Подробное Описание
Что такое гибридный кабель CANBUS / PROFIBUS?
Гибридный кабель CANBUS / PROFIBUS — это мультипротокольный кабель полевой шины, содержащий две независимые экранированные витые пары — одна пара для шины CAN (120 Ом) и одна пара для PROFIBUS (150 Ом) — внутри общего экрана и оболочки. Он заменяет два отдельных кабеля полевых шин в применениях, где машина или испытательное оборудование одновременно использует оба протокола.
Шина CAN и PROFIBUS сосуществуют на многих производственных машинах по историческим и техническим причинам:
- Шина CAN (и CANopen) доминирует в современных сетях управления сервоприводами и движением. Её мультимастерный арбитраж, детерминированная задержка и простой 2-проводной физический уровень делают её естественным выбором для управления приводами и вводом/выводом в реальном времени
- PROFIBUS DP — наиболее широко внедрённая промышленная полевая шина в мире — сотни миллионов узлов на заводах, в технологических установках и инфраструктуре. Многие машины имеют устаревшие ввод/вывод, датчики и исполнительные механизмы PROFIBUS, которые продолжают надёжно работать и не заменяются только потому, что для новых приводов доступен CANopen
CAN против PROFIBUS — два протокола, две пары, один кабель
| Параметр | Пара CAN | Пара PROFIBUS |
|---|---|---|
| Стандарт | ISO 11898-2 | EN 50170 / IEC 61158 |
| Волновое сопротивление | 120 Ом ±10 Ом | 150 Ом ±15 Ом |
| Физический уровень | Дифференциальный, 2-проводной (CAN_H, CAN_L) | RS-485 дифференциальный, 2-проводной (A, B) |
| Типовая скорость передачи | 125 кбит/с – 1 Мбит/с | 9,6 кбит/с – 12 Мбит/с |
| Цветовая конвенция (пара) | Белый/жёлтый + коричневый/зелёный | Красный + зелёный |
| Оконцевание | 120 Ом на каждом конце шины | Активное оконцевание или резистор 150 Ом на каждый сегмент |
| Топология | Линейная шина с короткими ответвлениями | Линейная шина (RS-485); до 32 узлов на сегмент |
| Основное применение в машинах | Управление сервоприводами, блоки ввода/вывода, энкодеры (CANopen) | Распределённый ввод/вывод, датчики, исполнительные механизмы, HMI (PROFIBUS DP) |
Две пары электрически независимы — оконцевание, смещение и синфазное напряжение шины CAN не влияют на пару PROFIBUS, и наоборот. Фольговый экран каждой пары (покрытие 100 %) гарантирует, что драйвер RS-485 PROFIBUS — который генерирует большие амплитуды напряжения и более быстрые фронты сигнала, чем CAN — не наводит помехи на пару CAN.
Анализ применений
- Станки с ЧПУ: контроллер станка обменивается данными с сервоприводами CANopen (оси X, Y, Z, шпиндель, инструментальный магазин) по паре CAN и с блоками ввода/вывода PROFIBUS (насос охлаждающей жидкости, конвейер стружки, блокировки, датчики инструментального магазина) по паре PROFIBUS — один гибридный кабель в кабеленесной цепи, несущий обе полевые шины
- Роботизированные ячейки: 6-осевой робот использует CANopen для осей сервоприводов (быстрое детерминированное управление движением) и PROFIBUS для ввода/вывода рабочего органа (захват, контроллер сварки, триггер камеры) — гибридный кабель в манипуляторе робота заменяет два отдельных гибких кабеля полевых шин
- Модернизация машины со смешанными полевыми шинами: устаревшая машина с сетью PROFIBUS модернизируется новыми сервоприводами CANopen. Вместо прокладки второго кабеля PROFIBUS рядом с новым кабелем CAN в существующем кабельном канале один гибридный кабель заменяет оба — экономя место в канале и время монтажа
- Участки производственных линий: участок конвейера с пускателями двигателей PROFIBUS и распределённым вводом/выводом CANopen — гибридный магистральный кабель проходит по всей длине участка с ответвительными кабелями на каждом полевом устройстве
Почему стоит выбрать Yichi для гибридных кабелей CANBUS / PROFIBUS
- Две независимо согласованные по импедансу пары — проверено методом TDR: пара CAN имеет 120 Ом, а пара PROFIBUS — 150 Ом. Yichi измеряет импеданс каждой пары рефлектометром на каждой производственной длине — два отдельных сертификата импеданса на один кабель
- Фольговый экран каждой пары для полной изоляции протоколов: фольга алюминий/полиэстер на каждой паре (покрытие 100 %) гарантирует, что сигналы CAN и PROFIBUS не наводятся друг на друга. Общая оплётка обеспечивает внешний барьер от ЭМП. Это настоящая конструкция с индивидуально экранированными парами, а не один общий экран на обе пары
- Оболочка PUR для кабеленесных цепей и машинной эксплуатации: гибридный кабель часто прокладывается в той же кабеленесной цепи, что и силовые и обратной связи кабели серводвигателей. Оболочка PUR обеспечивает стойкость к маслу, охлаждающей жидкости и истиранию, которой ПВХ не может достичь в этой среде
- Красная/зелёная пара PROFIBUS и белая/коричневая пара CAN — стандартные цветовые коды: инженеры-наладчики могут определить, какая пара какая, прямо на разъёме, не сверяясь со схемой кабелей. Стандартные цвета снижают вероятность ошибок монтажа
- Один кабель вместо двух — сниженное заполнение кабеленесной цепи и стоимость установки: 4-жильный гибридный кабель занимает примерно 60 % пространства и веса двух отдельных 2-жильных кабелей полевых шин, снижая общую нагрузку на кабельный канал и упрощая монтаж