Conceptos para el cableado Ethernet Industrial

Los nuevos campos de aplicación requieren el desarrollo continuo de la tecnología de cableado para Ethernet Industrial. Los nuevos estándares Ethernet crean un equilibrio entre la velocidad de transferencia de datos y los requisitos específicos de la aplicación para los sistemas de cableado basados en cobre.

La tecnología Ethernet, originalmente desarrollada en la década de los años 80 para la transferencia de datos dentro de las redes de área local (LANs), ha avanzado enormemente, sobre todo en los últimos diez años. Recientemente, Ethernet Industrial se ha convertido en un componente clave de la tecnología de automatización desde la introducción de protocolos en tiempo real como Profinet, Ethernet / IP y EtherCAT. Sin embargo, no sólo son aplicables aquí otros requisitos para las velocidades de transferencia y las líneas de datos. Dependiendo del uso en el control, el enrutamiento o en el nivel de campo y en la industria, estos requisitos también pueden ser fundamentalmente diferentes.

Soluciones a medida
Por lo tanto, el objetivo de Ethernet Industrial no puede ser crear un estándar de comunicación estandarizado y universal. Más bien, las soluciones a medida deben ser posibles para una conexión eficiente a sistemas de IT de alto nivel, así como para la comunicación estable en tiempo real para diversos dispositivos de campo locales.

Gracias a su estructura de aplicación neutra, el protocolo Ethernet proporciona una sólida base para la fabricación de soluciones a medida para el nuevo estándar y, por lo tanto, abre nuevos campos de aplicación. La estructura es de aplicación neutra debido al número casi ilimitado de dispositivos de comunicación posibles y a los diversos medios de transferencia tales como son: el cobre, la fibra óptica y la conexión inalámbrica.

Entretanto, una tendencia opuesta ha surgido
Junto con los nuevos interfaces físicos (PHY o capa física) para Ethernet de alta velocidad con velocidades de transferencia de 25, 50 ó 100 Gbps, los nuevos estándares para velocidades de transferencia de datos más bajas también implican requisitos de cableado mucho menos exigentes. Inicialmente, se centró la atención en las áreas de uso y las aplicaciones, las cuales no han sido cubiertas hasta la fecha por el Ethernet convencional.

Cableado reducido
Por ejemplo, en 2014 se estableció el estándar IEEE 802.3bp. El nuevo estándar describe el Ethernet 1000Base-T1 o RTPGE (Reduced Twisted Pair Gigabit Ethernet). Esta tecnología se desarrolló principalmente en la industria del automóvil. Las especificaciones se aplican a pares de conductores trenzados no apantallados con los que se pueden obtener velocidades de transferencia de datos de hasta 1 Gbps en segmentos de 10 a 40 metros. Estos requisitos del sector del automóvil, que se habían realizado hasta la fecha utilizando sistemas de bus en serie como MOST (Media Oriented Systems Transport) en sistemas de información y entretenimiento, están cumplidos. La ventaja del RTPGE es obvia: el cableado simplificado reduce directamente los costes, y los fabricantes pueden reducir el peso total del vehículo y, por lo tanto, el consumo de combustible.

Actualmente, el cableado simplificado también está siendo examinado por el Single Twisted Pair Ethernet Study Group. Sin embargo, aquí no se centra la atención en gigabit Ethernet, sino en las líneas de transmisión de cobre de 1.000 metros a una velocidad de transmisión de 10 Mbps. Esto significa que, en el futuro, se cubrirán otros campos de aplicación en las que no había sido posible utilizar Ethernet Industrial, como por ejemplo en la automatización de procesos.

Nuevos procesos de codificación y modulación de la capa física y nuevos tipos de cables son necesarios para Ethernet Industrial con el fin de establecerse en estos campos que son complejos y altamente relevantes para la seguridad. Los conectores de datos, como interface para todos los dispositivos de comunicación, deben tener en cuenta los altos requisitos de esta industria. Alta resistencia a choques y vibraciones también son requisitos para la seguridad intrínseca en áreas Ex.

La implementación de la norma IEEE 802.3 para Ethernet de 10 Mbps demostrará si Ethernet Industrial abrirá nuevas áreas de aplicación en el futuro, como la automatización de edificios, la industria de la iluminación o la producción y distribución de energía.

RJ45 Industrial – Variantes para diferentes grados de protección
El conector industrial RJ45 de Phoenix Contact cumple con los estándares establecidos de más alto nivel en el sector industrial. Los nuevos conectores industriales ofrecen un alto nivel de resistencia a golpes y vibraciones y gracias a su apantallado de 360°, son adecuados para aplicaciones que implican una mayor compatibilidad electromagnética.
Los conectores metálicos están disponibles tanto en IP 20 y como en IP65/67 en los modelos Push-Pull Advance. El mecanismo de bloqueo especial disponible con los modelos Push-Pull Advance proporciona una protección mejorada contra la desconexión accidental. El conector se puede montar sin herramientas especiales y puede ser fácilmente integrado directamente en el cableado de campo, lo que ahorra mucho tiempo. El conector cubre las secciones de conductor de AWG26 a AWG22.