Nunca le saldrá bien si el cable lo elige mal. Busque lo que más le conviene a su aplicación
Los diseñadores de infraestructuras de comunicaciones tienen que prestar atención a los switches, los cables y los conectores. Cada componente por separado tiene una importancia decisiva, pero lo que los usuarios tienen que considerar es la globalidad del
Si bien es normal esperar que toda red de control o de comunicaciones presente un funcionamiento regular y fiable en cualquier tipo de ambiente, también es cierto que en las aplicaciones críticas o con condiciones extremas, los sistemas de comunicaciones en red industriales tienen que ser excepcionalmente robustos y duraderos. Cualquier deterioro físico o avería eléctrica en algún componente clave de la transmisión de datos puede traducirse en un funcionamiento de la red poco fiable o en problemas de seguridad y, en última instancia, en pérdidas de datos críticos, en tiempos de parada costosos o incluso en fallas catastróficas.
Los componentes y los medios de red son la causa de más del 70% de todas las averías de red, frente a apenas un 20% provocadas por los sistemas operativos y el resto por los programas de aplicación, lo que demuestra claramente que los usuarios tienen que concentrarse en el hardware.
Otro argumento en refuerzo del anterior es que los costes de los componentes son mínimos comparados con el de una avería de red, en el que los costes de tiempos de parada se miden en miles de euros por minuto.
Protagonistas: los cables industriales
En una oficina típica, la infraestructura de Ethernet suele instalarse en un entorno tranquilo y relativamente limpio, con los cables ocultos en la pared, en el techo o bajo el suelo, y los switches, el hardware y los componentes de conectividad de la red ubicados en áreas protegidas. Las plantas industriales, sin embargo, presentan una realidad muy diferente. En ellas, muchos, cuando no la mayoría, de los cables, conectores, switches y componentes de red activos forman parte integrante de los sistemas de automatización, instrumentación y control de las máquinas, que los ponen en situaciones potencialmente peligrosas.
Ni siquiera los mejores sistemas comerciales (COTS) de Ethernet están preparados para resistir esas condiciones a lo largo del tiempo. Las condiciones duras exigen cables robustizados, y solo los componentes de sistemas Ethernet de grado industrial se han fabricado lo bastante robustos para resistir los riesgos y peligros a los que están expuestos cada día.
Para conectar los componentes individuales —desde el armario hasta el suelo de la planta pasando por el cuarto de telecomuni-
caciones y acabando en la propia máquina—, los responsables de las especificaciones tienen que elegir una solución de conectividad y cable de Ethernet Industrial que garantice el máximo nivel de fiabilidad, calidad y rendimiento, con productos adecuados para entornos altamente abrasivos en los que pueden entrar en contacto directo con aceites y disolventes, y teniendo en cuenta la interferencia electromagnética (EMI), las altas temperaturas de servicio, las temperaturas ambiente, las fluctuaciones de tensión y potencia, las vibraciones de las máquinas y las agresiones mecánicas, entre otros.
Cómo elegir el cable de Ethernet Industrial adecuado
A continuación le indicamos los cinco pasos que le ayudarán a elegir el cable adecuado a partir de una optimización de costes y de la tecnología mejor y más adecuada para sus necesidades.
Primer paso: identificar la aplicación
armario/cuarto de control e instalación permanente: entornos cerrados, en los que hay pocas vibraciones. En estas aplicaciones, lo ideal es un conductor sólido, adaptable en el futuro y con capacidad de gran ancho de banda;
suelo de fábrica y flexión moderada: en el suelo de la planta y las áreas de trabajo los niveles de vibración son más altos y hay más probabilidad de exposición de los cables a aceites, sustancias químicas, manipulación brusca, abrasión, radiación ultravioleta, variaciones térmicas y ruido electrónico (interferencias electromagnéticas y por radiofrecuencia);
flexión continua: para usar en la propia máquina, donde las vibraciones y las temperaturas son entre altas y muy altas, y donde se necesitan cables muy flexibles resistentes a la tracción y la torsión, así como un nivel elevado de protección de conectividad contra los líquidos (M12 con IP67 y protección IP68 ).
Segundo paso: confirmar los requisitos de velocidades de datos
Hasta 100 Mb/s Hasta 1 Gb/s Hasta 10 Gb/s
La siguiente tabla le ayudará a elegir el cable adecuado.
Tercer paso: elegir el tipo de camisa adecuado
En la siguiente tabla se indican los tipos de camisas disponibles junto a sus características principales.
Cuarto paso: elegir entre cable apantallado y cable sin apantallar
(Fig 3). Los cables sin apantallar se pueden utilizar en la mayoría de los entornos, en tanto que los cables apantallados se recomiendan para entornos con niveles de ruido especialmente elevados. El apantallamiento se suele hacer con lámina metalizada o con un trenzado para proteger la integridad de la señal y suprimir las interferencias o ruidos indeseables. Para aportar una durabilidad y una protección contra ruidos adicional, se puede utilizar una combinación de lámina/trenzado.
Quinto paso: elegir el tipo de conductores
Par trenzado Pegado
En esta fase, basta con decidir entre pares trenzados y pares pegados (dado que Belden tiene conductores sólidos y multifilares para ambas opciones). La decisión sobre conductores sólidos o multifilares se tiene que tomar durante el primer paso, en función de la aplicación, puesto que está directamente vinculada al tipo de conductor (armario = sólido; flexión moderada = multifilar; flexión continua = muy multifilar/ arrastre/torsión). (Fig.4)
Los cables de par soldado aportan resistencia a las condiciones más duras de instalación porque se basan en una técnica de fabricación que fija el aislamiento de los pares de cable a lo largo de su eje longitudinal, para evitar posibles separaciones entre los pares conductores, mientras que en la estructura con cables sin pegar sí que se pueden crear estos espacios entre los pares durante la instalación, además de discrepancias de impedancia.
Tecnología patentada de par pegado
Belden ha desarrollado una tecnología exclusiva de par pegado que ofrece varias ventajas:
La ausencia de separación entre los pares conductores significa que el espaciado entre conductor y conductor, o la centricidad, siempre es uniforme.
Con una centricidad uniforme, el cable ofrece un rendimiento eléctrico constante y fiable.
Se consigue un rendimiento instalable (Installable Performance®), porque la fijación de aislamiento a lo largo de los pares del cable y la centricidad se traducen en un rendimiento eléctrico superior, incluso después de que el cable haya sido sometido a la flexión, la tracción y la torsión inherentes al proceso de instalación.
Belden ha puesto toda su experiencia y conocimientos en los cables de Ethernet Industrial Belden Datatuff®, una gama de productos de cableado específicamente diseñada para aplicaciones industriales. La completa gama de soluciones de cable y conectividad para Ethernet Industrial Datatuff® garantiza el máximo nivel de fiabilidad, calidad y rendimiento. Los especificadores pueden elegir entre los productos adecuados para aplicaciones interiores o exteriores, para uso bajo tierra o para otras condiciones duras. Los conjuntos de cable se presentan con conectores RJ45 y M12 y con protección IP20, IP67 e IP68. El cableado se adapta a todos los requisitos de velocidad de datos, desde los 100 Mb/s, pasando por 1 Gb/s y hasta los 10 Gb/s.
Elegir el cable adecuado puede marcar la diferencia entre el éxito y el fracaso del sistema. Pero nunca le saldrá bien si el cable lo elige mal.
Sobre la autora:
Loredana Coscotin Directora de Marketing de Producto:
Industrial Cable Europa, Oriente Medio y África
Belden
Loredana Coscotin es responsable de todas las actividades de marketing relacionadas con la amplia cartera de Belden de cables industriales, incluida la prestigiosa gama de la empresa, Datatuff. Coscotin, que tiene un máster en marketing estratégico por la Universidad de Maastricht, se incorporó a Belden en 2011. Antes de ocupar su cargo actual, desempeñó diversos puestos en el departamento de marketing de Belden, el más reciente como Directora de Producto para Cables de Alarmas contra Incendios e Integridad de Circuitos, donde adquirió un conocimiento profundo de la transmisión de datos en aplicaciones críticas.