Inteligencia y robustez Ampliación de las redes LAN a entornos más hostiles

Prácticamente todo lo que hacemos ahora a diario entra en contacto con la red, ya sea comprar un bocadillo, enviar un correo electrónico o dar una vuelta en un parque de atracciones. La proliferación de la información digital, los dispositivos portátiles inalámbricos y Ethernet en todas las facetas de nuestras vidas significa que las conexiones a las redes tienen que estar en más lugares que nunca. Dado que los entornos de fabricación han migrado rápidamente a Ethernet industrial en la última década como medio para suministrar información a los sistemas de automatización y control industrial y para integrar los entornos de fábrica con la LAN corporativa, no es de extrañar que la industria esté experimentando una creciente demanda de cables de red, latiguillos y conectores capaces de soportar condiciones más severas.

 

Pero, ¿qué ocurre con los entornos que se encuentran en algún punto intermedio, que no son lo suficientemente severos como para considerarlos «industriales», pero que necesitan algo más resistente que lo que existe en los entornos comerciales cotidianos de oficina? Extender la red a este tipo de entornos es cada vez más habitual de lo que se piensa. A medida que nuestro mundo se vuelve más digital, este tipo de entornos aparecen por todas partes y exigen cables de red, cables de conexión y conectores resistentes que mantengan la fiabilidad de la red a largo plazo y eviten la necesidad de sustituir componentes debido a la corrosión y los daños causados por diversos elementos.

Conocer las normas – De la MICE a la NEMA

Aunque las normas para entornos industriales son aplicables a fábricas, plantas de producción e instalaciones de procesamiento, las mismas normas pueden utilizarse para determinar el tipo de cable reforzado y la conectividad necesaria para esos entornos intermedios que no están tan claramente identificados como comerciales o industriales. La norma internacional ISO/IEC 24702 establece requisitos independientes de la aplicación para sistemas de cable de cobre y fibra óptica equilibrados que admiten comunicaciones de datos basadas en Ethernet en entornos industriales. La norma ofrece opciones de implementación y requisitos para el cable y la conectividad que reflejan los entornos operativos dentro de las instalaciones industriales. ISO/IEC 24702, junto con sus normas comparables estadounidense TIA-1005 y europea EN 50173-3, incorporan el método MICE de clasificación de parámetros para los materiales necesarios para construir una red industrial. MICE son las siglas de Mechanical, Ingress, Climatic y Electromagnetic e incluye tres niveles de dureza ambiental: nivel 1 para entornos comerciales cotidianos de oficina, nivel 2 para industria ligera y nivel 3 para industria. Por ejemplo, los entornos M3I3C3E3 requieren componentes de infraestructura de red capaces de soportar los niveles más altos de vibración, choque, fuerza de tracción, impacto y flexión (véase la Tabla 1).

Cuadro 1: Parámetros de la MICE

 

Aunque el método MICE se utiliza para determinar el nivel de dureza de los entornos comercial, industrial ligero e industrial, rara vez un entorno es exclusivo de una clasificación MICE. Además, un tramo de cableado del punto A al punto B puede atravesar varias clasificaciones MICE a lo largo de la ruta. Por lo tanto, los diseñadores que planifican sistemas de cableado en entornos difíciles deben conocer bien el entorno y lo que constituye los niveles 1, 2 y 3 para cada parámetro. En algunos casos, la medición del entorno puede requerir equipos especializados, sobre todo cuando se trata de medir vibraciones e interferencias electromagnéticas. Las normas incluyen tablas MICE para ayudar a determinar qué niveles existen en el entorno objetivo (véase la Tabla 2). El truco para utilizar los niveles MICE para determinar los componentes es considerar siempre el peor escenario y el parámetro de nivel del peor caso, independientemente de los demás parámetros. Por ejemplo, un entorno expuesto a líquidos puede clasificarse como M1I3C1E1. Si sólo se dispone de componentes reforzados que cumplan M3I3C3E3, puede ser necesario utilizarlos independientemente de si se requiere ese nivel de protección para todos los parámetros.

 

Cuadro 2: Clasificaciones de la MICE

 

Otra clasificación basada en normas que debe tenerse en cuenta para entornos difíciles es la clasificación de protección contra la entrada Tabla 2: Clasificaciones MICE (IP) desarrolladas por el Comité Europeo de Normalización Electrotécnica (CENELEC). A veces denominada código IP, la clasificación IP consta de las letras IP seguidas de dos dígitos: el primer dígito clasifica la protección contra sólidos (es decir, polvo) y el segundo clasifica la protección contra líquidos (es decir, agua). Por ejemplo, como se muestra en la Tabla 3, una clasificación IP22 indicaría protección contra objetos del tamaño de un dedo y agua que gotea verticalmente.

 

Tabla 3: Códigos IP

 

 

Las carcasas NEMA 4X ofrecen protección contra el polvo, el agua y la corrosión en entornos difíciles.

 

Una de las clasificaciones IP más comunes para la conectividad reforzada en nuestro sector es IP66/IP67, que ofrece protección total contra la entrada de polvo y agua. Aunque la clasificación IP es especialmente útil para determinar el nivel de protección necesario cuando se trata de entornos húmedos y polvorientos, es importante recordar el resto de parámetros MICE, como la capacidad para soportar rangos de temperatura y humedad más elevados o para mantener el rendimiento en medio de niveles más altos de descarga electrostática (ESD) o interferencias de radiofrecuencia (RFI).

 

Tabla 4: Índices de protección NEMA y equivalentes IP

 

Hay que tener en cuenta otra norma relacionada con las envolventes, que pueden incluir armarios, cajas de montaje en superficie, cajas de suelo y techo, cajas de conexiones e incluso carcasas para equipos de red. La Asociación Nacional de Fabricantes Eléctricos (NEMA) utiliza un sistema de clasificación estándar para armarios que define los tipos de entornos en los que se pueden utilizar. Las clasificaciones NEMA para armarios también tienen equivalentes en código IP, como se muestra en la Tabla 4, que destaca los armarios NEMA más comunes.

Identificación de los componentes clave: de los cables a los conectores

Cuando se trata de seleccionar cable y conectividad resistentes, puede ser necesario tener en cuenta tanto las soluciones de cobre como las de fibra, especialmente a medida que se extiende más fibra fuera del entorno de los centros de datos comerciales y las salas de telecomunicaciones para acercar un mayor ancho de banda a la toma de corriente del área de trabajo o para hacer frente a requisitos de mayor distancia. Aunque no todos los parámetros de la MICE se refieren tanto al cobre como a la fibra, sobre todo porque la fibra es inmune a las interferencias electromagnéticas, la clasificación IP66/IP67 de la conectividad puede aplicarse fácilmente a ambos, al igual que otros parámetros mecánicos, climáticos y químicos. En general, el cable reforzado y las soluciones de conectividad para entornos más duros deben presentar componentes y características como las siguientes:

• Carcasa termoplástica resistente a los productos químicos en la conectividad: los enchufes y las tomas de corriente deben utilizar materiales que ofrezcan la máxima protección frente a la mayoría de disolventes y productos químicos industriales habituales.
• Tapones antipolvo para las salidas: los tapones antipolvo reforzados pueden proteger las salidas que no se utilizan y sellarlas durante los lavados.
• Conectividad de cobre y fibra con clasificación IP67: las tomas reforzadas y los cables de conexión modulares con sellado IP66/IP67 protegen los enchufes y los contactos de las tomas del polvo y la humedad.
• Cableado de par trenzado apantallado para cobre – El cableado de cobre apantallado, como los cables F/UTP y S/FTP, ofrecerá una resistencia mucho mayor a las EMI/RFI.
• Materiales más duraderos para las cubiertas de los cables: los materiales de las cubiertas, como el poliuretano y los elastómeros termoplásticos, pueden ofrecer una mayor resistencia a la tracción y una menor flexibilidad y fragilidad a temperaturas más bajas, así como una mayor resistencia al desgarro, la abrasión, los productos químicos y la humedad.
• Placas frontales con clasificación IP44: las placas frontales de acero inoxidable con juntas de sellado traseras proporcionan un sellado protector contra la humedad y los residuos.
• Carcasas NEMA 4X: las carcasas y cajas de montaje en superficie con clasificación NEMA protegerán los puntos de terminación de las tomas reforzadas.

La necesidad de una conectividad resistente también puede referirse a las tomas de fibra en diversos entornos.

Las placas frontales de acero inoxidable con juntas de estanqueidad traseras y tapones antipolvo para las conexiones
no utilizadas son ideales para proteger las conexiones de red críticas en entornos difíciles.

La mejor elección – De los platos caseros a las mariscadas

Con la proliferación de la información digital, los dispositivos portátiles y Ethernet, los consumidores y empleados de todo el mundo exigen acceso a redes e Internet en todo momento y aplicaciones digitales que les faciliten la vida y el trabajo. En consecuencia, las empresas se ven obligadas a ampliar sus redes a lugares que en el pasado habrían carecido de conexiones de red y servicio inalámbrico. Dado que muchos de los entornos que ahora necesitan acceso están fuera del ámbito de los entornos comerciales estándar, las empresas se están asociando con fabricantes que ofrecen cable y conectividad resistentes, además de componentes de calidad comercial.

En una mejora de 150 millones de dólares realizada en el estadio de los Dodgers, sede de los Dodgers de Los Ángeles desde hace 52 años y el tercer estadio más antiguo de las Grandes Ligas de béisbol, se introdujeron numerosas mejoras para ofrecer una experiencia de vanguardia a los aficionados, incluido un nuevo sistema de cableado de cobre y fibra óptica de alto rendimiento para dar soporte a WiFi en todo el estadio, pantallas digitales, seguridad basada en IP, taquillas, quioscos y puntos de venta.

Estadio de los Dodgers

Como parte de la mejora, se han añadido dos nuevas plazas en las entradas de los campos izquierdo y derecho. Aunque hay puestos de comida por todo el estadio, los nuevos Bullpen Overlook Bars, Think Blue Bar-B-Que y Tommy Lasorda’s Italian Trattoria, situados en las nuevas plazas, son los que más han llamado la atención antes y después de los partidos.

Durante las fases de diseño de la red, Ralph Esquibel, vicepresidente de TI de los Dodgers, trabajó con Siemon para determinar qué productos garantizarían mejor la fiabilidad de la conectividad LAN en los locales exteriores de comida y bebida. Debido a la posibilidad de que factores ambientales dañinos pudieran afectar negativamente a los componentes de calidad comercial, se seleccionaron para su uso en estas ubicaciones las tomas y los cables modulares apantallados de categoría 6A IP66/IP67 Ruggedized Z-MAX de Siemon.

Siemon Las resistentes tomas y cables Z-MAX
Categoría 6A apantallados con clasificación IP66/IP67
se instalaron en
en los quioscos y puestos de venta al aire libre
del estadio de los Dodgers.

 

Los conectores Ruggedized Z-MAX ofrecen protección total contra la entrada de polvo y protección a corto plazo contra la entrada de agua, así como la capacidad de soportar rangos de temperatura y humedad más elevados. Cuentan con un termoplástico de grado industrial duradero y resistente a los productos químicos y un diseño de acoplamiento de cuarto de vuelta estilo bayoneta patentado para una protección superior. También se seleccionó el cableado F/UTP apantallado Siemon para proporcionar el rendimiento y la inmunidad al ruido necesarios en todo el estadio.

«No sabemos cuándo podremos volver a hacer este tipo de inversión», dice Esquibel. «Tenemos mucha tecnología aquí, y tenemos que asegurarnos de que la estamos protegiendo».

Mariscos Trident

Trident Seafoods, con sede en Seattle, es la mayor empresa de marisco de EE.UU. y está integrada verticalmente por buques pesqueros y plantas de procesado que producen marisco fresco, congelado, enlatado, ahumado y listo para consumir bajo diversas marcas, como Trident, Louis Kemp y Rubenstein’s. Cuando la empresa quiso ampliar el acceso a la red en sus tres barcos pesqueros de arrastre, recurrió a la conectividad reforzada de Siemon.

A partir de los 276 pies Kodiak Enterprise, Trident trató de actualizar toda la red de a bordo no sólo para mejorar las comunicaciones existentes casa de la rueda, sino también para proporcionar toda la nave Wi-Fi para los más de 125 personas de la tripulación que vive en el barco durante largos períodos de tiempo durante la temporada alta de pesca. Durante el breve mes de dique seco, Cabling & Technology Services (CTS), integrador de servicios completos de sistemas de infraestructura de red, desmontó y sustituyó toda la infraestructura de cableado del buque.

«Desplegar el cableado en un barco es todo un reto debido a los espacios reducidos, el agua de mar corrosiva y otros elementos ambientales», afirma James Gannon, director de proyectos de servicio de CTS. «Necesitábamos desplegar conexiones por todo el barco para el acceso Wi-Fi y para conectar con los sistemas informáticos de envasado de la zona de procesamiento de pescado, que a menudo está mojada desde el suelo hasta el techo y se somete a lavados como parte del proceso de saneamiento de la empresa.»

 

Siemon El Kodiak Enterprise, de 276 pies de eslora, de Trident Seafoods es sólo uno de los arrastreros de la empresa
que utiliza tomas de corriente Ruggedized MAX IP66/IP67-
.

 

Siemon En todo el barco se instalaron de nuevo tomas y cables modulares Ruggedized MAX IP66/IP67 de categoría 6 para ofrecer protección contra la entrada de agua, así como capacidad para resistir la naturaleza corrosiva del agua de mar, que suele provocar el fallo de los componentes no rugerizados.

«Trident quería algo que pudiera soportar la humedad, y Siemon tenía el producto», dice Gannon. «Aunque he utilizado productos de Siemon para muchos proyectos en el pasado, no había utilizado antes su conectividad reforzada. También lo estamos utilizando en los otros dos arrastreros de la fábrica, el Island Enterprise y el Seattle Enterprise, que se terminarán este año.»

Elegir al socio adecuado: de la experiencia a la amplitud de productos

Con el aumento del número de entornos hostiles que son una extensión de la LAN corporativa, los diseñadores e instaladores con experiencia en entornos comerciales pueden no entender necesariamente las normas industriales, cómo utilizar los parámetros MICE o qué características del producto buscar. Además, los métodos y parámetros basados en normas para determinar el nivel de dureza y los componentes necesarios no siempre son claros y precisos.

Aunque las normas industriales pueden utilizarse para determinar los componentes en función del entorno, a menudo se refieren a los entornos intermedios como «industriales ligeros». Este término puede resultar confuso cuando está claro que el entorno no es industrial, sino simplemente una extensión de la LAN comercial a un entorno más duro. En consecuencia, no siempre se siguen las normas «industriales» durante las fases de planificación de estos entornos, lo que a menudo provoca el uso de componentes inadecuados y fallos en la red.

La experiencia es muy importante a la hora de diseñar para estos entornos. Por ejemplo, los diseñadores con experiencia en el despliegue de redes en entornos industriales y hostiles probablemente sabrán que el calentamiento por inducción a unos 3 metros de un componente puede requerir una clasificación E3, mientras que la iluminación fluorescente situada a pocos metros tendrá un impacto mínimo y sólo requerirá una clasificación E1.

Otra consideración a tener en cuenta al seleccionar cable y conectividad robustos es la variedad de tipos de cobre y fibra en distintos niveles de rendimiento. La mayoría de los fabricantes de componentes industriales/resistentes ofrecen como mucho la categoría 6 para el cobre, y muchos sólo la categoría 5e. Además, pocos ofrecen los últimos cables de fibra y conectividad en versiones reforzadas. Esto podría deberse perfectamente al hecho de que muchos sistemas industriales no requieren el mayor ancho de banda asociado a la categoría 6A y la fibra. Sin embargo, a medida que más LAN se extienden a entornos más duros, los diseñadores buscan mantener el mismo nivel de rendimiento que el resto de la LAN corporativa. Seleccionar un fabricante con conectividad de cable de cobre y fibra resistente disponible en el mismo rendimiento de cobre y fibra que el resto de la LAN evitará que las conexiones en entornos más exigentes tengan que comprometer el ancho de banda y el rendimiento.

Los diseñadores comerciales con poca experiencia en la planificación de cables y conectividad que se extiendan a entornos difíciles harían bien en colaborar estrechamente con fabricantes de cables y conectividad que conozcan las normas y especificaciones, ofrezcan los últimos componentes reforzados de cobre y fibra y tengan experiencia en determinar el tipo de cable y conectividad necesarios en función de diversos factores ambientales.

Rev. B 2/19