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      連接可靠的現(xiàn)場(chǎng)總線插接件

      2011年12月15日 00:12:25人氣:2298來(lái)源:蘇州捷士佳自動(dòng)化設(shè)備有限公司

      連接可靠的現(xiàn)場(chǎng)總線插接件
       

      連接可靠的現(xiàn)場(chǎng)總線插接件

      在當(dāng)今的產(chǎn)業(yè)通訊系統(tǒng)中,有現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)和產(chǎn)業(yè)以太網(wǎng)兩種方式可供選擇。無(wú)論是產(chǎn)業(yè)以太網(wǎng)還是現(xiàn)場(chǎng)總線,*對(duì)通訊系統(tǒng)有決定作用的是,敷設(shè)在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的電纜及導(dǎo)線的連接方案。

      產(chǎn)業(yè)通訊是經(jīng)常被要求在惡劣的環(huán)境中進(jìn)行的通訊。因此,用戶在選擇通訊系統(tǒng)元器件時(shí),除了要留意到數(shù)據(jù)傳遞方面的技術(shù)性要求之外,還要留意環(huán)境條件的影響。現(xiàn)場(chǎng)總線組織也對(duì)此做出了一些規(guī)定,例如在電氣控制柜內(nèi)及電氣控制柜外的有關(guān)規(guī)定。屏蔽電纜以及接地系統(tǒng)和電位平衡系統(tǒng)等,對(duì)網(wǎng)絡(luò)的可靠性有著重要的影響。正是基于這一原因,現(xiàn)場(chǎng)總線組織對(duì)系統(tǒng)中元器件的檢驗(yàn)和合適的電纜連接技術(shù)做出了相應(yīng)的規(guī)定,并制定了相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范。若沒(méi)有符合規(guī)定的電位平衡系統(tǒng),或者沒(méi)有公道的EMV電磁兼容性連接,操縱會(huì)產(chǎn)生意想不到的超高電壓情況,因此公道的光纖連接是非常有意義的事情。


      Phoenix Contact公司為用戶提供通過(guò)快速連接達(dá)到目的的產(chǎn)品

      現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中,在信號(hào)傳輸間隔范圍內(nèi)每一個(gè)接收器都能接收到每一次發(fā)送出來(lái)的信號(hào)。每一個(gè)收到信號(hào)的接收器都可以把信號(hào)通過(guò)并行電路傳遞給安裝在任意地點(diǎn)的信號(hào)接收器。發(fā)射的信號(hào)就是這樣向外傳遞,為了避免信號(hào)的“反射”,電纜的兩端必須各有一個(gè)終端電阻(圖1)。這種現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)要求采用的是線性拓?fù)浼夹g(shù)。Phoenix Contact公司為用戶提供的就有一種是通過(guò)快速連接達(dá)到目的的產(chǎn)品,它提供了能夠良好地與用戶的現(xiàn)場(chǎng)總線保持性能匹配的插接連接件。


      圖1 現(xiàn)場(chǎng)總線連接器利用一進(jìn)、一出兩個(gè)通道和可開(kāi)關(guān)控制的終端電阻,
      可構(gòu)成線性結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)

      M12連接器配置非常簡(jiǎn)單

      通常情況下,用戶都要求連接器帶有終端電阻,能夠有效防止電纜電阻不匹配所引起的信號(hào)反射。這樣,用戶在設(shè)備更換時(shí)只需更換一個(gè)開(kāi)關(guān)即可,無(wú)需再像以前那樣進(jìn)行費(fèi)時(shí)費(fèi)力的安裝。在現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的調(diào)整試運(yùn)行和故障查詢時(shí),總線也能夠系統(tǒng)并逐步地進(jìn)行接通和斷開(kāi)。此時(shí),預(yù)制好的電纜對(duì)于簡(jiǎn)化整個(gè)調(diào)試和查找是非常有意義的:當(dāng)儀器帶有的三通分配器既有信號(hào)輸進(jìn)的電纜也有信號(hào)輸出的電纜時(shí),用戶可以在現(xiàn)場(chǎng)打開(kāi)包裝就地安裝。這種方便的電纜配置方式在M12連接器中是zui常見(jiàn)的。


      圖2 從固定到柔性的安裝,這就是新一代Terminal Outlets連接器

      而以太網(wǎng)基礎(chǔ)的系統(tǒng)則不同,它們采用的是電纜zui大長(zhǎng)度為100m的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊方式。這里,生產(chǎn)加工技術(shù)的自動(dòng)化與辦公室的通訊自動(dòng)化有著明顯的區(qū)別。在辦公自動(dòng)化中設(shè)備可以使用預(yù)制電纜,在生產(chǎn)自動(dòng)化中設(shè)備則必須現(xiàn)場(chǎng)配置電纜。無(wú)論用戶使用的是安裝在墻壁上的插座,還是儀器與儀器件的電纜直接連接,所有的電纜都必須在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)就地制作。為此,Phoenix Contact公司提供了大量的成套組件供選用,其能夠提供各種合適的解決方案。對(duì)于銅質(zhì)導(dǎo)線的安裝,RJ45、第二代M12 Quickon型連接器,以及全新Terminal Outlets是非常合適的連接元器件(圖2)。它們采用了快速連接技術(shù),使用戶能夠無(wú)需工具便可完成快速、經(jīng)濟(jì)和可靠的電氣連接(圖3)。其應(yīng)用范圍涵蓋了所有的以太網(wǎng)傳輸領(lǐng)域,從現(xiàn)場(chǎng)總線,例如Profinet現(xiàn)場(chǎng)總線和Ethernet/IP現(xiàn)場(chǎng)總線,直至千兆級(jí)的以太網(wǎng)。


      圖3 按進(jìn)電纜芯、剪斷,且蓋好防護(hù)蓋:無(wú)論是RJ45還是M12連接器,
      它們都能夠?qū)崿F(xiàn)快速且可靠的安裝

      能承受惡劣工況的現(xiàn)場(chǎng)總線

      可以這樣說(shuō),所有可行的系統(tǒng)都可以使用LWL光纖電纜。根據(jù)間隔的不同,LWL光纖電纜中使用的纖維種類也不同,例如Ob GOF、PCF或POF。同時(shí),適用于不同電纜的連接器品種規(guī)格也是*;并且,它們承受機(jī)械負(fù)載的能力也都大有進(jìn)步。振動(dòng)、抖動(dòng)和不同的溫度,都可引起電纜徑向和軸向的光學(xué)位移。這些都要求插接連接器有著更高的光纖緩沖性能,而這將會(huì)帶來(lái)所傳遞的光功率下降,或者沒(méi)有光學(xué)信號(hào)傳輸?shù)目赡苄浴?


      圖4 SCRJ連接器有兩種類型:無(wú)保護(hù)套和有保護(hù)套

      由Phoenix Contact公司研發(fā)生產(chǎn)、結(jié)構(gòu)非常堅(jiān)固的SCRJ連接器(圖4),能夠勝任在產(chǎn)業(yè)企業(yè)惡劣的生產(chǎn)環(huán)境中工作。其緊湊的結(jié)構(gòu)能夠毫無(wú)題目地集成到開(kāi)關(guān)控制設(shè)備和儀器中,適用于各種光纖類型,可靠而迅速的開(kāi)關(guān)方式使設(shè)備在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的安裝使用更加簡(jiǎn)單。例如,用POF光纖能夠在簡(jiǎn)單的所謂“Cut-Tools”的幫助下完成在SCRJ連接器中的連接,無(wú)需長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行拋光。另外,在調(diào)整試車和故障診斷時(shí),標(biāo)準(zhǔn)化的SCRJ比應(yīng)用廣泛的SC連接器有著更好的兼容性。

      超越一般電纜的界限

      一般來(lái)講,結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的電纜對(duì)機(jī)床和設(shè)備制造的靈活性沒(méi)有影響?,F(xiàn)場(chǎng)總線組織克服了一般電纜的界限,完成了全新創(chuàng)舉。例如,Profinet現(xiàn)場(chǎng)總線實(shí)現(xiàn)了靈活的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)技術(shù),完成了各個(gè)主動(dòng)式現(xiàn)場(chǎng)總線儀器設(shè)備之間電纜連接的簡(jiǎn)化。只需遵循簡(jiǎn)單的規(guī)則就可以構(gòu)建一個(gè)網(wǎng)絡(luò),無(wú)需復(fù)雜的設(shè)計(jì)計(jì)算。一條長(zhǎng)度為100m的通道即可由預(yù)制電纜來(lái)連接,也可由非預(yù)制電纜來(lái)連接,或者按照任意的組合共同構(gòu)成一條通道。通訊通道中的連接器是多種多樣的,簡(jiǎn)化了現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)計(jì)模式,首先使用一個(gè)導(dǎo)線橫截面積比較大的電纜(美國(guó)線規(guī)AWG 22號(hào)粗細(xì)的電纜),與傳統(tǒng)的八芯雙絞線電纜相比較,這種新型的Profinet電纜采用了結(jié)構(gòu)優(yōu)化的扭絞四芯電纜:內(nèi)部的四股絞線都扭絞在了一起。為了保障不受干擾,所有電纜都帶有屏蔽,并與Profinet現(xiàn)場(chǎng)總線定義的連接器保持*的性能匹配。(end)
       
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