Не всі кабелі передачі даних однакові. Багато користувачів не усвідомлюють цього, поки не зіштовхуються з перебоями та помилками в передачі даних своїх промислових програм. Розглянемо найпоширеніші помилки при виборі промислового кабелю Ethernet або BUS-кабелю та способи їх уникнення.
Усі кабелі та проводи, які будь-яким чином сприяють зв’язку, зазвичай називають кабелями передачі даних. Однак існують значні відмінності між ними, наприклад, абсолютно різні структури мідних і оптоволоконних кабелів. Серед мідних кабелів передачі даних можна виділити:
- Низькочастотні кабелі
- Коаксіальні кабелі
- Телефонні кабелі
- BUS-кабелі
- Системи Ethernet
- Мікрохвильові кабелі
Ці кабелі можуть використовуватися для різних спеціальних застосувань, які потребують передачі даних у діапазоні гігагерц. Вибір неправильного кабелю може швидко призвести до збоїв, помилок та непередбачених витрат.
Загалом, кабелі передачі даних є кабелями малої ємності. Це означає, що під час передачі даних у кабелі накопичується мінімальна кількість електричної енергії, що негативно впливає на якість сигналу. Ємність кабелю частково залежить від матеріалу ізоляції. Сучасні BUS-кабелі та кабелі Ethernet переважно використовують такі матеріали, як поліетилен (PE) та поліпропілен (PP). Ці матеріали забезпечують високий рівень ізоляції, що визначається шляхом вимірювання діелектричної проникності (εr). Чим нижче це значення, тим краще матеріал ізолює, і тим менша ємність кабелю. Завдяки цьому, при однаковій діелектричній міцності можна використовувати більш тонку ізоляцію.
Порівняння матеріалів ізоляції
Правильна конструкція кабелю є ключовою для бездоганної передачі даних. Найкращі електричні характеристики забезпечує моножила ідеальної круглої форми та однакового діаметру. Для промислових кабелів Ethernet та BUS-кабелів перевага надається конструкції AWG, яка забезпечує круглу форму провідника.
Поширені помилки при виборі промислових кабелів
1. Використання низькочастотних кабелів для високочастотних додатків
Вибір низькочастотних кабелів для високочастотних з’єднань Ethernet може спричинити збої в передачі даних. Низькочастотні кабелі мають різний імпенданс, що призводить до невідповідностей.
*Неправильна розв’язка (ліворуч) і правильна розв’язка (праворуч)
2. Використання класичної багатожильної пари замість зіркової четвірки
У багатьох промислових стандартах зв’язку використовуються кабелі з двома крученими парами, які скручуються у зіркову четвірку. Це забезпечує однаковий час проходження сигналу.
2 пари
- 4 х діаметр жили
- 3 x скручування
- Пари відповідно до ілюстрації
- Пряма жила
- Різний час проходження сигналу
Зіркова четвірка
- 2.4 х діаметр жили
- 1 x скручування
- Діагональні жили створюють електричну пару: білий/синій і помаранчевий/жовтий
- Ідентичний час проходження сигналу
3. Неправильна довжина кабелю або занадто малий діаметр
Використання занадто довгих сегментів кабелю або кабелів із малим діаметром може призвести до зниження якості передачі даних.
4. Невідповідний підбір конектору
Часто у додатках Ethernet використовуються нестандартні та неперевірені штекери, такі як D-Sub або M12 з A-кодом та 8-контактним дизайном. Хоча ці штекери передають дані, їх якість значно знижується через нижче перехідне затухання, що вимірюється на ближньому кінці сусідньої пари (NEXT). Це зниження якості спричиняється розташуванням середнього контакту, яке не відповідає стандартам і перешкоджає передачі даних.
.png)
Відповідно до стандартів Ethernet, для оптимальної передачі даних допустимими є екрановані роз'єми (штекери/розетки):
- RJ45 4-pin (100 Mbit)
- RJ45 8-pin (Gbit)
- D-coded M8 & M12 (100 Mbit)
- A-coded M8 4-pin (100 Mbit)
- P-coded M12 (100 Mbit)
- X-coded M12 (Gbit)
- ix Industrial (Gbit)
- Mini I/O
- Single Pair Ethernet (SPE)
Крім того, існують різні стандарти, такі як PROFINET, EtherCAT або Single Pair Ethernet (SPE), які можуть передавати дані та живлення в одному гібридному штекері. Вони або відповідають нормам IEC, або були оцінені відповідними організаціями, або знаходяться на стадії стандартизації.
Стандартизовані гібридні штекери Ethernet M8 SPE згідно з IEC 63171-6:
- M8 SPE acc. to IEC 63171-6
- M12 SPE acc. to IEC 63171-7
- Y-coded M12 acc. to IEC 61076-2-113
- M23 acc. to IEC 61076-2-117
- RJ45 Hybrid acc. to IEC 61076-3-106
- ix Industrial acc. to IEC 61076-3-124
Деякі виробники конекторів мають власні гібридні рішення у своєму портфоліо, які не стандартизовані, але пройшли перевірку та оцінку на відповідність Ethernet. Рекомендується завжди дотримуватися стандартизованих і перевірених роз'ємів Ethernet.
Таким чином, для оптимальної передачі даних використовуйте екрановані роз'єми, що відповідають стандартам Ethernet. Звертайте увагу на довжину кабелів, кількість штекерів і діаметри інсталяційних і патч-кабелів. Також враховуйте старіння компонентів, яке може знизити якість передачі в довгостроковій перспективі.
Правильний вибір кабелів передачі даних для промислового застосування допоможе запобігти збоям і несправностям. Наші фахівці мають великий досвід у технологіях з’єднання та допоможуть вам вибрати ідеальні промислові кабелі Ethernet або BUS-кабелі із багатотисячного асортименту HELUKABEL для промислового застосування.