Przykład 9: Przetestowane: szybkie obrazy

Szybkie obrazy w zastosowaniach przemysłowych: USB, FireWire

Rosnącej rozdzielczości i częstotliwości próbkowania nowoczesnych cyfrowych systemów wyświetlania obrazów nieuchronnie towarzyszy szybki wzrost ilości przesyłanych danych.
Właśnie dlatego szybkie systemy magistralowe, które znajdują zastosowanie przy podobnych ilościach danych dostępne w sektorze konsumenckim zostały przeniesione z sektora przemysłowego. Typowym przykładem są systemy magistralowe takie jak FireWire (1394a i 1394b), USB (2.0) oraz Gigabit Ethernet i CameraLink.

Wszystkie te systemy magistralowe wymagają specjalnych przewodów oferowanych w sektorze konsumenckim przez licznych producentów w bardzo niskich cenach. Wiele spośród tych często wstępnie zmontowanych przewodów tworzonych jest i produkowanych wyłącznie do ułożenia statycznego lub minimalnego obciążenia mechanicznego.

Kosztowne straty w produkcji byłyby nieuniknione, jeśli takie przewody zostałyby wykorzystane w zastosowaniach przemysłowych przy wszystkich znanych parametrach, takich jak chemikalia, obciążenia elektromagnetyczne i mechaniczne itp.

Chodzi nie tylko o rzeczywiste przestoje, takie jak pęknięcia przewodów czy zwarcia przewodów licowych, lecz także o błędy, które zauważyć można stopniowo poprzez zmianę cech pojemnościowych, z redukcją potencjalnej szybkości transmisji i zwiększonym tłumieniem włącznie.
Zastosowanie niskiej jakości materiałów i wadliwa struktura mechaniczna przewodów światłowodowych mogą prowadzić do zmętnienia włókien, a co za tym idzie do obniżonej prędkości przesyłu danych.

Rzeczywiste rozwiązywanie problemów w przewodach magistralowych jest możliwe wyłącznie przy użyciu bardzo kosztownego sprzętu i jest bardzo czasochłonne. W zależności od lokalizacji uszkodzenia błędy mogą również występować tylko sporadycznie podczas pracy i nie można ich wykryć po jej zakończeniu.

Pozytywne doświadczenia w tysiącach zastosowań klasycznych polowych systemów magistralowych, takich jak Profibus, Interbus, DeviceNet itp., oraz zapotrzebowanie wielu klientów na porównywalne przewody również do systemów magistralowych o dużej szybkości, o których mowa powyżej, skłoniło firmę igus® do stworzenia własnej serii przewodów, obejmującej m.in. następujące rodzaje przewodów:

CFBUS.055 dla FireWire 1394a

CFBUS.065 i CFBUS.066 USB 2.0

CFLG.2HG.MF. Serii przewodów światłowodowych do niezależnych od magistrali długich obszarów transmisji

Praca nad tymi przewodami koncentrowała się głównie na mechanicznie stabilnej konstrukcji, aby zapewnić cechy pojemnościowe, indukcyjne i optyczne przy wysokiej liczbie cykli.
Również w zakresie mechanicznej struktury ekranów celem była długa trwałość użytkowa uzyskana dzięki selekcji materiałów i specjalnym procesom produkcyjnym.

W środowisku przemysłowym rolę odgrywają nie tylko cechy elektryczne i mechaniczne, ale także odporność na różnorakie środki, takie jak oleje, chłodziwa itp. Sprawdzony i wypróbowany materiał koszulki zewnętrznej, TPE, potwierdził już swoją trwałość w wielu tysiącach zastosowań w innych przewodach marki igus®.

Wszystkie przewody poddawane są licznym testom w laboratorium firmy igus®. Ponieważ nie istnieje żadna rozstrzygająca procedura testowa, inżynierowie igus® wybrali bardzo pragmatyczną metodę.

Kilka kamer przemysłowych przesuwanych było szybkim silnikiem liniowym z prędkością 2 m/s, przyspieszeniem 5 m/s² oraz przesuwem równym 600 mm, podczas gdy przewody magistralowe poruszały się stale w używanych systemach prowadników kablowych.

Plecione elementy odciążające

Opancerzona osłona z włókna wypełniona żelem

Wypełniająca, wytłaczana pod ciśnieniem koszulka z PUR

Przekrój poprzeczny światłowodowego przewodu chainflex® marki igus®.

Urządzenie do testów:

10 m CFBUS.055 FireWire (1394a)

testowany w prowadniku kablowym z serii B10.015.125 przy ponad 6 milionach ruchów z kamerą FireWire 1394a.

10 m CFBUS.066 (USB 2.0)

testowany w prowadniku kablowym z serii B10 015 100 przy ponad 3,5 milionach ruchów z kamerą USB 2.0.

10 m CFLG.2HG.MF. 50/125

testowany w prowadniku kablowym z serii B10 015 075 przy ponad 3 milionach ruchów z kamerą FireWire 1394b z wyjściem optycznym.

Pomimo dużych długości przewodów, szczególnie w przypadku USB i FireWire, nie stwierdzono żadnego negatywnego oddziaływania na jakość obrazu, nawet przy tej liczbie cykli pracy. Ten nienaukowy, lecz praktyczny test wyraźnie udowadnia zdatność tych szybkich przewodów magistralowych do zastosowań przemysłowych.
Test nie został jeszcze zakończony i trwa nadal.