机器网络的独立应用布线

• 关键词：现场总线

　　一切都将保持不变。如果你知道如何安装现场总线，那么也能够安装以太网！对于HARTING来说，以太网出现所面临的第一个挑战是要为连接器问题提供适当的解决方案。RJ工业在此所设定的标准，不仅仅代表的是工业已备的外壳，还代表了工业已备的RJ45接触插入件。

　　从HARTING 公司的角度来看，以太网连接器，作为综合安装系统的一部分，是在工业环境下进行以太网管理的关键。随着当前的现场总线系统在此设定了标准，他们还为以太网提供了坚实的基础。另一方面，DIN EN 50173是用于办公室布线的标准。在很长的一段时间内，一个或者这些相互竞争的方法都采用教条主义来作为解决方案。从用户的角度来看待这些解决问题的方法，HARTING 公司更加侧重于这些应用程序的要求。对一些重要客户的分析表明，在一些地区，有办公室和现场布线共存的充分理由。你所需要的是正确的接口。

　　独立的应用布线

　　当通用（结构）布线的工作小组在谈到工业应用时，他们会受到他们的办公室背景的影响。机械设备是一些单独的单元，在建筑物布线中将他们整合到这个网络中。因为办公室和工业在这里汇聚，更高水平的层次会受到办公室的影响，而现场水平会受到机械的环境太偶见的影响。办公室和机械环境之间缺乏兼容性，这个在前面就已经描述过。在未来，并不是每一次安装都要根据机械要求来进行设计。在这两个世界之间有明确的过渡。美国电工委员会（Deutsche Kommission Elektrotechnik, DKE）采用了一种实用的线路，将其作为制定工业DIN EN 50173的一部分。机械插座（MO）被确定在机械分配器（MD）之下。工业建筑网络位于该插座之上，位于该机械网络之下。

　　这种差异是非常重要的，因为他满足了各种各样的相关要求。过去所有的争论都集中在这个方面。机械网络在Profibus 用户组织(Profibus-Nutzerorganisation， PNO)和其他的现场总线组织的要求方面给予了更多的关注。

　　在办公室中，独立应用的布线被认为是，在各个不同的应用中使用同一个系统，比如说ISDN和以太网。这就意味着，数据传输协议被看做应用程序。在工业环境中，中立的应用程序被认为，可以非常容易的从传统的现场总线系统过渡到以太网。通信协议的变化不能改变通信结构，通过这样的方式，最终才能影响到机械的整体设计。

　　PROFInet的布线

　　PROFInet 连接器，其主要是作为机器之间的连接或者整个网络段之间的连接。为了保证此连接的工作稳定性，必须要设计出合适的接口来满足工业环境的需要。组哟喂一个机械工具，连接器可以在较长的生命周期内可靠的运行，比如说，与办公室解决方案之间就存在着明显的差异。

　　但是，即使是在工业应用中，也会遇到最多样化的要求。一方面，工业应用中开关柜内部和外部布线存在着差异，另一方面，还要实现274伏电压供应站的一体化。PROFInet 中的24伏电压供应站的一体化被称之为混合布线，与Profibus 相类似。

　　开关柜的内部与办公环境中楼层配电器在关键方面存在着差异，比如说土壤的等级和温度。因此开关柜内连接器的要求比办公室布线中的要求会更多。

　　因此，对于PROFInet 应用程序来说，一共有两个布线类别：开关盒的内部和外部布线。这些类别通过这样的一种方式进行规定，这涵盖了工业应用的主要份额。这些类别的规格要符合在Profibus 建议中所获得的经验。

　　物理传输

　　传输物理包括电器双绞线布线和光纤布线。连接器的传输性能适用于100兆位的以太网。只允许使用符合类别5（DIN EN 50173）规格要求的RJ 45s 和4-pin M12s。

接线电缆

　　相比于Profibus，在PROFInet中没有使用被动的T件。所有的机器都是通过一个活跃的网络组建连接起来的。为了尽可能的确保安装的简单化，传输电缆被确定使用相同两端的电缆。因此，这样的连接可以满足对接线的功能要求，这样在对线的两端进行准备时可以采用相同的方式。选择RJ-45的接触分配时，要与IEEE 802.3相兼容。这样就可以与结构建筑物的布线相兼容。

　　接头连接器

　　使用耦合连接器可以延长电缆或者飞行连接器。这些接头在所列出的所有连接器(M12, RJ 45)中都可以使用。^

　　耦合连接器的插入造成了额外的过渡点，影响到了最大链路长度。每个额外的插件，都会减少5米的链路长度。因此耦合连接器减少了10米长度。

　　触点分配

　　触点分配的规定如下：

　　屏蔽的、B编码的型号应用于M12连接器。但是位置5的触点被关闭。连接器的插脚一侧一直要在电缆一侧。选择这种M12型号的连接器可以避免Profibus 线路和传感器/执行器线路的混乱缠绕。

布线类型

　　工业布线使工业环境下的机器相互连接起来。所使用的电缆必须是专门为这种环境而设计的。因此，连接器在设计时就要用于连接工业电缆，不管他们是否被用于IP20等级的开关柜区域或者用于IP67的现场区域。

　　与现场布线相比（类似于链路技术），减少传输性能（DIN EN50173）的电缆可以用于纯开关柜布线（贴片技术）。这种例外情况在工业环境中也是被允许使用的。由此而造成的传输距离的减少（各个组件之间，一个连接点最多有10米的贴片电缆）会导致一定的限制，但是如果一直使用的是一种类型的电缆，这种情况就不存在。

　　交叉

　　因为100 Base T以太网一直通过两个独立芯的对线在全双工模式下运行，在这种情况下就会发生交叉。因为在安装阶段应该可以避免交叉，因此必须对所有的网络组件进行设计，使他们执行自动交叉。它必须保证所有的终端设备通过自动交叉的网络组件连接起来。

　　终端设备和系统布线

　　工业可用性的一个基本标准是现场终端设备的可管理性。为了实现这一目的，要使用适用于M12和RJ-45的适用连接器。这些连接器使用标准工具，可以在现场很容易准备。连接器解决方案所提供的这个选项，在任何时候应该都可以使用。对于最终用户来说，PROFINET系统布线与Profibus的布线没有任何不同。

　　和谐的安装理念

　　机器不是建筑物。但是机器通常被安置在建筑物内。因此，将机器整合到公司的网络中几乎总是代表将其整合到了建筑物网络中。通过定义MO，就有可能在不同的安装理念之间建立一个清晰、简洁的接口。通过绘制这样一条分界线，用户将会从两种环境中获益。

　　按照MO的标记：内部，是一种连接技术，其本身在办公室环境中就已经得到了验证。外部，一个通用的工业连接器。

　　所以，毕竟一切都是保持相同的。