Wann benötigen Sie einen industriellen Medienkonverter?

Um den wachsenden Bedarf an Ethernet-Netzwerken in extremen Umgebungen zu erfüllen, werden immer mehr industrielle Medienkonverter für die effiziente Übertragung von Daten über große Entfernungen in gefährlichen und rauen Umgebungen eingesetzt. Was sind also die Unterschiede zwischen industriellen und kommerziellen Medienkonvertern? Wann sollte man sich für einen industriellen Medienkonverter im Netzwerk entscheiden? Dieser Artikel konzentriert sich hauptsächlich auf die Eigenschaften und Anwendungen von Industrie-Medienkonvertern.

Industrielle vs. kommerzielle Medienkonverter: Was sind die Unterschiede?

Industrielle und kommerzielle Medienkonverter sind mit den gleichen Funktionen ausgestattet, aber die industriellen Medienkonverter unterstützen eine breitere Betriebstemperatur von -40℃ bis 85℃ und einen höheren Spannungsbereich von 12-48 VDC. Darüber hinaus sind die industriellen Medienkonverter mit einer Stromversorgung mit Blitzschutz und Überspannungsschutz von nicht weniger als 4KV und Schutzart IP40 ausgestattet, wodurch eine stabile und zuverlässige Umwandlung auch in gefährlichen Außenbereichen, wie z.B. Öl-/Gasbohrungen, Bergbau, Wetterverfolgung usw., gewährleistet wird. Die Unterschiede zwischen industriellen und kommerziellen Medienkonvertern sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.

Wann empfiehlt sich ein Industrie-Medienkonverter im Netzwerk?

Industrielle Medienkonverter können dazu beitragen, elektromagnetische Störungen (EMI) und Radiofrequenzstörungen (RFI) zu eliminieren, vor gefährlichen Emissionen zu schützen und extreme Temperaturen und Staub in vielen industriellen Umgebungen zu verhindern, wie z.B. in der Fertigung, Abwasserbehandlung, Verkehrssteuerung im Freien, Sicherheit und Überwachungstechnik, Gebäudeautomatisierung, Fabrikautomatisierung und anderen. Die folgenden Beschreibungen zeigen vier typische Anwendungsszenarien von industriellen Medienkonvertern.

Eliminieren Sie EMI & RFI: Punkt-zu-Punkt-Architektur in der Fertigungsindustrie

In einigen Fabriken oder Fertigungsbereichen müssen mehrere Anlagen miteinander verbunden werden. Dies würde zu EMI und RFI führen, wodurch die Datenübertragung über kupferbasierte Verkabelung beeinträchtigt würde. In diesem Fall ist eine Glasfaserverkabelung erforderlich, um jegliche Auswirkungen von EMI und RFI auf die Datenübertragung zu eliminieren. Die folgende Abbildung zeigt die industriellen Medienkonverter in der Fertigung mit einer Punkt-zu-Punkt-Struktur. Die Medienkonverter werden verwendet, um Legacy-Geräte mit Kupfer-Schnittstellen an optische Schnittstellen zur Entfernungserweiterung anzuschließen. Die Punkt-zu-Punkt-Architekturen bieten direkte Verbindungen vom Punktsystemgehäuse zu Elementen in der Fabrikhalle.

Abbildung 1: Industrielle Medienkonverter-Anwendung in der Fertigungsindustrie

Schutz vor gefährlichen Emissionen: Anwendung in der Abwasserbehandlung

Die Abwasserbehandlung ist für den Umweltschutz notwendig, um die Emission gefährlicher Stoffe zu verhindern. In einer solchen Abwasserumgebung können die industriellen Medienkonverter eine bessere Kontrolle über entlegene Standorte bieten. Es gibt alte PLC-Stationen (speicherprogrammierbare Steuerung), die sich im Verarbeitungsgebäude, im Wartungsgebäude und in der Hauptanlage (siehe folgendes Bild) befinden. Die PLCs haben serielle Schnittstellen und sind mit einer Hauptsteuerung innerhalb jedes Gebäudes verbunden. Und die industriellen Medienkonverter sind mit PLCs verbunden, um eine zentralisierte Steuerung des Abwasserbehandlungsprojekts zu erhalten. Diese Implementierung ermöglicht es der Kläranlage, ihre vorhandene Ausrüstung zu integrieren, während gleichzeitig die Kosten gesenkt und zukünftiges Wachstum ermöglicht wird.

Abbildung 2: Anwendung von industriellen Medienkonvertern in der Abwasserbehandlung

Extreme Temperaturen und Staub verhindern: Anwendung bei der Verkehrsüberwachung im Freien

Bei Anwendungen im Außenbereich geht es in erster Linie um Temperaturen, da Elemente wie Feuchtigkeit, Schmutz und Ablagerungen durch die Verwendung von Gerätegehäusen minimiert werden. Industrielle Medienkonverter unterstützen eine breite Betriebstemperatur und werden mit legierten Gehäusen geliefert, die sich für Netzwerke im Außenbereich eignen, wie z.B. Verkehrssteuerung, Wetterverfolgung und so weiter. Wie aus der Abbildung unten hervorgeht, verwenden die Verkehrssteuerungssysteme koaxiale oder serielle Schnittstellen für die Verbindung von Verkehrsdatengeräten im Außenbereich und der Steuerzentrale. Der Videocodec in dieser Anwendung wandelt das analoge Videosignal in ein Ethernet-Signal um. Dann erreichen industrielle Medienkonverter die Kupfer-zu-Glasfaser-Konvertierung. Ein verwaltetes industrielles Medienkonvertergehäuse, das sich im Datenschrank in der Steuerzentrale befindet, nimmt das Glasfasersignal entgegen, wandelt es um und stellt die Verbindung zum Kupfer-Switch am Hauptstandort her.

Abbildung 3: Anwendung eines industriellen Medienkonverters in der Verkehrssteuerung

Blitz- und Überspannungsschutz: Anwendung im Bereich Sicherheit und Überwachung

Industrielle Medienkonverter können für die Überwachung unter schlechten Bedingungen eingesetzt werden, da sie Überspannungs- und Blitzschutz unterstützen, der den korrosiven Einwirkungen widerstehen kann. Eine Sicherheits- und Überwachungsanwendung ist in der Abbildung dargestellt. Die WiFi-Zugangspunkte werden im Gebäude installiert, um ein drahtloses Netzwerk für jedes Büro bereitzustellen. Und die Punkt-zu-Punkt-Glasfaser wird mit einem industriellen PoE-Medienkonverter abgeschlossen, der in der Nähe einer geeigneten AC- oder DC-Stromquelle installiert wird. Dann wandelt der industrielle PoE-Medienkonverter das optische Signal in ein elektrisches Signal um und speist gleichzeitig Power over Ethernet mit zwei RJ45-Ports ein, um zwei WiFi-Zugangspunkte mit Strom zu versorgen. Dann können sie Glasfaserkonnektivität und PoE-Stromversorgung für IP-Überwachungskameras anbieten, um den Zustand von entfernten Standorten zu überwachen. Die dualen Glasfaserschnittstellen auf industriellen PoE-Medienkonvertern ermöglichen eine Glasfaser-Daisy-Chain-Architektur, die mehrere IP-Überwachungskameras miteinander verbindet.

Abbildung 4: Industrielle Medienkonverter-Anwendung in der Überwachungstechnik

Fazit

Industrielle Medienkonverter sind mit einem breiteren Arbeitstemperaturbereich sowie mit Blitz- und Überspannungsschutz ausgestattet, wodurch sie sich besser für den Einsatz unter erschreckenden Bedingungen zur Erweiterung der Übertragungsdistanz eignen. Daher wird erwartet, dass der ständig steigende Einsatz von Faser-Medienkonvertern in der gefährlichen Umgebung die Nachfrage nach industriellen Medienkonvertern weiter beschleunigen wird.