小型化、智能化、高速微型工业连接器满足工业物联网要求

2022-10-14 09:40

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。

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 数据采集

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。

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。

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。