Devenir intelligent, devenir robuste Étendre les réseaux locaux à des environnements plus difficiles

Pratiquement tout ce que nous faisons quotidiennement touche au réseau, qu’il s’agisse d’acheter un casse-croûte, d’envoyer un courrier électronique ou de faire un tour dans un parc d’attractions. La prolifération de l’information numérique, des appareils portables sans fil et de l’Ethernet dans toutes les facettes de notre vie signifie que les connexions aux réseaux doivent être présentes dans plus d’endroits que jamais auparavant. Les environnements de fabrication ayant rapidement migré vers l’Ethernet industriel au cours de la dernière décennie pour fournir des informations aux systèmes d’automatisation et de contrôle industriels et pour intégrer les environnements d’usine au réseau local de l’entreprise, il n’est pas surprenant que l’industrie connaisse une demande croissante de câbles réseau, de cordons de raccordement et de connecteurs capables de résister à des conditions plus sévères.

 

Mais qu’en est-il des environnements qui se situent quelque part entre les deux – pas assez sévères pour être considérés comme « industriels », mais qui ont besoin de quelque chose de plus robuste que ce qui existe dans les environnements de bureau commerciaux quotidiens ? L’extension du réseau à ces types d’environnements devient plus courante qu’on ne le pense. À mesure que notre monde devient plus numérique, ces types d’environnements apparaissent partout et exigent des câbles réseau, des cordons de raccordement et des connecteurs robustes qui maintiennent la fiabilité du réseau à long terme et évitent de devoir remplacer les composants en raison de la corrosion et des dommages causés par une variété d’éléments.

Connaître les normes – De MICE à NEMA

Si les normes relatives aux environnements industriels sont certainement applicables aux ateliers, aux usines de fabrication et aux installations de traitement, ces mêmes normes peuvent être utilisées pour déterminer le type de câble renforcé et la connectivité requise pour les environnements intermédiaires qui ne sont pas aussi clairement identifiés comme commerciaux ou industriels. La norme internationale ISO/IEC 24702 définit des exigences indépendantes de l’application pour les systèmes de câbles équilibrés en cuivre et en fibre optique qui prennent en charge les communications de données basées sur Ethernet dans les environnements industriels. La norme propose des options de mise en œuvre et des exigences en matière de câble et de connectivité qui reflètent les environnements d’exploitation dans les locaux industriels. La norme ISO/IEC 24702, ainsi que les normes américaines TIA-1005 et européennes EN 50173-3 qui lui sont comparables, intègrent la méthode MICE de classification des paramètres pour les matériaux nécessaires à la construction d’un réseau industriel. MICE signifie Mechanical, Ingress, Climatic and Electromagnetic (mécanique, infiltration, climat et électromagnétisme) et comprend trois niveaux de sévérité environnementale : le niveau 1 pour les environnements de bureau commerciaux quotidiens, le niveau 2 pour l’industrie légère et le niveau 3 pour l’industrie. Par exemple, les environnements M3I3C3E3 nécessitent des composants d’infrastructure réseau capables de résister aux niveaux les plus élevés de vibration, de choc, de force de traction, d’impact et de flexion (voir tableau 1).

Tableau 1 : Paramètres MICE

 

Bien que la méthode MICE soit utilisée pour déterminer le niveau de sévérité des secteurs commercial, industriel léger et industriel, il est rare qu’un environnement soit exclusif à une seule classification MICE. En outre, une ligne de câblage allant d’un point A à un point B peut traverser plusieurs classifications MICE tout au long de son parcours. Les concepteurs qui planifient des systèmes de câblage dans des environnements difficiles doivent donc avoir une bonne compréhension de l’environnement et de ce qui constitue les niveaux 1, 2 et 3 pour chaque paramètre. Dans certains cas, la mesure de l’environnement peut nécessiter un équipement spécialisé, en particulier lorsqu’il s’agit de mesurer les vibrations et les interférences électromagnétiques. Les normes incluent des tableaux MICE pour aider à déterminer les niveaux existant dans l’environnement ciblé (voir tableau 2). L’astuce pour utiliser les niveaux MICE afin de déterminer les composants est de toujours considérer le scénario le plus défavorable et le paramètre du niveau le plus défavorable, indépendamment des autres paramètres. Par exemple, un environnement exposé à un liquide peut être classé M1I3C1E1. Si seuls des composants robustes répondant à la norme M3I3C3E3 sont disponibles, il peut être nécessaire de les utiliser, que ce niveau de protection soit ou non requis pour tous les paramètres.

 

Tableau 2 : Classifications MICE

 

Un autre indice normatif à prendre en compte pour les environnements difficiles est la protection contre les entrées Tableau 2 : Classifications MICE (IP) élaborées par le Comité européen de normalisation électrotechnique (CENELEC). Parfois appelé code IP, l’indice IP se compose des lettres IP suivies de deux chiffres, le premier classant la protection contre les solides (c’est-à-dire la poussière) et le second classant la protection contre les liquides (c’est-à-dire l’eau). Par exemple, comme le montre le tableau 3, un indice IP22 indique une protection contre les objets de la taille d’un doigt et contre l’eau s’écoulant verticalement.

 

Tableau 3 : Codes IP

 

 

Les boîtiers NEMA 4X offrent une protection contre la poussière, l’eau et la corrosion dans les environnements difficiles.

 

L’un des indices IP les plus courants pour la connectivité durcie dans notre secteur est IP66/IP67, qui offre une protection totale contre la pénétration de la poussière et de l’eau. Si l’indice IP est particulièrement utile pour déterminer le niveau de protection nécessaire dans les environnements humides et poussiéreux, il est important de ne pas oublier les autres paramètres MICE, tels que la capacité à résister à des plages de température et d’humidité plus élevées ou à maintenir les performances dans des conditions de décharge électrostatique (ESD) ou d’interférences radioélectriques (RFI) plus importantes.

 

Tableau 4 : Valeurs nominales des boîtiers NEMA et équivalents IP

 

Il existe encore une autre norme à prendre en compte concernant les boîtiers, qui peuvent comprendre des armoires, des boîtiers de montage en surface, des boîtiers de sol et de plafond, des boîtes de jonction et même des boîtiers d’équipement de réseau. La National Electric Manufacturer Association (NEMA) utilise un système d’évaluation standard pour les boîtiers qui définit les types d’environnements dans lesquels ils peuvent être utilisés. Les classements NEMA pour les boîtiers ont également des équivalents en code IP, comme le montre le tableau 4 qui présente les boîtiers NEMA les plus courants.

Identifier les composants clés – des câbles aux connecteurs

Lorsqu’il s’agit de choisir un câble et une connectivité durcis, il peut être nécessaire de prendre en compte à la fois les solutions cuivre et fibre, d’autant plus que de plus en plus de fibres sortent des centres de données commerciaux et des salles de télécommunications pour apporter une bande passante plus élevée plus près de la prise de la zone de travail ou pour répondre à des exigences de distance plus longue. Si tous les paramètres MICE ne s’appliquent pas au cuivre et à la fibre, notamment parce que la fibre est immunisée contre les interférences électromagnétiques, l’indice IP66/IP67 de la connectivité peut facilement s’appliquer aux deux, tout comme d’autres paramètres mécaniques, climatiques et chimiques. En général, les solutions de câbles et de connectivité durcis pour les environnements les plus difficiles doivent comporter des composants et des caractéristiques tels que les suivants :

• Boîtier thermoplastique résistant aux produits chimiques sur la connectique – Les fiches et les prises doivent être fabriquées dans des matériaux offrant la plus grande protection possible contre la plupart des solvants et des produits chimiques industriels courants.
• Capuchons anti-poussière pour les prises – Des capuchons anti-poussière robustes peuvent protéger les prises inutilisées et les rendre étanches lors des lavages.
• Connectivité cuivre et fibre optique IP67 – Des prises et des cordons de raccordement modulaires robustes avec un joint IP66/IP67 protègent les contacts des fiches et des prises de la poussière et de l’humidité.
• Câblage blindé à paires torsadées pour le cuivre – Le câblage blindé en cuivre, tel que les câbles F/UTP et les câbles S/FTP, offre une résistance beaucoup plus élevée aux interférences électromagnétiques et aux perturbations électromagnétiques.
• Matériaux de gaine de câble plus durables – Les matériaux de gaine tels que le polyuréthane et les élastomères thermoplastiques peuvent offrir une meilleure résistance à la traction, une flexibilité et une fragilité à basse température, ainsi qu’une meilleure résistance à la déchirure, à l’abrasion, aux produits chimiques et à l’humidité.
• Plaques frontales IP44 – Les plaques frontales en acier inoxydable avec joints d’étanchéité à l’arrière assurent une protection contre l’humidité et les débris.
• Boîtiers NEMA 4X – Les boîtiers et les boîtes de montage en surface avec un classement NEMA protègent les points de terminaison des prises renforcées.

Le besoin d’une connectivité renforcée peut également concerner les prises de fibres dans divers environnements.

Les plastrons en acier inoxydable avec joints d’étanchéité arrière et capuchons anti-poussière pour les connexions inutilisées
sont idéaux pour protéger les connexions réseau critiques dans les environnements difficiles.

Faire le meilleur choix – Des assiettes pour la maison aux plateaux de fruits de mer

Avec la prolifération de l’information numérique, des appareils portables et d’Ethernet, les consommateurs et les employés du monde entier exigent un accès au réseau et à l’internet à tout moment, ainsi que des applications numériques qui leur facilitent la vie et le travail. Par conséquent, les entreprises doivent étendre leurs réseaux à des endroits qui, par le passé, auraient été dépourvus de connexions réseau et de services sans fil. Étant donné que de nombreux environnements nécessitant un accès ne sont pas des environnements commerciaux standard, les entreprises s’associent à des fabricants qui proposent des câbles et une connectivité robustes en plus des composants de qualité commerciale.

Dans le cadre d’une rénovation de 150 millions de dollars du Dodger Stadium, le stade des Dodgers de Los Angeles, vieux de 52 ans et troisième plus ancien parc de la Major League Baseball, de nombreuses améliorations ont été apportées pour offrir une expérience de pointe aux supporters, notamment un nouveau système de câbles en cuivre et en fibre optique à haute performance pour supporter le WiFi dans tout le stade, les écrans numériques, la sécurité sur IP, les guichets, les kiosques et les points de vente.

Stade des Dodgers

Dans le cadre de cette modernisation, deux nouvelles places ont été ajoutées à l’entrée du stade sur les terrains gauche et droit. Bien que des stands de restauration soient installés dans tout le stade, les nouveaux Bullpen Overlook Bars, Think Blue Bar-B-Que et Tommy Lasorda’s Italian Trattoria, situés dans les nouvelles places, ont attiré le plus d’attention avant et après le match.

Pendant les phases de conception du réseau, Ralph Esquibel, vice-président de l’informatique des Dodgers, a travaillé avec Siemon pour déterminer quels produits garantiraient le mieux la fiabilité de la connectivité du réseau local dans les lieux de restauration situés à l’extérieur. En raison du risque de facteurs environnementaux nuisibles susceptibles d’affecter les composants de qualité commerciale, les prises et cordons modulaires blindés IP66/IP67 de catégorie 6A Ruggedized Z-MAX de Siemon ont été sélectionnés pour être utilisés dans ces lieux.

Siemon Les prises et cordons robustes Z-MAX
Catégorie 6A blindés IP66/IP67
ont été déployés
dans les kiosques et stands de concession
du Dodger Stadium.

 

Les connecteurs Z-MAX durcis offrent une protection totale contre la pénétration de la poussière et une protection à court terme contre la pénétration de l’eau, ainsi que la capacité de résister à des plages de température et d’humidité plus élevées. Ils sont dotés d’un thermoplastique industriel durable et résistant aux produits chimiques et d’une conception brevetée d’accouplement quart de tour à baïonnette pour une protection supérieure. Siemon Le câblage F/UTP blindé a également été choisi pour fournir les performances et l’immunité au bruit requises dans l’ensemble du stade.

« Nous ne savons pas quand nous pourrons à nouveau réaliser ce type d’investissement », déclare M. Esquibel. « Nous avons beaucoup de technologie ici et nous devons nous assurer que nous la protégeons.

Trident Seafoods

La plus grande entreprise de fruits de mer des États-Unis, Trident Seafoods, basée à Seattle, est une entreprise de fruits de mer intégrée verticalement, composée de navires de pêche et d’usines de transformation qui produisent des produits de la mer frais, congelés, en conserve, fumés et prêts à consommer sous diverses marques, notamment Trident, Louis Kemp et Rubenstein’s. Lorsque la société a voulu étendre l’accès au réseau à ses trois chalutiers-usines, elle s’est tournée vers la connectivité durcie de Siemon.

En commençant par le Kodiak Enterprise de 276 pieds, Trident a cherché à mettre à niveau l’ensemble du réseau de bord pour améliorer non seulement les communications existantes dans la timonerie, mais aussi pour fournir un réseau Wi-Fi à l’ensemble du navire pour l’équipage de plus de 125 personnes qui vit sur le navire pendant de longues périodes au cours de la haute saison de pêche. Pendant le court mois de cale sèche, Cabling & Technology Services (CTS), un intégrateur complet de systèmes d’infrastructure réseau, a retiré et remplacé toute l’infrastructure de câblage du navire.

« Il est très difficile de déployer un câblage sur un navire en raison des espaces restreints, de l’eau de mer corrosive et d’autres éléments environnementaux », explique James Gannon, chef de projet de service pour CTS. « Nous devions déployer des connexions partout pour l’accès Wi-Fi et pour connecter les systèmes d’emballage informatisés dans la zone de traitement du poisson, qui est souvent mouillée du sol au plafond et subit des lavages dans le cadre du processus d’assainissement de l’entreprise.

 

Siemon Le Kodiak Enterprise de 276 pieds de Trident Seafoods n’est qu’un des chalutiers de la société
qui utilise les prises Ruggedized MAX IP66/IP67-
.

 

Sur l’ensemble du navire, Siemon Ruggedized MAX IP66/IP67 – prises de catégorie 6 et cordons modulaires ont une fois de plus été déployés pour offrir une protection contre les infiltrations d’eau, ainsi que la capacité de résister à la nature corrosive de l’eau de mer qui peut généralement entraîner la défaillance des composants non durcis.

« Trident voulait un produit capable de résister à l’humidité, et Siemon avait le produit qu’il lui fallait », explique M. Gannon. « Bien que j’aie utilisé les produits Siemon pour de nombreux projets dans le passé, je n’avais jamais utilisé leur connectivité renforcée auparavant. Nous l’utilisons également dans les deux autres chalutiers-usines, l’Island Enterprise et le Seattle Enterprise, qui seront tous deux achevés cette année. »

Choisir le bon partenaire – de l’expérience à l’étendue des produits

Avec l’augmentation du nombre d’environnements difficiles qui sont une extension du réseau local de l’entreprise, les concepteurs et les installateurs qui ont l’expérience des environnements commerciaux ne comprennent pas nécessairement les normes industrielles, la manière d’utiliser les paramètres MICE ou les caractéristiques des produits à rechercher. En outre, les méthodes et les paramètres basés sur les normes pour déterminer le niveau de dureté et les composants requis ne sont pas toujours clairs et nets.

Si les normes industrielles peuvent être utilisées pour déterminer les composants en fonction de l’environnement, elles font souvent référence à des environnements intermédiaires comme « l’industrie légère ». Ce terme peut prêter à confusion lorsque l’environnement n’est manifestement pas industriel, mais qu’il s’agit simplement d’une extension du réseau local commercial dans un environnement plus difficile. Par conséquent, les normes « industrielles » ne sont pas toujours respectées lors des phases de planification de ces environnements, ce qui entraîne souvent l’utilisation de composants inadéquats et des défaillances du réseau.

L’expérience joue un rôle important dans la conception de ces environnements. Par exemple, les concepteurs qui ont l’habitude de déployer des réseaux dans des environnements industriels et difficiles sauront probablement que le chauffage par induction à moins de trois mètres d’un composant peut nécessiter une classification E3, tandis que l’éclairage fluorescent situé à quelques mètres aura peu d’impact et ne nécessitera qu’une classification E1.

Un autre élément à prendre en compte lors de la sélection d’un câble et d’une connectivité durcis est l’étendue des types de cuivre et de fibre dans une variété de niveaux de performance. La plupart des fabricants de composants industriels/durcis proposent au mieux la catégorie 6 pour le cuivre, et beaucoup n’offrent que la catégorie 5e. En outre, peu d’entre eux proposent les câbles et la connectivité en fibre les plus récents dans des versions renforcées. Cela pourrait très bien être dû au fait que de nombreux systèmes industriels n’ont pas besoin de la bande passante plus élevée associée à la catégorie 6A et à la fibre. Cependant, comme de plus en plus de réseaux locaux s’étendent dans des environnements plus difficiles, les concepteurs cherchent à maintenir le même niveau de performance que le reste du réseau local de l’entreprise. Le choix d’un fabricant proposant des câbles de connectivité robustes en cuivre et en fibre optique ayant les mêmes performances que le reste du réseau local permettra d’éviter que les connexions dans des environnements plus exigeants ne soient soumises à des compromis en termes de bande passante et de performances.

Les concepteurs commerciaux qui n’ont qu’une expérience limitée de la planification des câbles et de la connectivité dans des environnements difficiles seraient bien avisés de travailler en étroite collaboration avec des fabricants de câbles et de connectivité qui comprennent les normes et les spécifications, proposent les derniers composants robustes en cuivre et en fibre et ont l’habitude de déterminer le type de câble et de connectivité nécessaire en fonction de divers facteurs environnementaux.

Rév. B 2/19