PADRÕES DE PROTOCOLOS ETHERNET
PROFINET
PROFINET é o padrão Ethernet industrial aberto líder na Europa para todas as áreas de tecnologia de automação industrial. Este tipo de sistema de comunicação permite que dados sejam trocados em tempo real entre dispositivos controladores e dispositivos de campo usando Ethernet industrial. PROFINET é o sucessor do PROFIBUS, um padrão de protocolo fieldbus padronizado pela organização de usuários PROFIBUS & PROFINET International (PI). A LAPP está desempenhando um papel ativo no desenvolvimento do PROFINET.
A variante RT (Real Time) do PROFINET permite que dispositivos controladores e dispositivos de campo se comuniquem em tempo real. Nenhum requisito adicional precisa ser colocado nos componentes de rede para fazer isso. Os tempos de ciclo para troca de dados sem qualquer sincronização de relógio são de aprox. 10 milissegundos. A variante RT é usada em sistemas I / O remotos, por exemplo.
Quando se trata de aplicações especiais que requerem sincronização de relógio, por exemplo, Para a sincronização dos servo conversores, é imprescindível o uso de comunicação isócrona entre o dispositivo controlador e o dispositivo de campo, conforme fornecido pela variante IRT (Isochronous Real Time) do PROFINET. As redes IRT colocam requisitos adicionais no hardware e os switches Ethernet padrão não são mais permitidos. Os tempos de ciclo para troca de dados são menores que 1 milissegundo.
Cabos e componentes de cobre de acordo com o padrão PROFINET
Cabos de cobre
Os cabos de cobre compatíveis com PROFINET da linha ETHERLINE® da LAPP possuem a inscrição “PN” ou “PNA”, “PNB” ou “PNC”, o que indica à primeira vista que eles são adequados para aplicações PROFINET e mostra sua especificação de tipo (A = instalação fixa, B = instalação flexível ou C = instalação de flexão contínua, instalação com torção ou outra). Dependendo do tipo de aplicação em questão, diferentes tipos de cabos são usados para o cabeamento PROFINET: cabos com 4 núcleos que permitem 100 Mbit / s ou cabos com 8 núcleos que permitem desempenho de nível Gigabit.
Conectores
Você pode encontrar conectores PROFINET adequados para conectar seus dispositivos de campo (conectores RJ45 e M12, codificação D ou X) na linha EPIC® DATA.
Patch cords
Esses cabos de dados pré-montados, incluindo conectores, completam o portfólio do LAPP e estão diretamente disponíveis como uma solução completa para uso em aplicações PROFINET. Isso o ajuda a evitar perder tempo na montagem e evita diferenças na qualidade da conexão, e ainda permite que você atinja uma classe de proteção mais alta do que a que pode ser alcançada usando conectores configuráveis livremente.
Swiches
Quando se trata de conectar seus cabos, a linha ETHERLINE® ACCESS pode oferecer vários switches Ethernet padrão compactos para PROFINET (classe de conformidade CC-B).
- Switches gerenciáveis para sistemas PROFINET
1.2. Cabos de fibra ótica e componentes de acordo com o padrão PROFINET
Cabos de fibra ótica
Em vez de cabos de cobre, os sistemas PROFINET costumam usar cabos de fibra ótica, pois são resistentes à interferência eletromagnética e permitem que os dados sejam transferidos por distâncias mais longas. Os cabos de fibra ótica compatíveis com PROFINET estão disponíveis na linha HITRONIC® nas versões POF ou PCF. Você pode escolher entre dois designs de bainhas diferentes para se adequar ao ambiente industrial e às tensões dos cabos em questão.
- Cabos de fibra óptica feitos de fibra óptica de polímero (POF) para aplicações do tipo B ou C, versão de cabo de fibra duplex.
- Cabos de fibra ótica com fibra de vidro revestida de plástico (PCF) para aplicações do tipo B ou C, versão de cabo de fibra duplex.
Conectores
A linha HITRONIC® inclui conectores adequados para o seu cabo duplex, o que permite o uso de cabos de fibra ótica para o cabeamento de dados PROFINET.
- Conectores para fibras POF
- Conectores para fibras PCF
Outros padrões de protocolo Ethernet industrial comuns
A LAPP combina os seguintes padrões de protocolo Ethernet industrial (descritos abaixo) em categorias para cabos de cobre, cabos de fibra ótica e componentes: Modbus TCP, EtherNET / IP, CC-Link IE e POWERLINK. Eles podem ser encontrados no final dos seguintes padrões de protocolo Ethernet industrial.
Modbus TCP
Modbus TCP é a contraparte Ethernet do sistema Modbus fieldbus, que foi desenvolvido para permitir a comunicação serial entre dispositivos e é independente da camada física. Para facilitar a comunicação Ethernet em aplicações de automação, o protocolo de transporte TCP / IP, o meio de transferência Ethernet (com suas taxas de transferência mais altas) e o protocolo de aplicação Modbus real foram combinados para criar um sistema muito aberto que agora se tornou um dos padrões de processo automação.
Assim, a tecnologia Modbus TCP pode ser considerada uma solução fieldbus-on-Ethernet, que permite a troca de mensagens entre um ou mais clientes e um ou mais servidores com diferentes topologias de barramento e rede. Como parte disso, o equipamento pode assumir as duas funções simultaneamente, comunicar-se em paralelo e enviar inúmeras consultas / respostas. O Modbus TCP é mantido pela Organização Modbus.
Observe que o Modbus TCP requer cabos de cobre com pelo menos 8 núcleos (cat. 6 ou superior).
EtherNET / IP
EtherNET / IP é um sistema de barramento industrial para uso em sistemas de controle e automação, e está cada vez mais sendo utilizado na região americana.
EtherNET / IP opera usando hardware Ethernet padrão e usa os protocolos de transporte TCP / IP e UDP. Ele também usa o protocolo de aplicação CIP (Common Industrial Protocol), que constitui a camada de aplicação na rede. Uma das principais vantagens oferecidas por este padrão industrial aberto é que é fácil integrar os dispositivos de campo existentes com uma interface serial RS. Os serviços de comunicação fornecem ao aplicativo de automação dados cíclicos e de tempo crítico do nível de campo.
No entanto, uma vez que tais redes são capazes de atingir tempos de ciclo de “apenas” em torno de 10 ms, o padrão de comunicação não é, por si só, adequado para lidar com os exigentes requisitos de tempo real da operação do servo isócrono (<1 ms). Para aplicativos que requerem sincronização de relógio, o protocolo foi, portanto, expandido para incluir MotionSync e CIPSync.
EtherNET / IP é mantido e desenvolvido pela Open DeviceNet Vendor Association (ODVA).
A LAPP é membro da ODVA e desempenha um papel ativo no desenvolvimento do sistema EtherNET / IP.
CC-Link IE
Na Ásia, o CC-Link IE é o padrão sucessor líder baseado em Ethernet para o sistema fieldbus CC-Link. Em aplicações industriais onde o CC-Link atinge seus limites como um sistema fieldbus, a variante Ethernet Industrial CC-Link mais poderosa é usada para gerenciar volumes de dados consideravelmente maiores. Este padrão para transferência de dados em alta velocidade, oferecendo desempenho de nível Gbit, fornece protocolos em tempo real e pode conectar até 120 dispositivos em uma rede. CC-Link IE está disponível em versões incluindo CC-Link IE Field (para troca de dados em nível de campo), CC-Link IE Control (para troca de dados em nível de controlador), CC-Link IE Safety (para conectar controladores de segurança para comunicação segura ) e CC-Link IE Field Motion (para sincronizar servo drives).
A LAPP é membro da organização de usuários CLPA (CC-Link Partner Association) e desempenha um papel ativo no desenvolvimento posterior do padrão. Muitos dos componentes oferecidos a seguir foram certificados de acordo com as especificações CLPA.
POWERLINK
POWERLINK é um aprimoramento de protocolo aberto e com capacidade em tempo real da tecnologia Ethernet básica. Atualmente é o principal sistema Ethernet em tempo real usado na tecnologia de automação. Dentro desta rede, ciclos isócronos com um tempo de ciclo de <200 µs e precisão de tempo de <1 µs são alcançados para troca de dados determinísticos, até 240 nós são precisamente sincronizados uns com os outros, diferentes tipos de rede são integrados e a topologia pode ser selecionado livremente. Uma janela de tempo também foi estabelecida para dados não críticos relacionados com a configuração do dispositivo ou diagnósticos. POWERLINK tira proveito de protocolos baseados em IP, como UDP e TCP, bem como de perfis CANopen. Isso, é claro, também garante a interoperabilidade de TI. Nenhum hardware especial é necessário para os nós mestre e escravo (nós de gerenciamento e nós controlados).
POWERLINK está sendo desenvolvido pelo EPSG (Ethernet POWERLINK Standardization Group).
Cabos e componentes de cobre para os protocolos IE
Cabos de cobre, conectores e cabos de remendo
Ao selecionar seus componentes, observe que um conector restringirá as propriedades de transferência de um cabo se o conector for de uma categoria inferior.
Switches
Cabos de fibra ótica e componentes para os protocolos IE
Cabos de fibra ótica
Em vez de cabos de cobre, os sistemas de comunicação industrial muitas vezes também usam cabos de fibra óptica, pois são resistentes à interferência eletromagnética e, portanto, permitem uma transferência de dados aprimorada em distâncias mais longas. A linha HITRONIC® inclui cabos de fibra ótica correspondentes para os padrões de protocolo Modbus TCP, EtherNET / IP, CC-Link IE e POWERLINK na versão GOF. Você pode escolher entre cabos de fibra monomodo (SM) ou multimodo (MM), dependendo do ambiente industrial, comprimento de onda e caminho de transmissão em questão.
Conectores
Se você é um montador de painéis experiente que está familiarizado com o processo de crimpagem e polimento, a LAPP pode fornecer conectores GOF tipo LC, SC, ST e FC adequados em diferentes classes.
Pigtails, patch cords e troncos
Para garantir a obtenção do cabo de fibra de vidro pré-montado ideal e com qualidade de fibra ideal, você pode escolher entre uma ampla gama de acessórios. Podem ser rabichos equipados com conectores em um lado para conectar a um cabo de instalação existente por meio de emenda, ou cabos de remendo equipados com conectores em ambos os lados para conectar diretamente dois componentes ópticos ativos.
Como alternativa, você também pode entrar em contato conosco para obter um conjunto de cabo de fibra ótica feito sob medida (sistema tronco). Você terá então os benefícios de um sistema de cabeamento pronto para conectar, que reduzirá significativamente o trabalho necessário no local.
- Pigtails SIMPLEX em conjunto de 12 peças, comprimento padrão de 2 m
- Cabos de patch individuais DUPLEX, comprimento padrão de 2 m
- Sistemas tronco, disponíveis mediante solicitação
Switches
Para interconectar de forma segura e confiável os vários componentes em um sistema Ethernet industrial, os componentes de rede ativos também são necessários em redes de fibra de vidro. Os dois switches LAPP gerenciados com portas SFP para conectar cabos de fibra ótica estão disponíveis em uma versão de 100 Mbit / s ou 1 Gbit / s, para transferência de dados monomodo ou multimodo.
