Kabely Belden a komunikace v automatizaci

2000

TME Czech Republic s. r. o.
— vydáno 25. ledna 2024

Současné průmyslové automatizační systémy jsou založeny na složitých komunikačních sítích, které umožňují komplexní kontrolu nad provozem strojů v podniku bez ohledu na jeho charakteristiky. Taková řešení lze zavést právě díky kabelům a konektorům Belden.
Americká firma Belden se specializuje na výrobu kabelů již více než 100 let.

V současné době lze v nabídce této značky nalézt výrobky prakticky pro jakékoli použití – od jednoduchých napájecích kabelů až po vysoce kvalitní kabeláž ICT sítí. Nabízíme průřez nabídkou tohoto dodavatele v katalogu TME, přičemž se zaměřujeme především na průmyslové zboží, které zahrnuje různé typy kabelů a konektorů. V následujícím přehledu jsou podrobně popsány různé způsoby přenosu a sběrnice používané v automatizačních systémech, je však třeba mít na paměti, že uvedené výrobky mají velmi široké spektrum použití.

Konektory

V první řadě je třeba poznamenat, že v katalogu TME najdete mnoho značek, které patří společnosti Belden nebo jsou s ní úzce spjaty. Jedná se především o výrobce konektorů, jako jsou Hirschmann nebo Lumberg Automation. V kategorii průmyslových konektorů stojí za pozornost především kulaté zástrčky M12 od těchto dodavatelů. Jsou k dispozici ve verzích podporujících Ethernet, DeviceNet (CAN) nebo Profibus komunikaci, se 3 až 8 kontakty. Jedná se o modely montované na kabel (pružinové nebo šroubové svorky), které jsou vybaveny vývodkami pro zajištění vysokého stupně krytí připojení (IP67). Zákazníci si mohou vybrat mezi přímými a úhlovými variantami, které usnadňují organizaci kabeláže a připojení komponent automatizace ve stísněných prostorech. Výrobky jsou vyrobeny z plastu nebo nerezové oceli a podporují průměry kabelů až do 8 mm (v závislosti na modelu).

RSCIS4D9: Samčí konektor podporující připojení k síti Ethernet.

Průmyslový Ethernet

Průmyslový Ethernet je oblíbeným řešením, které umožňuje využití univerzální infrastruktury k budování pokročilých a škálovatelných automatizačních systémů. Díky vysoké rychlosti přenosu dat dosahované v počítačových sítích lze provádět centralizované řízení procesů v reálném čase. Ethernetové kabely Belden jsou konstruovány pro kategorie 6e, 6, 6a a 7. To znamená, že umožňují využívat možnosti nejmodernějších síťových zařízení. V některých modelech je použito jednotlivé nebo dvojité stínění (samostatně pro páry kabelů pomocí pokovené fólie a elektromagnetická ochrana celku pomocí opletení), takže výrobky zajišťují stabilní komunikaci, a to i v případě, že jsou položeny v blízkosti motorů, čerpadel, měničů apod. Zde je třeba poznamenat, že tato řada zahrnuje také kabely navržené speciálně pro aplikace využívající standard PROFINET. Výrobky jsou k dispozici v baleních (rolích) o délce od 100 m do 500 m. Lze je zakoupit v bezhalogenovém provedení, tedy bez obsahu látek, které při styku s plamenem uvolňují toxické výpary. Speciální varianty kabelů mají hliníkovou výztuž nebo jsou vyplněny těsnicím gelem, což umožňuje jejich přímé uložení do země. Výrobky jsou k dispozici ve více barevných provedeních, což usnadňuje identifikaci jednotlivých kabelů v komunikačních trasách. Je také třeba poznamenat, že vybrané výrobky se vyznačují velmi širokou teplotní tolerancí, která se může pohybovat od -70 °C do 150 °C.

72002E: Dvojitě stíněný kabel (fólie a opletení).

Sériové sběrnice

Základní sériové sběrnice (RS232, RS422, RS424, RS485) jsou v průmyslových systémech přítomny již mnoho desetiletí. Významná část kabelů nabízených společností Belden je speciálně určena pro podporu těchto metod přenosu dat nebo je s nimi kompatibilní. V tomto sortimentu najdete vícežilové kabely, obsahující až 50 párů (vnější průměr 17,98 mm, délka role 30 m), i když samozřejmě ve většině případů tento počet nepřesahuje 10. Dodavatel se postaral i o dostupnost dvoužilových kabelů, stíněných, ale s malým průměrem (3,96 mm), které lze použít například pro připojení jednotlivých senzorů. Na rozdíl od ethernetových kabelů zde mají žíly strukturu lanka (svazky tenkých měděných vláken), obvykle o průřezu 24 AWG (tedy 0,25 mm2) a jsou zkroucené do párů. Z této skupiny výrobků si můžete zakoupit modely s bezhalogenovými vlastnostmi a také obsahující speciální výztuž vnějšího pláště.

89705.008500: Kabel, ve kterém jsou páry vodičů jednotlivě stíněny.

PROFIBUS

PROFIBUS je po celém světě a především v Evropě oblíbený způsob komunikace s komponenty v automatizačních systémech, který umožňuje ovládat více než sto modulů (senzorů a akčních členů) pomocí jediné řídicí jednotky. Přenos dat v takovém systému vyžaduje pouze dvě signální vedení a právě takové dvoužilové kabely byly zařazeny do této produktové skupiny. Vzhledem k rozmanitosti aplikací – dynamické instalace, přítomnost nebo nepřítomnost vnějšího rušení, prostorová omezení – je nabídka kabelů pro PROFIBUS opravdu rozmanitá. Zahrnuje kabeláž se žilami v podobě lanka nebo drátu, stíněnými jednotlivě nebo dvojitě, jak s PVC, tak i bezhalogenovou izolací, a ve vnějších pláštích s charakteristikou FRNC, tedy Flame Retardant Non-Corrosive vyznačující se vysokou odolností vůči plamenům. Vodiče mají průměry od 7,5 mm do 12,4 mm.

70101NH: Polypropylenová lanka zabraňují deformaci a zpevňují kabel.

DeviceBus a DeviceNet

DeviceNet je komunikační protokol často používaný v americkém průmyslu, který má podobné funkce jako PROFIBUS nebo Modbus a vyznačuje se univerzálností a stabilitou přesahující možnosti „tradičních“ sériových sběrnic (jako je například RS485). Vývojem tohoto standardu se v současné době zabývá nezávislá organizace ODVA. Firma Belden se sídlem v USA nabízí širokou škálu kabelů podporujících tento standard, a nabídka TME obsahuje jen část z těchto řešení. Jedná se o čtyřžilové kabely, stíněné, chráněné vnějším pláštěm odolným vůči faktorům, jako je například vlhkost nebo oleje. Další výhodou výrobků je široká tepelná tolerance, která může být v rozmezí např. -40 až 75 °C či -20 až 105 °C. Díky této rozmanitosti najdou zákazníci v nabídce výrobky přizpůsobené podmínkám, které panují i v atypických pracovních prostředích.

3084A.T5U1000: Speciální kabel pro DeviceBus.

Další typy kabelů

Ve výše uvedeném přehledu nebyly zatím uvedeny některé průmyslové standardy, které podporují vybrané výrobky výrobců, jako např. CC Link, CobraNet či FIELDBUS. Zároveň je třeba poznamenat, že mnoho produktů Belden jsou univerzální kabely, které lze použít pro mnoho aplikací, vytváření ICT infrastruktury nebo tras pro automatizaci budov, např. instalace HVAC nebo ovládání osvětlení. Pokud jde o osvětlení, patří sem např. kabely se standardy KNX či LonWorks s vysokou třídou požární bezpečnosti podle normy CPR. Nabídka dodavatele zahrnuje také kabely přizpůsobené pro velmi specifické aplikace (EtherSound) a výrobky s parametry definovanými široce uplatňovanými standardy (symetrický přenos na krátké vzdálenosti Twinax).

7704NH.00305: Konstrukce kabelu přizpůsobeného pro standard LonWorks.

Další článek: Mechatronická chapadla SCHUNK hravě obstojí i v náročných podmínkách