В сфере промышленной автоматизации Ethernet становится все более распространенным стандартом передачи данных. Если ранее и относительно недавно Ethernet применялся на высоком уровне устройств отслеживания и управления, то теперь все больше производителей датчиков, камер и других промышленных устройств стремятся реализовать подключение своих продуктов по Ethernet на верхнем уровне производственной площадки.
В то же время клиентские устройства на площадке становятся все более компактными, а требования к скорости передачи данных продолжают повышаться. Для того, чтобы идти в ногу с прогрессом технологий соединения, компания HARTING Technologiegruppe из Восточной Вестфалии-Липпе, учитывая данный тренд миниатюризации, выпустила новый соединитель M8 с D-кодированием. Он реализован в исполнении Miss M8ty, миниатюрного решения HARTING для передачи по Ethernet от уровня Облака до уровня любых датчиков.
Изначально «миниатюризация» представляла собой довольно абстрактное понятие. Очевидно, в общем виде миниатюризация предусматривает уменьшение размера. Однако, если глубже рассматривать данное понятие применительно к электронным устройствам на площадке, то оно становится универсальным. Компьютеры, которые некогда занимали целые залы, теперь помещаются в портфель, мобильные телефоны стали легкими и компактными – очевидно, что подобные изменения произошли в различных областях. Разумеется, и в промышленной автоматизации, где, например, системы камер, датчики, коммутаторы, блоки ввода-вывода и децентрализованные промышленные ПК продолжают становится все более компактными. При этом уменьшается не только размер этих устройств: они также должны соответствовать повышенным техническим требованиям цифровизации и формировать значительно больше данных, чем пару лет назад. Именно поэтому компания HARTING представила свое миниатюрное решение Miss M8ty на торговой выставке Hannover Messe. Его миссия – не больше не меньше – возможность применения на всех уровнях производственного процесса, с абсолютно любым оборудованием, чтобы гарантировать эффективное соединение с сетью Ethernet.
До настоящего времени стандартной практикой было обеспечение взаимодействия устройств на верхнем уровне производственной площадки посредством систем шин. При этом требовалась передача сигналов от уровня площадки по протоколам Ethernet на уровень управления и обратно. Теперь выполнение данной операции не требуется, и можно напрямую выполнить Ethernet подключение новых компактных клиентских устройств на площадке. В результате, скорость передачи данных увеличивается, что требует применения модифицированных систем соединителей.
Итак, в чем состоит проблема?
Какие варианты соединителей для передачи данных действительно доступны заказчикам? На самом деле, доступно только два решения со степенью защиты IP67: RJ45 в корпусе с дополнительной защитой или контактный соединитель M12. Несмотря на свою компактность, данные соединители, тем не менее, имеют слишком большой размер для многих целей применения. Например, некоторые современные промышленные камеры, которые используются для идентификации и позиционирования, стали настолько компактными, что размер соединителей для передачи электропитания и данных ограничивает возможности для повышения компактности их корпусов, и фактически соединители занимают большее пространство, чем само устройство.
Miss M8ty отлично решает эту проблему с помощью соединителя M8 с D-кодированием.
Соединители M8 применялись на уровне производственной площадки для решения различных задач, по крайней мере для передачи сигналов. Новый соединитель M8 с D-кодированием устанавливается в прочном металлическом корпусе с непрерывным экранированием и имеет контакты диаметром 0,8 мм, что обеспечивает высокоскоростной Ethernet 100 Мбит для оконечных устройств. Для экономии пространства для дополнительных портов подключения электропитания соединитель M8 с D-кодированием поддерживает PoE, одновременно реализуя передачу электропитания и данных к клиентским устройствам на площадке.
Повышение компактности до 30%
На выставке HMI, которая задает тренд для массового производства, было продемонстрировано комплексное решение с экструдированными кабелями и соединителями для печатных плат. Для производителей – это правильная соединительная система, которая позволяет им продолжать воплощать в реальность тренд миниатюризации. На печатной плате решение M8 до 30% компактнее, по сравнению с предыдущим решением M12. Несмотря на то, что такие показатели не кажутся внушительными, при сочетании различных портов M8 в блоке ввода-вывода суммарная площадь модульной системы обеспечивает значительную экономию пространства. На стороне устройств пользователи могут выбрать одно из двух решений с фланцем и гнездом высотой 9 мм или 13 мм. Оно позволяет применять другие соединители различной высоты и решить проблему разницы расстояния.
Вначале своего развития соединитель M8 с D-кодированием предусматривал стандартную резьбу, которая использовалась в контактных соединителях. Но успешный опыт применения двухпозиционного механизма блокировки, который использовался HARTING в ответной части M12, позволит в скором будущем оснастить M12 этим быстрым и простым механизмом. В частности, данное решение обеспечивает быстрый доступ, когда соединители установлены друг напротив друга в очень ограниченном пространстве. Кроме того, необходима модификация кабельных компонентов систем соединителей. Поэтому HARTING выпустит собственный специальный соединительный узел HARAX для применения на производственной площадке, который имеет исполнение со смещенным расключением.
В Miss M8ty соблюдены все требования
Чтобы обеспечить обратную совместимость нового исполнения M8 и для реализации комплексного решения, исполнение с D-кодированием также стандартизировано. Универсальный стандарт с протоколом в соответствии с IEEE 802.3 и соединитель, разработанный согласно спецификациям PAS IEC 61076-2-114, гарантируют заказчикам безопасность инвестиций и могут применяться в существующей активной и пассивной инфраструктуре. Решение может применяться, как в области автоматизации, так и в транспорте.
От Облака до датчика
А теперь поднимемся выше и представим систему промышленных кабельных соединений в целом. Миниатюрное решение HARTING расширяет границы развития, что невозможно было представить еще несколько лет назад. Взаимодействие Ethernet теперь не только используется для соединения корпоративного верхнего уровня с распределительными устройствами на площадке. Высокая производительность и достаточная компактность позволяют применять системы соединителей для расширения сетей, как на верхнем, так и на нижнем уровне. На цифровой карте мира больше нет белых пятен. Теперь возможно взаимодействие любых компонентов, и в ближайшем будущем оно будет реализовано. Серверы, внутренние корпоративные сети, отдельные рабочие станции-ПК, узлы сети, коммутаторы, модули оборудования, инструментальные средства и даже продукты будут взаимодействовать в своей среде посредством RFID. И эта возможность обеспечивается именно благодаря компактным портам, например, соединителя M8 с D-кодированием.
Miss M8ty от HARTING всегда соответствует своему назначению: Ethernet – от Облака до верхних уровней промышленной площадки.
