Przejdź do głównej zawartości

Kable komercyjne kontra przemysłowe: 9 podstawowych testów

Industrial IT Team

W dzisiejszych czasach firmy produkcyjne w dużym stopniu polegają na swojej automatyzacji, oprzyrządowaniu i kontroli przesyłania danych w sieciach przemysłowych. Jeśli chodzi o przekazywanie sygnałów między urządzeniami, maszynami i układem sterowania, nie ma marginesu błędu.

Rzeczywiście, często celem jest dostępność sieci wynosząca 99,999% czasu sprawności lub lepsza. Biorąc pod uwagę tę rzeczywistość, solidna przemysłowa infrastruktura Ethernetowa składająca się z ulepszonego środowiskowo okablowania sieciowego, łączności i aktywnych komponentów jest niezbędna dla zapewnienia długotrwałej wydajności i niezawodności.

Maksymalna wydajność przy minimalnym czasie przestoju ma kluczowe znaczenie dla osiągnięcia wyników sieciowych. W przypadku awarii przełącznika, złącza lub okablowania w instalacji koszty wymiany i naprawy części stanowią jedynie niewielki ułamek ogólnych kosztów przestojów produkcyjnych. Jeśli element systemu okablowania lub przełącznik Ethernet ulegnie awarii, na przykład w zakładzie wytwarzania energii, same koszty naprawy/robocizny mogą być 15-20 razy wyższe od kosztu samego komponentu.


Pośrednie koszty awarii systemu Ethernet w każdej branży muszą uwzględniać utratę produktywności, opóźnione procesy końcowe, koszty wyłączenia i uruchomienia systemu oraz potencjalnie niszczącą utratę usług dla klientów korzystających z krytycznych dla zakładu wyników.
Dlatego inwestowanie w wysokiej jakości, wytrzymałą infrastrukturę Ethernet zaprojektowaną specjalnie do użytku w trudnych warunkach jest mądrą decyzją biznesową, która może zapewnić ogromny spokój inżynierom sieci i organizacjom, którym służą.

Dwa rodzaje kabli: klasa przemysłowa kontra klasa komercyjna
Każde pogorszenie stanu fizycznego lub awaria elektryczna w kluczowych komponentach transmisji danych może prowadzić do niewiarygodnej wydajności sieci i/lub problemów związanych z bezpieczeństwem. Wprowadzenie komercyjnie dostępnych produktów okablowania w krajobraz przemysłowy pociąga za sobą wysokie ryzyko dla zastosowań o znaczeniu krytycznym.
Jak pokazuje poniższy obraz kabla, kluczowe różnice między kablem klasy przemysłowej a gatunkiem komercyjnym to odporna na olej, chemikalia i ścieranie zewnętrzna osłona, a także oplot zaprojektowany do specyficznych zastosowań ciągnięcia/skręcania.

Dla przewodów połączeniowych, istnieją różne rodzaje zabezpieczeń: gumowa ochrona IP20, ochrona przed pyłem IP67 i IP68, czasowa odporność na zanurzenie w wodzie IP67 i stała odporność na zanurzenie w wodzie IP68.

Dziewięć testów do określenia, czy Twój kabel nadaje się do użytku przemysłowego
Jak więc upewnić się, że wybrany kabel nadaje się do środowiska przemysłowego i odpowiedni do Twojej działalności? W Belden przeprowadziliśmy serię testów porównujących fizyczną i elektryczną wydajność komercyjnych gotowych kabli (COTS) z kablami przemysłowymi. Myślę, że testy i ich wyniki są całkiem interesujące.

1. Ścieranie
Za pomocą bębna pokrytego papierem ściernym, kable zostały rozciągnięte na części ich obwodu, a następnie poruszały się cyklicznie w przód i w tył przez 25 cykli.
Rezultat: po 25 cyklach, przewody kabli komercyjnych można było zobaczyć przez przerwy w płaszczu, co spowodowałoby utratę integralności mechanicznej i elektrycznej. Pary przewodów zbrojonego kabla przemysłowego nie zostały naruszone.

2. Elastyczność przy niskich temperaturach
Test przeprowadzono zgodnie z UL 444. Próbki kabli pozostawiono w komorze o kontrolowanej temperaturze i wilgotności zwanej "zimną skrzynką". Pozostawały tam przez godzinę przed testowaniem. Następnie zostały one przetestowane (w -80 ° C, -60 ° C i -40 ° C) przez częściowe nawinięcie wokół metalowego pręta o średnicy 3 cali z jednym końcem kabla z obciążeniem z aluminiowego ciężarka. Kable zostały następnie rozwinięte i zbadane wizualnie, aby sprawdzić pęknięcia w osłonie.
Rezultat: Kable klasy handlowej stały się kruche i wykazywały widoczne pęknięcia. Przemysłowy kabel odporny na wysokie/niskie temperatury nie miał widocznych uszkodzeń.

3. Wpływ zimna
Test przeprowadzono zgodnie z UL 444. Aluminiowy ciężar został opuszczony przez wydrążoną rurkę prowadzącą, aby zderzyć się z odcinkiem kabla. Siła uderzenia dostarczała energię uderzenia 24 funtów lub 2,7 Dżuli. Każda długość kabla została wcześniej schłodzona, a łącznie dziesięć próbek zostało sprawdzonych w serii coraz niższych temperatur, aby określić, czy integralność osłon kablowych została uszkodzona - co może umożliwić wnikanie chemikaliów i wilgoci, spięcie przewodników lub nawet katastrofalną awarię.
Rezultat: standardowy kabel z osłoną nie wypadł negatywnie w temperaturze -20°C. Kable klasy przemysłowej, chronione osłonami przeciwko ekstremalnym temperaturom, nie pękały, dopóki temperatura nie dobiła do -70 ° C.

4. Miażdżenie
Głowica maszynowa firmy Instron opuściła 2-calową płytkę w dół na konkretny odcinek kabla, aby go zmiażdżyć - ze zdefiniowanym punktem krytycznym, w którym kabel nie byłby w stanie pewnie utrzymać wydajności Cat 5e. Charakterystyki elektryczne każdego kabla zostały zmierzone podczas testów.
Rezultat: przy 400 funtach włożonej siły, kabel klasy handlowej z płaszczem PCV zawiódł - został rozbity na płasko i nie powrócił do swojego pierwotnego kształtu. Przemysłowy, opancerzony kabel o czarnej powłoce zawiódł na poziomie 2250 funtów - to więcej niż tonę.

5. Przecinanie
W oparciu o standard CSAC22.2 trzpień docisku klinowego na maszynie Instron został opuszczony na odcinek kabla w celu zbadania podatności kabla na przecinanie pozostawiające odsłonięty przewodnik. Kilka rodzajów kabli było przecinanych przez dłuto do momentu, w którym wykryto zwarcie na przewodach, tworzące potencjalnie niebezpieczną sytuację.
Rezultat: w przewodzie klasy komercyjnej zwarcie nastąpiło przy 92 ​​funtach zastosowanej siły. Aby przebić opancerzony kabel przemysłowy, potrzebne było aż 346 funtów zastosowanej siły. Jednak przewodniki nie zwarły, dopóki nie została zastosowana siła 1048 funtów.

6. Wysoka temperatura
Trzy szpule kabli zostały zawieszone na trzpieniu w piecu o wysokiej temperaturze. Kable były najpierw testowane w temperaturze otoczenia + 20°C, a następnie ponownie testowane po wystawieniu na działanie wysokiej temperatury ok. + 60°C w miarę upływu czasu.
Rezultat: Kabel klasy komercyjnej działał w temperaturze + 20°C, ale z biegiem czasu, w temperaturze + 60°C, tłumienie wzrosło do miejsca, w którym kabel nie mógłby przesyłać na odległość 100 metrów. Kable klasy przemysłowej, nawet po wystawieniu na działanie temperatury + 60°C, utrzymują maksymalny dystans przesyłowy.

7. Odporność na olej
Test przeprowadzono zgodnie z UL 1277. Kable zanurzono w pojemnikach z olejem, które z kolei zanurzono w kąpieli wodnej umieszczonej w komorze utrzymywanej w temperaturze + 125°C przez 60 dni. Po okresie próbnym usunięto segmenty kabli, a ich osłony oceniono pod kątem właściwości rozciągania i wydłużenia. Narażenie na olej i smary może sprawić, że osłona będzie kruchsza, nawet w temperaturze pokojowej, co powoduje utratę właściwości mechanicznych i skrócenie żywotności.
Rezultat: Kable klasy komercyjnej wykazały oznaki tego rodzaju pogorszenia. Osłona kabla przemysłowego nie wykazywała żadnych oznak pogorszenia jakości, ponieważ materiały i grubość płaszcza są przygotowane pod kątem narażenia na olej i inne substancje, nawet w podwyższonych temperaturach.

8. Narażenie na promieniowanie UV
W tym opartym na procedurach badaniu ASTM G154 (Standardowe praktyki w zakresie obsługi świetlnych aparatów do ekspozycji na promieniowanie UV materiałów niemetalowych), segmenty różnych kabli zostały przymocowane do paneli, które zostały zamontowane w taki sposób, że kable skierowane były bezpośrednio w źródło światła fluorescencyjnego, którego zakres wyjściowy został dostosowany do poziomu promieniowania słonecznego. Kable były wystawione na działanie światła przez 720 godzin (30 dni), następnie ich osłony zostały wizualnie sprawdzone pod kątem przebarwień, jak również oznak uszkodzenia w zakresie wytrzymałości na rozciąganie i wydłużenia.
Rezultat: Kabel klasy komercyjnej nie był odporny na światło słoneczne: osłony wykazały przebarwienia, będące prekursorem degradacji materiału osłony. Kable klasy przemysłowej były odporne na działanie promieni słonecznych i innych źródeł promieniowania UV i nie wykazywały uszkodzeń płaszcza.

9. Zanurzenie w wodzie
Na początku tego testu zmierzono elektryczne właściwości kabli (głównie tłumienie). Następnie kable zostały zwinięte do suchego pojemnika, do którego dodano wodę, aby je zanurzyć. Kable testowano okresowo w ciągu sześciu miesięcy.
Rezultat: Kabel klasy komercyjnej wykazał zwiększone tłumienie, gdy tylko zanurzył się w wodzie, co uległo dalszemu pogorszeniu w ciągu półrocznego zanurzenia. Po sześciu miesiącach zanurzenia kabel przemysłowy wykazywał jedynie niewielki wzrost tłumienia - i nadal przekraczał wymagania Cat 5e.


Właściwy kabel zapewnia niezawodność sieci i spokój ducha
Po przeczytaniu wyników naszych 9 testów, myślę, że zgodzicie się, że istnieje znacząca różnica między standardowymi kablami Ethernet i kablami zaprojektowanymi do użytku przemysłowego. Te ostatnie są zaprojektowane i zbudowane na tyle wytrzymałe, aby wytrzymać zagrożenia i ryzyko, na które są narażone dzień po dniu.

Aby osiągnąć cele związane z niezawodnością, jakością i wydajnością, sugeruję używanie tylko przemysłowego kabla Ethernet i rozwiązań łączności. Kable DataTuff ® firmy Belden, zaprojektowane specjalnie dla środowisk produkcyjnych, zapewnią, że nie odczujesz kosztów i przestojów związanych z kablami i problemami z połączeniem.

Jak upewnić się, że używany przez Ciebie kabel jest wystarczająco wytrzymały, aby zapewnić długotrwałą niezawodność? Oczekujemy wiadomość od Ciebie!

Jeśli masz jakiekolwiek pytania, wątpliwości czy uwagi, zapraszamy do kontaktu! Jesteśmy do dyspozycji od poniedziałku do piątku w godz. 8:00 – 16:00.
Tel: +48 32 256 25 33
E-mail: info@pf-electronic.pl

Komentarze

Popularne posty z tego bloga

Ethernet przemysłowy a zwykły Ethernet: dlaczego to ma znaczenie?

Sylvia Feng Środowiska przemysłowe są trudne. Mówię o oleju, kurzu, wodzie i wysokich temperaturach. Środowisko, w którym działa wiele obiektów przemysłowych, znacznie różni się od budynku biurowego lub sklepu detalicznego. Mimo to oczekuje się, że wiele (pozornie) podstawowych funkcji będzie działać płynnie, pomimo tych warunków. Fabryki muszą mieć możliwość przesyłania danych z jednej maszyny do drugiej i muszą mieć możliwość polegania na kablu, aby działał w ekstremalnych warunkach. Jednym z obszarów, który może wywrzeć niesamowity wpływ na producentów, zarówno pozytywnie, jak i negatywnie, jest niezawodność, bezpieczeństwo i siła ich kabla sieciowego. Po prostu użycie dowolnego kabla Ethernet nie będzie działać. Zwykłe urządzenia, które mogą działać dobrze w warunkach biurowych z kontrolowaną temperaturą, nie wytrzymają ekstremów środowiska przemysłowego. Oto świetna analogia: jak niedorzeczne byłoby umieścić pingwina na pustyni? Wszyscy wiemy, że pingwiny nie

MPLS-TP: MPLS wychodzi naprzeciw Twoim oczekiwaniom

Howard Linton W ostatnich latach wielu przemysłowych użytkowników sieci szkieletowej znalazło się w sytuacji bez wyjścia. Dobrze znane sieci SONET i SDH z komutacją łączy, z których korzystają od dziesięcioleci, gwałtownie przestają nadążać z zaspokajaniem rosnącego zapotrzebowania na wideo, dane i inne zastosowania wymagające dużej przepustowości. Jednak najczęstszą praktyczną alternatywą - dla wielu, IP/MPLS - jest protokół wyraźnie przeznaczony dla bardziej złożonych operatorów sieci. Okazuje się, że jest to zbyt kosztowne, skomplikowane i mało funkcjonalne dla konkretnych potrzeb przedsiębiorstw użyteczności publicznej, transportu, rurociągów i innych użytkowników przemysłowych działających we własnej sieci szkieletowej. No cóż, są też dobre wieści, ponieważ na szczęście istnieje mniej znany aspekt MPLS, który jest faktycznie przeznaczony do zaspokojenia potrzeb tej dużej bazy użytkowników. Nazywa się MultiProtocol Label Switching-Transport Profile lub MPLS-TP i może po

Jak wybrać odpowiedni kabel VFD?

Peter Cox W części 1 mojego wpisu na temat żywotności kabla i silnika VFD wyjaśniłem, w jaki sposób użycie kabla THHN lub innego niespecjalistycznego kabla do połączenia VFD z silnikami prowadzi do przedwczesnej awarii silnika i szumu elektronicznego, który sieje spustoszenie w czujnikach procesowych i obniża bezpieczeństwo na hali produkcyjnej. Specyfikacja wyspecjalizowanego kabla VFD może pomóc w uniknięciu tych problemów, ale niestety nie ma żadnych standardów dla funkcji i konstrukcji kabla VFD, więc na pewno weryfikacja pozostaje w interesie kupującego. Tutaj, w części 2, omówimy, czego szukać w kablu VFD, abyś mógł podjąć bardziej świadomą decyzję. Unikaj awarii i nie tylko - lista kontrolna W wielu zakładach niemal „spodziewano się” częstych wyłączeń napędów i/lub awarii silnika podłączonego do VFD co kilka lat, szczególnie w wyniku uszkodzenia łożyska lub izolacji. Jeśli tak się dzieje, specyfikacja dobrze zaprojektowanego kabla VFD może wyeliminować awarie i znacznie