工业环境中以太网连接的安全很关键
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数字信息、物联网和以太网已深入到我们生活的各个方面，这意味着网络连接比以往任何时候都多。工业以太网由于其可靠性高、速度更快、延迟更低、距离更长和先进的可扩展性，正在取代许多传统的现场总线应用。诸如Ether-CAT、PROFINET、EtherNet/IP等协议，正在越来越多地用于工业环境中的人机入口、可编程逻辑控制器和电机控制器等应用中。
以太网的广泛扩展意味着在恶劣环境中网络连接应用比以往任何时候都多，无论是在工厂、物流还是移动医院单元，在这些环境中，连接组件有可能受到到水分、化学物质、较高的温度和其它破坏性因素的影响。 在为工业环境设计、确定和部署网络时，重要的是要了解哪些特性和行业标准可为网络连接提供了最佳保护，并可靠地传输当今数字世界所需要的大量数据。 标准 在恶劣环境中，为了平衡连接器和光纤线缆支持以太网数据通信的各种要求，组件需要满足各种标准。如国际标准ISO/IEC24702、英国标准EN50173-3和美国标准USANSI/TIA-1005标准等，这些标准都包含了MICE参数分类方法，即机械、入口、气候和电磁。 MICE分类包括三个严酷环境等级：商业办公环境等级为一级，轻工业环境等级为二级，工业环境等级为三级。这些重要的以太网标准以恶劣环境中各种特性参数为指导，如机械类别中的压碎和撞击，入口类别中的尺寸和浸泡，气候类别中的湿度和温度，以及电磁类别中的静电和磁场，测量这些特性可能需要专门的设备。
MICE 参数 机械、入口、气候和电磁特性的苛刻程度在同一环境中也可能不同。事实上，单个环境通常包括多个级别。例如，单个环境可以是机械的三级，但入口、气候和电磁特性(即：M3I1C1E1)可能是一级。 单个布线链路可以进行各种MICE分类。比如，单根电缆可从网络壁橱到位于自助餐厅、更衣室或其他可能容易受潮的终端位置插座。因此，至关重要的是确定沿整个布线路线的MICE水平以相应地规划，并考虑最坏情况下的水平参数，而不管其它参数如何。例如，环境中的入口值很可能暴露于洗涤液中，如在更衣室或手术室，可归类为三级(即M1I3C1E1)。然而，如果满足所需的入口保护水平的唯一坚固部件是M3I3C3E3，则无论是否需要对所有参数进行高水平的保护，它们都可能需要使用这类部件。 欧洲电工标准化委员会(CENELEC)实施了基于标准的入口保护评级(IP)，由最初由IEC开发，有时其被称为IP代码。IP评级对固体侵害(如灰尘)和液体侵蚀(如水)的保护进行分类。在恶劣环境中需要的常见IP等级是IP66/IP67，它提供了对颗粒物和液体进入的全面保护。
对于机柜和接线盒等外壳，国家电气制造商协会(NEMA)使用的标准评级系统也有相应的IP等级。例如，在恶劣环境中，外壳的通用NEMA等级是NEMA 4X(对应IP66)，它提供了防止灰尘、水和腐蚀的保护。
NEMA环境水平和相应的IP等级 标准选择 要选择符合特定MICE标准、IP等级或NEMA评级的以太网电缆和连接产品，网络设计人员应检查产品规格，确保它们符合所需的级别。当涉及到为介于两者之间的环境选择电缆和连接组件时，设计师应该遵循更高的标准，即比典型的商业办公环境更苛刻的标准。 在恶劣环境中，以太网连接需要考虑的一些最关键的特性包括： 耐化学腐蚀外壳：许多恶劣的环境受到清洁溶剂或常见的工业化学品影响，插头、插座、连接器外壳需要耐化学腐蚀性。 电缆材料耐用性：电缆外套材料，如聚氨酯和热塑性弹性体，可以提供更好的抗拉强度和较低的温度变化，以及更好的撕裂，磨损，化学和防潮性能。电缆内的屏蔽也提供了更高的电阻EMI/RFI。 入口保护：未使用的插座应包括带有IP67密封等级的盖子。插座和插头之间的连接还应具有IP67密封等级，以保护插头和插座触点不受灰尘和水分的影响。此外，带有后密封垫圈的不锈钢面板，至少提供IP44密封等级，免受水分和碎片的影响，而具有NEMA 4X等级的外壳和表面安装盒将保护设备和终端点。
不锈钢面板和IP67等级盖子、插座和插头 在为恶劣环境选择电缆和连接时，设计人员应考虑在各种应用环境的性能水平，再咨询信誉度高的铜和光纤解决方案制造商。 一些工业布线和连接的供应商可能提供不了最新的、支持更高的速度的以太网解决方案。然而，由于以太网的持续发展，非工业应用但环境仍被认为苛刻的地方需要支持高速、坚固的电缆和连接器，因为它们受到水分，化学品，温度和其他危险元素的影响。 例如，放置在室外位置的Wi-Fi接入点至少需要Cat 6A的性能，因此明智的做法是找到一家制造商，在与典型商业环境相同的铜和光纤性能水平上提供IP66/67等级的坚固连接方案,从而满足应用的要求。 |
