Solutions Ethernet industriel
Ethernet est le premier choix lorsqu'il s'agit de transférer des données dans des applications industrielles. En savoir plus sur le portefeuille de l'Ethernet industriel HARTING.
Ethernet s'impose comme le protocole de communication universel dans de plus en plus de domaines. Découvrez la gamme de produits HARTING pour la connectivité et le câblage Industrial Ethernet.
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Guide complet sous forme PDF de la connectivité Ethernet
Ce guide de sélection PDF pratique vous donne un aperçu complet de la vaste gamme de produits HARTING sur le grand marché de la connectivité Ethernet industrielle. (PDF | 10 MB | 36 pages)
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APPRENDRE DE NOS CHEFS DE PRODUIT
Pleins feux sur les environnements difficiles : les défis à relever pour la connectivité Ethernet industrielle
Les installations Ethernet industrielles sont déployées presque partout. La connectivité doit garantir une transmission sûre et fiable, même dans les environnements industriels les plus difficiles. Joachim Finke et Heiko Meier donnera un aperçu des défis spécifiques à relever
Connectivité Ethernet PCB performante et innovante
Miniaturisé, compact & puissant ! La connectivité innovante des circuits imprimés de HARTING offre de nouvelles possibilités en matière de conception d'appareils. Pour en savoir plus, consultez le site HARTING Technology Group Chefs produit Nikolaj Ponomarjow, Marian Dümke et Maximilian Rohrer.
RJ Interface Ethernet industriel
RJ 45 pour les environnements industriels difficiles : notre nouveau RJ Industrial® est absolument robuste et fiable, et dans l'édition « Multifeature » avec des outils de coupe intégrés pour un assemblage rapide et facile. Cela peut vous faire gagner jusqu'à 25 % de temps lors de l'assemblage de l'infrastructure Ethernet.
Disponible en tant que : CONNECTEUR DE CÂBLE | ASSEMBLAGE DE CÂBLE | CÔTÉ APPAREIL
ix Industrial® - interface miniaturisée pour Ethernet industriel
Grâce à sa base 70 % plus petite que le célèbre RJ45, l'ix Industrial® est l'interface normalisée Gigabit Ethernet idéale. En combinaison avec un excellent blindage, une robustesse et des performances exceptionnelles, le ix Industrial® est le choix idéal pour les appareils miniaturisés.
Disponible en tant que : CONNECTEUR DE CÂBLE | ASSEMBLAGE DE CÂBLE | CÔTÉ APPAREIL
T1 Industrial - Single Pair Ethernet
Transmission de l'Ethernet via seulement une seule paire de fils de cuivre. Le SPE est la technologie parfaite pour raccorder les dispositifs sur le terrain au réseau Ethernet. La technologie Single Pair Ethernet est rapide, peu encombrante, efficace en terme de coûts et facile à mettre en œuvre. L'équipement de simples capteurs, caméras et autres avec des interfaces Ethernet positionne la SPE comme le moteur de sujets tels que l'industrie intégrée et l'IIoT.
Disponible en tant que : CONNECTEUR DE CÂBLE | ASSEMBLAGE DE CÂBLE | CÔTÉ APPAREIL
preLink®
Le système preLink® est une solution de câblage polyvalente, rapide & facile pour l'industrie, l'automatisation des bâtiments et l'informatique. C'est également une solution qui peut être utilisée avec la même efficacité pour toutes les applications.
Disponible en tant que : CONNECTEUR DE CÂBLE | ASSEMBLAGE DE CÂBLE | CÔTÉ APPAREIL
Connecteur circulaire M12 et M8
Les interfaces M8 et M12 combinent trois avantages importants dans les applications Ethernet industrielles par rapport à l'interface RJ habituelle : un degré de protection IP élevé, un encombrement très faible et un accouplement mâle/femelle résistant aux vibrations. Utilisées dans le câblage des bâtiments industriels, la construction de machines particulièrement dans les applications ferroviaires.
Disponible en tant que : CONNECTEUR DE CÂBLE | ASSEMBLAGE DE CÂBLE | CÔTÉ APPAREIL
Switch Ethernet Industriel
Les Switchs Ethernet non managés de la série Ha-VIS eCon vous offrent désormais de nouveaux modèles dotés de ports pour l'installation et l'extension de vos réseaux Ethernet.
Han-Modular® - Le standard du marché pour les connecteurs industriels modulaires
La série Han-Modular® est conçue pour for combiner l'alimentation, les données et les signaux en un connecteur. Le système polyvalent d'inserts, de contacts, de cadres, de capots et de boîtiers ainsi que d'accessoires répond aux besoins individuels des clients. Le client peut choisir entre plus de 100 modules de connecteur différents.
Ceux-ci sont adaptés à différents supports de transmission et couvrent diverses techniques de raccordement, mais aussi plusieurs solutions pour la transmission de données (par ex. Han-Quintax® (cat 5), Han Megabit Module (2 x cat 5) et le module Han Gigabit (cat 6a et cat 8.2)).Le cadre articulé Han-Modular® permet de configurer tous les modules dans les capots et boîtiers Han® pour tous les types d'environnements difficiles.
Han® 1A - Compact, robuste et polyvalent
Pour la première fois, le Han® 1A de HARTING constitue un connecteur de puissance compact et abordable qui peut être utilisé sur des contrôleurs et des entraînements et ou des armoires de commande de taille réduite, ou même installé sur le terrain. Au sein de cette famille de produits très compacte et à coût optimisé, HARTING propose désormais des inserts codés M12 D et M12 X pour différents domaines d'application.
Han® 3A - Connecteur compact pour environnements difficiles
Pour sa robustesse et sa polyvalence, le connecteur industriel 3A Han® est utilisé et reconnu dans le monde de la machine, de la robotique, du transport ou de l’énergie. Quel que soit votre besoin pour une utilisation en environnement industriel sévère, vous trouverez la version qui vous convient. Les inserts de contact Han® 3 A RJ45 sont disponibles pour différents taux de transmission Ethernet pour tous les types d'application.
Qu'est-ce que Ethernet et l'Ethernet industriel ?
En utilisant l'Ethernet en tant que protocole de communication universel, la vision d'un protocole standard uniforme pour la communication entre le cloud computing et chaque capteur se concrétise et l'IIdO devient de plus en plus une réalité.
Mais qu'est-ce que l'Ethernet, qu'est-ce qui se cache derrière et quelles sont les particularités de l'utilisation d'Ethernet dans l'industrie. Pour en savoir plus sur Ethernet, consultez les paragraphes suivants.
Les débuts - d'Hawaii au monde entier
Au début des années 1970, ALOHAnet, le premier réseau de données radio au monde, a vu le jour dans les îles Hawaï. En 1970, Norman Abramson, professeur à l'université d'Honolulu, cherchait une solution de communication bon marché pour les différents sites de l'université situés sur les îles voisines.
Ce premier protocole, qui envoie des paquets de données sur deux bandes de fréquences de manière aléatoire afin d'éviter les collisions, constitue la base de ce qui deviendra plus tard l'Ethernet. À l'époque, peu de gens auraient pu imaginer que ce développement, baptisé ALOHAnet, constituerait un jour la base de la communication pour la production industrielle internationale. Aujourd'hui, la production industrielle n'est plus concevable sans l'omniprésence d'Ethernet. Les exigences en matière de transmission de données dans les environnements d'automatisation augmentent régulièrement et se reflètent quantitativement dans le nombre de nœuds Ethernet installés. Aujourd'hui, Ethernet, avec ses variantes Ethernet industriel, est devenu la norme de communication la plus utilisée dans les installations industrielles - et la tendance continue de s'accentuer. L'infrastructure fiable des interfaces et du câblage est donc d'autant plus importante.
L'Ethernet devient l'IIdO
L'IdO – l'internet des objets – décrit la
mise en réseau d'objets physiques virtuels et
réels afin de les faire fonctionner ensemble
à l'aide des technologies de l'information et de la communication. Les objets de notre vie quotidienne acquièrent des capacités numériques et deviennent ainsi de véritables objets physiques qui peuvent également participer à des réseaux numériques. Ce processus a lieu également dans les applications industrielles, où il est appelé l'Internet industriel des objets (IIdO).
De plus en plus de composants industriels deviennent également des participants intelligents. Cependant, ils ne sont plus limités aux niveaux supérieurs des réseaux internes des entreprises comme ils l'étaient autrefois. Ces dernières années, les protocoles Ethernet ont été de plus en plus connectés au cloud, tandis que quelque chose commence également à se produire au niveau du terrain. Dans ce cas, l'Ethernet à paire unique (SPE en abrégé) est la nouvelle « couche physique » qui couvre le dernier kilomètre pour amener l'Ethernet jusqu'aux capteurs.
L'augmentation de la collecte, de l'évaluation et de l'utilisation des données crée le besoin d'une infrastructure plus puissante. Dans le même temps, cette infrastructure devrait prendre moins de place et utiliser moins de ressources. L'efficacité est le mot clé ici, car de plus en plus de capteurs, avec leurs besoins croissants en bande passante, deviennent des participants du réseau. De nouvelles technologies matérielles sont nécessaires.
L'automatisation et l'informatique fusionnent pour donner naissance à l'informatique automatisée
Simultanément, les environnements d'automatisation continuent à se joindre au monde des technologies de l'information, qui était auparavant séparé. L'objectif est de traiter de manière pratique les débits de données accrus provenant de tous les secteurs de l'entreprise et de les utiliser dans des algorithmes intelligents. Le but de l'automatisation a toujours été d'accroître la flexibilité et la productivité. Le raccordement de toutes les machines industrielles entre elles et avec l'informatique permet l'acquisition des données des machines
et de faire des prévisions grâce à des évaluations intelligentes. Où dois-je modifier mon processus ? Où se cache le potentiel d'optimisation ?
L'évaluation des données assistée par ordinateur ouvre de toutes nouvelles possibilités d'optimisation. La numérisation du terrain entraîne également l'apparition de modèles commerciaux ou de services totalement nouveaux, qui étaient auparavant impensables. Les modèles de paiement à la pièce ou l'activation par logiciel de fonctions supplémentaires dans les machines ne sont que deux exemples.
De plus, les exploitants d'usines peuvent garder un œil sur leurs processus dans le monde entier. Pour tous ces développements, le protocole Ethernet est le langage unificateur qui permet cette convergence. Il devient également clair à quel point il est important de réaliser cette fusion de manière cohérente dans chaque détails. L'Ethernet du cloud au capteur - c'est ainsi que l'on met en œuvre un véritable IIdO. L'évolution des systèmes analogiques et des bus de terrain vers les protocoles Ethernet revient régulièrement dans les études publiées annuellement sur le réseau industriel HMS. Ces études montrent la répartition du marché des nouveaux nœuds de communication dans les réseaux industriels. Alors que les protocoles Ethernet détenaient une part globale de 38 % en 2016, il y a tout juste cinq ans, cette part est passée à 65 % en 2021. Pendant ce temps, la part totale des systèmes de bus de terrain a diminué de 30 %.
La tendance à l'adoption d'un protocole uniforme pour tous les secteurs d'activité se poursuit sans relâche. Mais comment cela a-t-il influencé votre choix d'infrastructure et d'interfaces ? Quel connecteur convient à quelle application ? Quand une solution de niveau industriel est-elle nécessaire ? Quelles solutions sont parfaites aujourd'hui mais pourraient être obsolètes demain ?
Le support clé - cuprum (le cuivre)
Cuprum est dérivé du mot grec Cyprium et signifie quelque chose comme « minerai de l'île grecque de Chypre ».
Selon la tradition, c'est là qu'il a été extrait pour la première fois et qu'il a reçu son nom. Excellent conducteur électrique disponible en quantités suffisantes, il est la référence pour la transmission de courants de toutes sortes.
C'est également le cas des câbles de données pour les réseaux Ethernet. Au fil des décennies, de nouvelles normes ont été fixées en matière de taux de transmission qui étaient auparavant considérées comme impossibles. Une torsion astucieuse des paires de fils et des concepts de blindage efficaces permettent actuellement d'atteindre des débits de transmission de 40 Gbit/s, ce qui correspond à la norme Cat.8.1/8.2. Vous trouverez ici quatre paires de fils de cuivre toronnés, ce qui donne un total de huit fils qui transmettent les données. Cela divise le flux de données en plusieurs chemins. Le câblage et le blindage mentionnés précédemment permettent d'atteindre des fréquences élevées, mais les fréquences actuellement possibles sont ou étaient épuisées. Les derniers développements dans le domaine de l'Ethernet à paire unique ouvrent de nouvelles perspectives dans ce domaine, mais nous y reviendrons plus tard.
Moyen de communication alternatif
Il a été dit et répété que le cuivre comme moyen de communication sera remplacé par d'autres options de transmission dans un avenir proche. Mais le cuivre perd-il vraiment sa position ou est-il plutôt appelé à devenir la base de tous les plans IIoT ? La transmission électrique est le facteur commun à toutes les solutions à base de cuivre. Cela fixe des limites physiques aux fréquences utilisables et à la longueur de transmission. 1/10/25/40 Gbit/s sur 100 mètres est la limite connue pour l'Ethernet via un câble en cuivre.
Pour contourner cette limitation, tant au niveau du débit que de la longueur de transmission, et aussi pour raccorder les systèmes
mobiles à Ethernet, les conducteurs en fibre optique
sont désormais utilisés au même titre que les systèmes radio sans fil. Depuis quelques années, les fibres optiques et WLAN sont considérés comme le futur moyen de communication qui supplantera le câble traditionnel. Mais est-ce vraiment le cas ?
Certes : Les câbles à fibres optiques permettent de transmettre des débits de données élevés sur des distances de plusieurs kilomètres, et ce sans blindage complexe pour contrôler la CEM. Le WLAN combine la transmission gigabit avec la possibilité de se déplacer indépendamment du câblage fixe. Si j'ai déjà assemblé un point d'accès WLAN, les nouveaux appareils sont rapidement connectés sans fil. Mais d'ici là, l'assemblage du point d'accès est coûteux et celui-ci doit également disposer d'un raccordement par câble. Malheureusement, l'utilisateur doit accepter quelques inconvénients décisifs lorsqu'il utilise ces technologies. Les fibres optiques doivent être connectées dans des conditions très propres afin d'éviter l'atténuation du signal due à la contamination. De même, aucune tension d'alimentation ne peut être transmise en plus des données. Un appareil a toujours besoin d'un câblage en cuivre supplémentaire pour l'alimentation électrique.
Il en va de même pour les dispositifs WLAN. Les solutions mobiles reposent souvent sur des batteries rechargeables ou une alimentation électrique reliée par un câble en cuivre, ce qui annule en définitive l'avantage de la mobilité. Une autre question est celle de l'impact environnemental des piles rechargeables, qui fait l'objet d'une attention croissante aujourd'hui. En outre, un certain nombre d'autres problèmes doivent être pris en compte :
la transmission en temps réel n'est pas garantie et le débit de données est réduit en fonction de l'emplacement et du nombre de
destinataires. Quel est le degré de sécurité de mes données lorsqu'elles sont envoyées sans fil et quel est le niveau d'exposition aux rayonnements dans les zones sensibles ? Il s'agit là de problèmes qui peuvent être négligés en toute sécurité avec un câble en cuivre classique. L'Ethernet à quatre ou huit fils offre jusqu'à 100 watts d'alimentation à l'appareil via l'alimentation par Ethernet (PoE) et, dans de nombreux cas, rend inutile une alimentation supplémentaire. Si l'application le permet, une solution à câble unique est toujours préférable. Cette caractéristique est particulièrement utile dans les conditions d'exiguïté au niveau terrain. Au cours du développement de l'IIdO, de plus en plus de capteurs intelligents et d'autres participants sont intégrés aux machines et nécessitent une alimentation en données et en énergie peu encombrante. Un nouveau développement i
TROIS ÉTAPES POUR LA BONNE INTERFACE ETHERNET
1. QUELLE EST LA VITESSE REQUISE ?
Quel est le débit de données requis par l'application ? Le Fast Ethernet est-il suffisant ou le Gigabit Ethernet est-il nécessaire ? Il est donc nécessaire de concevoir la technologie de raccordement et le câblage soit en deux paires pour Fast Ethernet (jusqu'à 100 Mbit/s), soit en quatre paires pour Gigabit Ethernet.
EXEMPLE :
Capteur de vision compact conforme à PROFINET
Ces capteurs de vision fournissent des images à haute résolution et l'interface de données doit donc être conçue pour le Gigabit Ethernet. La robustesse et un espace d'assemblage réduit sont d'autres exigences. L'interface ix Industrial® convient aux applications simples IP20 ou l'interface M12 X-codée est étanche à l'eau et à la poussière IP65/67. Les deux interfaces sont également compatibles avec PROFINET.
2. QUELLES SONT LES EXIGENCES ENVIRONNEMENTALES ?
Dans quel environnement l'application doit-elle être utilisée ? Les exigences environnementales ci-dessous sont pertinentes pour le choix de la conception et ces exigences doivent être prises en compte :
• Degrée de protection (IP20 ou IP65/67)
• Gamme de température
• Résistance aux chocs et aux vibrations
• Résistance climatique et chimique
EXEMPLE :
Interfaces de données sur les robots dans la construction automobile
Des interfaces très robustes et facilement remplaçables sont nécessaires dans cet
environnement, car les câbles s'usent au cours de leur durée de vie en raison des contraintes permanentes de flexion et de torsion causées par les mouvements rapides des robots. Le Han® PushPull variante 14 en version métal est parfait pour cela. Grâce au mécanisme de verrouillage PushPull, les paquets de câbles peuvent être remplacés très rapidement, ce qui minimise les temps d'arrêt. En outre, ce modèle est disponible avec des réceptacles de données RJ45 ou optiques, ainsi qu'avec des signaux et de l'alimentation. En d'autres termes, cela en fait l'interface idéale pour les lignes de vie des données, de l'énergie &et des signaux. En outre, l'interface est compatible avec AIDA et PROFINET.
3. QUELLE EST L'APPLICATION ?
Avec quelles applications l'unité sera-t-elle utilisée ? Existe-t-il des spécifications d'organisations d'utilisateurs telles que la PNO pour PROFINET, ODVA pour Ethernet/IP, ETG pour EtherCAT, VNO pour Varan, pour n'en citer que quelques-unes ? Ces considérations conduisent souvent aussi à la sélection d'une interface Ethernet normalisée. La taille disponible de l'unité et l'espace d'assemblage disponible dans l'application jouent également un rôle.
EXEMPLE :
Ingénierie mécanique et des installationsDans ce domaine, les connecteurs Han® extrêmement robustes sont la mesure de toute chose. Qu'il s'agisse de Han® 3A, de Han-Modular® ou d'autres modèles tels que le Han® F&B pour l'industrie agroalimentaire, il existe des modèles RJ45 ou M12 à codage D ou X qui peuvent également être utilisés pour différents protocoles Ethernet industriel.