本文來(lái)自微信公眾號(hào)“電子發(fā)燒友網(wǎng)”，作者/李寧遠(yuǎn)。
現(xiàn)在的工業(yè)場(chǎng)景，各類(lèi)先進(jìn)的傳感功能和控制功能層出不窮，這背后是大量的數(shù)據(jù)積累與處理，現(xiàn)在如何在工業(yè)應(yīng)用中提高自動(dòng)化效率成了重中之重。在其中，連接是不可忽視的重要一環(huán)。
數(shù)據(jù)需要通過(guò)連接在整個(gè)工業(yè)系統(tǒng)中流轉(zhuǎn)，現(xiàn)在有有線(xiàn)連接無(wú)線(xiàn)連接各種連接方式，但本質(zhì)上都是在力爭(zhēng)通過(guò)眾多低延時(shí)的連接將這些數(shù)據(jù)高效地傳輸?shù)侥康牡亍?/p>
以太網(wǎng)的工業(yè)轉(zhuǎn)型
在工業(yè)現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景里各種系統(tǒng)、協(xié)議種類(lèi)繁多，一系列的傳統(tǒng)網(wǎng)關(guān)多到數(shù)不勝數(shù)用以傳輸轉(zhuǎn)換整個(gè)流程的數(shù)據(jù)。以太網(wǎng)在工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)中比重越來(lái)越大，越來(lái)越多的工業(yè)系統(tǒng)采用這種連接來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)集成、同步、互聯(lián)。
以太網(wǎng)作為應(yīng)用最廣泛的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在工業(yè)領(lǐng)域也已經(jīng)滲透很多年，聯(lián)入工業(yè)以太網(wǎng)的任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)上就能瀏覽工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)“控管一體化”，這是其他任何一種現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)都無(wú)法比擬的。
通信速度和通信距離兩項(xiàng)基礎(chǔ)硬指標(biāo)，工業(yè)以太網(wǎng)都足夠優(yōu)秀，更重要的是，工業(yè)以太網(wǎng)可以提供確定性時(shí)序，甚至可以說(shuō)是實(shí)時(shí)時(shí)序。標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)是不具備此功能的，在涉及繁多運(yùn)動(dòng)控制，需要準(zhǔn)確時(shí)間戳的場(chǎng)景里，確定性時(shí)序?qū)τ谏a(chǎn)節(jié)拍的控制是至關(guān)重要的，工業(yè)以太網(wǎng)提供了此類(lèi)支持。
如果想要進(jìn)一步保證收集的信息能及時(shí)地進(jìn)行交換，還可以使用單對(duì)以太網(wǎng)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)預(yù)期的連接系統(tǒng)，高速度連接還能進(jìn)行雙向通信，確保了工業(yè)自動(dòng)化在各方面的應(yīng)用上能經(jīng)濟(jì)高效地使用以太網(wǎng)。
雖然工業(yè)以太網(wǎng)本身的性能相當(dāng)優(yōu)秀，但是其優(yōu)劣還是很大程度上受到其連接組件的影響。工業(yè)環(huán)境的惡劣程度遠(yuǎn)超普通的連接器工業(yè)環(huán)境，這些惡劣的地方包括但不限于濕度、溫度、振動(dòng)以及電磁干擾（EMI）上，沒(méi)有可靠的連接組件，工業(yè)以太網(wǎng)無(wú)法串聯(lián)起整個(gè)系統(tǒng)。
為工業(yè)以太網(wǎng)提供可靠的連接
隨著工業(yè)以太網(wǎng)的新發(fā)展，傳感器和執(zhí)行器連接數(shù)量的繼續(xù)增加，強(qiáng)大的工業(yè)以太網(wǎng)在應(yīng)用和部署上并沒(méi)有想象中一帆風(fēng)順。新連接需求要求更小的連接器尺寸，更高的可靠性以及更低的延遲，這些要求給工業(yè)以太網(wǎng)用連接器提出了不少挑戰(zhàn)。
最傳統(tǒng)最為人熟知的肯定是RJ45連接器，它的耐用性、多功能性以及傳輸性已經(jīng)在工業(yè)應(yīng)用中久經(jīng)考驗(yàn)。當(dāng)然，為了適應(yīng)工業(yè)以太網(wǎng)的快速發(fā)展，RJ45連接器也經(jīng)歷了不少更新和升級(jí)。
比如TE的工業(yè)RJ45連接器由各種外形規(guī)格的RJ45插孔、以太網(wǎng)磁體和可現(xiàn)場(chǎng)安裝的電纜連接器組成，還支持各種以太網(wǎng)供電，能夠提供穩(wěn)定可靠的通訊。使用三線(xiàn)扼流圈，實(shí)現(xiàn)PoE和信號(hào)之間的無(wú)干擾，提供出色的信號(hào)完整性，可防止飽和，減少了傳輸錯(cuò)誤。
浩亭的新型RJ Industrial也非常堅(jiān)固可靠，并且在Multifeature版中配有集成切割工具，能夠?qū)崿F(xiàn)快速輕松地組裝，在安裝以太網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施時(shí)，可以節(jié)省多達(dá)25%的時(shí)間，同時(shí)兼容多種PoE。
為了契合小型化連接的發(fā)展趨勢(shì)，TE推的Mini I/O連接器尺寸只有傳統(tǒng)RJ45插頭的四分之一，并通過(guò)信號(hào)路徑設(shè)計(jì)優(yōu)化了EMI和信號(hào)完整性，整體緊湊的設(shè)計(jì)保證了穩(wěn)定的連接，能減少不必要的間接通信損失。
浩亭則推出了ix Industrial，與RJ45相比，ix Industrial設(shè)備尺寸減小了70%，能夠?yàn)榍д滓蕴W(wǎng)提供完美的標(biāo)準(zhǔn)化接口，出色的屏蔽、穩(wěn)健性和良好的性能結(jié)合在一起，并提供高達(dá)10 Gbit/s的傳輸速度，很契合微型以太網(wǎng)連接。
小結(jié)
可以說(shuō)工業(yè)生產(chǎn)力的提高需要更多的數(shù)據(jù)傳輸以太網(wǎng)接口無(wú)縫連接，未來(lái)工業(yè)場(chǎng)景還會(huì)有更多以太網(wǎng)的應(yīng)用，為了給工業(yè)自動(dòng)化帶來(lái)無(wú)縫互聯(lián)的未來(lái)，以太網(wǎng)連接器也在不斷減小尺寸、增強(qiáng)可靠性并提供強(qiáng)大的傳輸能力。
