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.
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.
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
Prześlij komentarz