在當(dāng)今自動(dòng)化工業(yè)過程中連接器正在做相應(yīng)的改變。下一代微型工業(yè)連接器平衡了空間和數(shù)據(jù)性能，滿足iX工業(yè)要求。

在2018年漢諾威博覽會(huì)上，HARTING將小型化確定為定義綜合工業(yè)過程演變的六個(gè)趨勢(shì)之一。其它的則是數(shù)字化、集成、電子移動(dòng)性、模塊化和定制化。數(shù)字化在工業(yè)領(lǐng)域具有重要意義，導(dǎo)致智能產(chǎn)品快速增長，將處理能力從數(shù)據(jù)高速公路轉(zhuǎn)移到攝像頭、傳感器和執(zhí)行器等智能組件，高速以太網(wǎng)領(lǐng)域增長迅速。

工業(yè)部門的小型化和數(shù)字化的結(jié)合導(dǎo)致了視覺系統(tǒng)和機(jī)器人技術(shù)網(wǎng)絡(luò)的增加。攝像機(jī)、監(jiān)視器和傳感器集成到生產(chǎn)線的小空間中收集信息，提高質(zhì)量和減少停機(jī)時(shí)間。“數(shù)據(jù)就是一切，”HARTING UK公司的產(chǎn)品和應(yīng)用經(jīng)理Kevin Canham說。今天，隨著工業(yè)4.0變得越來越普遍，“幾乎任何東西”都可以被監(jiān)控。例如，光學(xué)系統(tǒng)可用于識(shí)別和拒收工廠中的零件。信息越多，就越能控制流程。

Data Gathering 數(shù)據(jù)采集

傳感器收集信息，如溫度、濕度、振動(dòng)和光，監(jiān)控生產(chǎn)過程或系統(tǒng)的所有方面。這些數(shù)據(jù)會(huì)被整理并發(fā)送到云端進(jìn)行分析或存儲(chǔ)。數(shù)據(jù)傳輸必須具有較高的數(shù)據(jù)速率，以便能夠及時(shí)識(shí)別和解決任何問題，避免或最大限度地減少中斷。如果參數(shù)被破壞，則可以在精確的位置進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù)，減少生產(chǎn)過程中的停機(jī)時(shí)間或停機(jī)時(shí)間。

工業(yè)4.0，也被稱為智能工廠或聯(lián)網(wǎng)的工業(yè)空間，但這并不意味著所有的通信都是無線的，而連接器都是冗余的。在機(jī)器人技術(shù)中，數(shù)據(jù)被發(fā)送到機(jī)器人頭部來指示運(yùn)動(dòng)的方向、角度和速度。需要連接器將傳感器數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆浦羞M(jìn)行分析，它們還被用于發(fā)送信號(hào)以進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù)。Canham說，記錄數(shù)據(jù)的方法已經(jīng)演變成更小的選擇，如Raspberry Pi板、現(xiàn)場(chǎng)可現(xiàn)場(chǎng)連接的計(jì)算機(jī)，或HARTING的模塊化工業(yè)計(jì)算架構(gòu)（MICA）計(jì)算機(jī)。

Canham說：“更高的數(shù)據(jù)速率會(huì)導(dǎo)致更好的，但不是更大的連接器。”30多年來，該行業(yè)一直依賴于RJ45連接器，但對(duì)于今天的平板移動(dòng)設(shè)備、顯示器、較小的自動(dòng)化設(shè)備、攝像頭和視覺系統(tǒng)來說，它實(shí)在是太大了。RJ45對(duì)于許多應(yīng)用程序也不夠健壯；它的鎖定選項(xiàng)卡很容易損壞，導(dǎo)致接觸問題。作為回應(yīng)，哈廷電氣公司和希羅斯電氣公司聯(lián)合開發(fā)了一種替代方案，即iX工業(yè)微型以太網(wǎng)接口。

“RJ45已經(jīng)建立數(shù)百萬的連接，iX不會(huì)取代它，5到10年都不會(huì)。”Canham說。然而，它填補(bǔ)了一些小型化使RJ45連接器的使用出現(xiàn)問題的空白。iX接口按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)IEC61076-3-124設(shè)計(jì)，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了工業(yè)連接器的尺寸和機(jī)械、電氣和傳輸特性。與RJ45型號(hào)相比，它減少了70%的PCB插孔尺寸。它還將電源供應(yīng)和數(shù)據(jù)傳輸結(jié)合在一個(gè)單一的接口上，以節(jié)省寶貴的空間，并滿足當(dāng)今工業(yè)環(huán)境中日益增長的性能需求。

Robust Design 魯棒設(shè)計(jì)

為了解決堅(jiān)固性的問題，iX設(shè)計(jì)用兩個(gè)金屬卡扣鉤取代了RJ45的塑料鎖緊凸片。這種結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是為了確保一個(gè)牢固的連接，因?yàn)閷?duì)RJ45的批評(píng)之一是，塑料鎖定標(biāo)簽很容易折斷。這些鉤子為一個(gè)安全的連接提供了一個(gè)觸覺反饋。鎖被整合到金屬罐中進(jìn)行屏蔽，這也提高了信號(hào)的完整性。

該接口為電纜到PCB提供了一個(gè)防振動(dòng)的連接，并已進(jìn)行了多達(dá)5，000個(gè)配對(duì)周期的測(cè)試。連接器也可以垂直或水平連接到電路板上，這可以節(jié)省最終產(chǎn)品的外形因素的空間，特別是在數(shù)字標(biāo)牌等應(yīng)用中，I/O在電路板上的位置可能由外部因素決定。

五個(gè)通孔回流（THR）屏蔽觸點(diǎn)將插座固定在PCB上，防止因?qū)Σ遄┘哟罅Χ鴵p壞導(dǎo)線軌道。此外，Canham指出，360屏蔽為數(shù)據(jù)傳輸提供了較高的EMC免疫力。另一個(gè)改進(jìn)是電纜護(hù)套和插頭連接之間的壓接連接。與RJ45連接器不同，不需要使用螺絲刀來進(jìn)行連接。最初，iX只在工廠終止，所以哈廷引入了一個(gè)絕緣位移接觸點(diǎn)（IDC）版本。這需要一個(gè)簡(jiǎn)單的夾緊工具來終止現(xiàn)場(chǎng)中的連接。

Future Proofing前景

該微型工業(yè)連接器具有Cat6A性能，未來適合1-10Gb/s的以太網(wǎng)運(yùn)行，其高載流容量支持當(dāng)前和未來的以太網(wǎng)電源（PoE）的應(yīng)用。iX接口還符合EN50155鐵路抗沖擊和抗振動(dòng)的規(guī)范。

其它計(jì)劃還包括可以與iX一起使用的以太網(wǎng)交換機(jī)產(chǎn)品。iCanham指出，將它作為專利設(shè)計(jì)。一個(gè)開放的標(biāo)準(zhǔn)意味著要有更多的副本，以便進(jìn)行更多的部署。

Headers and Receptacles 插針和座子

另一家應(yīng)對(duì)自動(dòng)化和控制環(huán)境變化的公司是TE連接公司，該公司生產(chǎn)Ampmodu連接器系統(tǒng)，最近增加了UL和VDE批準(zhǔn)的2mm頭和插座，節(jié)省了工業(yè)設(shè)備設(shè)計(jì)的空間。

插頭有分離、遮蓋和堆疊版本，適用于自動(dòng)表面安裝技術(shù)（SMT）、THR（針粘貼）和傳統(tǒng)的通孔安裝。遮罩的插頭可與制造商的連接器互換，而中心鎖版本是專門為高振動(dòng)環(huán)境設(shè)計(jì)的。今年晚些時(shí)候，該公司還將推出配套的配板安裝和配線插座。

除了共同開發(fā)iX接口，Hirose還介紹了EF1系列工業(yè)應(yīng)用的小型化。DIN軌道安裝，在線插座和插頭，和面板安裝連接器可滿足大功率壓曲接觸，額定電流可到160A。

這種設(shè)計(jì)允許使用JISC9711手動(dòng)工具在一次操作時(shí)將卷曲電纜插入到連接器殼體中。內(nèi)部彈簧接觸點(diǎn)和接觸點(diǎn)優(yōu)化接觸力，鎖定確認(rèn)配合操作。當(dāng)在電源控制器、逆變器、機(jī)器人控制器和其它工業(yè)設(shè)備中使用多個(gè)連接器時(shí)，會(huì)有四種配對(duì)方式，防止不正確的配合。

隨著工業(yè)環(huán)境的不斷適應(yīng)，利用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）提供的效率，新一代的工業(yè)連接器將提升工業(yè)環(huán)境應(yīng)用的強(qiáng)大性能，滿足產(chǎn)業(yè)的各種需求。

審核編輯：郭婷