Подробное Описание
Что такое промышленный сетевой кабель?
Промышленный сетевой кабель — это экранированный многопарный кабель передачи данных, который передаёт несколько каналов связи — Ethernet, последовательные данные, протоколы Fieldbus, контрольные сигналы — между сетевыми коммутаторами, контроллерами, блоками ввода-вывода и полевыми устройствами по цеху. Он заменяет несколько отдельных кабелей передачи данных одним многопарным кабелем, снижая заполнение кабельных лотков, упрощая монтаж и обеспечивая стабильное экранирование всех каналов.
В отличие от кабеля для конкретного протокола (PROFINET, шина CAN), спроектированного для одного стандарта связи, промышленный сетевой кабель не зависит от протокола. Каждая экранированная пара может передавать свой протокол — одна пара для RS-485 Modbus, другая для Ethernet 100 Мбит/с, третья для фирменной последовательной линии — поскольку фольговый экран каждой пары электрически изолирует каждый канал от соседних.
Анализ применений
- Распределённая сетевая архитектура: 12-парный кабель от центрального коммутационного шкафа к распределительному шкафу уровня цеха передаёт несколько соединений Ethernet 100 Мбит/с, каналы Fieldbus RS-485 и последовательные консольные подключения в одном кабеле
- Многопротокольное сетевое взаимодействие машин: Упаковочная машина с камерами машинного зрения на базе Ethernet, сканерами штрих-кодов RS-485 и сервоприводами CANopen — один многопарный кабель передаёт все три типа протоколов с изоляцией пар между собой
- Консолидация последовательных устройств: Устаревшие машины с интерфейсами RS-232 и RS-422 объединяются на многопарном промышленном сетевом кабеле обратно к терминальным серверам в диспетчерской
Конструктивные заметки для многопротокольных установок
- Экранирование каждой пары для изоляции протоколов: Каждая пара имеет собственный фольговый экран и дренажный проводник — дифференциальные напряжения RS-485 не наводятся на соседние пары Ethernet
- Изоляция из ПЭ для стабильного волнового сопротивления: Низкая и стабильная диэлектрическая проницаемость полиэтилена обеспечивает стабильное волновое сопротивление 100–120 Ом во всех парах независимо от температуры и влажности
- Количество пар и сечения по спецификации: Укажите точное количество пар и размеры жил, требуемые вашей сетевой архитектурой, — они задаются по спецификации, а не выбираются из фиксированного каталога
Экранирование и волновое сопротивление
Каждая скрученная пара несёт собственный фольговый экран из алюминия/полиэстера со 100% покрытием и лужёный медный дренажный проводник. Поверх этого общая оплётка из лужёной меди с покрытием 85% или лучше отражает внешние помехи от соседних силовых кабелей и приводов.
Изоляция пар из ПЭ или ПП обладает низкой диэлектрической проницаемостью, которая удерживает ёмкость пары на уровне 60 пФ/м или ниже и сохраняет характеристическое волновое сопротивление 100 Ом ±15 Ом или 120 Ом ±10 Ом на пару в зависимости от спецификации. Эта стабильность и обеспечивает стабильное качество сигнала на каждой паре многопарного кабеля.
Количество пар и сечения
Размеры жил — 0,14, 0,22, 0,34 и 0,50 мм² из лужёной меди, IEC 60228 класс 5 или класс 6 — класс 6 для применений машин с непрерывным изгибом. Стандартное количество пар: 2, 4, 6, 8, 10, 12, 16, 20 и 24 индивидуально экранированных скрученных пар, что даёт наружный диаметр кабеля 8-35 мм в зависимости от количества.
Пары идентифицируются либо по DIN 47100, либо по цветовому коду TIA/EIA-568 (синий, оранжевый, зелёный и коричневый, каждый спарен с белым), поэтому оконцевание на патч-панелях и разъёмах устройств однозначно.
Электрические характеристики и заводские испытания
- Номинальное напряжение 300 В — достаточно для каждого распространённого промышленного физического уровня связи
- Испытательное напряжение 1 500 В переменного тока в течение 5 минут, прикладывается пара-пара и пара-экран
- Сопротивление изоляции 5 ГОм·км или лучше при 20°C
- Огнестойкость по IEC 60332-1-2
- Каждая пара заводски испытывается на непрерывность, изоляцию пар между собой и целостность экрана
Варианты оболочки и монтаж
| Оболочка | Режим | Изгиб | Фикс. |
|---|---|---|---|
| PUR TMPU | Масло, СОЖ, кабеленесная цепь и наружная эксплуатация; холодный изгиб до -30 °C | -30 °C до +80 °C | -50 °C до +90 °C |
| PVC | Внутри помещений, стационарная установка в кабельных лотках | -5 °C до +70 °C | -30 °C до +80 °C |
Толщина стенки оболочки составляет 0,8–2,5 мм серого или чёрного цвета. Минимальный радиус изгиба — 10× наружного диаметра кабеля при подвижной прокладке и 6× наружного диаметра кабеля при стационарной. Оболочки PUR стойки к маслу и СОЖ по IEC 60811-404.
Применения
- Магистральная кабельная сеть завода — многопарный кабель, соединяющий сетевые коммутаторы уровня цеха в распределённых шкафах управления с центральным серверным помещением или главной сетевой стойкой
- Консолидация последовательной связи и Fieldbus — линии RS-232, RS-422, RS-485 и фирменные последовательные линии от нескольких контроллеров машин, передаваемые в одном многопарном промышленном сетевом кабеле
- Проводка от диспетчерской к полевой распределительной коробке — экранированный многопарный магистральный кабель от центральной диспетчерской к удалённым вводам-выводам и полевым распределительным коробкам
- Магистраль сети автоматизации зданий — многопарный кабель для сетевого взаимодействия контроллеров зданий BACnet, Modbus и LonWorks
- Данные CCTV и контроля доступа — многопарный кабель, передающий данные управления PTZ, данные считывателей карт доступа и аудио интеркомов между стойками охранного оборудования
- Каналы передачи данных машина-машина — выделенные пары данных для фирменных протоколов связи контроллеров машин между оборудованием производственных линий