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单对以太网:工业生产RJ45的结束?

发布日期:2019-09-10 18:31:57
        物联网(IIoT)和工业生产4.0等新趋势已经促进工控自动化和智能工厂层面富裕联接的新规范。将物联网运用到工业生产自然环境,在其中的控制器连接点不用很大的输出功率或网络带宽,但必须靠谱、高效率的通讯。互连加工厂中的工业生产4.0运用还必须迅速、靠谱的传送——在一些状况需要贴近即时通讯,或是最少在要求的时间窗口内确保传送。
     另外发展趋势是以太网协议书正拓展到新的主要用途,比如运送(列车、有轨电车和飞机场)。汽车制造业早已决策应用以太网来取代中旧的控制板内网(CAN)系统总线系统软件,这类技术性能够 为高級驾驶辅助系统(ADAS)和信息内容车载多媒体出示更高的统计数据速度。在这类规定严苛的运用中,单对以太网(SPE)仅应用两只双绞铜心线,就能够 以与CAN电缆线相仿的净重出示需要的统计数据速度。
当代互连加工厂的要求及其新运用选用以太网的发展趋势都表明,单对双绞线以太网会变成将来工业生产通讯运用的关键竞争对手。
“不管从经济发展還是技术性角度观察,单对以太网都必备条件,能够 把全部机器设备集成化到智能化互联网中。”——ERIC LEIJTENS,TE CONNECTIVITY
      因为单对以太网仅应用二根电缆线,因而其走线简易、划算、很轻且便于安裝。尽管在范畴和统计数据速度中间存有不错,但小车久已应用这类物质保持了达到1Gbps的统计数据速度,而这对大部分工业生产运用而言早已充足。
“过去的30年里,以太网的发展趋势始终致力于人和人之间的联接,而针对SPE而言,以太网的开发设计也初次将重中之重放到了联接天地万物上。”泰科电子(TE Connectivity)全世界产品经营执行官兼经理Eric Leijtens表达——这儿,他指的是必须中小型轻巧走线的低统计数据速度运用。“企业连接点低成本、便于安裝、走线灵便(仅应用二根电缆线)、能够 以较低网络带宽保持较长通讯间距,是该技术性的显著优点。因而,不论是从经济发展還是技术性视角而言,它常有标准将全部机器设备集成化到智能化互联网中。”
      针对集成化工业生产运用而言,选用以太网技术性可保持从云空间始终到控制器连接点的应用场景互联网协议(IP)的端到端通讯。从长久看来,这类单一化协议书能够 替代或最少能够 精减当今再用的一些现场总线协议书。刹车应用场景规范的协议书可提升互操作性,那样就已不必须将時间奢侈浪费在不一样机器设备不一样协议书的变换上。以太网可以简单化机器设备的基本参数、复位及其程序编写。
    “SPE已经运送等与智能工厂邻近的制造行业中遭受热烈欢迎。”Leijtens强调,“该技术性在这种制造行业获得丰硕成果,这将保证其在将来很多年内都可以应用。因而,该技术性对工业生产销售市场很更有意义。这项技术可用以联接自动化技术金字塔式的最下边多层。人们预估将它运用于边缘计算及其别的特殊运用将会从这当中获得许多益处。”
以太网根据单对双绞线为工业生产运用出示简易、精巧、轻巧的联接解决方法。
浩亭(Harting)的商品与运用主管Kevin Canham也留意到SPE在自动化控制中的必要性,她说它已经这一行业“有目的性地再次发展趋势”。他填补说,该技术性简易实用,在净重、室内空间规定和安裝劳动量上都可以保持相对减少,这说明它将在自动化控制、铁路线制造行业及其全部制造行业内保持普及化。
      现阶段,单对以太网在小车运用中的应用包含2个版本号。针对小汽车而言,选用非屏蔽双绞线(UTP)电缆线保持100Base-T1传送能够 缓解净重——范畴达到15m(IEEE 802.3bw有要求)。针对货车和公交车而言,电磁兼容测试性(EMC)自然环境更为严苛,在那样的自然环境下,业内是应用屏蔽双绞线(STP)电缆线来保持1000Base-T1传送,其范畴达到40m(IEEE 802.3bp)。
工业生产运用会应用新的变体——10Base-T1(10Mbps)。IEEE 802.3cg协作组也在开发设计二种版本号:10Base-T1S的范畴为15米,10Base-T1L的范畴为1000米。以便保持更长的范畴,能够 选用较低的頻率来减少衰减系数——T1L应用20MHz收发器,而T1S则应用200MHz。二者都将出示手机充电线供电系统(PoDL)作用(IEEE 802.3bu)。

     将Harting T1相互配合面与各种各样射频连接器机壳相互配合应用,能够 考虑不一样的运用规定。
与一切新技术应用相同,它必须开发设计包含物理层(PHY)集成ic、电缆线、射频连接器和检测解决方法以内的新生态体系。现阶段,国际电工委员会(IEC)并未射频连接器进行多次全球性的挑选全过程,对于10Base-T1明确了二种相互配合面(mating face)设计构思。第一类是应用场景康普(CommScope)企业的设计构思,用以楼宇自动化运用(IEC 63171-1有要求)。第二类是对于工业生产运用,依据的是Harting的提议(IEC 63171-6)。
规范面
      为工业生产运用挑选的相互配合面是应用场景Harting T1设计构思。“从定义上看,Harting T1工业连接器是对于更高带宽(统计数据速度从10Mbps到千兆SPE)及其集成化工业生产中的苛刻工业生产自然环境而设计构思。”Canham表达,“换句话说,它能够 为全部IIoT生态体系出示必需的基础设施建设,并出示全套解决方法,以保持与云或与边缘计算机器设备的联接。”
    新的工业连接器与小车SPE射频连接器有挺大不一样。“尽管相互配合面类似,但Harting设计产品更为牢固,适用工业生产自然环境。”Canham说,“它具备由不锈钢板做成的金属材料锁住系统软件。而小车自然环境中的规定沒有那麼严苛,因而更常见的是磨擦锁住或塑胶闩锁。那样在小车烧录时也可保持成本费减少。”
适用MICE1(IP20)自然环境的Harting T1 SPE射频连接器和电源插座
      Harting的双脚位SPE相互配合面设计构思能够 集成化到一连串MICE等級的射频连接器中(MICE指的是抗机械设备冲击性/抗振性、IP安全防护、耐溶剂浸蚀和EMC兼容模式)。MICE 1级相匹配IP20,适用规范工作环境;MICE 2适用牢固构件,若为加工厂生产车间出示附加维护;MICE 3是最大等級,就是指朝向室外运用和极端工业生产自然环境的全维护式射频连接器。
    “从IP20到IP65/67环境保护运用,Harting的SPE相互配合联接系统软件可插进各种各样射频连接器机壳。”Canham表达,“这类设计构思可集成化到现如今自动化技术销售市场中的常见插口,比如M8和M12规格型号。针对最大的MICE等級,相互配合面能够 集成化到M8或M12密封式商品中。未来,他们将以M8/M12插下锁紧版本号交货,便于提升联接速率。”
射频连接器供应链管理
      尽管Harting已经开发设计用以工业生产SPE的产品组合策略,但T1相互配合面设计构思的专利权确是完全免费出示,那样,别的企业就能够 刚开始设计构思自身的适配射频连接器。每个企业依然能够 依据自身的自主创新,比如电缆线和射频连接器中间的联接及其射频连接器机壳,来区别其商品。那样就可保持包含不一样速率、一致性、牢固性、规格和成本费挑选的商品生态体系。
Harting早已公布与TE Connectivity和Hirose宣布协作。
Harting早已公布与TE和广濑(Hirose)宣布协作。
    “TE在SPE层面颇行之有效,向销售市场发布解决方法现有4年時间,人们见到SPE在很多不一样运用之中常有应用。”TE的Leijtens表达,“TE的工业生产SPE射频连接器符合实际IEC 63171-6规范,可与SPE生态体系中的元器件无缝拼接合作,为之物联网出示基础设施建设。IEC规范为IP20和IP67自然环境出示了灵便解决方法,比如具备不一样的供电系统挑选。该系统软件可依据不一样的运用要求开展灵便拓展。”
TE的设计构思两者之间小车SPE射频连接器是不是有一切共同之处?
      “TE的工业生产SPE射频连接器可共享资源同样的TE技术性,出示相近的可信性和特性等級。”Leijtens说,“他们适用于机器设备到机器设备的联接,而且在联接技术性和开关电源解决方法层面具备协调能力。”
RJ45未日已到?
      单对以太网的出現是不是意味着规范工业生产RJ45射频连接器将要结束?朝向多对以太网通讯的8P8C重载连接器具备防潮、防污和隔振作用,并具备不一样的封裝,可融入一切总数的工业生产运用。
TE的Leijtens不觉得这类时兴的射频连接器会立刻结束。“单对以太网的益处关键是在自动化技术金字塔式的较低层次,即便在最极端的自然环境中也可以保持便于安裝、中小型和十分靠谱的联接。”他表达,“殊不知,尤其自动化技术金字塔式的较高层次人才,RJ45将会再次应用。统计数据聚合物必须出示很大网络带宽,特别是在是在与公司資源整体规划和制造执行系统连接时更是如此。”
      Harting的Canham却觉得,工业生产RJ45最后有将会结束,可是假如真产生这样的事情,那都是在很远的某一那时候。
“工业领域始终在向更小容积、更性价比高、重量轻净重的设计构思方位发展趋势。”Canham表达,“SPE射频连接器能够 出示与RJ45相近的特性特点,而假如集成ic生产商加快合理布局,如同在汽车制造业相同,它很将会遭受工业领域热烈欢迎。”
 
 

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