현장 케이블 연결 작업에 꼭 필요한 제품
산업용 이더넷의 적용분야가 확산되고 있는 가운데, 산업용 이더넷에 최적화되고 초고속 네트워크에 적합한 케이블링과 플러그 커넥터에 대한 새로운 해석이 요구되기에 이르렀다. 자동화 현장의 케이블 작업에서 필요한 사항과 작업자가 꼭 고려해야 할 사항에 대해 알아본다.
산업용 이더넷과 클래식 필드버스(Filedbus) 시스템 모두에서 필드 케이블링의 기능과 성능에 대한 요구가 점점 높아지고 있습니다. 미리 조립된 케이블링 시스템은 이미 사무실 환경에서 많이 사용되고 있으며 산업용 통신 연결에는 종종 필요에 따라 개별적인 맞춤 구성이 요구됩니다. 이 경우 RJ45 기반 시스템이든 M12 또는 SCRJ 기반 커넥션 시스템이든 특별한 상관은 없습니다.
미래 지향적인 산업 환경에서는 서로 다른 자동화 시스템들 간의 경계가 점점 허물어 지고 있습니다. 통합 자동화 네트워크(“Integrated Automation Network”)는 “자동화 섬 네트워크(Automation Island Network)”라고 부를 수 있는 개별 필드버스 적용 시스템과 필드버스 시스템 외부의 기타 요소까지 통합할 수 있습니다.
뿐만 아니라 통신 및 데이터 수집을 위해 빠른 데이터 전송 속도로 작동되는 기타 디바이스들도 이 자동화 섬(Automation Island)에 통합될 수 있습니다. 여기서 핵심은 간단하고 비용 효율적인 설치 절차입니다.
구리 케이블 또는 광섬유 케이블
산업용 통신 제품은 산업 현장의 열악한 환경도 잘 견뎌내야 합니다. 따라서 컴포넌트를 선택할 때 전송 관련 특성뿐만 아니라 주변 환경 관련 조건도 고려해야 합니다. 예를 들어, 컨트롤 캐비닛 내부에 설치할지 또는 외부에 설치할지 그리고 차폐 및 등전위 본딩(potential bonding)과 관련해 어떤 요구사항이 있는지 알아야 합니다. 이러한 요인들은 네트워크 안정성에 큰 영향을 미칩니다.
정확한 등전위 본딩 시스템이 없거나 EMC 영향으로 인하여 수용하기 어려운 수준의 높은 간섭 전압이 발생하는 경우에는 광 연결을 선택해야 합니다. 피닉스컨택트는 모든 고객의 환경에 맞는 최적의 솔루션을 제공할 수 있는 포괄적인 제품 포트폴리오를 보유하고 있습니다.
구리 도선 시스템을 사용한 현장 연결 작업
기존 플러그 커넥터 시스템과 함께 QUICKON, Piercecon 또는 스프링 케이지와 같은 다양하고 빠른 연결 제품들이 점점 자리를 잡아가고 있습니다. 이러한 제품들은 크림프와 솔더 커넥션 그리고 고전 방식의 스크류 커넥션을 대체하고 있습니다.
구리 도선 이더넷 시스템은 전체 길이가 최대 100m이고 여러 개의 플러그인 지점으로 구성된 점대점 연결 방식(point-to-point connection)이기 때문에 안정적이고 비용 효율적인 연결 작업이 절대적으로 필요합니다.
피닉스컨택트는 이러한 요구에 맞춰 최상의 솔루션을 제공합니다. 구리 도선 표준 설치 방식에는 RJ45 QUICKON 커넥터, 전송 속도가 초당 1기가비트인 M12 QUICKON 또는 Pierecon 및 QUICKON 연결을 제공하는 10기가비트 초고속 커넥터가 적합합니다.
이처럼 빠른 연결 기술의 제품은 특별한 도구 없이도 경제적이고 안정적인 설치가 가능합니다. Profinet 및 Ethernet/IP와 같은 이더넷 기반 필드버스에서 최대 10기가비트 이더넷까지 포함하는 모든 산업용 이더넷 전송 시스템에 이 기술을 사용할 수 있습니다.
안정적인 연결이 특징인 POF, HCS 및 GOF
피닉스컨택트의 SCRJ 플러그 커넥터는 현장에서 쉽고 확실히 조립할 수 있는 IP 20 및 IP 67 보호 등급을 획득한 최초의 광섬유 케이블 커넥터입니다. 어떤 섬유 소재를 사용했는지는 상관없습니다. 고분자 섬유, 하드 클래드 실리카, 유리 섬유 등 섬유 소재는 문제가 되지 않으며, 매우 민감한 기술을 사용한 경우에도 정확한 도구를 이용해 간단하게 연결할 수 있습니다.
고분자 섬유(POF)
고분자 섬유 케이블은 전송 길이가 최대 50 미터인 산업용 고속 이더넷 연결에 사용되며 일반적으로 시스템이 갖춰진 환경에 설치됩니다. SCRJ 커넥터의 고분자 섬유는 피닉스컨택트에서 특별히 새로 개발한 전용 절단기(Cut-Tool, 제품번호: 1657096)를 이용해 경제적이면서 안정적으로 연결할 수 있습니다.
케이블이 준비되면 이 절단기를 사용하여 두 섬유를 동일한 길이로 절단한 다음 각각을 작업합니다. 이 작업을 위해 특별히 만들어진 나이프를 사용하면 추가 처리가 필요 없을 정도로 매우 정밀하게 표면을 절단할 수 있습니다. 이와 같은 작업 외에도 간단하게 페룰을 끼울 때에도 이 도구를 사용해 정밀한 절단 작업을 할 수 있습니다. 플러그 커넥터 종류에 따라 하우징 조립만 필요할 수도 있습니다.
Cut-Tool 절단기는 IP20, IP67 윙 커넥터, IP67 푸쉬-풀 등 모든 SCRJ 커넥터에 사용할 수 있습니다. 미리 조립된 기존 케이블도 현장에서 빠르고 확실하게 설치할 수 있습니다.
하드 클래드 실리카(HCS)
현장에서 HCS 광섬유 케이블 연결에 사용할 수 있는 적합한 툴(제품번호: 2708876)이 있습니다. 660nm 디바이스에는 F-SMA 및 SCRJ 플러그 커넥터 종류가 사용되고 850nm 디바이스에는 B-FOC 커넥터 종류가 사용됩니다. 그리고, 이들은 시중에 공급되고 있는 모든 종류의 플러그 커넥터 연결에 사용 가능합니다.
이 케이블 케이스에는 현장에서 최적의 상태로 작업하는 데 필요한 모든 부품과 컴포넌트가 들어 있습니다. 피복을 벗긴 광 케이블이 준비되면, 클리브 툴(“cleave tool”)이라고 불리는 특별한 도구를 사용하여 케이블 피복에 틈을 내어 조심스럽게 떼어냅니다. 마지막으로 커넥터에 연결하면 됩니다.
유리 섬유(GOF)
SCRJ 및 SC 듀플렉스 플러그 커넥터의 경우, 피닉스컨택트는 현장 작업에 용이한 접착 방식을 사용합니다. 이 세트(제품번호: 1658228 또는 1658231)에는 현장에서 이러한 커넥터를 연결하는 데 필요한 모든 도구가 포함되어 있습니다. 도구들은 각각 전용 도구 파우치에 들어 있습니다. 이 세트는 어려운 작업 조건에서도 쉽게 사용할 수 있습니다. 편리한 방식으로 광 케이블을 커넥터에 연결할 수 있습니다.
예를 들어, 이 도구를 이용해 페룰 케이블을 삽입하고 노출된 섬유에 접착 파우더를 바릅니다. 그리고 페룰에 약간의 열을 가한 후에 광 케이블을 삽입할 수 있습니다. 모든 작업 단계에서 이 장치는 시각 혹은 청각 신호를 제공합니다. 이 도구를 사용하면 정밀하게 광섬유에 홈을 내고 절단합니다. 이제 광섬유의 절단면을 연마하여 작업을 마칩니다.
POF, HCS, GOF 등 케이블 유형에 상관없이 모든 유형에서 표면 품질이 매우 중요합니다. 표면 품질은 세트에 포함된 휴대용 현미경으로 확인할 수 있습니다. 이러한 단계를 모두 완료하면 네트워크를 안정적으로 작동시킬 수 있습니다.
결론
최신 자동화 솔루션은 필드버스와 통신 네트워크 간의 경계를 극복했습니다. 이러한 경계를 극복하는 데에는 초고속 커넥터의 사용이 결정적인 역할을 합니다. “초고속”이란 의미에는 초당 10기가비트의 데이터 전송 속도뿐만 아니라 현장에서의 신속한 연결 작업으로 인한 효율성도 포함됩니다. 즉, 이것은 QUICKON, Piercecon, SCRJ 플러그 커넥터를 사용해 미래의 기술에 최적화된 네트워크를 현장에서 효율적으로 셋업하고 구성할 수 있다는 의미입니다.
글: 울프 로흐너(Ulf Leuchner), 피닉스컨택트 본사(Phoenix Contact GmbH & Co. KG, 독일 블룸버그 소재), PLUSCON 제품 마케팅 책임자
10기가비트 – Cat6A와 Cat6A의 차이
오늘날 “Class EA” 채널은 가장 많이 사용하고 있는 RJ45 기술에 기반한 최고 성능의 케이블링을 뜻합니다. 이 채널은 10기가비트 이더넷 지원은 물론, 높은 작업 안정성과 케이블링의 긴 사용 수명과 서비스 수명을 보장합니다.
이러한 이유로, 현장 작업을 포함하여, 현재 가장 높은 품질 표준인 Cat6A를 준수하고 이러한 용도로 새롭게 개발된 RJ45 QUICKON 또는 M12 Piercecon 커넥터를 사용하는 것을 권장합니다.
상호 호환성이 필요할 경우 Cat6A 컴포넌트와의 적합성을 따져 보아야 합니다. Cat6A 컴포넌트는 ISO/IEC에 따라 아랫첨자 A가 붙습니다. 아랫첨자 A 를 붙이는 이유는 EIA/TIA 규격의 Cat6A 모듈이 Class EA의 높은 성능과 엄격한 사양을 보장하지 않기 때문에 Cat6A와 구분하기 위해서입니다.
아이씨엔 매거진 2012년 03월호
