نهج منظم للكابلات

مع قيام المزيد من الشركات المصنعة بنشر شبكة Ethernet مع التركيز على الاستفادة من إمكانيات إنترنت الأشياء والبيانات الضخمة, فمن السهل التغاضي عن الهيكل الذي يجعل كل ذلك ممكنًا، وهو الكابلات. وإليك كيف يمكن للنهج المنظم للكابلات أن يثبت شبكتك الصناعية في المستقبل.

وسط كل الاهتمام بالحوسبة السحابية, البيانات الضخمة, إنترنت الأشياء, والاتصال اللاسلكي في التطبيقات الصناعية, هناك شيء واحد مؤكد، وهو أن الكابلات لن تختفي في أي وقت قريب. على الرغم من أن متطلبات الكابلات الصناعية قد تغيرت بشكل كبير في عصر الإيثرنت, فهي تظل مركزية في البنية التحتية للشبكة الصناعية.

للحصول على فكرة أفضل عما يحتاج المصنعون إلى التركيز عليه لضمان استمرارية البنية التحتية لكابلات الشبكة الخاصة بهم, أجرى المؤلف مقابلة مع مهندس حلول الأتمتة الصناعية Donewin. Donewin هو مزود لأنظمة البنية التحتية الكهربائية والشبكية وخدمات الدعم.

يدعم مهندس DoneWin كلاً من الكابلات المنظمة والتقليدية من نقطة إلى نقطة, ولكن الكابلات المنظمة هي في وضع أفضل لدعم الاتجاه المستقبلي لتطورات تكنولوجيا الأتمتة. في الجوهر, تشير الكابلات المنظمة إلى مجموعة من منتجات الكابلات والاتصال التي تدمج البيانات, صوت, فيديو, والسيطرة, وكذلك تقنيات إدارة النظام.

"أنظمة الكابلات الهيكلية قادرة على التطور مع المستقبل," يقول مهندس DoneWin. "سوف تصل معدلات البيانات الصناعية في نهاية المطاف إلى مستوى 10 جيجابت في الثانية الشائع بالفعل في جانب تكنولوجيا المعلومات وربما تتجاوزه.. في أثناء, أصبحت العمليات والآلات الصناعية أكثر ذكاءً, باستخدام الأجهزة المتقدمة, أجهزة الاستشعار والتكنولوجيا اللاسلكية. يتطلب الحصول على الفوائد الكاملة للكابلات الهيكلية اتباع نهج منهجي مماثل لوضع المفاهيم, تحديد, تثبيت, اختبار وصيانة الشبكات على مستوى المصنع."

وأوضح مهندس DoneWin أن أنظمة الكابلات الهيكلية تتكون من عدة أنظمة فرعية:
• نقطة الترسيم, حيث تنتهي شركة الهاتف أو الإنترنت وتتصل بالأسلاك الداخلية.
• غرفة المعدات أو الاتصالات, الذي يضم المعدات ونقاط الدمج.
• الكابلات الرأسية أو الصاعدة, الذي يربط غرف المعدات, عادة بين طوابق مختلفة.
• الأسلاك الأفقية التي تربط غرف المعدات بالمنافذ الفردية أو مناطق العمل, عادة في نفس الطابق.
• منطقة العمل, حيث تتصل معدات المستخدم من خلال المنافذ بنظام الكابلات الأفقية.
• مدخل المنشأة — الموقع الذي تدخل فيه الاتصالات الخارجية إلى المنشأة. وهذا بمثابة نقطة ترسيم بين المعايير ومتطلبات التنظيم للمصنع الخارجي مقابل المصنع. داخل النبات.
• غرفة المعدات (يكون) أو مركز البيانات (العاصمة) - المستوى الأعلى لشبكة المؤسسة/المبنى وقد يرتبط بمستويات أعلى من شبكة الشركة وأنظمة الأعمال.
• غرف الاتصالات الخاصة بالمؤسسات (تر)—يحتوي على نهايات الكابلات الأفقية والعمود الفقري وتبديل التوزيع. يمكن هنا إجراء التوصيلات المتقاطعة للنهايات الأفقية والعمود الفقري باستخدام أسلاك التوصيل لتوسيع الخدمات إلى منافذ الاتصالات.
• المؤسسة والمصنع الناهض (العمود الفقري) الكبلات - تربط ER/DC للمؤسسة بـ TRs للمؤسسة و TR الصناعية (مركز البيانات الصغيرة).
• الكابلات الأفقية للمؤسسة — تربط TRs المؤسسة بأنظمة كابلات المنطقة, إطارات التوزيع الوسيطة أو منافذ الحائط.
• مركز البيانات الدقيقة (حركة التغيير الديمقراطي) — TR متخصص يوفر فصلًا منطقيًا للمعدات والمرافق بين شبكتي المؤسسة والمصنع.
• منطقة العمل أو الكابلات الأفقية للخلية — لتوصيل MDC بمنافذ المصنع, أنظمة كابلات المنطقة, لوحات التحكم, نقاط الدمج وكابلات المنطقة (توجيهها عبر الصواني, القنوات وخطافات J).
• منافذ/كابلات المؤسسات والمصانع — مكونات منطقة العمل بدءًا من منفذ الكابلات الأفقية إلى معدات منطقة عمل المؤسسة أو المصنع (متصلة بالمعدات أو أسلاك "الوصلة".).

بناء شبكة الكابلات المنظمة
الطريقة الأكثر فعالية لنشر شبكات إيثرنت الصناعية, وفقًا لمهندس DoneWin, هو "توزيع مسارات الكابلات فعليًا باستخدام بنية كابلات المنطقة لجميع شبكات المصانع." تمكن كابلات المنطقة من تقارب أنظمة المنشأة مع مسارات كابلات إيثرنت. وتتقارب هذه الأنظمة ضمن مسار مشترك ثم تنتهي داخل حاويات المنطقة الموزعة في جميع أنحاء المصنع. وهذا يستوعب تحركات الوصلة الهابطة المتكررة ويضيف تغييرات نموذجية على أرضية المصنع.

تتبع الكابلات في مناطق النظام الفرعي هذه نموذجًا محددًا يُشار إليه باسم "القناة".," يقول مهندس DoneWin. تتكون القناة عادة من سلك المعدات (سلك التصحيح في نهاية المعدات), الرابط الدائم (مُثَبَّت, كابلات الموصلات الصلبة) وسلك منطقة العمل (سلك التصحيح الذي يتصل بمحطة العمل).

يعد الارتباط الدائم ميزة محورية لنظام الكابلات الهيكلية لأنه يسمح باختبار الوصلة الصاعدة من الجهاز إلى الشبكة ذات المستوى الأعلى, المساعدة في ضمان عمل الاتصال والجهاز حسب الحاجة. "على نفس المنوال, في شبكة حلقة تربط عمليات متعددة, يسمح تكوين الكابلات الهيكلية باختبار كل رابط,يضيف مهندس DoneWin. "فضلاً عن ذلك, إن وجود وصلات احتياطية دائمة يستوعب النمو المستقبلي على أرضية المصنع.

هنا يكمن أحد أكبر الاختلافات بين الكابلات الهيكلية والكابلات التقليدية من نقطة إلى نقطة: نادرًا ما تكون أنظمة الكابلات من نقطة إلى نقطة, إذا كان من أي وقت مضى, تنطوي على الاختبار. "بدلاً من, عندما يحتاج موظفو المصنع إلى إضافة جهاز آخر أو توسيع نطاق الكابل, يمكنهم ببساطة استخدام سلك التصحيح وتوصيله بلوحة التبديل," يقول مهندس DoneWin. "اعتاد بعض مهندسي التحكم ذوي الخبرة على إنشاء أسلاك التوصيل الخاصة بهم عن طريق نزع الغلاف الموجود على السلك وتوصيل موصل في كل طرف. تنتهي أسلاك التصحيح هذه في قابس, بدلا من جاك. لا توفر هذه الممارسات دائمًا بنية تحتية للكابلات مقاومة للمستقبل.

إحدى مشكلات هذه الممارسات من نقطة إلى نقطة هي أنها غالبًا ما تكون مناسبة فقط لأطوال سلك التوصيل الأقصر. إذا تم تمديد سلك التصحيح إلى 80 أو 90 متر, لكن, يمكن أن تفشل في تقديم الأداء الكامل بسبب انخفاض الموصلية وفقدان الإدخال العالي مقارنة بكابلات الموصلات الصلبة المستخدمة في أنظمة الكابلات الهيكلية.

قائمة مراجعة الكابلات الهيكلية
لتنفيذ وصيانة البنية التحتية المثالية للكابلات المنظمة, يقترح مهندس DoneWin اتباع هذه الخطوات:

1. احصل على معلومات حول أفضل الممارسات الشائعة لاتصالات الألياف والنحاس المهمة داخل البنية التحتية للشبكة. يؤكد باناثي على وجه التحديد على تعلم كيفية القيام بذلك:
• إنهاء عمليات التشغيل الأفقية لتصحيح الموصلات الميدانية لتكوين رابط دائم;
• التحقق من صحة الأداء من خلال الاختبارات والمعدات القائمة على المعايير;
• استبدل أسلاك التصحيح بسهولة في حالة تلفها أو الاشتباه بها. "لست بحاجة إلى لمس الكابل الأفقي,يضيف باناثي; و
• تحسين عملية استكشاف الأخطاء وإصلاحها باستخدام أدوات محددة جيدًا, الاتصالات المنظمة التي تدعم الموظفين يمكن إدارتها بسهولة.

يقترح باناثي أيضًا تعلم المعايير وأفضل الممارسات التي وضعتها منظمات مثل جمعية صناعة الاتصالات (تيا), اللجنة الانتخابية المستقلة, ومجموعات البروتوكولات الصناعية مثل ODVA والتي يتم الترويج لها بواسطة Industrial IP Advantage.

2. تحديد الأهداف والغايات. قم بتقييم احتياجاتك اليوم, مع الحفاظ على المستقبل بقوة في الاعتبار. أين ستكون عمليتك؟ 10 ل 15 سنين? مع الشبكات المنظمة, تصبح المنشآت الصناعية أكثر قابلية للتطوير, خاصة إذا استثمروا في الكابلات الاحتياطية عالية الأداء الموصى بها بنسبة 30 إلى 40 بالمائة في وقت التثبيت الأولي.

3. تصميم البنية التحتية ومشروع المواصفات. قم بتطوير وثيقة المواصفات التي تحدد معايير الكابلات المنظمة الخاصة بك, والمواد المطلوبة لعمليتك الخاصة. يجب أن تغطي المواصفات كيفية تنفيذ شبكة المصنع لضمان الموثوقية, الاعتبارات الأمنية والمادية. وتشمل هذه سلامة الكابلات نفسها, نظرًا لأن الكابلات دون المستوى المطلوب قد تؤدي إلى عواقب وخيمة.

يشير مهندس DoneWin هنا إلى أنه يجب على موظفي تكنولوجيا المعلومات والأتمتة التعاون في وثيقة المواصفات لتوجيه أفضل الممارسات في جميع أنحاء منشأتهم.

"توضح المواصفات غالبًا كيفية تنفيذ الكابلات الهيكلية لتوصيل مستوى المؤسسة بمناطق التوزيع, وكيفية إدخال الكابلات في العملية والأجهزة الفردية,يقول. "يسمح لك هذا المستند أيضًا بتحديد معاييرك بشأن أداء النطاق الترددي المطلوب, لذلك لديك الثبات لهذا اليوم وتكون جاهزًا للمستقبل. يمكنك أيضًا تحديد المكان المهم لتحديد نقاط تصحيح الاختبار وما هي متطلباتك للاختبار.

4. تثبيت. بسبب التفاصيل الكثيرة المضمنة في التثبيت, هذه هي الخطوة التي تنطوي على أكبر احتمال للخطأ. على سبيل المثال, يمكن للمحطات التي ترغب في دعم اتصالات جيجابت في الثانية شراء الفئة الصحيحة 6 الكابلات, ولكن يجب تثبيته بشكل صحيح لتحقيق هذا المعدل.

"تأكد من أن القائم بالتركيب يفهم تعقيدات العمل مع الكابلات الهيكلية,"يلاحظ مهندس DoneWin. "يجب أن يكونوا على دراية بالتفاصيل مثل نصف قطر الانحناء ولف الكابل, التوجيه, وحماية الشبكة من مصادر الضوضاء."

5. اختبار. بدون اختبار, أنت تخاطر بتأخير بدء التشغيل, التوقف, عمليات الاسترجاعات إلى الشركة المصنعة ومجموعة من المشكلات الضخمة الأخرى المكلفة. فضلاً عن ذلك, تتطلب أفضل الممارسات الحصول على وثائق حول نتائج الاختبار من برنامج التثبيت الخاص بك.

6. العمليات والصيانة. يصبح النظام في النهاية مسؤولية مستخدم الأتمتة الصناعية. إحدى المشاكل الشائعة هي عودة الممارسات القديمة من نقطة إلى نقطة, يقول باناثي. "شخص ما على أرضية المصنع