แอปพลิเคชัน

ในยุคอุตสาหกรรม 4.0 ระบบไอทีจากเครือข่ายอาคารและสำนักงานได้รวมเข้ากับเครือข่ายอุตสาหกรรม ซึ่งเปลี่ยนแปลงการสื่อสารทั่วทั้งบริษัทอย่างมีนัยสำคัญ

ข้อมูลซึ่งเป็นสินทรัพย์ที่มีค่าที่สุดของการเปลี่ยนผ่านสู่ระบบดิจิทัลในภาคอุตสาหกรรม จะต้องถูกถ่ายโอนอย่างน่าเชื่อถือและทันเวลาในทุกองค์ประกอบของเครือข่ายข้อมูล อุณหภูมิที่สูงขึ้น สภาพแวดล้อมที่มีน้ำมัน หรือการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า ทำให้เกิดความต้องการพิเศษในการออกแบบสายเคเบิลข้อมูล ชิ้นส่วนเครื่องจักรที่เคลื่อนที่ได้ หรือการใช้งานในหุ่นยนต์ทำให้สายเคเบิลต้องรับแรงทางกลเพิ่มเติมเนื่องจากการบิดหรืองอ เพื่อรับประกันอายุการใช้งานที่ยาวนานในการใช้งานเหล่านี้ จำเป็นต้องมีโซลูชันที่เหมาะสมสำหรับการสื่อสารในภาคอุตสาหกรรม

ในฐานะหนึ่งในผู้ให้บริการโซลูชันการเชื่อมต่อชั้นนำของโลก LAPP เข้าใจถึงความท้าทายของลูกค้าเป็นอย่างดี ผลิตภัณฑ์ของเราเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในภาคอุตสาหกรรม และนำเสนอโซลูชันสำหรับการเชื่อมต่อส่วนประกอบทั้งหมดในเครือข่ายข้อมูลของคุณ ไม่ว่าจะเป็นแขนหุ่นยนต์หรือโน้ตบุ๊กในสำนักงานของคุณ

ตู้ควบคุมหลัก

ตู้ควบคุมหลักคือหน่วยควบคุมส่วนกลางสำหรับระบบทั้งหมด โดยจะเชื่อมต่อทั้งระดับสำนักงานและตู้ควบคุมเครื่องจักรแต่ละตู้เข้าด้วยกัน

ในแง่หนึ่ง สภาพภายในตู้ควบคุมหลักนั้นมีการควบคุมอย่างดีโดยปราศจากอุณหภูมิ สารเคมี หรือความเค้นทางกล ในอีกแง่หนึ่ง ความต้องการสูงสำหรับความเร็วและความน่าเชื่อถือของข้อมูลต้องเผชิญกับเหตุการณ์ EMC

ข้อกำหนดทั้งหมดที่กล่าวมาข้างต้นได้รับการพิจารณาในการเลือกผลิตภัณฑ์สำหรับแอปพลิเคชันนี้

  • สายอีเทอร์เน็ตที่ขายตามความยาวเมตรและเชื่อมต่อไปยังตู้ควบคุม จะเชื่อมต่อผ่านปลั๊กข้อมูล RJ45 แบบติดตั้งภาคสนาม
  • สายแพตช์พร้อมปลั๊กข้อมูล RJ45 ในตู้ควบคุมสำหรับเชื่อมต่อ PLC เข้ากับระบบขับเคลื่อน, ระบบ I/O แบบกระจาย, HMI, Wi-Fi, เราเตอร์ ฯลฯ ระดับการป้องกัน IP20
  • สวิตช์แบบ Unmanaged หรือ Managed - สวิตช์แบบ Managed สามารถใช้เพื่อตั้งค่าเครือข่ายสำรองและมีฟังก์ชันการวินิจฉัยที่ครอบคลุม
  • ไฟร์วอลล์สำหรับความปลอดภัยและการแยกเครือข่ายผ่าน NAT (Network Address Translation) ช่วยให้สามารถจำกัดการเข้าถึงจากเครือข่ายการผลิตส่วนที่เหลือได้

เครื่องจักร

มีการประยุกต์ใช้งานสำหรับการสื่อสารอีเธอร์เน็ตในเครื่องจักรที่หลากหลาย ในกรณีส่วนใหญ่ สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการสื่อสารระหว่างการควบคุมเครื่องจักรและเซ็นเซอร์/แอคทูเอเตอร์ในเครื่องจักร

ผลิตภัณฑ์ที่ใช้ในเครื่องจักรต้องเหมาะสมกับสภาพแวดล้อมของเครื่องจักร เรามีแอปพลิเคชันทุกประเภท ได้แก่ แบบคงที่/ยืดหยุ่น/ยืดหยุ่นสูง มีการป้องกัน/ไม่มีการป้องกัน ตั้งแต่ Cat.5 ถึง Cat.7A โดยอิงตาม PROFINET/ETHERCAT/ETHERNET IP นอกจากนี้ยังมีคอนเนคเตอร์ที่มีระดับการป้องกันที่แตกต่างกัน (IP20 – IP68) เพื่อทนต่อสภาพแวดล้อมที่มีน้ำมัน หรือการทำความสะอาดบ่อยครั้ง โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมอาหาร

แอปพลิเคชันแต่ละรายการภายในเครื่องจักรอาจมีข้อกำหนดที่แตกต่างกันสำหรับประเภทสายเคเบิล ทั้งหมดจะต้องนำมาพิจารณาเพื่อให้แน่ใจว่าการส่งข้อมูลไม่สะดุดและอายุการใช้งานของการเชื่อมต่อนั้นยาวนาน

  • สายแพตช์ที่ประกอบไว้ล่วงหน้าพร้อมขั้วต่อข้อมูล RJ45 ในตู้ควบคุมและสำหรับเชื่อมต่อกับเครื่องจักร ระดับการป้องกัน IP20
  • สายแพตช์ประกอบพร้อมขั้วต่อ M8/M12 และสายเคเบิลหุ้มด้วย PUR หรือ TPE สำหรับการใช้งานที่ไม่มีการป้องกันภายนอกตู้ควบคุม
  • สวิตช์แบบ Unmanaged หรือ Managed - สวิตช์แบบ Managed สามารถใช้เพื่อตั้งค่าเครือข่ายสำรองและมีฟังก์ชันการวินิจฉัยที่ครอบคลุม
  • สายเคเบิลอีเธอร์เน็ตแบบ PROFINET/ETHERCAT/ETHERNET IP สำหรับการใช้งานแบบยืดหยุ่น/ยืดหยุ่นสูง/ยืดหยุ่นมาก โดยมีวัสดุหุ้ม/ประเภทที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับข้อกำหนดของข้อมูลจำเพาะของแอปพลิเคชัน
  • สายเคเบิลเซ็นเซอร์สำหรับการใช้งานแบบยืดหยุ่น/ยืดหยุ่นสูง สำหรับการเชื่อมต่อระหว่างเซ็นเซอร์และแอคทูเอเตอร์

ตู้ควบคุมต่อตู้ควบคุม

ในการผลิตในโรงงานมาตรฐาน ตู้ควบคุมเครื่องจักรและเครื่องจักรที่แตกต่างกันจะเชื่อมต่อกันผ่านตู้หลักหรือเชื่อมต่อกันเอง ขึ้นอยู่กับโทโพโลยีที่ใช้ การสื่อสารอีเธอร์เน็ตที่เชื่อถือได้ระหว่างหน่วยเหล่านี้ทำให้มั่นใจได้ว่าสายการผลิตทั้งหมดทำงานได้อย่างไร้ที่ติ การหยุดชะงักของสายการผลิตอาจทำให้การผลิตทั้งหมดหยุดชะงักได้ สายเคเบิลแบบถาดหรือสายเคเบิลอีเธอร์เน็ตอุตสาหกรรมถูกใช้สำหรับการเชื่อมต่อ ซึ่งประกอบเข้ากับขั้วต่อ RJ45 ที่สามารถติดตั้งภาคสนามได้ และเชื่อมต่อกับสวิตช์แบบจัดการหรือแบบไม่จัดการ

สายเคเบิลอีเธอร์เน็ตที่ใช้สำหรับแอปพลิเคชันนี้ต้องเหมาะสำหรับการติดตั้งในรางกระดูกงู (เช่น ทนไฟ, ปราศจากฮาโลเจน, จัดประเภท CPR, รางกระดูกงูที่ผ่านการรับรอง UL) หรือติดตั้งในพื้นที่การผลิตที่มีข้อกำหนดที่เป็นไปได้สำหรับอุณหภูมิ, สารเคมี, การทนทานทางกล หรือการทนทานต่อ EMC

  • สายเคเบิลในรางเคเบิลสำหรับใช้ในสหรัฐอเมริกาและผ่านการทดสอบโดย Underwriter Laboratories (USA) ในฐานะ PLTC (สายเคเบิลในรางแบบจำกัดกำลัง) หรือสำหรับรางเคเบิลเปิดเป็น PLTC-ER (สายเคเบิลในรางแบบจำกัดกำลังสำหรับการเดินสายแบบเปิด)
  • ตัดสายเคเบิลตามความยาวสำหรับการติดตั้งในสายพานนำสายเคเบิล
  • หัวต่อข้อมูล RJ45 แบบติดตั้งภาคสนามพร้อมระดับการป้องกัน IP20 ในตู้ควบคุม
  • หัวต่อภายนอกตู้ควบคุมมีระดับการป้องกัน IP67
  • สวิตช์แบบ Managed สามารถใช้สร้างเครือข่ายสำรองและมีฟังก์ชันการวินิจฉัยที่ครอบคลุม
  • ข้อต่อสายไฟ SKINTOP® และชุดสอดสาย DIX-M สำหรับงานอัตโนมัติสามารถใช้เพื่อปิดผนึกช่องเข้าสายเคเบิลในตู้/เครื่องจักรได้อย่างเหมาะสม

หุ่นยนต์

การประยุกต์ใช้หุ่นยนต์ได้ถูกนำมาใช้บ่อยครั้งมากขึ้นในโรงงานอุตสาหกรรมสมัยใหม่ หุ่นยนต์อุตสาหกรรมช่วยให้มีความเร็ว ความน่าเชื่อถือ คุณภาพสูง และท้ายที่สุดก็มีส่วนทำให้ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของพวกเขาแข่งขันได้ การใช้งานนี้มีความต้องการเฉพาะเจาะจงอย่างมากสำหรับสายเคเบิลอีเทอร์เน็ตและอุปกรณ์เสริมสายเคเบิล

สายเคเบิลอีเทอร์เน็ตช่วยให้มั่นใจในการส่งข้อมูลระหว่างเซ็นเซอร์ กล้อง และเซอร์โวมอเตอร์ มีข้อกำหนดที่สูงเป็นพิเศษสำหรับความเร็วข้อมูล หากตัวอย่างเช่น กระบวนการถูกตรวจสอบด้วยสายตาโดยใช้กล้องที่มีความละเอียดสูงและอัตราเฟรมสูง การเชื่อมต่ออีเทอร์เน็ตระหว่างชิ้นส่วนหุ่นยนต์เริ่มต้นในตู้ควบคุม สายเคเบิลข้อมูลมักจะถูกวางอยู่ข้างสายเคเบิลเซอร์โวมอเตอร์ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงเป็นเรื่องสำคัญที่จะต้องใส่ใจกับ EMC

เนื่องจากการเคลื่อนไหวที่หลากหลายของชิ้นส่วนหุ่นยนต์ สายเคเบิลจึงอาจมีการงอและการบิดด้วยความถี่สูงร่วมกับการรับน้ำหนักทางเคมีและทางกล แม้ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ สายเคเบิลก็ต้องรับประกันการเชื่อมต่อข้อมูลที่เชื่อถือได้ แม้การสูญเสียข้อมูลเพียงเล็กน้อยระหว่างการเคลื่อนไหวก็อาจทำให้เกิดความล่าช้าและนำไปสู่การหยุดชะงักของการผลิต หรือในกรณีที่เลวร้ายที่สุด อาจเป็นอันตรายถึงชีวิตมนุษย์ได้

สายเคเบิลอีเทอร์เน็ตหุ่นยนต์ที่พัฒนาขึ้นเป็นพิเศษจาก LAPP เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานเหล่านี้

  • ชุดสายไฟ (ที่เรียกว่า dress pack) จากฐานหุ่นยนต์ไปยังแขนจับต้องทนทานต่อการบิดและแข็งแรง
  • สายเคเบิลควรเป็นแบบเสียบปลั๊กได้ เพื่อให้สามารถเปลี่ยนได้อย่างรวดเร็วและง่ายดายในกรณีที่ต้องบำรุงรักษา ในการนี้ สามารถใช้ขั้วต่อ EPIC® DATA แบบหน้าแปลน ซึ่งจะติดกับฐานหุ่นยนต์เพื่อเชื่อมต่อ dress pack
  • ขั้วต่อบนหุ่นยนต์มีระดับการป้องกัน IP67 เพื่อรับประกันการป้องกันความชื้น สิ่งสกปรก และการสั่นสะเทือน

โซ่ลากสาย

การเคลื่อนที่เชิงเส้นในแนวนอนหรือแนวตั้งมักพบในการใช้งานทางอุตสาหกรรม การใช้งานทั่วไปคือการติดตั้งสายเคเบิลอีเทอร์เน็ตในโซ่ลากสายพร้อมกับสายเคเบิลและท่ออื่นๆ สายเคเบิลต้องทนทานต่อการโค้งงอ การเร่งความเร็ว และการสัมผัสทางกายภาพกับส่วนอื่นๆ ในโซ่ลากสายได้บ่อยครั้ง

สายเคเบิลอีเทอร์เน็ตสำหรับการใช้งานดังกล่าวต้องมีคุณสมบัติบางประการ เช่น รัศมีการโค้งงอเล็กน้อย จำนวนรอบการโค้งงอสูง ความต้านทานต่อการเร่งความเร็วและการเสียดสี เนื่องจากพื้นที่จำกัดภายในโซ่ลากสาย EMC จึงเป็นอีกคุณสมบัติที่สำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับ Class อัตราบิตที่สูงขึ้น Cat. 6a หรือสูงกว่า การโค้งงอบ่อยครั้งอาจเป็นความท้าทายที่สำคัญสำหรับการออกแบบสายเคเบิล

  • ควรเสียบสายเคเบิลได้ เพื่อให้สามารถเปลี่ยนได้อย่างรวดเร็วและง่ายดายในกรณีที่ต้องบำรุงรักษา EPIC® DATA คอนเนคเตอร์แบบหน้าแปลนจึงเหมาะสำหรับสิ่งนี้
  • เนื่องจากการสั่นสะเทือนและสิ่งสกปรกบนเครื่องจักร สายแพตช์ที่เหมาะสำหรับสายโซ่ที่มีคอนเนคเตอร์แบบหล่อขึ้นรูปจึงถูกนำมาใช้เพื่อรับประกันการปิดผนึกที่แน่นหนาด้วยระดับการป้องกัน IP67
  • คอนเนคเตอร์อื่นๆ เช่น สายเคเบิลเซ็นเซอร์/แอคทูเอเตอร์ ก็มีระดับการป้องกัน IP67 เช่นกัน

อาคารหรือสำนักงาน

เครือข่ายของอาคารหรือสำนักงานจะเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ เซิร์ฟเวอร์ และระบบต่างๆ เข้าด้วยกันและเชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ต สายเคเบิลอีเทอร์เน็ตและสายแพทช์อีเทอร์เน็ตที่ใช้ในงานเหล่านี้มักจะต้องปราศจากฮาโลเจน สารหน่วงไฟ และได้รับการรับรองมาตรฐาน CPR เพื่อไม่ให้เป็นอันตรายต่อชีวิตมนุษย์ในกรณีที่เกิดเพลิงไหม้ในอาคาร สำหรับการเชื่อมต่อระหว่างอาคาร สายเคเบิลใยแก้วนำแสงช่วยให้มั่นใจได้ถึงการส่งข้อมูลด้วยความเร็วสูงสุด

  • สาย LAN ETHERLINE® แบบทองแดงใช้สำหรับระยะทางสูงสุด 100 ม.
  • สายเคเบิลใยแก้วนำแสงใช้สำหรับระยะทางไกลขึ้นเพื่อเชื่อมต่ออาคารสองหลังหรือภายในอาคาร มีการใช้ขั้วต่อที่หลากหลาย เช่น ปลั๊ก SC สำหรับการส่งข้อมูลผ่านใยแก้วนำแสง
  • สายเคเบิลแบบ breakout ของ HITRONIC® ใช้สำหรับเดินสายภายในอาคาร
  • สายเคเบิลภายนอกอาคาร HITRONIC® ใช้สำหรับการเดินสายภายนอกอาคารและการเดินสายระหว่างอาคาร สายเคเบิลแบบยึดอยู่กับที่เชื่อมต่อกับกล่องเชื่อมต่อ HITRONIC® SBX ซีรีส์
  • กล่องเชื่อมต่อใช้สายแพทช์ใยแก้วนำแสง HITRONIC® เพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์
  • สาย LAN ETHERLINE® ประเภท Cat. 7 ขึ้นไป ใช้สำหรับการเดินสายในสำนักงาน และติดตั้งอย่างปลอดภัยในอาคาร
  • ปลั๊ก RJ45 ใช้สำหรับการส่งข้อมูลแบบทองแดง
  • สายแพทช์ LAN CAT. 6A สำหรับใช้ในสภาพแวดล้อมสำนักงาน

การใช้งานภาคสนาม

กระบวนการผลิตในระบบที่เชื่อมโยงกันมักจะถูกจัดเรียงในลักษณะเชิงเส้น หรือที่เรียกว่าการเดินสายแบบบัส หรือเดซี่เชน ซึ่งหมายความว่าส่วนประกอบต่างๆ จะถูกเชื่อมต่อกันเป็นชุด โดยปกติส่วนประกอบแรกคือตัวควบคุมในตู้ควบคุม ซึ่งสาย Ethernet จะถูกส่งไปยังระบบ I/O แบบกระจาย และเซ็นเซอร์และแอคทูเอเตอร์ตามระบบ

สาย Ethernet และอุปกรณ์เสริมสายเคเบิลสำหรับแอปพลิเคชันนี้ต้องเป็นไปตามข้อกำหนดบางประการ ณ จุดที่ใช้งาน สามารถติดตั้งได้ทั้งในพื้นที่ป้องกันและพื้นที่ไม่ได้รับการป้องกัน อาจต้องทนทานต่อสารทำความสะอาดในการแปรรูปอาหาร น้ำมันประเภทต่างๆ ในการแปรรูปโลหะ หรืออุณหภูมิสูงหรือต่ำ

LAPP มีสายเคเบิล Ethernet และอุปกรณ์เสริมมากมายสำหรับงานอุตสาหกรรมทุกประเภท ผู้เชี่ยวชาญของเราพร้อมที่จะให้คำแนะนำเกี่ยวกับการเลือกผลิตภัณฑ์ที่เหมาะสม

  • การเชื่อมต่อจาก PLC ในตู้ควบคุมไปยังระบบ I/O ในภาคสนามทำได้โดยใช้สายเคเบิล ETHERLINE® ที่เป็นทองแดง หรือสายแพทช์
  • การเชื่อมต่อแบบกระจายศูนย์ไปยังเซ็นเซอร์หรือแอคทูเอเตอร์จะทำในภาคสนามผ่านขั้วต่อ M12 ซึ่งมีระดับการป้องกัน IP67