Интерфейсный кабель

Интерфейс RS485 в промышленности

Стандарт интерфейса RS485 используется во всем мире для организации цифровых промышленных сетей (ЦПС).

Кабель интерфейсный

В отличие от других проводников парной скрутки, кабели интерфейсные это проводники с интерфейсом RS-485, специально разработанные для ЦПС, благодаря своим свойствам, обеспечивают возможность надежной, высокоскоростной и высокозащищенной передачи информации при систем автоматизации на промышленных объектах, причем, в различных климатических зонах.

Кабель интерфейсный для чего

Промышленный и интерфейсный кабель отличает от других видов кабельно-проводниковой продукции, прочный сердечник, обеспечивающий разрывную прочность конструкции, снижение коэффициента затухания и электрическую стабильность при механических воздействиях. Это существенная характеристика для эксплуатации в промышленных условиях использования.

Экранная защита

Защитный экран может применяться не только для кабелей связи, а для любых видов кабелей и особенно важна для промышленного и интерфейсного кабеля. Для производства экранов применяется проводящая электроток бумага, фольга, проволока, медная или алюминиевая лента.

Силовой кабель для промышленных нужд, конечно, подразумевает наличие экрана, а иногда и броню – для защиты еще и от прямых механических воздействий. Что уж говорить о радиочастотном кабеле, по которому передается информация и энергия на качественно высокой частоте – экран необходим однозначно.

Что самое важное в промышленной среде, где создается напряженная электромагнитная обстановка?

Повышенная помехозащищенность – раз. Значит экран должен ослаблять действие внешнего электромагнитного поля, в идеале – до 100 дБ.

И два – наличие оплетки и дренажа поверх фольги проводника. Их наличие сохранит экран в целости и исключит нежелательные изломы при эксплуатации кабеля.

Типы экранов:

1. Общий. Это проволочная оплетка из меди или спиральная лента из алюминия/меди/

2. Индивидуальный. Располагается вдоль жилы или слоя изоляции. Делается из проводящей ток бумаги или полимерной ленты.

Оболочка

Оболочка выполняет защитную функцию и снижает воздействие внешних факторов при прокладке кабеля и дальнейшем его использовании, например, в неблагоприятных климатических условиях. Внутри помещения достаточно оболочки из ПВХ. Такой кабель будет отвечать нормам пожарной безопасности и при этом будет достаточно гибкий, что удобно при его укладке.

Оболочка из светостабилизированного полиэтилена подойдет, несли к пожарной безопасности нет особых требований и, если кабельный проброс предполагается не под прямым воздействием УФ, а также на участках повышенной влажности - оболочечный полиэтилен в десять раз меньше впитывает влагу, чем ПВХ пластиката.

Броня

Поверх защитной оболочки на кабели ЦПС защищены броней. Она нужна для защиты от механических воздействий и бывает таких видов оплетки: тонкими стальными проволоками, гофрированной лентой тоже из стали.

Кстати, броня ленточная, и, в меньшей степени, оплеточная решают проблему помехозащищенности канала передачи, так как внешнее электромагнитное поле ослабевает на несколько сот децибел в диапазоне частот > 100 кГц. Броня, двойной фольгированный экран и оплетка делает промышленный кабель практически неуязвимым для электромагнитных помех, что, в свою очередь, делает кабель походящим для промышленного использования.

Разумно использовать кабель с конструкцией, когда еще и поверх брони находится защитная оболочка. Аргументы в пользу выбора защитной оболочки и под броней и поверх нее назовем такие: участок, где необходима защита от раздавливающих нагрузок, требования пожаро- и взрывозащищенности, прокладка на открытом для солнца и влажном участке.

Деление кабеля по свойствам, отвечающим задаче

• Кабель экранированный. Купив экранированный кабель, вы решите одну из главных задач – не давать электрическим и магнитным полям воздействовать на людей и пространство вокруг них.
• Огнестойкий кабель. Если обозначить главную задачу огнестойкого кабеля для использования, например, на атомных станциях, то это будет – не распространять горение как при одиночной, так и при групповой прокладке. Класс соответствия требованиям по нераспространению горения должен быть высшей категории. Не менее важным требованием к такому кабелю является низкая степень дымо- и газовыделения. Необходимо также соответствие таким техническим характеристикам:

  - тип климатического исполнения (размещение в категории умеренного климата, холодного или УХЛ — умеренного и холодного климата);

  - диапазон температур эксплуатации жил (допустимая температура нагрева, предельная температура невозгорания при коротком замыкании);

  - номинальное напряжение.

• Универсальный кабель. Для универсального кабеля главное, как ни банально, его универсальность. То есть возможность сочетать свойства различных категорий кабеля и использовать его в одной кабельной линии в качестве и силового, и контрольного, и монтажного, и интерфейсного кабеля связи. Кабель с универсальными характеристиками можно завести в здание «из вне» без необходимости сращивания его с внутренней системой проводки.

Число пар в промышленном кабеле

Число пар проводников в промышленных и интерфейсных кабелях обычно 1-4 шт. Потребителю удобно иметь выбор, организовывая либо полудуплексную, либо дуплексную связь. Например, одна из пар может использоваться для передачи, вторая – для приема сигнала, а остальные другие – для передачи сигнала контроля, подтверждения.

Специальная серия кабелей для интерфейса RS485 – идеальный вариант применения в промышленной обстановке, в отличие от других симметричных кабелей парной скрутки, которые неэффективны в RS485 системах. Неподходящими можно счесть:

• контрольные кабели с ПВХ изоляцией из-за высокого коэффициента затухания и электрической емкости пары, а также несоответствия по волновому сопротивлению.
• кабели телефонного назначения, имеющие малый диаметр проводников и высокий коэффициент затухания, несмотря на волновое сопротивление, согласующееся со стандартом RS485 (120 Ом на частоте выше 1 МГц).
• LAN-кабели с экраном. Коэффициент затухания допустим и проводник подходящего размера, к тому же цена невысокая, но проводники в них нелуженые, и соответственно номинальное значение волнового сопротивления менее 100 Ом, а электрическая емкость пары несколько выше.

Таким образом, стандартная «витая пара» для LAN сетей, телефонные кабели, контрольные кабели с ПВХ изоляцией и прочие не могут технически полностью реализовать необходимое качество, надежность, защищенность и дальность передачи сигналов на промышленной объектах.

Однако, до сих пор многие российские проектировщики систем в своих проектах для промышленных объектов используют кабели, которые применялись 10 и более лет назад, продолжая работу по старым принципам и переходить к более современным и совершенным типам не хотят или не могут по причине сложности в исполнении таких масштабных работ и боязни перемен.