考虑到它们对工业世界的重要性——提供电力、传输数据和在端点之间提供可靠的连接——电缆和连接器通常没有得到应有的关注。随着人们对工业4.0、数字双胞胎和其他先进自动化技术的关注越来越多,重要的是要认识到电缆和连接器是数字转型的交易支柱。没有它们什么都做不了——这包括依赖有线基础设施将数据无缝传输到网关进行无线传输的无线活动。
这就是为什么电缆和连接器的选择应该像更先进的技术一样受到严格的对待,这些技术往往会吸引我们更多的注意力。
电缆和连接器对行业数字化转型的重要性是这个市场的健康状况。盟军MarketResearch预计2020年至2027年,全球电缆和连接器市场的年复合增长率将达到8.3%。
公司高级业务发展经理Mike Berg表示,现在比以往任何时候都更重视电缆和连接器的选择,因为许多公司都处于需要升级电缆的位置泛达.“许多工厂的地板都安装了用于以太网的5级电缆。但那是很久以前的事了。网络连接的质量还达不到目前的标准。”现在,将控制网络连接到企业的需求推动了对高性能布线的需求。
物理因素
“当你在一个控制面板中有10或20个以太网连接设备时,你需要一个关于以太网电缆的全面设计和蓝图”,以考虑安全性和安全性,Berg说。
控制面板制造商在遵守安全要求方面非常勤奋,但随着连接的增加,“他们都在如何处理进入控制面板的通信电缆的增加方面遇到了一些困难。所以,这肯定是一个学习曲线。”
终端用户和面板制造商还需要考虑其电缆和连接器选择的长期可靠性和“未来证明”能力,以避免在一两年后升级。
在电缆和连接器决策中引起涟漪效应的另一个趋势是机械封装越来越小。华为信号部门高级产品经理丹尼尔•科赫(Daniel Koch)表示,这给原始设备制造商带来了一些具体问题莫仕.“这意味着我们必须处理的区域越来越小。我们不能再像以前那样随便拿东西然后把它们塞在一起了。对更小部件的需求是我们行业的一大驱动力。”
大多数终端用户在购买前需要可靠的合作伙伴(如系统集成商)的设计协助和材料选择建议。科赫说:“这种合作的价值在于,当你意识到有些东西行不通时,你不会感到‘哦,天哪’。“随着铜和其他电缆材料的价格飙升,值得信赖的顾问还可以帮助您降低成本,特别是在选择短期内节省资金但可能导致过早更换电缆或连接器的选择时。”
选择参数
影响电缆和连接器选择的因素有很多。这里有四个关键问题,以帮助您为您的应用程序选择正确的电缆和连接器:
- 检查组件媒体。从最基本的开始,比如:你需要连接哪些设备?伯格建议问一问:将使用哪些开关?将连接多少个设备?物联网(IoT)设备在发挥作用吗?摄像头呢?哪些网络协议,如以太网/ IP,Profinet使用CC-Link IE ?此外,请确保您的电缆和连接器选择与现有的终端匹配。其他需要考虑的问题包括使用铜线和两对或四对以太网电缆。
- 的位置。当你在购买电缆时,考虑一下它们的空间。您是从办公环境中进行路由吗?你有没有穿过楼层之间的隔水管?你不希望把电缆放进去,然后发现你穿过了一个静压箱或立管空间,需要把它拔出来。消防安全因素也很关键。如果电缆和连接器将在IT机柜中,使用通常可用的商用级以太网电缆就足够了。但是当你开始越来越接近机器级别时,你需要考虑电源的位置,你可能需要什么分离,以及你是否要使用电缆桥架。伯格建议确保选择适合应用的护套或绝缘电缆。然后再看网络系统的接地和bonding要求。
- 终止性能级别。伯格说,这个因素是噪声敏感性的关键。人们往往忽略了一个事实,即工业厂房地板上的许多铜以太网电缆容易受到电磁干扰噪声(EMI)的影响。最新的电缆——比如cat6、Cat6A和Cat8——对电磁干扰的影响要小得多。使用最新的版本将保护您的投资。伯格说:“这为你提供了最好的电缆安装寿命。”
- 恶劣的条件。一定要考虑冲击和振动、耐灰尘、温度阈值、冲刷区域、酸或油混合物的暴露和电磁噪声等因素。通常推荐的电缆和连接器选择方法称为MICE分析,该分析解决了可能影响电缆和连接器选择的机械、入口、气候/化学和EMI因素。
我们为不同的MICE环境中使用的电缆进行评级,Berg解释道。MICE分析可以帮助用户确定不同的电缆或连接器是否能够更好地在其工作环境中生存。它还有助于评估对维护计划的影响。
苛刻的条件也会对电缆和连接器提出特定的要求。例如,RJ45连接容易受到振动的影响,但M12连接器可以防止振动影响以太网连接。同样,当连接机械臂等高柔性设备时,您将需要高柔性电缆。最坚固的电缆类型被评为能够处理超过1000万次循环。“如果你在生产车间有某种类型的移动设备,每10秒就生产一个新部件,那么你很容易很快就能超过15,000次循环。因此,使用额定周期超过1000万次的电缆在该应用中非常有意义,”Berg说。