Los cables de fibra óptica y la comunicación de datos basada en IP a través de Ethernet desempeñan un papel cada vez más importante en la automatización de edificios. De esta manera, la información desde el nivel de campo se puede enviar finalmente a la nube y, por lo tanto, los procesos se pueden controlar y monitorear de manera más efectiva que antes. Un ejemplo de cómo los sistemas difieren entre las infraestructuras ópticas de EKS ángel se puede conectar de forma fiable es la tecnología de aire acondicionado y ventilación.

Sobre todo, si los sistemas van a conectarse en red a través de varios edificios, las fibras ópticas son, por así decirlo, la primera opción. Porque con ellos, a diferencia de los cables de cobre, se pueden salvar fácilmente distancias de varios kilómetros. Además, ofrecen protección contra posibles remanentes. Esto significa que no hay corrientes de ecualización que puedan dañar los dispositivos conectados.

La tecnología de aire acondicionado y ventilación está conectada a los DDC (Control digital directo), que se instalan en los llamados centros de información. Allí, los datos se registran y luego se envían a una oficina central, en la que converge toda la información del sistema de gestión del edificio. Desde este centro se controlan los DDC. La información actualizada, como los mensajes de falla, también está disponible en el sitio a través de paneles táctiles. Además, pueden ser enviados a teléfonos celulares por cuidadores o ingenieros de construcción utilizando un módulo GSM especial.

Conexión a través de conmutadores Ethernet

Las redes se configuran principalmente en forma de estrella. En esta estructura, cada DDC tiene una conexión separada con el centro de control, por lo que los problemas de ancho de banda solo juegan un papel menor. Los DDC están a su vez Conmutadores Ethernet conectado, en el que las señales eléctricas de los sistemas de aire acondicionado y ventilación se convierten en señales ópticas y viceversa.

Para requisitos de alta confiabilidad, también se puede usar una topología de anillo. Allí, la comunicación de datos siempre se ejecuta en una dirección y, en caso de una interrupción, adicionalmente en la otra. Junto con los procedimientos de redundancia que aseguran tiempos de conmutación rápidos, la topología en anillo ofrece una alta disponibilidad de red ya que, en contraste con la estructura en estrella, también hace frente a la falla de un nodo de red (punto único de falla) o permanece funcional.

Si bien el cableado y el enrutamiento de cables dependientes del sistema se requieren a nivel de campo, existe una instalación básica fija tanto en los niveles de gestión como de gestión. También hay diferencias en el procesamiento de los datos: los dos niveles superiores se refieren a paquetes grandes con una transmisión principalmente acíclica. En el nivel de campo, donde está instalada la tecnología de aire acondicionado y ventilación, por otro lado, son pequeños paquetes de datos con transmisión predominantemente cíclica. Además, a diferencia de los otros dos niveles, la transferencia de datos en tiempo real y la alta disponibilidad de la red son criterios importantes.

Las fibras multimodo permiten distancias de transmisión de hasta 5 km. Sin embargo, con velocidades de datos que van desde 1 Gbit / s hasta alrededor de 550 my 10 Gbit / sa 80 m, la distancia se reduce, lo que actualmente no es relevante en el caso de la tecnología de aire acondicionado y ventilación. Sin embargo, aquellos que desean estar seguros pueden usar fibras monomodo desde el principio, que ofrecen reservas más que suficientes con distancias de más de 100 km y velocidades de datos de hasta 40 Gbit / s.

Convertidores de medios Ethernet robustos con baja latencia

Ambos tipos de fibra óptica consisten en un núcleo de vidrio y un revestimiento, que están firmemente conectados entre sí, y difieren solo por el índice de refracción. La luz se propaga por la reflexión total de los rayos en el núcleo, que puede ser hasta diez veces más pequeña que un cabello humano con un diámetro de 9 μm (monomodo) o 50 o 62,5 μm (multimodo). Las pérdidas de transmisión han sido reducidas por los procesos de fabricación modernos a los límites predeterminados físicamente. Esto significa que solo la microestructura inevitable del vidrio de alta pureza perturba la onda de luz y, por lo tanto, determina el límite inferior físicamente posible de la atenuación.

Dado que FO consiste en material eléctricamente no conductor, los datos siempre se transmiten a través de un aislante eléctrico. Además, a diferencia de los cables de cobre, no se requiere conexión a tierra ni blindaje adicional. También en términos de precio, no hay una diferencia significativa entre los cables de cobre y los cables de fibra óptica. Sin embargo, 1 kg de este medio es tan poderoso como 1000 kg de cobre. Finalmente, el balance de materia prima habla un lenguaje claro. Porque el cobre es realmente demasiado malo para moverlo en forma de cables. Por otro lado, las fibras monomodo y multimodo están hechas de vidrio, que está disponible en cantidades casi ilimitadas.

Alternativa práctica para modernizar

Independientemente del tipo de fibra, se debe tener cuidado para garantizar que haya suficientes fibras disponibles: incluso si actualmente solo se necesitan dos o cuatro fibras, se recomienda colocar doce o incluso 24 para prepararse para los requisitos futuros. Para la conexión de la tecnología de aire acondicionado y ventilación a las infraestructuras ópticas existentes, en las que solo hay pocas o ninguna fibra libre, la tecnología BiDi permite la comunicación bidireccional a través de una fibra, normalmente se requieren dos. Sin embargo, los conmutadores Ethernet deben ser compatibles con esta técnica.

Aunque la tecnología de conexión se ha vuelto cada vez más simple, las fibras simples y multimodo no se ensamblan fácilmente en el campo. Por lo tanto, los enchufes deben estar conectados por especialistas y luego deben medirse los valores de atenuación. Esta es la única forma de garantizar que todo funcione correctamente. Alternativamente, se pueden utilizar cables de fibra óptica prefabricados, que están disponibles con protocolo de atenuación. Sin embargo, esto se recomienda solo para rutas de cable de fácil acceso y distancias de unos pocos 100 m, ya que los cables pueden dañarse durante la instalación.

Conmutadores Ethernet | El controlador de datos en la red.

Los conmutadores Ethernet proporcionan un presupuesto (diferencia entre la potencia de transmisión y la sensibilidad de recepción) con el que se puede puentear la atenuación requerida para el enlace de fibra óptica respectivo. Sin embargo, esto a menudo aumenta gradualmente con el tiempo, por ejemplo, debido a elementos de conexión sueltos, polvo y suciedad, estrés mecánico o cambios en la topología de la red. Hasta ahora, esto solo se podía averiguar mediante medidas complejas. Porque la gestión de la red y ScadaLos sistemas pueden mostrar el estado de los conmutadores, pero no el estado de los enlaces de fibra óptica individuales.

Enlaces de fibra óptica de alta disponibilidad

El sistema de monitorización “Fiberview” fue desarrollado especialmente para esta tarea. El sistema es compatible con los conmutadores Ethernet de la familia "E-light". Estos interruptores están disponibles para montaje en riel de perfil de sombrero, así como en dispositivos de instalación en serie para instalación en armarios de medidores de acuerdo con DIN 43880 y monitorean permanentemente el presupuesto del enlace de fibra óptica respectivo para cada puerto. El estado se muestra a través de tres LED en la parte frontal y una interfaz de usuario, a la que se puede acceder a través de la interfaz web, según el principio del semáforo. En el caso del amarillo, está justo por encima de la reserva definida del sistema de 3 dB. Dado que este nivel de alerta temprana también se señaliza a través de un contacto libre de potencial, también se puede evaluar de forma centralizada en los sistemas Scada.

Si los conmutadores Ethernet no están conectados a través de fibra óptica premontada, se recomienda utilizar una caja de empalme. Porque las fibras se pueden insertar y fijar perfectamente en él. Los latiguillos también se pueden utilizar para latiguillos, cuya sustitución cuesta solo unos pocos euros después de un defecto, a diferencia de la reparación de una fibra suelta o desprendida. Con las cajas de empalme de la familia "Fimp", esta tecnología de conexión ya está disponible para su uso en armarios de distribución y contadores. Porque el peine de empalme, la bandeja de empalme, los acoplamientos, los pigtails, el alivio de tensión y Glándula ya están integradas, estas cajas, con las que se pueden conectar hasta doce fibras monomodo o multimodo, se pueden instalar rápidamente.