1000Base-T e, contemporaneamente, di ga-
rantire la necessaria robustezza per l’uso in
ambiente industriale mantenendo la semplicità
di installazione. I risultati parlano da soli: la tec-
nologia di installazione a 4 coppie è pienamen-
te compatibile con Profinet secondo lo stan-
dard 100Base-T, dato che parametri essenziali
del cablaggio a due coppie - come la bassa di-
storsione di propagazione (Delay Skew) per as-
sicurare la comunicazione in tempo reale IRT -
vengono mantenuti anche nel cablaggio a 4
coppie. Il cablaggio a 4 coppie può essere uti-
lizzato per tutte le applicazioni che finora si ba-
savano su un cablaggio a 2 coppie. Viene ga-
rantita anche la robustezza dei componenti, in
modo da poter impiegare entrambi i sistemi di
cablaggio - in modo equiparato - negli ambien-
ti industriali gravosi. Sezioni di cavo che rendo-
no superfluo il noioso calcolo delle lunghezze
di trasferimento dati, codifiche a colori secon-
do lo standard affermato TIA568 e cavi e con-
nettori armonizzati tra loro semplificano il lavo-
ro di progettisti e installatori. D’ora in poi, quin-
di, gli impianti più sofisticati potranno essere
attrezzati con il cablaggio Profinet senza inter-
ruzioni di sistema. A seconda della parte d’im-
pianto coinvolta, nel canale potrà essere utiliz-
zato un cablaggio a 2 o 4 coppie.
Connettori RJ45 e M12
Occorre inoltre rilevare che i connettori devo-
no soddisfare i requisiti anche del numero di
poli e dell’integrità di segnale. Il connettore
RJ45 è disponibile nelle esecuzioni da Cat5 a
Cat6 A ed è, quindi, a “prova di futuro”.
Diversa è la situazione del M12. Questo con-
nettore a 4 fili con codifica D secondo la IEC
61076-2-101, ad oggi usato in molti sistemi di
automazione, è adatto solo per lo standard
100Base-TX, avendo solo quattro contatti. Per
gli standard 1000Base-T e 10GBase-T può
essere impiegato il connettore M12 a 8 pin
con codifica X secondo la IEC 61076-2-109
che soddisfa Cat6 A e rappresenta, quindi,
una soluzione estremamente efficace anche
per il cablaggio Profinet a 4 coppie. Nuove sfi-
de nell’automazione industriale esigono sem-
pre nuove soluzioni di comunicazione. La tec-
nologia di cablaggio a 4 coppie di Profinet
apre la strada a possibilità avveniristiche. Di-
spositivi ad alte prestazioni possono contribui-
re alla soluzione globale di automazione man-
tenendo robustezza e semplicità di installazio-
ne delle applicazioni industriali.
Le caratteristiche elettriche di Gigabit Ethernet sono definite dallo standard IE-
EE 802.3 che specifica anche la codifica del segnale secondo le procedure
PAM 5 e PAM 16 (PAM = modulazione di ampiezza di impulso). Contraria-
mente ai segnali binari che sono caratterizzati unicamente da due livelli di ten-
sione (inferiore e superiore), il range di tensione nella PAM da -1 V a +1 V è
suddiviso in 5 o 16 livelli che trasmettono le informazioni. Ciò significa che la
differenza di tensione tra due livelli di informazione può diminuire fino a 133
mV (fig. 7). Anche disturbi lievi possono indurre una tensione che distrugge il
contenuto del segnale originale. L’IEEE definisce dei disturbi standard per
l’ambiente ufficio che consentono, tuttavia, di identificare il contenuto corret-
to del segnale. I disturbi negli ambienti industriali sono generalmente maggiori
e le esigenze di tempo reale non accettano una ripetuta trasmissione di pacchet-
ti. Ne consegue che per la trasmissione di Gigabit Ethernet nel settore industria-
le sono necessarie maggiori misure di sicurezza rispetto a quelle definite dal-
l’IEEE per gli uffici. Fondamentale si rivela la qualità dei componenti che de-
vono assicurare la più bassa attenuazione del segnale possibile in tutta la banda
di frequenza. Inoltre serve una schermatura di qualità per prevenire l’introdu-
zione di disturbi esterni. Ecco perché è tanto più importante usare componenti
schermati e mantenere il margine di sicurezza di sistema il più alto possibile.
Una misura per la qualità della schermatura è l’attenuazione di accoppiamento
che dovrebbe raggiungere un valore di 80 dB che permette anche di ottenere la
separazione D secondo la EN 50174-2 in modo che le linee di comunicazione
possano essere instradate accanto alle linee elettriche, criterio importante in
spazi ristretti e in caso di fasci di cavi come nelle applicazioni robotizzate. La
combinazione di queste misure rappresenta un fondamento solido per il trasfe-
rimento di Gigabit Ethernet nell’area industriale.
Gigabit Ethernet negli ambienti industriali
