- 工業(yè)以太網(wǎng)線纜新趨勢(shì)
- 工業(yè)以太網(wǎng)線纜新標(biāo)準(zhǔn)
- 允許雙線線纜系統(tǒng)
- 確定自動(dòng)化孤島
- 確定自動(dòng)化出口和線纜
今天，工廠級(jí)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需要與集中過(guò)程控制和制造執(zhí)行系統(tǒng)聯(lián)通。隨著以太網(wǎng)連接能力的日益增強(qiáng)，互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（IP）正成為兩個(gè)領(lǐng)域之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)方法。
對(duì)于20世紀(jì)80年代的電子電氣行業(yè)來(lái)說(shuō)，電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）是互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)的主要制定者，比如RS-232、RS-422/423以及RS-485都是來(lái)源于此。隨著1989年ANSI/TIA/EIA-568-B商業(yè)建筑通訊標(biāo)準(zhǔn)的簽署，EIA（后來(lái)成為電信行業(yè)協(xié)會(huì)TIA的一部分）幫助建立了一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)互操作的基礎(chǔ)架構(gòu)，用于語(yǔ)音和數(shù)據(jù)通訊線纜。現(xiàn)在，新起草的標(biāo)準(zhǔn)方案在2008年通過(guò)最后的審查，預(yù)計(jì)在2009年發(fā)布，可望應(yīng)用于未來(lái)制造環(huán)境下的以太網(wǎng)。
TIA創(chuàng)建的TIA-1005，是面向工業(yè)安裝的全新結(jié)構(gòu)化布線理念。在2008年的8月，它還被稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)提案3-4822-H：面向工業(yè)的電信基礎(chǔ)架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)。這項(xiàng)提案需要經(jīng)過(guò)TIA-TR-42.9工作組的投票，基于下列的現(xiàn)有協(xié)議：
■ANSI/TIA/EIA568-B和-606-A；
■TIA-569-B；
■ANSI-J-STD-607-A；以及
■ISO/IEC11801和24702。
環(huán)境方面的參考包括IEC60721-x和IEC60654-x。
新標(biāo)準(zhǔn)的目的是驅(qū)動(dòng)工業(yè)建筑內(nèi)部及建筑物之間的電信線纜基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃和安裝。它也設(shè)計(jì)用于危險(xiǎn)環(huán)境下可能暴露的電纜以及特殊的線纜系統(tǒng)的要求。
與TIA-568-B相比，最大的改變?cè)谟趯㈦p絞線安裝到自動(dòng)化孤島，這將以太網(wǎng)的帶寬限制在10或者100Mbps。提案所涉及的全新結(jié)構(gòu)化布線理念（與TIA-568B不同）也包括如下元素：自動(dòng)化孤島、自動(dòng)化出口和線纜、用于自動(dòng)化孤島的Category6或者更好的線纜、環(huán)境擔(dān)憂的定義以及MICE表格。
MICE表格，正如模型中所示，設(shè)計(jì)用于更好的理解自動(dòng)化孤島代號(hào)、線纜設(shè)計(jì)以及性能要求。“MICE”指的是線纜需要面對(duì)的四類(lèi)環(huán)境問(wèn)題：機(jī)械問(wèn)題（振動(dòng)/撞擊/沖擊）；準(zhǔn)入等級(jí)（與IP或者NEMA要求類(lèi)似）、氣候和化學(xué)問(wèn)題以及電磁問(wèn)題。具有復(fù)雜環(huán)境的三種基本工業(yè)區(qū)域根據(jù)MICE的限制被劃分了等級(jí)（分別是1、2和3）：
■工廠車(chē)間是MICE1或者2
■工作區(qū)是MICE2或者3
■自動(dòng)化孤島是MICE3。
創(chuàng)建MICE表格的目的在于更好的理解自動(dòng)化孤島代號(hào)、線纜設(shè)計(jì)以及工廠車(chē)間網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)性能要求。
當(dāng)布線至實(shí)際機(jī)器位置或者加工中心時(shí)，兩類(lèi)不同的區(qū)域需要被確定。首先是工作區(qū)，這里通常可以安放人機(jī)界面或者控制層硬件。其次是自動(dòng)化孤島，也就是實(shí)際機(jī)器所在地。后者的環(huán)境十分惡劣，與TIA-568的標(biāo)準(zhǔn)差異也最大。
自動(dòng)化的嚴(yán)酷環(huán)境尤其需要堅(jiān)固的出口和線纜連接器（堅(jiān)固的連接器可能也是到處都需要）。這里的連接器在一般線纜和自動(dòng)化孤島之間充當(dāng)接口，它們是八位模塊化的設(shè)備，可以支持100-ohm平衡型雙絞線，滿足ANSI/TIA/EIA-568-B.2標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于Category6或者更高等級(jí)的要求。
連接器有兩個(gè)版本，一個(gè)是非密封版本，每個(gè)100-ohm，4鉸線可以連接8位連接器。另外一個(gè)密封版本，每一個(gè)100-ohm，4鉸線可以使用IEC61076-3-106的連接器封裝變量1。近“LC”型光纖連接器現(xiàn)在也已經(jīng)上市了，需要100BASE-T以太網(wǎng)，EC61076-2-100中定義的M12-4D編碼連接器也可以使用。
M12-4D編碼連接器用于將自動(dòng)化孤島上的機(jī)器連接到電信出口。這也用于堅(jiān)固型開(kāi)關(guān)和路由器的主連接。
4相連接的線纜最少應(yīng)該達(dá)到Category5e，而超過(guò)4相連接的線纜要達(dá)到Category6。雙線連接器和雙線線纜一般使用密封接口，用于將自動(dòng)化孤島上的機(jī)器連接到電信出口。
總而言之，下面的這些關(guān)鍵因素使TIA-1005確實(shí)成為適用于工廠環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)，而這些是TIA-568-B所不具備的：
■允許雙線線纜系統(tǒng)；
■確定自動(dòng)化孤島；
■確定自動(dòng)化出口和線纜；
■標(biāo)明用于自動(dòng)化孤島的Category6等級(jí)或更佳的線纜；
■確定環(huán)境需要擔(dān)憂的因素，填充MICE表格（參考TIA-568-C）中的各項(xiàng)。
標(biāo)準(zhǔn)草案的投票最近已經(jīng)通過(guò)了最后審議，將于2009年發(fā)布，這意味著工廠工程師、自動(dòng)化專(zhuān)家和電氣人員可以期待一種新型工具，用于在制造環(huán)境下創(chuàng)建可互操作的架構(gòu)用于語(yǔ)音和數(shù)據(jù)通訊的布線。
