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

TSN: Wielki krok naprzód w ewolucji Ethernetu ... i tu już dziś

Dr Oliver Kleineberg
Ethernet od prawie trzydziestu lat służy operatorom sieci i podczas gdy na przestrzeni lat bardzo się rozwinął, to najbardziej „rewolucyjny” skok ewolucyjny pojawia się dokładnie w tej chwili. Nowe ulepszenie technologii nosi nazwę "Time-Sensitive Networking (TSN)". Mimo że jego potężne funkcje zwiększające wartość są nadal sprawdzane (bardzo skutecznie!) w sieciach testowych i demonstracyjnych, operatorzy sieci w rzeczywistości mogą zacząć korzystać z tej technologii od razu.

Lubię myśleć o TSN jako "Ethernet Plus", ponieważ jest to nie tyle "nowy" protokół, co wzmocnienie Ethernetu. TSN stoi na barkach czegoś bardzo skutecznego i udanego, a czyni go jeszcze lepszym.
Połącz odmienne sieci w jedno - z gwarancjami dostawy i pełną interoperacyjnością Kluczową wartością - którą dodaje TSN do zastosowań przemysłowych, jest zdolność do ujednolicania sieci, które były z konieczności oddzielne w przeszłości, dzięki czemu użytkownicy mogą cieszyć…

Wskazówki dotyczące prawidłowego podłączenia kabla VFD

Peter Cox
Ilość napędów o zmiennej częstotliwości we współczesnych obiektach przemysłowych znacznie zwiększyła się w ostatnich latach. Nic dziwnego - regulując prędkość i napięcie silnika, aby sprostać zmieniającemu się w czasie rzeczywistym zapotrzebowaniu procesowemu, VFD pomagają zapewnić cenne korzyści, takie jak zwiększona energooszczędność, dokładniejsza kontrola procesu i mniejsze zużycie kosztownych urządzeń. Niestety, korzystanie z VFD nie zawsze jest tak proste, jak po prostu podłączenie urządzenia do sieci.
Aby dowiedzieć się więcej o zaletach kabla VFD, pobierz nasz bezpłatny raport "The Case for VFD Cable to Achieve System Reliability and Safety".

Podłączenie kabla VFD nie jest tym samym co podłączenie standardowego kabla. Istnieje wiele mylnych informacji i nieporozumień związanych z tym faktem i, świadomie lub nieświadomie, często użytkownicy idą na "skróty" w procesie instalacji. A to może spowodować poważne problemy w Twojej działalności. Oto kilka ws…

Pytania dotyczące wdrażania Industrial IoT? IIC ma odpowiedzi.

Jeff Lund
Industrial Internet Consortium (IIC) to globalna organizacja działająca na rzecz przyspieszenia pomyślnego wdrażania narzędzi Industrial Internet of Things (IIoT) w organizacjach wszelkiego rodzaju. Została założona w marcu 2014 r. na podstawie porozumienia między AT&T, Cisco, General Electric, IBM i Intel i obecnie ma ponad 260 członków zlokalizowanych w 30 krajach, a setki innych, nie będących członkami, korzysta z jego zasobów.
Według organizacji, jej misja polega na "dostarczaniu godnego zaufania IIoT, w którym systemy i urządzenia na świecie są bezpiecznie połączone i kontrolowane, aby zapewnić transformacyjne wyniki". Inny opis stwierdza, że ​​"IIC to otwarta, neutralna ‘piaskownica’, w której przemysł, środowisko akademickie i rząd spotykają się, by współpracować, wprowadzać innowacje i stwarzać odpowiednie warunki." Oba opisy są moim zdaniem bardzo trafne. Korzyści, które zapewnia IIC, są ogromne - organizacja zauważa, że ​​chociaż Internet przem…