Chọn đầu nối RJ45 và M12 cho cáp Ethernet công nghiệp

Hãy chọn theo cổng ở hai đầu thiết bị trước, rồi mới đối chiếu đầu nối với cáp. Cổng RJ45 cần đầu cắm RJ45 đúng kiểu khóa. Cổng M12 cần đầu cắm đúng mã khóa cơ khí (coding), đúng số chân và đúng kiểu đực/cái. Sau đó, kiểm tốc độ của tuyến, số đôi, ruột dẫn, đường kính lõi đã bọc cách điện và đường kính ngoài của cáp.

Nếu biết hai cổng và chiều dài, có thể xem dây lắp sẵn hai đầu. Nếu đã có cáp rời hoặc đầu cắm lắp sẵn không lọt đường luồn, hãy chọn đầu nối lắp tại hiện trường theo bảng giới hạn của đúng mã.

Với dây lắp sẵn, kiểm đầu nối ở cả hai phía trước khi chọn chiều dài.

1. Xác định cổng Ethernet ở cả hai đầu tuyến

Mở tài liệu của switch và thiết bị hiện trường, hoặc chụp rõ mặt cổng kèm mã thiết bị. Ghi loại cổng, tốc độ cần chạy, kiểu đầu đực/cái và hướng cáp đi ra. Với cổng M12, phải đọc đúng D-coded hay X-coded. Chữ “M12” hoặc đường kính ren chưa đủ để xác định đầu cắm.

• RJ45: kiểm kiểu chốt, khoảng trống giữa các cổng và hướng thẳng hoặc góc. Một đầu cắm RJ45 có thể nằm trên dây lắp sẵn hai đôi cho 100BASE-TX. Hình dáng RJ45 không cho biết dây có đủ bốn đôi để chạy Gigabit hay không.
• M12 D-coded: mặt khóa D, bốn tiếp điểm, dùng hai đôi cho 100BASE-TX trong cấu hình Ethernet được nêu ở đây.
• M12 X-coded: mặt khóa X, tám tiếp điểm cho bốn đôi. Có đầu nối hỗ trợ tới 10 Gbit/s, nhưng tốc độ thực tế còn tùy hai thiết bị và toàn bộ tuyến cáp. Đầu D-coded và X-coded không cắm ghép trực tiếp với nhau.

Đối chiếu hình dạng và số tiếp điểm trong hướng dẫn thiết kế PROFINET của PI và hướng dẫn chọn kết nối Ethernet công nghiệp của LAPP. Nếu đang nâng tốc độ tuyến, xem thêm cách đối chiếu Cat6 và Cat6A theo yêu cầu hệ thống.

Mặt khóa và số tiếp điểm giúp phân biệt M12 D-coded với M12 X-coded. Kiểm lại mã cổng trong tài liệu thiết bị.

2. Lấy thông số cáp trước khi chọn đầu nối rời

Tra datasheet theo mã in trên vỏ hoặc tem cuộn cáp. Với mỗi đầu nối dự kiến, đối chiếu bốn nhóm thông tin sau:

1. Số đôi và sơ đồ chân. Kiểm cáp có hai hay bốn đôi và đối chiếu sơ đồ gán chân ở từng đầu. D-coded và RJ45 không có cùng cách đánh số chân. Khi lắp, dùng sơ đồ cho đúng mã đầu nối và đúng hệ cáp, tránh đấu chỉ theo màu nhìn thấy.
2. AWG và số sợi của mỗi ruột dẫn. AWG là cỡ ruột dẫn. Trong các ví dụ của LAPP, AWG22/1 là một sợi đặc, AWG22/7 là ruột bện bảy sợi. So với cột đúng loại ruột dẫn. Nếu datasheet chỉ nêu loại một sợi và bảy sợi, cần xác nhận riêng trước khi dùng ruột bện 19 sợi. Xem thêm cách đọc số đôi và ký hiệu AWG trên cáp.
3. Hai đường kính khác nhau. Đường kính lõi đã bọc cách điện phải nằm trong dải mà cụm tiếp điểm chấp nhận. Đường kính ngoài của cả cáp (OD) phải nằm trong dải kẹp vỏ. So cả dung sai nếu hãng công bố, nhất là khi OD sát cận dưới hoặc cận trên.
4. Màn chắn chống nhiễu và cấp IP. Với cáp có màn chắn (shield), kiểm vị trí tiếp xúc giữa màn chắn và đầu nối theo hướng dẫn lắp. Kiểm yêu cầu chống bụi, nước ở từng đầu, gồm cổng đối tiếp và trạng thái đã khóa. Làm theo thiết kế nối đất của hệ thống.

Nếu tuyến có đoạn uốn hoặc chuyển động lặp lại, xác định điều kiện tuyến và loại cáp trước khi chốt đầu nối. Bài chọn cáp PROFINET Type A, B, C theo ứng dụng giải thích phần này; kiểu Type không xác định mã khóa M12.

Kiểm dải kẹp vỏ và cách tiếp xúc màn chắn của đúng đầu nối trước khi chuẩn bị cáp.

3. Bảng đối chiếu ba mã đầu nối lắp tại hiện trường

Ba mã EPIC® DATA dưới đây cho thấy dải cáp thay đổi theo từng đầu nối. Đọc theo cột của mã định dùng. IDC là tiếp điểm cắt qua cách điện; với đầu nối xuyên cách điện hoặc IDC, chuẩn bị cáp theo tài liệu lắp của hãng.

4. Ví dụ: chọn đầu M12 D-coded cho tuyến 100BASE-TX

Tình huống giả định: tài liệu thiết bị hiện trường ghi cổng cái M12 D-coded, 100BASE-TX; tuyến lắp cố định đi về switch có cổng RJ45 hỗ trợ 100BASE-TX. Cáp đang xét là LAPP ETHERLINE® Y FC Cat.5 mã 2170893. Trước hết, xét đầu cắm phía thiết bị.

Theo DB2170893EN v07, cáp có hai đôi, ruột đặc AWG22/1, lõi bọc cách điện danh định 1,5 mm và OD 6,5 ± 0,3 mm. Khi đối chiếu với 21700647, cỡ ruột và đường kính lõi danh định nằm trong dải; khoảng OD theo dung sai là 6,2–6,8 mm, vừa chạm cận dưới 6,2 mm. Bảng ghép cáp và hướng dẫn lắp M12D của LAPP cũng liệt kê đúng cặp mã 21700647 và 2170893.

Điểm loại trừ: nếu đổi sang cáp ETHERLINE® P Flex Cat.5e 2170284, ruột AWG26/7 vẫn nằm trong dải của 21700647. Tuy nhiên, DB2170284EN v10 ghi OD 5,6 ± 0,3 mm. Ngay cả ở cận trên 5,9 mm, vỏ vẫn nhỏ hơn cận dưới 6,2 mm của đầu nối. Loại mã 21700647 cho cáp này và đối chiếu một mã D-coded khác có dải kẹp phù hợp.

Cặp 21700647 và 2170893 có căn cứ để chọn phía M12 trong ví dụ. Trước khi đặt cho cả tuyến, vẫn cần xác nhận mã và sơ đồ đấu của đầu RJ45 cho cáp hai đôi, chỗ thoát dây và yêu cầu IP ở mỗi đầu. Không lấy đầu RJ45 Cat.6A trong bảng làm mặc định cho cáp 2170893 chỉ vì OD và AWG nằm trong dải.

5. Khi nào nên dùng dây lắp sẵn hai đầu?

Dùng dây lắp sẵn (patch cord) khi đã rõ hai cổng, sơ đồ chân, chiều dài và có đủ chỗ đưa đầu cắm qua đường luồn. Ví dụ, LAPP ETHERLINE® P Flex Cat.5e mã 2171109 là dây 1 m, hai đôi, một đầu M12 D-coded thẳng và một đầu RJ45 thẳng. Datasheet ghi cấp IP theo từng đầu: M12 là IP67/IP69 khi khóa, còn RJ45 là IP20. Chọn theo cổng và điều kiện từng phía, không dùng cấp IP phía M12 để suy cho đầu RJ45.

Chọn đầu nối lắp tại hiện trường khi cần luồn cáp trước, cắt theo chiều dài thực tế hoặc thay đầu trên cáp đã kéo. Chốt mã đầu nối sau khi đối chiếu cáp và cổng; kiểm sơ đồ chân và thực hiện phép thử tuyến theo yêu cầu nghiệm thu. Dây chuyển hình dạng đầu cắm thụ động không đổi tốc độ hay giao thức của thiết bị.

Cần gửi gì để đối chiếu đầu nối hoặc dây Ethernet lắp sẵn?