连接可靠的现场总线插接件泵体

连接可靠的现场总线插接件

连接可靠的现场总线插接件 2011年12月12日 来源： 在当今的工业通信系统中，有现场总线系统和工业以太网两种方式可供选择。无论是工业以太网还是现场总线，最终对通信系统有决定作用的是，敷设在生产现场的电缆及导线的连接方案。工业通信是经常被要求在恶劣的环境中进行的通信联系。因此，用户在选择通信系统元器件时，除了要注意到数据传递方面的技术性要求之外，还要注意环境条件的影响。现场总线组织也对此做出了一些规定，例如在电气控制柜内及电气控制柜外的有关规定。屏蔽电缆以及接地系统和电位平衡系统等，对网络的可靠性有着重要的影响。正是基于这一原因，现场总线组织对系统中元器件的检验和合适的电缆连接技术做出了相应的规定，并制定了相应的技术规范。若没有符合规定的电位平衡系统，或者没有合理的EMV电磁兼容性连接，操作会产生意想不到的超高电压情况，因此合理的光纤连接是非常有意义的事情。

Phoenix Contact公司为用户提供通过快速连接达到目的的产品

现场总线系统中，在信号传输距离范围内每一个接收器都能接收到每一次发送出来的信号。每一个收到信号的接收器都可以把信号通过并行电路传递给安装在任意地点的信号接收器。发射的信号就是这样向外传递，为了避免信号的“反射”，电缆的两端必须各有一个终端电阻（图1）。这种现场总线系统要求采用的是线性拓扑技术。Phoenix Contact公司为用户提供的就有一种是通过快速连接达到目的的产品，它提供了能够良好地与用户的现场总线保持性能匹配的插接连接件。

图1 现场总线连接器利用一进、一出两个通道和可开关控制的终端电阻，可构成线性结构的网络

M12连接器配置非常简单通常情况下，用户都要求连接器带有终端电阻，能够有效防止电缆电阻不匹配所引起的信号反射。这样，用户在设备更换时只需更换一个开关即可，无需再像以前那样进行费时费力的安装。在现场总线系统的调整试运行和故障查询时，总线也能够系统并逐步地进行接通和断开。此时，预制好的电缆对于简化整个调试和查找是非常有意义的：当仪器带有的三通分配器既有信号输入的电缆也有信号输出的电缆时，用户可以在现场打开包装就地安装。这种方便的电缆配置方式在M12连接器中是最常见的。

图2 从固定到柔性的安装，这就是新一代Terminal Outlets连接器

而以太网基础的系统则不同，它们采用的是电缆最大长度为100m的点对点通信方式。这里，生产加工技术的自动化与办公室的通信自动化有着明显的区别。在办公自动化中设备可以使用预制电缆，在生产自动化中设备则必须现场配置电缆。无论用户使用的是安装在墙壁上的插座，还是仪器与仪器件的电缆直接连接，所有的电缆都必须在生产现场就地制作。为此，Phoenix Contact公司提供了大量的成套组件供选用，其能够提供各种合适的解决方案。对于铜质导线的安装，RJ45、第二代M12 Quickon型连接器，以及全新Terminal Outlets是非常合适的连接元器件（图2）。它们采用了快速连接技术，使用户能够无需专用工具便可完成快速、经济和可靠的电气连接（图3）。其应用范围涵盖了所有的以太网传输领域，从现场总线，例如Profinet现场总线和Ethernet/IP现场总线，直至千兆级的以太网。

图3 按入电缆芯、剪断，且盖好防护盖：无论是RJ45还是M12连接器，它们都能够实现快速且可靠的安装

能承受恶劣工况的现场总线可以这样说，所有可行的系统都可以使用LWL光纤电缆。根据距离的不同，LWL光纤电缆中使用的纤维种类也不同，例如Ob GOF、PCF或POF。同时，适用于不同电缆的连接器品种规格也是应有尽有；并且，它们承受机械负载的能力也都大有提高。振动、抖动和不同的温度，都可引起电缆径向和轴向的光学位移。这些都要求插接连接器有着更高的光纤缓冲性能，而这将会带来所传递的光功率下降，或者没有光学信号传输的可能性。

图4 SCRJ连接器有两种类型：无保护套和有保护套

由Phoenix Contact公司研发生产、结构非常坚固的SCRJ连接器（图4），能够胜任在工业企业恶劣的生产环境中工作。其紧凑的结构能够毫无问题地集成到开关控制设备和仪器中，适用于各种光纤类型，可靠而迅速的开关方式使设备在生产现场的安装使用更加简单。例如，用POF光纤能够在简单的所谓“Cut-Tools”的帮助下完成在SCRJ连接器中的连接，无需长时间进行抛光。另外，在调整试车和故障诊断时，标准化的SCRJ比应用广泛的SC连接器有着更好的兼容性。超越一般电缆的界限一般来讲，结构化设计的电缆对机床和设备制造的灵活性没有影响。现场总线组织克服了一般电缆的界限，完成了全新创举。例如，Profinet现场总线实现了灵活的拓扑网络技术，完成了各个主动式现场总线仪器设备之间电缆连接的简化。只需遵循简单的规则就可以构建一个网络，无需复杂的设计计算。一条长度为100m的通道即可由预制电缆来连接，也可由非预制电缆来连接，或者按照任意的组合共同构成一条通道。通信通道中的连接器是多种多样的，简化了现场总线设计模式，首先使用一个导线横截面积比较大的电缆（美国线规AWG 22号粗细的电缆），与传统的八芯双绞线电缆相比较，这种新型的Profinet电缆采用了结构优化的扭绞四芯电缆：内部的四股绞线都扭绞在了一起。为了保障不受干扰，所有电缆都带有屏蔽，并与Profinet现场总线定义的连接器保持最佳的性能匹配。(end)

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