Φανταστείτε ένα τεράστιο εργοστασιακό δάπεδο ή ένα σύνθετο βιομηχανικό πάρκο όπου πολλαπλές συσκευές Allen-Bradley PLC είναι κατανεμημένες σε διαφορετικές περιοχές, με μερικές τοποθετημένες σε απόσταση έως και 1,5 χιλιομέτρου. Η πρόκληση έγκειται στη δημιουργία ενός σταθερού δικτύου Ethernet που θα συνδέει όλα τα PLC στο FactoryTalk View Studio SE για κεντρική παρακολούθηση και διαχείριση. Ενώ το παραδοσιακό χάλκινο Ethernet υστερεί σε τέτοιες απαιτήσεις μεγάλων αποστάσεων, η επικοινωνία με οπτικές ίνες αναδεικνύεται ως η βέλτιστη λύση—αν και εγείρει ερωτήματα σχετικά με τη διαμόρφωση, τον λανθάνοντα χρόνο και τις μεθόδους σύνδεσης.

Η επιλογή ενός μεταγωγέα Ethernet Allen-Bradley με αποκλειστικές θύρες οπτικών ινών σηματοδοτεί το πρώτο βήμα προς τη δημιουργία ενός αποτελεσματικού δικτύου ινών. Το κλειδί για τη σωστή διαμόρφωση του καλωδίου οπτικών ινών βρίσκεται στην κατανόηση των τύπων διεπαφής και των μέσων οπτικών ινών. Οι βιομηχανικοί διακόπτες Ethernet της Allen-Bradley, όπως η σειρά Stratix, συνήθως χρησιμοποιούν τυπικούς συνδέσμους και καλώδια ινών βιομηχανικής ποιότητας, εξαλείφοντας την ανάγκη για προσαρμοσμένες λύσεις.

Πολλά μοντέλα όπως η σειρά Stratix 2000 διαθέτουν διεπαφές Duplex LC—ένας κοινός, εύχρηστος τύπος σύνδεσης που υποστηρίζει οπτική μετάδοση μήκους κύματος 1310 nm μέσω ινών πολλαπλών λειτουργιών διαβαθμισμένου δείκτη. Κατά την επιλογή πολυτροπικής ίνας, προκύπτουν δύο κύριες προδιαγραφές: 62,5/125μm και 50/125μm. Και τα δύο μπορούν να καλύψουν την απαίτηση απόστασης 1,5 χιλιομέτρων, με τυπικά μέγιστα εμβέλεια που φτάνουν τα 2000 μέτρα.

Μια κοινή ανησυχία αφορά το εάν η επικοινωνία μεγάλων αποστάσεων εισάγει σημαντικό λανθάνοντα χρόνο που επηρεάζει την απόδοση του PLC σε πραγματικό χρόνο. Η τεχνολογία οπτικών ινών εξαλείφει αποτελεσματικά αυτήν την ανησυχία. Η ταχύτητα μετάδοσης του Fiber Ethernet υπερβαίνει κατά πολύ τις δυνατότητες επεξεργασίας επικοινωνίας PLC. Ακόμη και σε αποστάσεις πάνω από 1,5 km, ο χρόνος μετάδοσης του σήματος παραμένει αμελητέος σε σύγκριση με τις εσωτερικές καθυστερήσεις επεξεργασίας PLC.

Οι οπτικές ίνες προσφέρουν εξαιρετικό εύρος ζώνης με ελάχιστη εξασθένηση του σήματος, καθιστώντας τις ιδανικές για βιομηχανική επικοινωνία μεγάλων αποστάσεων χωρίς να διακυβεύεται η απόκριση του συστήματος. Για τους ελεγκτές Allen-Bradley MicroLogix, η απόκριση επικοινωνίας παραμένει ανεπηρέαστη από τη φυσική απόσταση όταν χρησιμοποιούνται δίκτυα οπτικών ινών.

1. Επιλέξτε τους κατάλληλους βραχυκυκλωτήρες ινών:Επιλέξτε βραχυκυκλωτήρες βύσματος LC που ταιριάζουν με το επιλεγμένο μέσο ίνας (πολλαπλής λειτουργίας).
2. Καθαρίστε σχολαστικά τους συνδετήρες:Χρησιμοποιήστε εξειδικευμένα εργαλεία καθαρισμού ινών για να αφαιρέσετε τη σκόνη από τους βραχυκυκλωτήρες και τις θύρες διακόπτη.
3. Δημιουργία συνδέσεων:Εισαγάγετε τα άκρα βραχυκυκλωτήρα στις θύρες μεταγωγέων και τις συσκευές δικτύου, ασφαλίζοντας τις υποδοχές LC με τον μηχανισμό κουμπώματος τους.

Κατά την προμήθεια καλωδίων ινών από κατασκευαστές όπως η Belden, προκύπτουν δύο δομικές επιλογές:

• Χαλαρός σωλήνας:Διαθέτει ρυθμιστικούς σωλήνες γεμάτους γέλη που προστατεύουν τις ίνες από περιβαλλοντικές πιέσεις όπως υγρασία και παγετός, καθιστώντας τις ιδανικές για υπαίθρια ή σκληρά περιβάλλοντα.
• Σφιχτό buffer:Εφαρμόζει άμεσες προστατευτικές επιστρώσεις για καλύτερη μηχανική αντοχή και ευκολότερο τερματισμό, κατάλληλες για εσωτερικές εγκαταστάσεις όπως κέντρα δεδομένων ή καλωδιώσεις κτιρίων.

Για εφαρμογές απομακρυσμένης πρόσβασης FactoryTalk AssetCenter, η κατασκευή χαλαρού σωλήνα αποδεικνύεται πιο αξιόπιστη για τμήματα δρομολόγησης εξωτερικού χώρου, ενώ η σφιχτή προσωρινή μνήμη λειτουργεί καλύτερα για διαδρομές σε εσωτερικούς χώρους.

Τα καλώδια ινών περιέχουν πολλαπλούς πυρήνες (1-12), με επιλογή ανάλογα με το σχεδιασμό του δικτύου και τις ανάγκες επέκτασης:

• 1-2 πυρήνες:Βασικές συνδέσεις από σημείο σε σημείο (ζεύγη μετάδοσης/λήψης)
• 4-12 πυρήνες:Παρέχει πλεονασμό ή ξεχωριστές διαδρομές επικοινωνίας για διαφορετικά πρωτόκολλα ή μελλοντική επέκταση

Ενώ το βασικό Ethernet απαιτεί δύο ίνες, η επιλογή καλωδίων 4-8 πυρήνων προσφέρει μεγαλύτερη ευελιξία για το διαχωρισμό των σημάτων ελέγχου από τις ροές δεδομένων ή για την προσαρμογή της μελλοντικής ανάπτυξης του δικτύου.

Για υλοποιήσεις 1000Mbps (gigabit) σε αποστάσεις 1,5km:

• Multimode Fiber (MMF):Λειτουργεί για μικρότερες αποστάσεις (≤550m στα 1000Mbps με χρήση οπτικών ινών OM3/OM4), καθιστώντας μη πρακτικό για απαιτήσεις 1,5km gigabit.
• Fiber μονής λειτουργίας (SMF):Η προτιμώμενη επιλογή για μεγάλες αποστάσεις gigabit Ethernet (1000Base-LX), που υποστηρίζει μετάδοση έως και 10 χλμ.

Για δίκτυα gigabit μήκους 1,5 km, η οπτική ίνα απλής λειτουργίας με μονάδες 1000Base-LX SFP σε διακόπτες Stratix 8000 προσφέρει βέλτιστη απόδοση. Εάν υπάρχουν περιορισμοί προϋπολογισμού και αρκούν τα 100 Mbps, η πολυτροπική ίνα με θύρες 100Base-FX παραμένει βιώσιμη, αν και όχι για ταχύτητες gigabit σε αυτήν την απόσταση.