patchcords są stosowane w skrzynkach do łączenia urządzeń
ETHERLINE® LAN ® kategorii Cat.7 lub wyższej są stosowane do okablowania biurowego na stałe w budynkach
Złącze RJ45 stosowane do transmisji danych
Patchcordy LAN CAT.6A do użytku w środowiskach biurowych

KOMUNIKACJA ETHERNET TOPOLOGIA ŁAŃCUCHOWA

Procesy produkcyjne w zakładach są często ułożone liniowo. Nazywa się to również okablowaniem magistrali lub połączeniem łańcuchowym. Oznacza to, że różne komponenty są połączone szeregowo, jeden po drugim. Pierwszym komponentem jest zwykle sterownik w szafie rozdzielczej, skąd przewód Ethernet jest prowadzony do zdecentralizowanych systemów I/O, a także czujników i urządzeń wykonawczych w zakładzie. Przewody Ethernet i akcesoria kablowe do tego zastosowania muszą spełniać określone wymagania w miejscu ich zastosowania. Mogą być instalowane zarówno w obszarach chronionych, jak i niechronionych. Muszą charakteryzować się odpornością na środki czyszczące w przetwórstwie spożywczym, różnego rodzaju oleje w przetwórstwie metali, wysokie/niskie temperatury itp. Firma LAPP opracowała szeroką gamę przewodów Ethernet i akcesoriów do wszelkiego rodzaju zastosowań przemysłowych. Nasi eksperci pomogą w doborze odpowiedniego produktu.

Wymagania specjalne:

Połączenie sterownika PLC w szafie sterowniczej z systemami I /O na obiekcie jest realizowane za pomocą przewodów miedzianych ETHERLINE® lub kabli patchcordowych
Zdecentralizowane połączenia czujników i elementów wykonawczych na obiekcie wykonuje się za pomocą złączy M12. Złącza mają stopień ochrony IP67