Podrobný Popis
Co je průmyslový síťový kabel?
Průmyslový síťový kabel je stíněný vícepárový datový kabel, který přenáší více komunikačních kanálů — Ethernet, sériová data, protokoly fieldbus, řídicí signály — mezi síťovými přepínači, řídicími jednotkami, I/O bloky a poli zařízení po celé výrobní hale. Nahrazuje více jednotlivých datových kabelů jedním vícepárovým kabelem, čímž snižuje zaplnění kabelových žlabů, zjednodušuje instalaci a zajišťuje konzistentní stínění napříč všemi kanály.
Na rozdíl od kabelu určeného pro konkrétní protokol (PROFINET, sběrnice CAN), který je navržen pro jeden komunikační standard, je průmyslový síťový kabel nezávislý na protokolu. Každý stíněný pár může nést jiný protokol — jeden pár pro RS-485 Modbus, další pro Ethernet 100 Mbps, třetí pro proprietární sériové spojení — protože fóliové stínění každého páru izoluje elektricky každý kanál od svých sousedů.
Analýza aplikací
- Distribuovaná síťová architektura: 12párový kabel od centrálního spínacího cabinetu k podlažnímu distribučnímu cabinetu nese více 100Mbps Ethernetových linek, kanály sběrnice RS-485 fieldbus a sériová konzolová připojení v jednom kabelu
- Víceprotokolová síť strojů: Balicí stroj s Ethernetovými kamerami pro vizi, RS-485 snímači čárových kódů a servopohony CANopen — jeden vícepárový kabel nese všechny tři typy protokolů s izolací pár-od-páru
- Konsolidace sériových zařízení: Starší stroje s rozhraními RS-232 a RS-422 jsou konsolidovány na vícepárový průmyslový síťový kabel zpět k terminálovým serverům v řídicí místnosti
Poznámky k návrhu pro víceprotokolové instalace
- Stínění každého páru pro izolaci protokolů: Každý pár má vlastní fóliové stínění a odvodňovací vodič — diferenciální napětí RS-485 se nevážou na sousední Ethernetové páry
- Izolace PE pro konzistentní impedanci: Nízká a stabilní dielektrická konstanta polyethylenu poskytuje konzistentní impedanci 100–120 Ω napříč všemi páry, nezávisle na teplotě a vlhkosti
- Počty párů a průřezy podle specifikace: Počet párů a velikost vodiče jsou určeny tak, aby odpovídaly síťové architektuře, nikoli vybrány z pevného katalogu
Stínění a impedance
Každý zakroucený pár nese vlastní hliníkové/polyesterové fóliové stínění s 100% krytím a pocínovaný měděný odvodňovací vodič. Navíc celkový oplet z pocínované mědi s krytím 85 % nebo lepším odmítá vnější šum od sousedních silových kabelů a pohonů.
Izolace párů z PE nebo PP má nízkou dielektrickou konstantu, která udržuje kapacitu páru na 60 pF/m nebo níže a zachovává charakteristickou impedanci na 100 Ω ±15 Ω nebo 120 Ω ±10 Ω na pár podle specifikace. Tato stabilita udržuje konzistentní kvalitu signálu napříč každým párem ve vícepárovém kabelu.
Počty párů a průřezy
Velikosti vodičů jsou 0,14, 0,22, 0,34 a 0,50 mm² z pocínované mědi, IEC 60228 třída 5 nebo třída 6 — třída 6 pro aplikace strojů s kontinuálním ohybem. Standardní počty párů jsou 2, 4, 6, 8, 10, 12, 16, 20 a 24 jednotlivě stíněných zakroucených párů, což dává vnější průměr kabelu 8–35 mm podle počtu.
Páry jsou identifikovány buď podle DIN 47100, nebo podle barevného kódu TIA/EIA-568 (modrá, oranžová, zelená a hnědá, každá spárovaná s bílou), takže ukončení na patch panelech a konektorech zařízení je jednoznačné.
Elektrická hodnocení a tovární testování
- Jmenovité napětí 300 V — dostačující pro každou běžnou průmyslovou komunikační fyzickou vrstvu
- Zkušební napětí 1 500 V AC po dobu 5 minut, aplikované pár-na-pár a pár-na-stínění
- Izolační odpor 5 GΩ·km nebo lepší při 20 °C
- Odněvzdorný podle IEC 60332-1-2
- Každý pár je v továrně testován na průchodnost, izolaci pár-od-páru a integritu stínění
Možnosti pláště a instalace
| Plášť | Provoz | Ohyb | Pevné |
|---|---|---|---|
| PUR TMPU | Olej, chladivo, řetězový dopravník a venkovní provoz; studený ohyb do -30 °C | -30 °C do +80 °C | -50 °C do +90 °C |
| PVC | Vnitřní, pevná instalace v kabelovém žlabu | -5 °C do +70 °C | -30 °C do +80 °C |
Tloušťka stěny pláště je 0,8–2,5 mm v šedé nebo černé. Minimální poloměr ohybu je 10 × vnější průměr kabelu pro instalaci s ohybem a 6 × vnější průměr kabelu pro pevnou instalaci. Pláště PUR jsou odolné vůči oleji a chladivu podle IEC 60811-404.
Aplikace
- Trunkové kabeláže tovární sítě — vícepárový kabel spojující podlažní síťové přepínače v distribuovaných řídicích cabinetech s centrální serverovnou nebo hlavním síťovým rackem
- Konsolidace sériových a fieldbus linek — RS-232, RS-422, RS-485 a proprietární sériová spojení z více řídicích jednotek strojů vedená v jednom kabelu
- Kabeláž od řídicí místnosti k poli odbočné krabici — stíněný vícepárový trunkový kabel od centrální řídicí místnosti k vzdáleným I/O a poli odbočným krabicím
- Páteř sítě automatizace budov — vícepárový kabel pro síťování budovových řídicích jednotek BACnet, Modbus a LonWorks
- Data CCTV a kontroly přístupu — řídicí data PTZ, data čteček přístupových karet a interkomové audio mezi racky bezpečnostních zařízení
- Datová spojení mezi stroji — vyhrazené datové páry pro proprietární protokoly řídicích jednotek strojů mezi zařízeními výrobní linky