工业4.0时代基础布线发展趋势

2021-03-26 16:20:07

        TIA将更新工业基础设施规范,以适应工业环境中的速度,距离和应用。
        电信行业协会(TIA)标准制定委员会TR-42电信布线系统工程委员会包括几个小组委员会,其中一个是TR-42.9,工业电信基础设施。该小组委员会最初制作并修订了ANSI / TIA-1005工业楼宇电信基础设施标准。当前该标准最新版本是在2012年颁布的《ANSI / TIA-1005-A》。
        自制定之日起,TR-42.9小组委员会开始着手制定标准和其他规范的附录,以应对不断发展的工业,制造和其他需要网络连接的挑战性工业环境。TR-42.9小组委员会现在有三个工程项目将对2012年颁布的版本产生直接影响。一个项目是处理单个线对上的数据传输(通常部署在IT 网络中的是四对方案)。另一个项目将规定在严苛的工业环境中四对百米千兆速度传输所需的传输性能标准。第三个项目针对工业环境多节点情况下端对端链路的规范。

单对千兆
        ANSI / TIA-1005-A的附录中将包括单对布线系统的规格,该系统将支持速度达到40米的1 Gbit / sec的速度。(常规的四对方案,是通过四对线或者两对线传输达到千兆) TR-42.9正在与电气和电子工程师协会(IEEE)802.3工作组同时开发该附录。其目标之一是“支持汽车和工业环境中的1 Gbit / sec操作(例如EMC [电磁兼容性],温度)”和“定义性能特征”,将用于工业控制和/或自动化,运输(飞机,铁路,公共汽车和重型卡车)应用,目标是至少达到40米。工业环境采用单对千兆优势在于可以用更省布线空间,抗干扰性能更好,更灵活的接口方式(预计会抛弃传统RJ45接口方式,采用更为坚固和密封的连接件)。另外与IEEE 802.3bu配合使用还可以为各种M2M和IoT设备提供更为灵活的架构。

提升速度
        虽然10和100Mbit / sec的传输速度对于许多工业通信和控制系统来说已经足够,但有些工业解决方案的传输速度受到100Mbit / sec最大速度的限制。某些情况下,工业控制系统的最高速度为100 Mbits / sec可能会限制以更快的速度生产产品,现今在生产环境中使用机器视觉系统正在推动对更高速系统的需求。在制定TIA -1005标准之初,工程组发现用于支持商业办公楼环境中的10和100 Mbit / sec数据传输双绞线,用在严苛工业环境中,不一定具有支持同样速率的物理或电气性能,现今TR-42.9定义在工业环境中具有绞合功能的双绞线规范,如将速率从100 Mbits / sec 提高至1000 Mbits / sec需将系统允许的Noise Margin(噪声容限)提高至少6dB。

端到端链接
        在工业布线链路中经常出现多达5到6个连接,布线环境通常比常规的网络环境(如商业办公楼或数据中心)出现更多了物理段和连接,因此在这些连接点中,任何一个引入过多损耗会对数据传输产生不利的影响,因此TR-42.9中第三个关注的项目,就是努力确定端对端链路的性能规范,旨在确保制造和工业环境中布线通道支持其预期应用。
        而UCS(优势)在从TIA-1005-A标准发布之初就已预期到标准发展的方向,并在数年前,就通过世界领先的质量与安全机构Intertek的六节点极限严苛链路测试,其布线系统解决方案能为未来工业环境应用提供完美的支持。