Les câbles à fibres optiques et la communication de données basée sur IP via Ethernet jouent un rôle de plus en plus important dans l'automatisation des bâtiments. De cette manière, les informations du niveau terrain peuvent finalement être transmises au cloud et les processus peuvent ainsi être contrôlés et surveillés plus efficacement qu'auparavant. Un exemple de la façon dont les systèmes diffèrent entre les infrastructures optiques de EKS ange peut être connecté de manière fiable est la technologie de climatisation et de ventilation.
Surtout, si les systèmes doivent être mis en réseau dans plusieurs bâtiments, les fibres optiques sont, pour ainsi dire, le premier choix. Parce qu'avec eux, contrairement aux câbles en cuivre, des distances de plusieurs kilomètres peuvent être facilement franchies. En outre, ils offrent une protection contre le report potentiel. Cela signifie qu’aucun courant d’égalisation ne risque d’endommager les appareils connectés.
La technologie de climatisation et de ventilation est connectée à des DDC (Direct Digital Control), installés dans des centres de traitement de l'information. Les données y sont enregistrées puis transmises à un bureau central dans lequel toutes les informations du système de gestion du bâtiment convergent. À partir de ce centre, les CDD sont contrôlés. Des informations actualisées, telles que des messages d'erreur, sont également disponibles sur site via des écrans tactiles. En outre, ils peuvent être envoyés à des téléphones portables par des gardiens ou des ingénieurs en bâtiment à l'aide d'un module GSM spécial.
Connexion via des commutateurs Ethernet
Les réseaux sont principalement disposés en étoile. Dans cette structure, chaque DDC a une connexion séparée avec le centre de contrôle, c'est pourquoi les problèmes de bande passante ne jouent qu'un rôle mineur. Les DDC sont à tour de rôle Commutateurs Ethernet connecté, dans lequel les signaux électriques des systèmes de climatisation et de ventilation sont convertis en signaux optiques et vice versa.
Pour les exigences de haute fiabilité, une topologie en anneau peut également être utilisée. Dans ce cas, la communication de données s'effectue toujours dans un sens et en cas d'interruption supplémentaire dans l'autre. Associée aux procédures de redondance garantissant des temps de commutation rapides, la topologie en anneau offre une grande disponibilité du réseau car, contrairement à la structure en étoile, elle permet également de gérer la défaillance d’un nœud de réseau (point unique de défaillance) ou de rester fonctionnelle.
Bien que le câblage et l'acheminement des câbles dépendant du système soient nécessaires au niveau terrain, il existe une installation de base fixe aux niveaux de la gestion et de la gestion. Il existe également des différences dans le traitement des données: les deux niveaux supérieurs concernent les gros paquets avec une transmission principalement acyclique. Sur le terrain, où la technologie de climatisation et de ventilation est installée, il s’agit en revanche de petits paquets de données à transmission principalement cyclique. De plus, à la différence des deux autres niveaux, le transfert de données en temps réel et la haute disponibilité du réseau sont des critères importants.
Les fibres multimodes permettent des distances de transmission allant jusqu'à 5 km. Toutefois, avec des débits allant de 1 Gbit / s à environ 550 m et de 10 Gbit / s à 80 m, la distance est réduite, ce qui n’est actuellement pas pertinente dans le cas des technologies de climatisation et de ventilation. Cependant, ceux qui veulent être sûrs peuvent utiliser dès le départ des fibres monomodes, qui offrent suffisamment de réserves avec des distances supérieures à 100 km et des débits de données allant jusqu'à 40 Gbit / s.
Convertisseurs de média Ethernet robustes à faible latence
Les deux types de fibres optiques sont constitués d’un noyau de verre et d’un revêtement, qui sont fermement reliés les uns aux autres et ne diffèrent que par l’indice de réfraction. La lumière se propage par réflexion totale des rayons dans le noyau, qui peuvent être jusqu'à dix fois plus petits qu'un cheveu humain de diamètre 9 µm (monomode) ou 50 ou 62,5 µm (multimode). Les procédés de fabrication modernes ont permis de réduire les pertes de transmission dans les limites physiquement déterminées. Cela signifie que seule la microstructure inévitable du verre haute pureté perturbe l'onde lumineuse et détermine ainsi la limite inférieure physiquement possible de l'atténuation.
Étant donné que FO est constitué d'un matériau électriquement non conducteur, les données sont toujours transmises via un isolateur électrique. De plus, contrairement aux câbles en cuivre, aucune mise à la terre ni aucun blindage supplémentaire n'est requis. Également en termes de prix, il n'y a pas de différence significative entre les câbles en cuivre et les câbles à fibres optiques. Cependant, 1 kg de ce support est aussi puissant que 1000 kg de cuivre. Enfin, l’équilibre des matières premières parle un langage clair. Parce que le cuivre est en fait trop mauvais pour le déplacer sous forme de câbles. En revanche, les fibres monomodes et multimodes sont en verre, disponible en quantités quasi illimitées.
Alternative pratique pour la modernisation
Quel que soit le type de fibre, il convient de veiller à disposer d’un nombre suffisant de fibres: même si deux ou quatre fibres seulement sont actuellement nécessaires, il est recommandé de poser douze ou même 24 afin d’être prêts pour les besoins futurs. Pour le raccordement de la technologie de climatisation et de ventilation aux infrastructures optiques existantes, dans lesquelles il n'y a que peu ou pas de fibres libres, la technologie BiDi permet une communication bidirectionnelle sur une fibre - normalement, deux sont nécessaires. Cependant, les commutateurs Ethernet doivent prendre en charge cette technique.
Bien que la technologie de connexion soit de plus en plus simple, les fibres mono et multimodes ne sont pas faciles à assembler sur le terrain. Par conséquent, les fiches doivent être connectées par des spécialistes, puis les valeurs d'atténuation doivent être mesurées. C'est le seul moyen de s'assurer que tout fonctionne correctement. Vous pouvez également utiliser des câbles à fibres optiques préfabriqués, disponibles avec le protocole d'atténuation. Toutefois, cela n’est recommandé que pour les chemins de câbles facilement accessibles et les distances de quelques 100 m, car les câbles pourraient sinon être endommagés lors de l’installation.
Commutateurs Ethernet | Le pilote de données dans le réseau
Les commutateurs Ethernet fournissent un budget (différence entre la puissance d'émission et la sensibilité de réception) avec lequel l'atténuation requise pour la liaison à fibre optique respective peut être pontée. Cependant, cela augmente souvent progressivement avec le temps, par exemple en raison d'éléments de connexion desserrés, de poussière et de saleté, de contraintes mécaniques ou de changements dans la topologie du réseau. Jusqu'à présent, cela ne pouvait être découvert que par des mesures complexes. Parce que la gestion du réseau et ScadaLes systèmes peuvent afficher l'état des commutateurs, mais pas l'état des liaisons à fibre optique individuelles.
Liaisons de fibres optiques hautement disponibles
Le système de surveillance «Fiberview» a été spécialement développé pour cette tâche. Le système est pris en charge par les commutateurs Ethernet de la famille "E-light". Ces interrupteurs sont disponibles pour un montage sur rail DIN ainsi que pour des dispositifs d'installation en série pour une installation dans des armoires de comptage selon DIN 43880 et surveillent en permanence le budget de la liaison fibre optique respective pour chaque port. L'état est affiché via trois LED à l'avant et une interface utilisateur, accessible via l'interface Web, selon le principe des feux de signalisation. Dans le cas du jaune, il est juste au-dessus de la réserve système définie de 3 dB. Étant donné que ce niveau d'alerte précoce est également signalé via un contact sans potentiel, il peut également être évalué de manière centralisée dans les systèmes Scada.
Si les commutateurs Ethernet ne sont pas connectés via des fibres optiques pré-assemblées, il est conseillé d'utiliser une boîte de jonction. Parce que les fibres peuvent être soigneusement insérées et fixées dedans. Les cordons de brassage peuvent également être utilisés pour les cordons de brassage, qui ne coûtent que quelques euros à remplacer après un défaut - contrairement à la réparation d'une fibre lâche ou détachée. Avec les boîtiers d'épissure de la famille "Fimp", cette technologie de connexion est désormais disponible pour une utilisation dans les armoires de distribution et de comptage. Parce que le peigne d'épissure, le plateau d'épissure, les accouplements, les nattes, le réducteur de tension et Glande sont déjà intégrés, ces boîtiers, avec lesquels jusqu'à douze fibres mono ou multimodes peuvent être connectées, peuvent être installés rapidement.