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工業以太網線纜新趨勢

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 22:15:01 來源:Pete Lockhart, Anixter

   工廠級別的網絡係統需要與集中過程控製和製造執行係統互聯互通,TIA-1005就是為了實現在工業安裝中全新結構化布線的理念。

   今天,工廠級的網絡係統需要與集中過程控製和製造執行係統聯通。隨著以太網連接能力的日益增強,互聯網協議(IP)正成為兩個領域之間數據傳輸的標準方法。

   對於20世紀80年代的電子電氣行業來說,電子工業協會(EIA)是互聯標準的主要製定者,比如RS-232、RS-422/423以及RS-485都是來源於此。隨著1989年ANSI/TIA/EIA-568-B商業建築通訊標準的簽署,EIA(後來成為電信行業協會TIA的一部分)幫助建立了一個可以實現互操作的基礎架構,用於語音和數據通訊線纜。現在,新起草的標準方案在2008年通過最後的審查,預計在2009年發布,可望應用於未來製造環境下的以太網。

  TIA創建的TIA-1005,是麵向工業安裝的全新結構化布線理念。在2008年的8月,它還被稱為標準提案3-4822-H:麵向工業的電信基礎架構標準。這項提案需要經過TIA-TR-42.9工作組的投票,基於下列的現有協議:

  ■  ANSI/TIA/EIA 568-B和-606-A;

  ■  TIA-569-B;

  ■  ANSI-J-STD-607-A;以及

  ■  ISO/IEC 11801和24702。

  環境方麵的參考包括IEC60721-x和IEC60654-x。

  新(xin)標(biao)準(zhun)的(de)目(mu)的(de)是(shi)驅(qu)動(dong)工(gong)業(ye)建(jian)築(zhu)內(nei)部(bu)及(ji)建(jian)築(zhu)物(wu)之(zhi)間(jian)的(de)電(dian)信(xin)線(xian)纜(lan)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)的(de)規(gui)劃(hua)和(he)安(an)裝(zhuang)。它(ta)也(ye)設(she)計(ji)用(yong)於(yu)危(wei)險(xian)環(huan)境(jing)下(xia)可(ke)能(neng)暴(bao)露(lu)的(de)電(dian)纜(lan)以(yi)及(ji)特(te)殊(shu)的(de)線(xian)纜(lan)係(xi)統(tong)的(de)要(yao)求(qiu)。

   與TIA-568-B相比,最大的改變在於將雙絞線安裝到自動化孤島,這將以太網的帶寬限製在10或者100Mbps。提案所涉及的全新結構化布線理念(與TIA-568B不同)也包括如下元素:自動化孤島、自動化出口和線纜、用於自動化孤島的Category 6或者更好的線纜、環境擔憂的定義以及MICE表格。

  MICE表格,正如模型中所示,設計用於更好的理解自動化孤島代號、線纜設計以及性能要求。“MICE”指的是線纜需要麵對的四類環境問題:機械問題(振動/撞擊/衝擊);準入等級(與IP或者NEMA要求類似)、氣候和化學問題以及電磁問題。具有複雜環境的三種基本工業區域根據MICE的限製被劃分了等級(分別是1、2和3):

  ■  工廠車間是 MICE 1或者2

  ■  工作區是MICE 2或者3

  ■  自動化孤島是MICE 3。

  創建MICE表格的目的在於更好的理解自動化孤島代號、線纜設計以及工廠車間網絡係統性能要求。

  當(dang)布(bu)線(xian)至(zhi)實(shi)際(ji)機(ji)器(qi)位(wei)置(zhi)或(huo)者(zhe)加(jia)工(gong)中(zhong)心(xin)時(shi),兩(liang)類(lei)不(bu)同(tong)的(de)區(qu)域(yu)需(xu)要(yao)被(bei)確(que)定(ding)。首(shou)先(xian)是(shi)工(gong)作(zuo)區(qu),這(zhe)裏(li)通(tong)常(chang)可(ke)以(yi)安(an)放(fang)人(ren)機(ji)界(jie)麵(mian)或(huo)者(zhe)控(kong)製(zhi)層(ceng)硬(ying)件(jian)。其(qi)次(ci)是(shi)自(zi)動(dong)化(hua)孤(gu)島(dao),也(ye)就(jiu)是(shi)實(shi)際(ji)機(ji)器(qi)所(suo)在(zai)地(di)。後(hou)者(zhe)的(de)環(huan)境(jing)十(shi)分(fen)惡(e)劣(lie),與(yu)TIA-568的標準差異也最大。

  自動化的嚴酷環境尤其需要堅固的出口和線纜連接器(堅固的連接器可能也是到處都需要)。這裏的連接器在一般線纜和自動化孤島之間充當接口,它們是八位模塊化的設備,可以支持100-ohm平衡型雙絞線,滿足ANSI/TIA/EIA-568-B.2標準對於Category 6或者更高等級的要求。

  連接器有兩個版本,一個是非密封版本,每個100-ohm,4鉸線可以連接8位連接器。另外一個密封版本,每一個100-ohm,4鉸線可以使用IEC 61076-3-106的連接器封裝變量1。近“LC”型光纖連接器現在也已經上市了,需要100BASE-T以太網,EC 61076-2-100中定義的M12-4 D編碼連接器也可以使用。

  M12-4 D編碼連接器用於將自動化孤島上的機器連接到電信出口。這也用於堅固型開關和路由器的主連接。

  4相連接的線纜最少應該達到Category 5e,而超過4相連接的線纜要達到Category 6。雙線連接器和雙線線纜一般使用密封接口,用於將自動化孤島上的機器連接到電信出口。

  總而言之,下麵的這些關鍵因素使TIA-1005確實成為適用於工廠環境的標準,而這些是TIA-568-B所不具備的:

  ■  允許雙線線纜係統;

  ■  確定自動化孤島;

  ■  確定自動化出口和線纜;

  ■  標明用於自動化孤島的Category 6 等級或更佳的線纜;

  ■ 確定環境需要擔憂的因素,填充MICE表格(參考TIA-568-C)中的各項。

  標準草案的投票最近已經通過了最後審議,將於2009年發布,這意味著工廠工程師、自動化專家和電氣人員可以期待一種新型工具,用於在製造環境下創建可互操作的架構用於語音和數據通訊的布線。

  

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