Por Ron Tellas.
Power over Ethernet (PoE): una tecnología que permite a los operadores de red proporcionar energía eléctrica a muchos tipos de dispositivos a través del mismo cable a medida que se transmiten los datos, se ha convertido en algo bastante común en los entornos de TI de las oficinas. Desafortunadamente, los entornos industriales de OT todavía no lo han adoptado en la misma medida. Y eso es una pena, porque los beneficios de PoE pueden tener un peso aún mayor en el piso de la planta. Sin embargo, PoE en las áreas de OT también conlleva algunos desafíos adicionales, desafíos que la gente de TI puede desconocer . A continuación, le indicamos cómo llevar la “potencia” de PoE a sus instalaciones, mientras mantiene una confiabilidad óptima tanto en la transferencia de datos como en el flujo de energía.
Electricidad en cualquier lugar, en cualquier momento.
Uno de los beneficios clave de PoE es que casi cualquier persona puede establecer de manera segura una nueva conexión eléctrica sin la necesidad de llamar a un electricista autorizado. El voltaje es bajo y no hay cableado pesado ni necesidad de una conexion AC involucrada. Por ejemplo, si necesita colocar una docena de cámaras de seguridad en el piso de su planta, o incluso en el exterior, en lugares donde no hay cajas de conexiones convenientes, el ahorro en costos de instalación puede ser fácilmente de miles de dólares. Además, puede estar en funcionamiento en minutos.
PoE industrial
PoE puede proporcionar equipos con un nivel mejorado de escalabilidad, flexibilidad y movilidad que es especialmente valioso en el entorno de producción. Por ejemplo, cuando se agrega o modifica un nuevo equipo para mejorar el flujo de trabajo y hay un nuevo extrusor o transportador que se va a monitorear, o si se descubre una zona muerta «seis pies a la izquierda», la cámara alimentada por red se puede reposicionar rápidamente sin la necesidad de recableado eléctrico.
Las cámaras de seguridad son una aplicación PoE común en los entornos de TI y OT, pero están lejos de la única posibilidad que puede tener sentido en la fábrica. Componentes de control industrial como sensores y controladores de equipos, access points wireless, equipos de comunicaciones VoIP, sistemas de control de acceso sin llave, automatización inteligente de edificios como controles de iluminación, pantallas táctiles montadas en la pared como pizarras electrónicas, señalización digital, alarmas contra intrusos a menudo pueden alimentarse por PoE. Además, dado que PoE se basa en estándares, la tecnología es independiente de la marca, lo que significa que puede ejecutar dispositivos de una multitud de proveedores diferentes en su misma red, seleccionando el mejor precio del producto y el ajuste en cada caso.
Evitar las trampas comunes.
La «duplicación» de la transmisión de datos y de energía tiene muchas ventajas, lo que hace que la selección de PoE en muchas aplicaciones industriales no sea fácil. Especificar el cable adecuado, sin embargo, no es una obviedad: puede exigir una experiencia significativa. Al agregar PoE a los cables de datos, estamos agregando corriente adicional al cableado. Esta corriente se combina con la resistencia del cableado y emite calor. Aumente la potencia de PoE y la corriente también aumentará, llevando el efecto de calentamiento a un punto en el que la pérdida de inserción del cableado puede acercarse a los límites requeridos para una transmisión de datos confiable: falla intermitente o permanente de la señal de datos causada por la mayor pérdida de inserción del cableado en la red —Escala en una aplicación PoE en comparación con una red de datos directa. Sin embargo, incluso el experto residente en PoE de TI que navegó con éxito el problema en el entorno de la oficina podría no darse cuenta de cómo se puede intensificar el problema al establecer PoE en un entorno de OT.
El estándar y las especificaciones para PoE y evitar el riesgo de pérdida por inserción se basan en una temperatura ambiente moderada de 68ºF / 20ºC y distancias de 100 m, y un especificador inteligente proporcionará una cantidad razonable de espacio de maniobra para evitar posibles problemas. Sin embargo, es posible que este espacio de maniobra tenga que ser más alto en las áreas de producción. Por ejemplo, agrupar los cables, incluso más común en el piso de una fábrica, tiende a crear fuentes de calor alrededor del cableado. Y, lo que es aún más importante, las temperaturas ambientales y locales en los entornos industriales a menudo pueden ser mucho más altas que en los entornos de oficina con clima controlado, debido en gran parte al calor generado por los equipos adyacentes. Todo esto debe tenerse en cuenta al especificar el cable para evitar interrupciones de datos y fallas que pueden causar estragos en equipos sensibles. También se debe tener en cuenta que algunos cables de menor calidad disponibles en el mercado pueden ser cumplir con lo minimo «simplemente pasando» el requisito de 68ºF / 20ºC y corriendo rápidamente en problemas de pérdida a medida que aumentan las temperaturas, mientras que los cables de fabricantes de mayor calidad a menudo brindan un márgen de protección contra la pérdida por inserción
Es todo un acto de equilibrio, teniendo en cuenta factores como los siguientes:
Tasa de datos de la aplicación.
El ambiente ambiental
El poder demandado
Las distancias recorridas
Elegir el cable de categoría adecuado es solo el punto de partida: en estas aplicaciones sensibles, incluso la calidad del cobre utilizado en el conductor, el aislamiento, el blindaje y el material de revestimiento.
Acerca del Autor:
se unió a Belden en 2016 para ayudar a definir la hoja de ruta de la tecnología y las aplicaciones en la empresa. Anteriormente, desarrolló cables y conectividad para Panduit y Andrew Corp. Ron Tellas es un experto en la materia en diseño de RF y propagación electromagnética. Representa a Belden en el comité ISO WG3, en los estándares de cableado de las instalaciones de TIA TR42 y en el grupo de trabajo de Ethernet IEEE 802.3. Ron es el inventor de 16 patentes estadounidenses. Tiene una licenciatura en ingeniería eléctrica de la Universidad de Purdue, una maestría en ingeniería eléctrica del Instituto de Tecnología de Illinois y una maestría en administración de empresas de la Universidad de Purdue.
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