Popri konektoroch RJ45 sa nasadzujú v praxi aj napríklad konektory M12D. Spĺňajú dnes dostupné alternatívy aktuálne normy resp. nepohybujú sa dnešní výrobcovia a používatelia nútene mimo znenia špecifikácií smerodajných používateľských organizácií?
Endres: Konektor M12D, tak ako je dnes dostupný na trhu, nespĺňa požiadavky 10-gigabitového ethernetu. Dokonca RJ45 sa javí otázny, či je schopný sa etablovať ako 10-gigabitový štandard, čo je závislé aj od vývoja v polovodičovom priemysle. Okrem toho sa nezdá, že by bol nutná integrácia konektorových systémov do riešenia RJ45 pre 10-gigabitový ethernet.
Horrmeyer: Používateľské organizácie prevažne definujú RJ45 pre nasadenie v rozvádzačoch resp. vo verzii s krytím a M12 v štvorpólovom D.kódovom vyhotovení. Od januára tohto roka sa zverejnili normy IEC 61918 kabeláže zberníc a systémovo špecifické normy radu IEC61784-85, v ktorých sa odzrkadľujú ustanovenia relevantných organizácií. Tým ponúkajú produkty všetkých hráčov na trhu požadovanú bezpečnosť.
Huhmann: RJ45 je symbolom otvorenosti v ethernetovej komunikácii, keďže v kancelárskom prostredí je to štandardné rozhranie prakticky pre každý prístroj. Ak sa automatizérsky svet zlúči s tým kancelárskym do jednotnej komunikačnej platformy, nebude mať RJ45 žiadnu konkurenciu. Harting pred rokmi vyvinul ako prvý konektor RJ45, v ktorom bola konečná úprava horizontálneho kábla vytvorená v AWG 22 a prostredníctvom zasúvaco-vysúvacieho konektora s krytím IP67 a dizajnom RJ45 sa z neho stal celosvetový uznávaný štandard (ISO/IEC 247 02). Nie všetky aplikácie sú však súčasťou tohto otvoreného automatizačného IT sveta, ale oveľa viac tvoria samostatné ostrovy, napr. uzavreté obrábacie stroje. V týchto prípadoch je optimálnou alternatívou na aplikáciu prispôsobená voľba inštalačného riešenia na báze M12. Používateľské organizácie žiadajú popri platformových riešeniach aj optimálny špecifický aplikačný koncept inštalácie. Združenie používateľov Profibusu PNO štandardizovalo pre aplikácie v nemeckom automobilovom priemysle koncept pre Profinet, založený na technológii konektorov s napätím 24 a 400 V od spoločnosti Harting. Zároveň PNO podporuje využívanie generickej siete ISO/IEC 24702, ktorá je tiež založená na konektoroch Harting.
Knipp: Konektor M12 je medzinárodne ustanovený normou IEC 61076-2-101. Tým je zaručená celosvetová kompatibilita rešpektovaná výrobcami. Z tohto dôvodu sa rozličné používateľské organizácie ako PNO, ODVA rozhodli, že tento typ konektora zahrnú do svojich špecifikácií. Cieľom je vždy priniesť na trh štandardizované produkty. Na vhodných gigabitových ethernetových riešeniach sa už pracuje.
Kusch: Používateľské organizácie sa momentálne ešte stále obmedzujú na Fast ethernet resp. na kategóriu 5 v súlade s IEC 11801. Táto kategória je ako komunikačná sieť na riadenie vo väčšine aplikácií v priemyselných závodoch úplne postačujúca. Do pozornosti sa však čoraz viac dostávajú konektorové riešenia s krytím IP67, čím sa docieli decentrálna automatizácia. Konektor M12 predstavuje v týchto aplikáciách jediné konektorové riešenie, ktoré pokrýva viacero protokolov. Mnohé používateľské organizácie ako PNO, ODVA, či ETG špecifikovali konektor M12. Z toho vyplýva aj jeho veľké rozšírenie. V našom produktovom portfóliu pre priemyselný ethernet figurujú RJ45 aj M12D. Naše skrinky IE-Line variantu 4 majú kompaktné rozmery konektora M12.
Investujú podniky do nejakých špecifických riešení, ktoré môžu byť dokonca nákladnejšie a drahšie ako najrozšírenejšia alternatíva na trhu RJ45?
Endres: Molex pracuje aktívne v konzorciu MSA na riešení SFP (Small Form-Factor Pluggable). S klietkou SFP+ a zodpovedajúcim konektorom je možné realizovať 10-gigabitový ethernet. Veľkou výhodou je, že zákazník si vyberie, či chce nasadiť medené vodiče alebo optické vlákno ako prenosné médium. Táto sloboda favorizuje SFP+ riešenie, hoci na doske plošných spojov zaberá dvakrát toľko miesta ako 10-gigabitový ethernetový konektor RJ45.
Horrmeyer: RJ45 je pre prostredie bez potreby krytia nesporné riešenie. Prevádzka si však vyžaduje vyššie požiadavky, pre ktoré sú špecifické ustanovenia. Vymenované normy reflektujú relevantné systémy, takže reprezentujú v nich obsiahnuté komponenty a štandardy trhu a v budúcnosti sa pravdepodobne dočkajú značného rozšírenia.
Huhmann: Harting investuje do riešení pre špecifické aplikácie, ktoré sú optimalizované po stránke nákladov aj obsluhy. Jedným z príkladov je hybrid zasúvania a vysúvania. Tento miniaturizovaný konektor kombinuje 24 V napájanie s fast ethernetom a je kvázi demonštrácia myšlienky napájania cez ethernet v automatizácii. Inštalačné riešenie je vyladené v súlade s požiadavkami výrobcu stroja. V inštalačnom koncepte to znamená zriadenie hviezdicovej topológie doplnenej o stromovú. Hviezdicová je pritom v strojnom zariadení niekoľkokrát nadradená líniovej topológii, pretože umožňuje pri vysokej dostupnosti najjednoduchšie plánovanie a inštaláciu.
Knipp: Pri výbere vhodného konektora pre priemyselné aplikácie sa kladie veľký dôraz na odolnosť a bezporuchovosť, aby bolo možné znášať náročné podmienky každodennej prevádzky. Tu sa výborne osvedčil konektor M12. Dnešné RJ45 prítomné na trhu s ochranným puzdrom nie sú natoľko presvedčivé, pretože náchylné rozhranie zostáva kvôli spätnej kompatibilite nezmenené a dodatočným puzdrom sa eliminujú aj výhody v ľahkej manipulácii a malých rozmeroch.
Kusch: Nie, pretože momentálne zažívame na trhu mohutnejší nástup komponentov RJ45 určených pre nasadenie do priemyselného prostredia. K nim patrí okrem iných aj napr. naša rodina konektorov IE-Line s technológiou Steady Tec. Tieto inovatívne konektory bez problémov spĺňajú požiadavky na 10-gigabitový ethernet (Cat. 6A). Komponenty od Wiedmüllera sú plne v súlade s normou pre RJ45 IEC 60603-7 a tým pádom aj spätne kompatibilné. Používatelia pripravujú už dnes svoje siete na budúcnosť. Môžu svoje súčasné zariadenia a systémy bez problémov rozširovať a siahnuť po pestrej ponuke presne sa hodiacich ethernetových prístrojov. Výber je naozaj veľký a to od mnohých výrobcov. Nasadenie špeciálnych riešení ako Tera, GG45 a pod. sa vytráca.
Bránia takéto špeciálne riešenia prístupu k riešeniam z iných zdrojov resp. k širšej dostupnosti na trhu?
Endres: SPF+ je podporovaný štandard od MSA z dátovej techniky, ktorý je dnes k dispozícii u viacerých dodávateľov. Horrmeyer: So vzrastajúcim používaním relevantných systémov a podporných noriem bude stúpať aj základná báza počtu komponentov. Prostredníctvom mechanizmov trhu už dnes vidíme vyšší výskyt konektorovo kompatibilných riešení od rôznych výrobcov so svojimi vlastnými vyhotoveniami, napr. s umelohmotným alebo kovovým puzdrom. Používatelia môžu tak čerpať z rôznorodosti systémov a vybrať si pre seba to najvhodnejšie riešenie.
Huhmann: Ethernet je symbolom otvorenosti. Zaistenie trhu patentovanými riešeniami nie je možné, pretože zákazník dbá na to, aby bola technológia otvorená aj pre iných dodávateľov. Riešenia pre nemecký automobilový priemysel sme preto dôsledne vyvíjali spoločne s partermi. Vysúvaco-zasúvacie konektory sú dnes vyrábané a predávané nezávisle od nás.
Kusch: Špeciálne riešenia od výrobcov prinášajú so sebou vždy nejaké obmedzenia. Aplikácie sa potom nedajú spojazdniť optimálnym spôsobom. Z tohto dôvodu nie sú väčšinou vlastné riešenia výrobcov na trhu úspešné. V princípe sa objavujú problémy s kompatibilitou konektorov RJ45, s nedostatkom vhodných prístrojov, závislosťou na jednotlivých výrobcoch atď.
Unverricht: Konektory RJ45 a M12 ponúka mnoho dodávateľov. O monopolnom postavení jedného alebo druhého typu nemôže byť teda ani reči. Pre RJ45 existuje asi pätnásť medzi sebou nekompatibilných variantov v priemyselnom vyhotovení. Konkurent M12 je naproti tomu medzinárodne jednotný. Riešenia rôznych výrobcov navzájom spolupracujú aj pri dodržaní tých najtvrdších špecifikácií.
Nachádzajú používatelia aj tie komponenty priemyselného ethernetu, ktoré naozaj potrebujú, alebo musia bežne dostupné prístroje s RJ45 konektormi nákladne pripájať cez adaptéry?
Endres: To nie je možné takto prezentovať. Riešenie na báze 10-gigabitového ethernetu nie je možné adaptovať na existujúce komponenty ethernetovej technológie. Šírka pásma 10-gigabitového ethernetu sa nasadzuje tam, kde je naozaj potrebná, napr. pri kamerových moduloch s vysokým rozlíšením a je takpovediac impulzom pre vývoj prístrojov a infraštruktúry z opačného konca.
Horrmeyer: Výrobcovia prístrojov v prevažnej miere podporujú tie relevantné systémy, ktoré sú konštruované v súlade so smernicami a preukazujú sa požadovanými konektormi. Ako už bolo spomenuté, ich nasadenie sa neustále rozširuje, preto nie je nutné použitie adaptérov.
Huhmann: Adaptéry sa neakceptujú. Stretávajú sa tu tri procesy. Pre komunikačný profil musí byť najskôr stanovený štandard, čo je realizovateľné v spolupráci s veľkými koncovými používateľmi. Potom potrebujú výrobcovia prístrojov atraktívne integračné koncepty pre zamýšľaný konektor. Pre vytvorenie komunikačnej siete sú potrebné vhodné ethernetové sieťové komponenty a kabeláž. So zreteľom na ethernet realizujeme kompletné portfólio sieťových komponentov a kabeláže vrátane adaptérov pre prístroje, ktoré ešte nie sú vybavené vhodnými rozhraniami. Po akceptovaní inštalačného systému prichádzajú na rad výrobcovia prístrojov. V priemysle so silnou nadväznosťou na komunikačné siete a automatizačné prístroje sú schopné sa v budúcnosti etablovať len také koncepty, ktoré vytlačia adaptéry v časovom horizonte niekoľkých rokov. V kancelárskom prostredí s prísnym oddelením kabeláže a aktívnej technológie sa naproti tomu ukázalo, že integrácia do prístrojov nie je v priebehu rokov nutná.
Kusch: Práve pri prístrojoch s ethernetovým rozhraním predstavujú konektory osobitnú výzvu. Prístroje musia byť nielen schopné spracovávať rôzne protokoly používateľských organizácií, ale aj ponúkať iné možnosti pripojenia dostupné na trhu. Pritom je gro pripojení realizovaných prostredníctvom RJ45 alebo M12D. Pokiaľ chce používateľ nasadiť prístroje so špecifickými konektormi, výber sa prirodzene zmenšuje. V prípade, že chce súčasné zariadenia rozšíriť o konektory RJ45 a pritom použiť špeciálne riešenia, musí samozrejme existujúce pripojenia osadiť zodpovedajúcimi adaptérmi.
Unverricht: Je potrebné zohľadniť, že oba konektory RJ45 a M12 sa vyvinuli s rozličným účelom použitia. Prvý z menovaných pochádza z kancelárskeho prostredia, zatiaľ čo M12 má domov v priemyselnom prostredí. Tomu, že občas prídu na rad pri prepojení oboch svetov aj adaptéry, sa nedá zakaždým predísť. Každopádne, výrobcovia kancelárskych ako aj priemyselných komponentov ponúkajú integrované riešenia, ktoré sú väčšinou k dispozícii hotové.
Dodatok
Gigabitovým ethernetom (GE) sa docieli výrazné zvýšenie priepustnosti dát, pričom GE je štandardizovaný v IEEE 802.3. Špeciálne pre fyzikálny prenos cez krútenú medenú dvojlinku platí IEEE 802.3an.
Zdroj: www.ea-online.de
