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【工业以太网】工业以太网连接器集锦

时间: 2021-11-15
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【工业以太网】工业以太网连接器集锦

在过去的十年中,我们听到了很多物联网(IoT)相关信息,由传感器技术驱动的联网设备和集成系统的数量不断增加,以及传统的专有和模拟设备向基于IP的通信转变。虽然IoT这一术语现在似乎有点过时了,但随着类似的技术进步正在工业领域悄然发生,术语IIoT(工业物联网)正变得越来越流行,相较于传统的现场总线协议,工业以太网在市场占有率方面已向前。


IIoT汇集了一系列通过通用以太网协议进行通信的工业设备,支持跨多个工业系统的信息共享——从机器上的I/O模块到可编程逻辑控制器(PLC),乃至分析和管理所有信息的系统。在这种环境下,连接器需要承受更为苛刻的机械因素影响(振动、作用力和冲击),潜在的进入(灰尘和液体),气候和化学物质(温度、辐射和污染物)以及电磁干扰——这些因素决定了基于标准的M.I.C.E.参数,用于对工业网络中的组件进行分类。


工业以太网连接器需要满足更严格的M.I.C.E.参数要求,可用的几种类型的连接器可能会造成一些混淆和困惑——从工业级RJ-45连接器和工厂自动化应用中普遍使用的所有M系列锁定螺纹连接器,到用于新兴的工业以太网应用中的传感器和设备级别的新型紧凑型设计。因此,我们认为也许有必要综合介绍一下工业连接器。


鲜为人知的M系列连接器

【工业以太网】工业以太网连接器集锦

具有不同针数的M系列连接器适用于工业环境中的各种信号和电源应用。针数较少的连接器通常用于传统的非以太网应用,例如现场总线和Profibus。为了支持工业以太网,对于速度较低的100Mbps和1000 Mbps应用,至少需要4根导线;对于更高的10 Gbps速度,至少需要8根导线。


我们不会花费大量时间来介绍这些连接器,因为该连接器具有多种类型,需要根据特定的设备和应用来选用。例如,小型M5连接器适用于狭窄空间内的微型传感器,如车辆控制系统、机械臂、自动化摄像头以及其他设备。还有其他几种类型的M系列连接器,例如M16、M17、M23、M40和M58等。

工业以太网中使用的M系列连接器

【工业以太网】工业以太网连接器集锦

对于工业以太网来说,M12和M8连接器是迄今为止工业控制系统中常见和普遍采用的连接器。它们有以太网所需的针数,4针或8针,并且可与双绞线线缆(从5e类到完全屏蔽的7A类)一起使用。


让人困惑之处在于编码。M12连接器通常编码为A、B、C、D或X。A编码M12连接器主要用于传感器和执行器,可支持1 Gbps以太网;B编码连接器适用于Profibus应用;C编码连接器适用于交流电源。对于工业以太网,4针D编码连接器可支持100 Mbps以太网,但具有出色屏蔽性能的8针X编码连接器正在日益普及,因为当与6A或高等级的布线一起使用时,它们可支持高达10 Gbps的高速以太网。而对于PoE来说,4针M12可支持Type 1 PoE,而Type 2及高类型则需要8针M12连接器。顺便提一下,福禄克网络提供D编码和X编码的M12测试适配器。


M8连接器主要用于工业传感器,是M12的“亲戚”,只是体积较小(约小30%),使其成为支持小型传感器设备和紧凑应用空间的理想之选。与M12一样,M8连接器同样采用4针D编码连接器进行编码,支持100 Mbps和Type 1 PoE,8针版本支持高达10 Gbps和Type 2及更高PoE。


尽管RJ-45连接器是以太网的事实接口,并且在恶劣环境下有加固版本可用,但M12和M8锁定型连接器由于被固定在适当位置,因此更加耐用,并且其设计得更好,可应对工业设备的持续振动。然而M8至RJ45以及M12至RJ45线缆组件非常常见,只需要将线缆的一端连接到机器即可。

【工业以太网】工业以太网连接器集锦

Hirose和Harting合作开发的iX工业接口是一种支持高速以太网的新型4对线小型化连接器,与传统的RJ45相比,其尺寸缩小了70%,而且更加坚固。iX接口具有6A类性能,非常适合视觉传感器和小型控制器,可支持高达10 Gbps的以太网和PoE,并且在许多情况下将取代M8连接器。


其他正在开发之中的新型连接器包括单对以太网(SPE)连接器,支持低速设备至设备通信(100/1000BASE-T1和10BASE-T1S/T1L)和现场/IO级别的数据线供电(PoDL),从而实现端对端工业以太网系统。


对于工业环境中的SPE,TIA和ISO/IEC标准化组织选择了由Harting开发的连接器设计。对于办公环境,他们采用康普和泛达的办公级SPE连接器设计,即LC型SPE连接器,因为其有与LC型光纤连接器相似的尺寸和形状。

随时待命

【工业以太网】工业以太网连接器集锦

福禄克网络一如既往,始终紧跟新技术步伐,在为工业以太网连接器提供测试接口方面福禄克与Harting和Hirose合作,现已为其DSX CableAnalyzer™系列网络布线认证工具提供了iX适配器。





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