نحوه انتخاب کابل صنعتی هلوکیبل

چگونه کابل داده صحیح را برای برنامه صنعتی خود انتخاب کنید

همه کابل های داده یکسان نیستند. بسیاری از کاربران تا زمانی که با اختلالات و خطاهایی در انتقال داده ها در برنامه های صنعتی خود مواجه نشوند، متوجه این موضوع نمی شوند. در این مقاله خواهید آموخت که رایج ترین اشتباهات هنگام انتخاب یک اترنت صنعتی یا باس چیست

همه کابل ها و سیم هایی که به هر طریقی به ارتباط کمک می کنند معمولاً کابل داده نامیده می شوند. با این حال، تفاوت های قابل توجهی مانند ساختارهای کاملاً متفاوت کابل های مسی و فیبر نوری وجود دارد. کابل‌های داده مسی انواع مختلفی دارند، مانند کابل‌های فرکانس پایین، کابل‌های کواکسیال، تلفن و باس، سیستم‌های اترنت متنوع یا کابل‌های مایکروویو برای کاربردهای خاص که نیاز به انتقال در محدوده گیگاهرتز دارند. انتخاب کابل اشتباه می تواند به سرعت منجر به اختلالات و خطاهای پرهزینه شود.

به طور کلی کابل های دیتا کابل هایی با ظرفیت کم هستند. این بدان معناست که در هنگام انتقال داده ها تا حد امکان انرژی الکتریکی کمتری در کابل انباشته می شود. این انرژی الکتریکی بر کیفیت سیگنال تاثیر منفی می گذارد. ظرفیت تا حدی به مواد عایق کابل بستگی دارد. کابل های باس و اترنت مدرن در درجه اول از موادی مانند PE یا PP استفاده می کنند که عایق مخصوصاً خوبی را ارائه می دهند که با اندازه گیری ثابت دی الکتریک (εr) تعیین می شود. هرچه این مقدار کمتر باشد، مواد عایق بهتری دارند و ظرفیت کابل کمتر می شود. به همین دلیل است که وقتی از همان قدرت دی الکتریک استفاده می شود می توان از عایق نازک تری استفاده کرد.

انتقال داده های اولیه از طریق ساخت کابل صحیح انجام می شود. یک سیم جامد که کاملاً گرد است و قطر یکنواخت دارد، بهترین عملکرد الکتریکی را ارائه می دهد. برای کابل های اترنت صنعتی و باس، ساخت و ساز مطابق با AWG ترجیح داده می شود زیرا این ساختار انعطاف پذیر منجر به یک هادی گرد می شود. کابل های متریک برای این کاربرد مناسب نیستند زیرا ساختار دسته ای دارند و گرد نیستند. این منجر به ظرفیت های متغیری می شود که به شدت در انتقال داده های فرکانس بالا اختلال ایجاد می کند

خطاهای رایج هنگام انتخاب کابل های اترنت صنعتی و باس

کابل های فرکانس پایین برای کاربردهای فرکانس بالا

انتخاب کابل‌های فرکانس پایین برای اتصالات اترنت با فرکانس بالا یکی از دلایل رایج اختلال در عملکرد انتقال داده است. این کابل ها همچنین ظرفیت پایینی دارند اما امپدانس مشخصه متفاوتی را مطابق با استاندارد اترنت نشان می دهند. این منجر به عدم تطابق یا ناپیوستگی می شود. در کابل های داده با فرکانس پایین، همه جفت ها در رشته های موازی قرار می گیرند. این بدان معنی است که هر چهار طول لایه یکسان هستند. کابل های اترنت مورد استفاده در کاربردهای فرکانس بالا نیز باید به طور بهینه جدا شوند. این با استفاده از چهار طول مختلف  که به صورت جداگانه اندازه گیری می شوند به دست می آید. موقعیت جفت های پیچ خورده در ساختار کلی نیز باید در نظر گرفته شود.

جفت کلاسیک رشته ای به جای چهار ستاره

بسیاری از استانداردهای ارتباطات صنعتی مانند PROFInet، EtherCAT یا SERCOS III از کابل‌هایی با دو جفت تابیده استفاده می‌کنند که به شکلی که به آن چهار ستاره گفته می‌شود، برای انتقال داده‌ها استفاده می‌شود. در اینجا، هر چهار هسته در یک شکل کاملاً گرد قرار گرفته اند. مزیت این کار این است که منجر به عدم تفاوت در زمان حمل و نقل می شود. این با جفت رشته‌ای کلاسیک متفاوت است، که در آن جفت‌های پیچ خورده منفرد به دلیل جداسازی مورد نیاز، باید دو طول دراز رشته‌ای متفاوت داشته باشند. اگر از کابل جفت تابیده نادرست استفاده شود، می تواند منجر به مشکلاتی در زمان انتقال و انتقال شود.

 

Star Quad

  • 4 برابر قطر رشته
  • 3 برابر تابیدن
  • زوج‌ها طبق نقشه
  • مشخص
  • تفاوت در زمان‌های سیگنال‌دهی

بدون هالوژن

ثابت دی‌الکتریک

نامگذاری VDE

ماده

خیر

۳٫۶-۶

Y

PVC

خیر

۴-۶٫۵

Yw

PVC +90°C

بله

۲٫۳

2Y

PE

بله

۱٫۶-۱٫۸

02Y

PE فوم شده

بله

۲٫۳-۲٫۴

9Y

PP

بله

۱٫۶-۱٫۸

 

PP فوم شده

بله*

۷-۴

11Y

PUR

خیر

۲٫۱

6Y

FEP

2Pair

 ۲٫۴ برابر قطر رشته

۱ برابر تابیدن

 رشته‌های قطری تشکیل دهنده زوج الکتریکی: سفید/آبی و نارنجی/زرد

 زمان سیگنال‌دهی زوج‌ها برابر است

 

در اینجا اطلاعات مربوط به ساختار و مشخصات کابل‌ها و نحوه‌ی ترتیب رشته‌ها به شرح زیر است:

چهار رشته ستاره‌ای: به ترتیب دادن رشته‌ها به صورت چهار تایی در قالب یک ساختار ستاره‌ای اشاره دارد.

 ۲٫۴ برابر قطر رشته: قطر کلی کابل باید ۲٫۴ برابر قطر هر رشته‌ی درونی باشد.

۱ برابر تابیدن: تابیدن رشته‌ها به صورت یک برابر انجام می‌شود.

 رشته‌های قطری تشکیل دهنده زوج الکتریکی: رشته‌های سفید/آبی و نارنجی/زرد به صورت قطری قرار گرفته و هر یک زوج الکتریکی را تشکیل می‌دهند.

 زمان سیگنال‌دهی زوج‌ها برابر است: زمان‌های سیگنال‌دهی در بین زوج‌های تشکیل شده برابر و یکسان است.

 این مشخصات به منظور اطمینان از کیفیت انتقال سیگنال و عملکرد صحیح کابل‌ها تنظیم می‌شوند.

کابل خیلی بلند یا قطر خیلی کوچک

نمونه کلاسیک دیگر بخش هایی هستند که بیش از حد طولانی هستند. طبق استاندارد اترنت، پس از حداکثر 100 متر طول باید از یک تکرار کننده استفاده شود. این سیگنال ضعیف را دریافت می کند و دوباره آن را با قدرت کامل ارسال می کند. در عمل، بخش هایی با طول بیش از 100 متر را می توان یافت، اما اینها مطابق با استانداردهای قابل اجرا نیستند. در این موارد، افزایش دما،  و سایر عوامل می تواند به سرعت منجر به نقص یا خرابی شود. کابل های نازک تر با قطر AWG 26 به 60 تا 70 متر محدود می شوند. مهم است که به یاد داشته باشید که هر کانکتور پلاگین یک مفصل است که از طریق تضعیف و انعکاس باعث از بین رفتن می شود که باعث کاهش برد می شود.

دوشاخه نادرست

این یک اتفاق رایج است که در برنامه های اترنت از پلاگین های غیر استاندارد و آزمایش نشده استفاده می شود، مانند دوشاخه های D-Sub یا M12 که دارای کد A با طراحی 8 پین هستند. این دوشاخه‌ها داده‌ها را انتقال می‌دهند، اما کیفیت به‌دلیل تداخل نزدیک (NEXT) به میزان قابل توجهی کاهش می‌یابد. دلیل این امر قرار گرفتن پین وسط است که مطابق با استانداردها نبوده و مانع انتقال اطلاعات می شود.

طبق استانداردهای اترنت، صفحات اتصال قابل قبول برای بهترین کابل کشی داده، دوشاخه/سوکت های غربال شده هستند:

  • RJ45 4 پین (100 مگابیت 4 پین)
  • RJ45 8 پین (گیگابیت 8 پین)
  • M8 و M12 با کد D (100 مگابیت)
  • M8 4 پین با کد A (100 مگابیت)
  • M12 با کد P (100 مگابیت)
  • M12 با کد X (گیگابیت)
  • Ix Industrial (Gbit)
  • Mini-IO
  • SPE (اترنت تک جفت)

علاوه بر این، استانداردهای مختلفی مانند PROFInet، EtherCAT، یا SPE (تک جفت اترنت) وجود دارد که می تواند داده ها و نیرو را در یک پلاگین هیبریدی انتقال دهد. اینها یا به هنجارهای IEC پایبند هستند، یا توسط سازمان های مربوطه ارزیابی شده اند، یا در حال استاندارد شدن هستند.

دوشاخه های اترنت هیبریدی استاندارد شده

  • M8 SPE accc. به IEC 63171-6
  • M12 SPE accc. به IEC 63171-7
  • Acc M12 با کد Y به IEC 61076-2-113
  • M23 accc. به IEC 61076-2-117
  • RJ45 Hybrid accc. به IEC 61076-3-106
  • Ix Industrial accc. به IEC 61076-3-124

برخی از تولیدکنندگان پلاگین راه‌حل‌های هیبریدی خود را در مجموعه‌های خود دارند که استاندارد نیستند، اما برای انطباق اترنت آزمایش و ارزیابی شده‌اند. به عنوان یک اصل اساسی، پیشنهاد می شود همیشه به اتصالات پلاگین اترنت استاندارد و ارزیابی شده.

نتیجه گیری :

هنگام انتخاب کابل های داده برای کاربردهای صنعتی، کاربران باید استانداردهای مناسب را رعایت کنند تا از خرابی ها و خرابی ها جلوگیری شود. کاربران همچنین باید به طول هر بخش، تعداد دوشاخه ها و قطرهای مختلف کابل های نصب و پچ توجه کنند. علاوه بر این، پیری تک تک اجزا می تواند در دراز مدت منجر به کاهش کیفیت انتقال و ایجاد وقفه شود. HELUKABEL با 45 سال تجربه، متخصص در فناوری اتصال است و خوشحال است که از کاربران در شناسایی کابل‌های اترنت یا باس صنعتی مناسب برای کاربردهای صنعتی آنها پشتیبانی می‌کند.