工业以太网布线的新方向

今天的工厂级网络系统需要与中央过程控制和制造执行系统进行交互。随着以太网连接的普及,Internet协议(IP)正在成为这两个领域之间传输数据的标准方法。对于20世纪80年代的电气和电子工业来说,电气工业联盟(EIA)是主要的…

皮特·洛克哈特,anxter 二零零八年十一月一日
创建MICE表是为了更好地理解自动化岛的指定、布线设计和工厂车间网络系统的性能要求。来源:ANSI / tia - sp - 3 - 4822 h

今天的工厂级网络系统需要与中央过程控制和制造执行系统进行交互。随着以太网连接的普及,Internet协议(IP)正在成为这两个领域之间传输数据的标准方法。

对于20世纪80年代的电气和电子行业,电气工业联盟(EIA)是互连标准的主要来源,产生了RS-232, RS-422/423和RS-485。随着1989年ANSI/TIA/EIA-568- b商业建筑通信标准的签署,EIA(当时是电信行业协会(TIA)的一部分)帮助创建了语音和数据通信布线的可互操作基础设施。现在,一个新的标准草案有望在2008年进行最终审查,并可能在2009年发布,它承诺进一步在制造环境中使用以太网。

TIA创建了TIA-1005,以解决工业设施的新结构化布线概念。截至2008年8月,它被称为标准提案3-4822-H,工业场所的电信基础设施标准。这是TIA-TR-42.9工作组根据以下现有标准提出的投票提案:

  • ANSI/TIA/EIA 568-B和-606-A;

  • tia - 569 b;

  • ansi - j - std - 607 a;和

  • ISO / IEC 11801;和24702年。

环境参考标准包括IEC60721-x和IEC60654-x。

新标准的目的是使工业建筑内部和之间的电信布线基础设施的规划和安装成为可能。它还旨在解决电缆在恶劣环境中的潜在暴露问题,并指定特殊的电缆系统要求。

M12-4 d编码连接器用于将自动化岛上的机器连接到电信出口。

TIA-568-B的最大变化是将2对电缆安装到自动化岛中,这将以太网能力限制在10或100 Mbps。拟议标准(并偏离TIA-568B)所涵盖的新结构化布线概念还包括:自动化岛;自动化插座及电缆;自动化岛上使用的6类或更好的电缆;环境问题的定义;和MICE表。

如模型中所示,创建MICE表是为了更好地理解自动化岛的指定、布线设计和性能要求。“MICE”指的是电缆会受到的四个环境问题:机械问题(振动/冲击/挤压);进入等级(类似于IP或NEMA要求);气候和化学问题;电磁问题。三个混合环境的基本工业区根据MICE限值进行了分类(下标1、2和3):

  • 厂房是MICE 1或MICE 2

  • 工作区域为MICE 2或MICE 3

  • 自动化岛是MICE 3。

当布线接近实际的机器位置或工作中心时,需要定义两个不同的区域。首先是工作区,HMI和控制级硬件通常驻留在这里。第二个是自动化岛,即真正的机器存在的地方。后者的环境最恶劣,与TIA-568标准的偏差最大。

恶劣的自动化环境需要特别坚固的插座和电缆连接器。(其他地方也可能需要坚固的连接器。)这里的连接器用作通用布线和自动化岛之间的接口。它们是符合ANSI/TIA/EIA-568-B标准的100 ω平衡双绞线8位模块化电缆。6类或以上的2个标准。

连接器有两个版本。对于非密封版本,每条100欧姆,4对电缆应终止在8位连接器上。对于密封版本,每条100欧姆,4对电缆应使用IEC 61076-3-106中的连接器封装变体1。类似的“LC”光纤连接器也可用。如果要求是100BASE-T以太网,则可以使用IEC 61076-2-100中定义的M12-4 d编码连接器。

4次连接时,电缆至少为5e类,4次以上连接时,电缆至少为6类。这种2对连接器和2对电缆用于密封接口,并用于将自动化岛上的机器连接到电信插座。

总之,这些是使TIA-1005真正成为工厂环境设计的关键因素,而TIA-568-B则不是:

  • 允许2对布线系统;

  • 定义自动化孤岛;

  • 定义自动化插座、电缆;

  • 声明自动化岛应使用6类或更好的电缆;

  • 用MICE表(参见TIA-568-C)具体定义环境问题;和

标准草案提案投票最近通过了最终审查,并将于2009年发布,这意味着工厂工程师,自动化专业人员和电工可以期待为制造环境中的语音和数据通信电缆创建可互操作基础设施的新工具。

作者信息
Pete Lockhart是anxter新兴技术副总裁,anxter是一家全球供应链服务和产品供应商,用于连接语音、视频、数据和安全系统。欲了解更多信息,请致电1-800-ANIXTER。