Детальний Опис
Що таке гібридний кабель CANBUS / PROFIBUS?
Гібридний кабель CANBUS / PROFIBUS — це багатопротокольний кабель промислових шин, що містить дві незалежні екрановані виті пари — одну пару для CAN шини (120 Ом) та одну для PROFIBUS (150 Ом) — у межах одного загального екрана та оболонки. Він замінює два окремі кабелі промислових шин у застосуваннях, де машина або випробувальне обладнання одночасно використовує обидва протоколи.
CAN шина та PROFIBUS співіснують на багатьох виробничих машинах з історичних і технічних причин:
- CAN шина (та CANopen) домінує у сучасних мережах сервоприводів і керування рухом. Її багатомайстерний арбітраж, детермінована затримка та простий двопровідний фізичний рівень роблять її природним вибором для керування приводами та вводом/виводом у реальному часі
- PROFIBUS DP — найбільш широко встановлена промислова шина у світі — сотні мільйонів вузлів на заводах, у технологічних процесах та інфраструктурі. Багато машин мають застарілий ввід/вивід, датчики та приводи PROFIBUS, які продовжують надійно працювати і не замінюються лише тому, що для нових приводів доступний CANopen
CAN проти PROFIBUS — два протоколи, дві пари, один кабель
| Параметр | Пара CAN шини | Пара PROFIBUS |
|---|---|---|
| Стандарт | ISO 11898-2 | EN 50170 / IEC 61158 |
| Характеристичний опір | 120 Ом ±10 Ом | 150 Ом ±15 Ом |
| Фізичний рівень | Диференціальний, 2 проводи (CAN_H, CAN_L) | RS-485 диференціальний, 2 проводи (A, B) |
| Типова швидкість передачі | 125 кбіт/с – 1 Мбіт/с | 9,6 кбіт/с – 12 Мбіт/с |
| Кольорова конвенція (пара) | Білий/жовтий + коричневий/зелений | Червоний + зелений |
| Термінування | 120 Ом на кожному кінці шини | Активне термінування або резистор 150 Ом на сегмент |
| Топологія | Лінійна шина з короткими відводами | Лінійна шина (RS-485); до 32 вузлів на сегмент |
| Основне використання в машинах | Керування сервоприводами, блоки вводу/виводу, енкодери (CANopen) | Розподілений ввід/вивід, датчики, приводи, HMI (PROFIBUS DP) |
Дві пари електрично незалежні — термінування, зміщення та синфазна напруга CAN шини не впливають на пару PROFIBUS, і навпаки. Попарний фольговий екран (100% покриття) гарантує, що драйвер RS-485 PROFIBUS — який створює вищі амплітуди напруги та швидші переходи, ніж CAN, — не наводить завад на пару CAN.
Аналіз застосувань
- Верстати з ЧПК: контролер машини спілкується із сервоприводами CANopen (осі X, Y, Z, шпиндель, змінювач інструменту) по парі CAN та з блоками вводу/виводу PROFIBUS (насос охолоджувальної рідини, транспортер стружки, блокування, датчики магазину інструментів) по парі PROFIBUS — один гібридний кабель у кабельному ланцюзі передає обидві промислові шини
- Роботизовані комірки: 6-осьовий робот використовує CANopen для сервоосей (швидке детерміноване керування рухом) і PROFIBUS для вводу/виводу кінцевого ефектора (захват, контролер зварювання, тригер камери) — гібридний кабель у руці робота замінює два окремі гнучкі кабелі промислових шин
- Модернізація машини зі змішаними шинами: застаріла машина з мережею PROFIBUS модернізується новими сервоприводами CANopen. Замість того щоб прокладати другий кабель PROFIBUS поруч із новим кабелем CAN в існуючому кабельному ланцюзі, один гібридний кабель замінює обидва — економлячи місце в ланцюзі та час монтажу
- Ділянки виробничих ліній: конвеєрна ділянка з пускачами двигунів PROFIBUS і розподіленим вводом/виводом CANopen — гібридний магістральний кабель прокладається по всій довжині ділянки з відвідними кабелями до кожного польового пристрою
Чому варто обрати Yichi для гібридних кабелів CANBUS / PROFIBUS
- Дві незалежно узгоджені за опором пари — перевірено методом TDR: пара CAN має опір 120 Ом, пара PROFIBUS — 150 Ом. Yichi вимірює опір кожної пари рефлектометром у часовій області на кожній виробничій довжині — два окремі сертифікати опору на одному кабелі
- Попарне фольгове екранування для повної ізоляції протоколів: алюмінієво-поліестерна фольга на кожній парі (100% покриття) гарантує, що сигнали CAN і PROFIBUS не наводяться один на одного. Загальне обплетення забезпечує зовнішній бар'єр від електромагнітних завад. Це справжня конструкція з індивідуально екранованими парами, а не один спільний екран для обох пар
- Оболонка PUR для кабельних ланцюгів і машинних умов: гібридний кабель часто прокладається в тому самому кабельному ланцюзі, що й силові кабелі сервоприводів і кабелі зворотного зв'язку. Оболонка PUR забезпечує стійкість до оливи, охолоджувальної рідини та стирання, якої PVC не може досягти в цьому середовищі
- Червоно-зелена пара PROFIBUS і біло-коричнева пара CAN — стандартні кольорові коди: інженери з введення в експлуатацію можуть визначити, яка пара для якої шини, без звернення до схеми кабелю. Стандартні кольори зменшують помилки монтажу
- Один кабель замість двох — менше заповнення кабельного ланцюга та нижча вартість монтажу: 4-жильний гібридний кабель займає приблизно 60% простору та ваги двох окремих 2-жильних кабелів промислових шин, знижуючи загальне навантаження на кабельну карету та спрощуючи монтаж