GUIA DE APLICAÇÃO AMBIENTES CRÍTICOS INDUSTRIAIS Abril/2010. Cabeamento Estruturado para Ambientes Industriais. Ambientes Aplicáveis - PDF
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Giovanni Monsanto Castilhos
1 Cabeamento Estruturado para Ambientes Industriais Terminais portuários A Solução Ethernet para uso Industrial está relacionada a produtos de cabeamento estruturado que podem ser utilizados em qualquer tipo de ambiente que sofra, principalmente, com níveis críticos de poeira e umidade, não ficando sua aplicação restrita às industrias. Esta solução é composta por cabos LAN metálicos, caixas aparentes, patch cords metálicos e conectores fêmea. Todos eles oferecem um grau de proteção maior e mais adequado para ambientes agressivos. Ambientes Aplicáveis A Solução Industrial é indicada para ambientes que: Expõem o cabeamento a resíduos sólidos; Oferecem umidade constante; Têm variações de temperaturas significativas; Utilizam produtos químicos em seu processo ou limpeza; Possuem grande concentração de equipamentos; O cabeamento é exposto a algum tipo de abrasão. Frigoríficos Ferrovias Mineradoras Armazéns Indústrias
2 Linha de Produtos Industriais São produtos que proporcionam alta proteção à conexão existente entre o cabeamento horizontal e o equipamento ethernet no chão de fábrica. Todos os ambientes de rede sofrem com a poeira, mas em determinados locais, sua concentração e composição são críticas, podendo danificar a conexão no ponto de rede exposto ou até perder totalmente o sinal. Para que isso não ocorra, a empresa investe pesadamente em manutenção dos pontos críticos. O mesmo ocorre quando se trata de umidade e como é invisível em um primeiro momento, pode causar maiores danos. Produtos GigaLan e MultiLan Os produtos para uso industrial fazem parte da linha GigaLan produtos Categoria 6 e MultiLan produtos Categoria 5e. E também na linha FISACESSO, para os acessórios complementares da solução. Cabo Eletrônico: Espelho Industrial: Categoria 5e Categoria 6 U/UTP F/UTP (blindado) TPU para maior resistência mecânica a abrasão PVC 105 (DC-PVC) maior resistência química a ao pó a um cabo convencional Conector fêmea: Categoria 5e Categoria 6 U/UTP F/UTP (blindado) Tampa de proteção IP67 Caixa Aparente Industrial: Patch Cord: Categoria 5e Categoria 6 U/UTP F/UTP (blindado) Industrial com as duas extremidades com conectores plug industriais (RJ-45 IP67 / RJ-45 IP67); Híbrido com uma das extremidades com conectores plug industriais e a outra extremidade com conectores plug convencionais (RJ-45 IP67 / RJ-45) É importante lembrar que todas as características apresentadas somente serão garantidas com a utilização simultânea de todos os acessórios da solução ethernet para uso industrial. NOTA: As especificações técnicas estão disponíveis nas páginas web dos produtos.
3 Adaptador para trilho DIN: Utilização para instalação de pontos de telecomunicação em ambiente industrial e de automação. Encaixe para trilho DIN. Apresenta proteção com grau IP20 via tampas laterais e tampa frontal da posição. Apresenta sistema de identificação via porta etiqueta com proteção em acrílico e logotipo. Aceita 01 conector de tipo UTP ou FTP, de categoria 5e, 6 ou 6A. Possui sistema de aterramento integrado para vinculação do link de aterramento. A principal característica desta solução é a proteção IP67 que seus acessórios oferecem, segundo o Código IP (Índice de Proteção), que é um sistema de codificação para indicar os graus de proteção proporcionados ao objeto contra o acesso a partes perigosas, contra o ingresso de corpos estranhos (resíduos sólidos) e contra a penetração de água. Este código é formado por dois números, situados imediatamente após as letras IP. Primeira Cifra Característica Grau de Proteção Cifra Descrição abreviada Breve indicação sobre os objetos que não devem penetrar no equipamento 0 Não protegido Sem proteção particular 1 corpos sólidos de mais de 50mm 50mm. 2 corpos sólidos de mais de 12mm 12mm. 3 corpos sólidos de mais de 2,5mm. 2,5mm 4 5 corpos sólidos de mais de 1mm Protegido contra o ingresso de pó 1mm. Não impede a entrada de pó, mas sim que não entre em quantidade suficiente que chegue a prejudicar o funcionamento satisfatório do equipamento. 6 Totalmente estanco ao pó Nenhuma entrada de pó Segunda Cifra Característica Grau de Proteção Cifra Descrição abreviada Tipo de proteção proporcionada 0 Não protegido Sem proteção particular Protegido contra a caída vertical A caída vertical de água não deve 1 de água proporcionar efeitos prejudiciais. Protegido contra a caída de água A caída vertical de água não deve com inclinação até 15º proporcionar efeitos prejudiciais quando o 2 equipamento estiver inclinado até 15º em Protegido contra a chuva fina (pulverizada) Protegido contra as projeções de água em qualquer direção Protegido contra jatos d água Protegido contra fortes jatos d água Protegido contra os efeitos da imersão Protegido contra os efeitos da imersão prolongada relação à posição normal. A pulverização de água da chuva que cai em direção de até 60º com a vertical, não deve proporcionar efeitos prejudiciais. A água projetada em qualquer direção sobre o equipamento não deverá proporcionar efeitos prejudiciais. A água projetada como jato, em qualquer direção sobre o equipamento, não deverá proporcionar efeitos prejudiciais. A água proveniente de um forte jato d água não deverá entrar em quantidades prejudiciais no equipamento. Quando submergir o equipamento sobre pressão adequada para até 1 metro e com duração de até 30 minutos, não deverá permitir a entrada de água em seu interior em quantidades prejudiciais. O equipamento é adequado para imersão prolongada em água, segundo as condições especificadas pelo fabricante. NOTA Para certos tipos de equipamentos, significa que a entrada de água seja apenas em quantidade que não produza efeitos prejudiciais. O nível 6 de proteção contra objetos sólidos indica que o produto está imune contra depósitos de poeira. O nível 7 de proteção contra líquidos (água) indica que o produto pode ser imerso até 30 minutos abaixo de 1 metro de água.
4 Escritório Comercial x Escritório Industrial Sabemos que existem diversos ambientes mais hostis que um edifício comercial, onde o cabeamento fica exposto a ataques de várias substâncias não convencionais. Escritório comercial Ambiente crítico - Industrial Temperatura Controlada Variável Compostos Ausência de óleos, graxas químicos ou outros compostos Presença de óleos, graxas, pó, ácidos, entre outros químicos Produtos de Não agressivos Agressivos limpeza Vibrações Sem vibração Com vibração, choques Acessos Fácil acesso à Muitas vezes difícil infraestrutura de Telecom acesso à infraestrutura (se planejado) de Telecom Automatização / Software Sistemas automatizados, Softwares orientados a processo (negócio), possíveis paradas falhas são recuperáveis pelos SW s, Banco de dados, ou pelo usuário sem conseqüências. maiores Sistemas automatizados para controle de sistemas de produção, acionamentos, apontamentos de produção. Falhas de comunicação trazem reprocessos, sucatas, prejuízos e riscos à vida das pessoas. As principais falhas identificadas dos cabeamentos comuns em ambiente crítico são: Falha de poeira higroscópica materiais sólidos em suspensão podem depositar-se nas superfícies das placas de circuito impresso ou nos contatos, formando uma ponte entre os dois condutores e provocando curto circuito. Oxidação umidade elevada danifica os contatos e causam vários tipos de corrosão nos contatos que podem levar falhas no sistema. Fadiga com a presença de partículas nas áreas de contato, as camadas de metais preciosos podem sofrer deterioração durante os processos de conexão. Desconexão - ambientes com vibração podem danificar os contatos dos conectores provocando perdas dos sinais de comunicação. Identificação Normativa das Áreas Críticas A norma ANSI/TIA/EIA Telecommunication Infrastructure Standard for Industrial Premises especifica o projeto e as práticas de construção para edifícios industriais detalhando os requisitos de cabeamento, distâncias, configurações e topologias que suplementam a normal geral de Edificações Comerciais (EIA/TIA 568B-2 ou NBR 14565:2007). O padrão adotado na norma cria 3 níveis de hostilidade dos ambientes industriais (padrão MICE), sendo o nível 3 o mais crítico: M: Mecânico (Impacto, vibração, tensionamento, torção etc); I: Ingresso (Partículas sólidas e líquidas); C: Climático e Químico (Temperatura, umidade, radiação solar, produtos químicos etc); E: Interferências eletromagnéticas (descarga em contato e em arco, Radio Freqüência, tensão de linha, indução etc). Exemplo de variação do meio ao longo do comprimento do canal Detalhe das áreas no piso de fábrica
5 Canal de transmissão de dados: Parâmetros MICE versus ambientes Os produtos Furukawa atendem os diferentes níveis dos parâmetros MICE segundo a opção de produto escolhido: Produtos UTP convencionais nas salas de telecomunicações (M1/I1/C1/E1); Produtos FTP para os níveis 2 e 3 de Interferência eletromagnética (E2/E3); Produtos IP67 para os níveis 2 e 3 para os parâmetros químicos e ingressos (I3/C3). A escolha de produtos com ou sem blindagem depende do nível de interferências eletromagnéticas no local de instalação. As interferências causadas por máquinas industriais, fontes indutivas, lâmpadas fluorescentes ou tensões elevadas podem prejudicar a transmissão de dados sobre cabos de cobre. Nestes casos, é recomendado o uso de produtos blindados com uma infra-estrutura de instalação adequada (eletrocalhas fechadas, aterramento, vinculação etc). Os componentes do canal de transmissão devem ser montados com a mesma categoria ou categoria superior ao cabo. O componente de menor categoria irá definir a categoria do canal inteiro. Os patch panels a serem instalados na sala de telecomunicação deverão respeitar o tipo de cabeamento escolhido: U/UTP ou F/UTP (Blindado). Numa configuração blindada, é importante que sejam aterrados os patch panels na sala de telecomunicação ao respectivo TGB. A instalação com produtos blindados deverá ser feita com um cuidado especial no que se refere a malha de aterramento para que a vinculação do link seja corretamente efetuada (testada com os equipamentos de certificação em campo). Tecnologia de Canal O canal efetua a transmissão de dados do aparelho ativo situado na sala ou armário de telecomunicações até a máquina na ilha de automação, possivelmente situada no chão de fábrica. O canal é basicamente composto dos cabos, acessórios de distribuição (patch panel), tomadas de conexão e cabos de interligação (patch cords). A associação dos produtos com diferentes índices de proteção é permitida, com o menor grau de proteção na sala ou armário de telecomunicação e com o maior índice de proteção na ilha de automação. Instalação dos produtos Cabos F/UTP (blindados) Categoria 5e, 6: São recomendados o uso de ferramentas: Decapagem da segunda capa: Ferramenta de decapagem Cable Prep RBC 6590
6 Decapagem da primeira capa: Ferramenta de decapagem HT-S501A Montagem dos conectores Blindados: Instruções de montagem fornecidas com os produtos. Instalação do conector Blindado Os conectores blindados devem possuir uma blindagem integral dos contatos IDC. A fita metalizada deve vincular o aterramento entre a capa traseira de proteção metálica dos contatos IDC e o fio de aterramento do próprio cabo. Distribuidores das ferramentas de decapagem dos cabos Cable Prep: Power and Telephone Supply Rua Joaquim Floriano 243-conj. 96 Sao Paulo SP CEP: Brasil Tel: Fax: Latinoamericana TCA S.A. Rua Teodoro de Beaurepaire 112, Sao Paulo - SP, CEP Tel: