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为智能工厂设计连接器

单对以太网 (SPE) 标准的诞生为我们带来了一种新型连接器。  正如前文所述,SPE 是一种新型系统,可将以太网引入智能工厂的所有领域。这就需要一种新的连接器,要求连接器足够小,能够直接安装到工厂最小的元件上,如传感器。同时,这种连接器还必须坚固耐用且易于安装。

连接器的设计过程通常更像是一种演变而非变革。当前市面上的许多产品多年来形式都非常类似,有的甚至并未用于其专门针对的领域。很少有全新的连接器出现。

这种新型连接器的推出,让我们可以一窥设计人员是如何创造一种全新标准的,尤其是在现有标准已广泛应用于工业领域的前提下。审视面临的诸多挑战,能让我们对设计过程有一个清楚的认知。

 

熟悉度

当制造商将新型连接器引入市场时,所面临的挑战之一就是产品的熟悉度问题。即便是在发展速度如此之快的电子产品行业,设计人员在放弃久经考验的可靠解决方案时也时常会倍感压力。在选择连接器时,情况尤为如此。

多年来,计算机网络连接采用的一直是透明的塑料 8 极模块化连接器,通常称为 RJ45*。在结构化布线系统安装中的大量运用,使得模块化连接器已成为众人熟知且信赖的解决方案。无论是在工业环境还是办公环境中,情况都是如此。智能工厂的企业层和控制层都非常依赖于联网计算机。最好尽量能用 SPE 连接器替换世界各地办公室及工厂环境中所安装的模块化连接器。

在工厂车间,SPE 连接器的用途更加明晰。工厂车间用于将设备集成到网络中的解决方案多种多样,通常由机器制造商自行决定。由于连接各台设备需要用到不同工具、组件并且还要接受相关培训,这给安装人员和维护人员带来了额外的负担。

SPE 标准的关键目标之一就是减少这种多样性,进而简化工厂车间的连接。标准连接器能让安装人员和维护人员减少所需的设备和培训。无论需要连接哪种设备,端接或维修连接器都很简单,并且很容易上手。  此外,通过标准化连接器可以轻松将新设备添加到网络,从而减少安装成本和停机时间。  标准化连接器所实现的熟悉度可带来显著的经济效益。

 

可靠性

连接器设计人员需要深入了解其产品必须在哪些环境下工作。与办公室相对舒适的环境不同,工厂车间的环境条件更为恶劣。设备需要经受住任何冲击和振动,还要具备抗化学腐蚀、耐高压清洗等能力。在这些情况下,必须保护连接器,以确保其可靠工作。

部分连接器专为应对工业网络连接的恶劣条件而设计。其中最常见的是 M8 和 M12 系列圆形连接器。这类轻巧、坚固的连接器已在工业控制应用领域中使用多年,可提供高达 IP67 级的保护能力,并具备防喷溅能力,甚至还有一定的防浸水能力。

要为现有解决方案提供理想的替代方案,SPE 需推出性能与之相近的连接器。对于 2 极 SPE 连接器,标准接口可缩小到足以安装到 M8 或 M12 主体内。如此一来,SPE 连接器就能在恶劣条件下提供相同的保护能力。

设计人员通过将现有连接器规格纳入 SPE 标准,使安装人员更易接受这种新的解决方案。安装人员不仅能更方便地使用熟知技术,使用现有连接器尺寸还可以重新利用现有接线板,从而消除采用新的连接器会面临的另一个障碍。

 

T1 连接器介绍

HARTING T1 连接器是顺应工业应用之需的精选 SPE 连接器。  HARTING 在连接器制造方面拥有 70 年经验,主要针对的是工厂车间的苛刻环境及其他工业应用。  HARTING 历经考验推出市场领先的连接器(如 HAN 矩形系列),能够满足工业用户之需。因此,HARTING T1 连接器是目前唯一通过 IEC-63171-6 标准批准用于工业环境的单对以太网连接器。

HARTING T1 是一款 2 极连接器,其设计伊始就决定采用专用单对网线。T1 连接器尺寸小巧,能安装到传感器和驱动器控制器等紧凑型设备上,而且还足够坚固耐用,适用于工厂车间的苛刻环境。

SPE 连接器不仅能实现从工厂车间传感器到云端的完全连接,还设计用于为连接设备提供电力。通过使用数据线供电 (PoDL) 技术,T1 连接器可提供 50 瓦的功率,无需在本地为设备供电,大大降低了对线缆和设备的需求。

这种将数据传输及供电能力结合到一根微型线缆中的能力,让客户有机会减轻设备的重量。对于需要快速或频繁移动的设备(如工业机器人),单对以太网实现的减重会让其大大受益。作为一种轻量级解决方案,SPE 有助于降低运行所需的能耗,并减轻较重系统可能带有的维护负担。

在传统工厂环境之外,也能感受到轻量级 T1 连接器带来的影响。正如前文所述,SPE 具备的诸多优点,使其在铁路行业中找到了意向客户,和传统布线系统相比,在铁路行业中,减轻重量可带来显著的经济效益。

T1 旨在便于操作人员能够快速采用。利用现有终端技术,T1 将为用过前几代连接器的安装人员所熟知。T1 采用最简单的外形,作为一种 IP20 设备提供,比其要替换的所有连接器都小得多。但正如我们所见,M8 和 M12 连接器外壳中提供的是标准 2 极接口以方便采用,因而无需重新开发工具和重新设计。

现您在可以在RS Components 购买 T1 系列: PCB 安装连接器 (203-9051)、预端接插线 (203-9057)、及预准备线缆 (203-9064) 面向终端提供。

HARTING 是工业连接领域的领先制造商。浏览 T1 系列产品,进一步了解唯一通过 IEC 批准的工业 SPE 连接器将如何彻底转变您的工厂网络。

DesignSpark.
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