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小型化、智能化、高速微型工业连接器满足工业物联网要求
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小型化、智能化、高速微型工业连接器满足工业物联网要求

2022-09-29 16:44:45 来源:深圳市连接器行业协会 李亦平编译

【哔哥哔特导读】新一代的工业连接器有何特点?本文将进行简要说明。

在当今自动化工业过程中连接器正在做相应的改变。下一代微型工业连接器平衡了空间和数据性能,满足iX工业要求。

在2018年汉诺威博览会上,HARTING将小型化确定为定义综合工业过程演变的六个趋势之一。其它的则是数字化、集成、电子移动性、模块化和定制化。数字化在工业领域具有重要意义,导致智能产品快速增长,将处理能力从数据高速公路转移到摄像头、传感器和执行器等智能组件,高速以太网领域增长迅速。

连接

工业部门的小型化和数字化的结合导致了视觉系统和机器人技术网络的增加。摄像机、监视器和传感器集成到生产线的小空间中收集信息,提高质量和减少停机时间。“数据就是一切,”HARTING UK公司的产品和应用经理Kevin Canham说。今天,随着工业4.0变得越来越普遍,“几乎任何东西”都可以被监控。例如,光学系统可用于识别和拒收工厂中的零件。信息越多,就越能控制流程。

Data Gathering 数据

传感器收集信息,如温度、湿度、振动和光,监控生产过程或系统的所有方面。这些数据会被整理并发送到云端进行分析或存储。数据传输必须具有较高的数据速率,以便能够及时识别和解决任何问题,避免或最大限度地减少中断。如果参数被破坏,则可以在精确的位置进行预测性维护,减少生产过程中的停机时间或停机时间。

工业4.0,也被称为智能工厂或联网的工业空间,但这并不意味着所有的通信都是无线的,而连接器都是冗余的。在机器人技术中,数据被发送到机器人头部来指示运动的方向、角度和速度。需要连接器将传感器数据传输到云中进行分析,它们还被用于发送信号以进行预测性维护。Canham说,记录数据的方法已经演变成更小的选择,如Raspberry Pi板、现场可现场连接的计算机,或HARTING的模块化工业计算架构(MICA)计算机。

Canham说:“更高的数据速率会导致更好的,但不是更大的连接器。”30多年来,该行业一直依赖于RJ45连接器,但对于今天的平板移动设备、显示器、较小的自动化设备、摄像头和视觉系统来说,它实在是太大了。RJ45对于许多应用程序也不够健壮;它的锁定选项卡很容易损坏,导致接触问题。作为回应,哈廷电气公司和希罗斯电气公司联合开发了一种替代方案,即iX工业微型以太网接口。

连接

iX 工业连接方案.

“RJ45已经建立数百万的连接,iX不会取代它,5到10年都不会。”Canham说。然而,它填补了一些小型化使RJ45连接器的使用出现问题的空白。iX接口按照行业标准IEC61076-3-124设计,该标准规定了工业连接器的尺寸和机械、电气和传输特性。与RJ45型号相比,它减少了70%的PCB插孔尺寸。它还将电源供应和数据传输结合在一个单一的接口上,以节省宝贵的空间,并满足当今工业环境中日益增长的性能需求。

Robust Design  鲁棒设计

为了解决坚固性的问题,iX设计用两个金属卡扣钩取代了RJ45的塑料锁紧凸片。这种结构的设计是为了确保一个牢固的连接,因为对RJ45的批评之一是,塑料锁定标签很容易折断。这些钩子为一个安全的连接提供了一个触觉反馈。锁被整合到金属罐中进行屏蔽,这也提高了信号的完整性。

该接口为电缆到PCB提供了一个防振动的连接,并已进行了多达5,000个配对周期的测试。连接器也可以垂直或水平连接到电路板上,这可以节省最终产品的外形因素的空间,特别是在数字标牌等应用中,I/O在电路板上的位置可能由外部因素决定。

连接器

Hirose的 iX 工业连接器系列 

五个通孔回流(THR)屏蔽触点将插座固定在PCB上,防止因对插座施加大力而损坏导线轨道。此外,Canham指出,360屏蔽为数据传输提供了较高的EMC免疫力。另一个改进是电缆护套和插头连接之间的压接连接。与RJ45连接器不同,不需要使用螺丝刀来进行连接。最初,iX只在工厂终止,所以哈廷引入了一个绝缘位移接触点(IDC)版本。这需要一个简单的夹紧工具来终止现场中的连接。

Future Proofing前景

该微型工业连接器具有Cat6A性能,未来适合1-10Gb/s的以太网运行,其高载流容量支持当前和未来的以太网电源(PoE)的应用。iX接口还符合EN50155铁路抗冲击和抗振动的规范。

其它计划还包括可以与iX一起使用的以太网交换机产品。iCanham指出,将它作为专利设计。一个开放的标准意味着要有更多的副本,以便进行更多的部署。

Headers and Receptacles 插针和座子

另一家应对自动化和控制环境变化的公司是TE连接公司,该公司生产Ampmodu连接器系统,最近增加了UL和VDE批准的2mm头和插座,节省了工业设备设计的空间。

连接器

TE Connectivity的Ampmodu 连接器系列.

插头有分离、遮盖和堆叠版本,适用于自动表面安装技术(SMT)、THR(针粘贴)和传统的通孔安装。遮罩的插头可与制造商的连接器互换,而中心锁版本是专门为高振动环境设计的。今年晚些时候,该公司还将推出配套的配板安装和配线插座。

连接器

Hirose EF1 连接器系列 in-line power connectors handle up to 160A.

除了共同开发iX接口,Hirose还介绍了EF1系列工业应用的小型化。DIN轨道安装,在线插座和插头,和面板安装连接器可满足大功率压曲接触,额定电流可到160A。

这种设计允许使用JISC9711手动工具在一次操作时将卷曲电缆插入到连接器壳体中。内部弹簧接触点和接触点优化接触力,锁定确认配合操作。当在电源控制器、逆变器、机器人控制器和其它工业设备中使用多个连接器时,会有四种配对方式,防止不正确的配合。

随着工业环境的不断适应,利用工业物联网(IIoT)提供的效率,新一代的工业连接器将提升工业环境应用的强大性能,满足产业的各种需求。

 

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