隨著自動化在現代制造業中越來越普遍，對工廠自動化高速網絡的需求正在上升。為這些惡劣環境選擇正確的連接器至關重要。
連接設備的組件或技術，如傳感器、執行器、控制器和機器人技術，可以實現無縫通信。包括Wi-Fi和蜂窩網絡在內的無線網絡在高速網絡方面也越來越受歡迎。為這些網絡選擇正確的連接器對于確保最佳性能、可靠性和可伸縮性至關重要。
當今的網絡速度與早期RS-232串行通信的1.492 Kb/s速度，甚至是流行的Mb/s和Modbus協議使用的RS-485的10 Mb/s相差甚遠。今天無處不在的以太網協議是大多數網絡的選擇。它主要部署在100 Mb/s的帶寬下，但對實時、低延遲通信的需求不斷增加。機器視覺的增長，正將以太網網絡推高到10 Gb/s或更高。
工廠自動化
最常見的工廠自動化，最流行的有線網絡連接器類型，以及在選擇連接器時重要的參數是我們首先要確定的。
裝配生產線：在裝配線應用中，機器人系統和控制器之間的高速通信對于保持效率和減少生產時間至關重要。
物料處理：自動化物料處理系統，如輸送機、自動引導車輛(AGVs)和自動存儲和檢索系統(AS/RS)，需要機械堅固的連接器，可以承受惡劣環境，包括振動、灰塵和水分的影響。
機器視覺：機器視覺系統，包括攝像機、傳感器和圖像處理設備，需要支持高速、高帶寬的數據傳輸，并提供可靠的、無干擾的連接。
過程控制：在過程控制應用中，連接器可能暴露在高溫、腐蝕性化學物質和高電噪音水平下，同時要保證傳感器、致動器和控制器之間的可靠通信。
為高速工廠自動化網絡選擇連接器時要考慮的因素：
帶寬和數據速率：連接器必須支持應用所需的帶寬和數據速率。在大多數情況下，這些都是由設計連接器的網絡標準來定義的。例如，RJ45以太網連接器經常在工業網絡中使用，其帶寬高達10 Gb/s，相當于1.25 Gb/s的數據速率。網絡規范還包括傳輸距離。
以太網網絡通過有線和光纖電纜運行
電氣規格：包括導體的數量、電壓和額定電流，以及接觸電阻。較低的接觸電阻確保數據連接更好的信號完整性，并減少功耗。接觸電鍍材料對性能和連接器的環境公差都有顯著影響。如果涉及到高密度、高速的互連，例如在背板上，插入損耗和串擾性能也可能是重要的連接器選擇標準。
環境電阻性：連接器應能夠承受應用的環境條件。規格包括連接器可靠性能、耐濕度和接觸化學品或污染物的溫度范圍。具有防止灰塵、水和其它污染物的IP保護等級。IP69K是最高的IP標準。連接器外殼材料也需要考慮到惡劣的操作環境。
EMC/EMI：電磁兼容性(EMC)和電磁干擾(EMI)在工業應用中通常是重要的考慮因素，尤其是因為來自開關模式電源、電機、微處理器時鐘，甚至LED照明的潛在干擾。每一個導體都是一種天線，包括PCB的電路。特別是對于高速電路，需要考慮連接器內的屏蔽和接地安排。集成了EMC抑制組件的版本可能有助于降低系統設計的復雜性和印刷電路板的尺寸。
機械魯棒性：連接器應能夠承受應用的物理要求，如振動、沖擊和機械應力。這在材料處理和過程控制應用中尤其重要，因為連接器會承受惡劣環境和大量使用。在連接器頻繁插入和抽出的應用中，連接器能夠承受的配合周期數、插入和抽出力以及電纜的保持力尤為重要。
端子類型：電線連接器具有各種端子類型，包括焊料、壓接件和絕緣位移連接器(IDC)。終端類型的選擇取決于諸如安裝的方便性、可靠性和維護要求等因素。當光纖用于網絡基礎設施時，可以將這些光纖與連接器連接在一起。
尺寸和外形因素：連接器應足夠緊湊，可以適應可用的空間，并應易于安裝和維護。在某些應用中，可能需要低輪廓連接器或直角設計的連接器，以適應緊密的空間。
標準符合性：連接器符合相關的行業標準，如ISO、IEC或ANSI，確保在工廠自動化網絡內的兼容性和性能。
安全和法規認證：連接器遵守安全和環境法規，如RoHS、UL或CE，對于某些應用可能是至關重要的。
工廠自動化網絡中最常見的連接器
RJ45： RJ45連接器是基于以太網的通信網絡中使用最廣泛的連接器，這是主導工廠自動化系統的協議。這些8針連接器，通常用于連接設備，如可編程邏輯控制器(plc)、人機接口(HMIs)和工業計算機等。為了消除單獨的直流電源供應的需要，POE(以太網電源)RJ45連接器已經成為許多應用中的流行選擇。在工廠自動化中，以太網的使用速度從100 Mb/s到10 Gb/s，但這一速度正在增加。RJ45連接器有多種格式，包括具有減輕EMI集成組件的版本。
M12X和RJ45連接器是在工廠中流行的有線以太網連接，但圓形連接器更堅固，并有各種IP評級。
M12： M12連接器是帶有12 mm鎖定螺紋的圓形組件，專為惡劣工業環境而設計。它們有3、4、5、8和12 pin針的版本。M12連接器能防塵、防水和振動，能同時傳輸電力、數據和信號。它們根據引腳和外殼方式編碼名稱，標明每個版本最適合的應用，盡管這些都不是嚴格定義。例如：1 Gbit以太網和傳感器的A編碼;現場總線B編碼;交流電源C編碼;100 Mbit以太網D編碼;高功率(7 kW)AC的 K編碼;直流電源L編碼;10 Gbit以太網X編碼;用于連接直流電源和100 Mb/s的數據Y編碼。C編碼和A編碼正逐漸被S編碼和T編碼的版本所取代。
M8：也被稱為“納米M8連接器”，這些比M12類型更小，并有一個8毫米的鎖定螺紋。這些對于有空間約束或需要輕量級連接的應用是理想的。M8連接器經常用于工廠網絡中的傳感器和執行器連接。
工業USB：這些產品比標準的USB類型更堅固，具有ip67級密封，增強的EMI/RFI屏蔽性能，以及耐惡劣環境等功能。它們經常用于數據采集、機器視覺和自動化控制應用。
光纖
光纖連接器用于連接高速網絡中，提供了較高的數據傳輸速率和抗電磁干擾的性能。一些常見光纖連接器類型包括FC、LC、MPT/MPO(多光纖)、SC和ST連接器等。其中，LC(朗訊連接器)是目前使用最多的。光纖連接是需要遠程通信或抗EMI干擾應用的理想選擇，有些應用能夠以每秒超過1pb的速度傳輸數據。
光纖電纜和連接器在工廠提供高速和高抗電氣干擾，但比傳統的銅線和連接器更昂貴。
背板連接器
背板連接器用于電子模塊或子系統之間的高速通信鏈路。每個系列都有多種配置。它們被用在印刷電路板的邊緣，將它們插入基于機架的組件，并用于系統的各個部分之間的互連，有時從連接器到連接器，有時通過線束。最流行的工廠自動化類型包括DIN41612(基于DIN標準)、VME、CompactPCI、PC/104和PMC，以及其它類型等。
為高速工廠自動化網絡選擇正確的連接器類型對于確保設備和組件之間的可靠通信和數據傳輸至關重要。每種連接器類型都有自己的特性和優勢，滿足在環境抗性、數據傳輸速率和易于安裝等方面的不同要求。只有通過理解應用和規范，工程師和系統集成商才能在設計和實現低成本和可靠的高性能網絡時做出明智決策。 |
