设备连接性的定义正是在此领域发挥着重要作用。在工业自动化系统中真正实现集成网络之前,必须先明确并解决与设备安装和连接性相关的问题。.

 

第一步是定义一个网络系统,以实现自动化系统中主要生命线(数据、信号、电源)的连接。400V 电源、通信和信号分配同等重要。
连接方式有两种:一种是使用预制组件在功能单元(例如机器)安装过程中预先组装;另一种是使用简单的快速连接技术在现场安装网络。无论采用哪种方式,安装方法都必须针对具体应用提供最佳解决方案。然而,无论采用哪种方式,都必须考虑集成的功能单元(自动化设备)。这些设备具有基于网络定义的特定接口。从功能和安装的角度来看,提供最佳解决方案取决于是否存在一个协调的网络、安装和设备连接系统。基于系统的方法有利于采用能够显著简化故障排除的设备连接策略。

哈廷设备连接:
工业电子领域所使用的设备种类繁多,因此可提供的设备连接解决方​​案也同样丰富。哈廷为工业电子市场提供各种标准的数据、信号和电源设备连接产品。哈廷的产品系列能够帮助客户快速便捷地安装大多数连接解决方​​案。
紧凑型设计、更高的设备性能以及以太网通信数据速率的不断提高等市场趋势,对接口提出了更高的要求。哈廷的设备连接策略体现了公司广泛的技术专长和经验,并提供了从系统角度解决连接问题的机会,能够随着客户期望和需求的不断变化,找到最佳解决方案。


MicroTCA™ 连接器最初应用于电信领域的板对板连接,如今已广泛应用于驱动和控制设备。最新一代 IP67 推拉式连接器则被应用于这两个市场领域的电缆对板连接解决方​​案。这印证了设备连接技术融合的趋势以及由此产生的协同效应,并对哈廷的市场地位产生了深远的影响。哈廷提供的不仅仅是设备连接器,而是包括连接器、预制单元和完整背板在内的全方位设备连接解决方​​案。.

 

哈廷:设计流程中的设备连接合作伙伴。
这些变化深刻影响着哈廷与其客户之间的合作关系。随着这种关系逐渐摆脱传统的客户/供应商模式,哈廷越来越多地参与到客户产品和生产系统的持续开发中。客户现在可以充分利用公司丰富的知识和经验。为了完善客户代表的服务,哈廷配备了设备级应用工程团队和高频 (HF) 专家团队,随时准备提供支持。哈廷还为客户提供 EMC 外壳技术、稳健的机械设计、高功率工程和安装方面的专业知识。在设计过程中,客户可以在经认证的实验室进行应用仿真。哈廷技术团队精通集成设备连接解决方​​案所需的所有核心技术,包括基于 SMT、SMC、THT 或压入式技术的 PCB 连接。


哈廷与用户团体合作开发设备连接解决方​​案,并将其纳入国际标准。设备制造商可自行决定哈廷参与设计过程的程度。哈廷可通过三种方式协助确定最佳设备连接方案:
设备制造商可在 DeviceCon 产品目录中查找合适的设备连接产品,并在哈廷应用支持服务的协助下负责设计;
设备制造商可定义接口规范,哈廷则协助其选择合适的设备连接产品;
设备制造商计划推出采用定制设备连接技术的新一代设备,双方可启动联合项目来定义新的设备连接解决方​​案。最终,双方将合作开发出适用于大规模生产的定制化且经济高效的解决方案。


在这三种方案中,只有最后一种将设计流程提升到了一个新的水平。哈廷与其客户之间的合作可以优化性能,并更好地发挥成本节约的潜力,尤其是在客户的开发阶段。设备连接是集成工业自动化解决方案的一部分,该方案包含三组主要需求:网络系统、工厂连接和设备连接。设备接口的工程需求源自网络系统。工厂需求取决于客户的应用。设备的电子元件和设计决定了集成方法。哈廷在三个层面参与设备连接概念的实施。结果证实了这种方法的价值。.

 

哈廷科技1_TIFF网络系统:
诸如PNO(PROFIBUS用户组织)之类的用户组创建了PROFINET等网络系统。这些组织定义了高频性能要求和连接接口。目前,系统中心型接口(而非通信接口)的发展趋势十分明显。

PROFINET现已定义了24V 哈廷2科技和400V两种电源连接器。基于PoE技术的IEEE 802.3以太网电源连接器解决方案。机械工程领域也在ISO 23570标准中规定了数据和电源分配接口。这具有深远的影响,并凸显了Harting与行业组织和协会合作的重要性,以确保 哈廷3技术能够识别并实施经得起时间考验的最佳设备连接解决方​​案。

安装连接:
通常,行业组织和协会仅定义连接器的功能要求,而将安装工作留给用户。大型 哈廷4科技机械制造商通常会提供预制电缆组件。如果网络在现场安装,则用户友好的连接技术至关重要。插入式连接器旨在实现简单、快速和可靠的安装,其功能性至关重要。Harting Han Quick Lock® 连接器可在现场组装,同时提供高触点密度。

用户需要参与制定替代安装策略,并且设备必须与该安装技术兼容。德国汽车制造商采用的安装策略就是一个很好的例子。三方会面,共同商定了一个能够满足其未来需求的集成解决方案。该策略的实施与PNO密切协调,以确保系统层面的因素得到充分考虑。汽车制造商作为最终用户贡献了他们的技术安装专长。包括Harting在内的设备制造商和连接器制造商也参与了解决方案的制定。.

 

设备连接:
良好的接口解决方案在任何安装策略中都至关重要。设备制造商通常会选择最适合其特定产品的连接器。然而,对制造商而言最简单的解决方案,在系统和用户层面并不总是最佳选择。不同的设备制造商使用不同的连接器,这些连接器彼此并不兼容。
当然,设备制造商对连接器有着合理的要求。大多数设备都包含一块印刷电路板 (PCB)。制造商需要能够安装在电路板上并与其他组件焊接在一起的连接器,而表面贴装技术 (SMT) 是标准解决方案。如果某个产品版本中的连接器没有安装在电路板上,则需要采用不同的方法。可以在连接器和 PCB 之间安装扁平电缆。在 IP67 应用中,设备必须在严苛的机械环境中运行,因此外壳设计是另一个需要与设备制造商讨论的因素。

 

哈廷5科技Harting PushPull 混合网络:网络、安装策略和连接器。
最佳连接策略必须基于三个变量的最佳组合:系统、安装连接和设备连接,并结合整体环境。只有愿意与系统开发人员、用户和合作伙伴进行深入对话的制造商才能做到这一点。

图 3. DeviceCon 选择指南。.

设备制造商将有机会制定新的标准。这些制造商还必须提供涵盖所有三个类别的产品,并具备足够的技术专长来找到复杂问题的解决方案。基于对设备连接、工厂连接和网络系统的战略关注,哈廷正将自身定位为提供复杂、以系统为中心的解决方案的综合供应商。
哈廷的推挽技术已树立了新的标准。继德国汽车行业接受推挽 Han® 工厂连接解决方​​案之后,该公司现在面临着下一个挑战:一种新的机器安装方法。迁移到以太网通信技术为显著简化机器连接提供了契机。市场对紧凑型、大规模生产的机器的需求将加速将多个智能设备集中在中央控制器周围的狭小空间内的趋势。星型拓扑结构在这些应用中可提供最佳的效率和性能。
采用混合星型拓扑结构时,组件的电源分配方式与线型或环型拓扑结构解决方案截然不同。由于星型网络不使用级联,因此可以根据每个设备定制电流承载能力。在机器星型网络中,5 安培的电流就足够了。这种容量的降低有利于使用优化的混合连接器。
哈廷公司开发了推挽式混合电源连接器,该连接器还支持以太网通信。推挽式混合连接器的微型化设计满足了希望在紧凑型产品中使用该连接器的设备制造商的需求。

DeviceCon 选择指南:快速找到合适的设备连接解决方​​案。Harting
将系统、安装和设备这三大需求系统化,并将其与最新的产品信息整合到 DeviceCon 选择指南中,该指南是全新 DeviceCon 产品目录的一部分。
在初始连接器选择阶段,设备制造商可以考虑将连接器集成到设备中以及用户安装设备所涉及的所有因素,以及影响设备在整个系统中兼容性的问题。例如,选择指南显示,该连接器是符合 PROFINET 标准的 SMT 版本,并融合了 HARAX® 连接的简易性,便于现场安装。由于 Harting 连接器始终致力于在一致的自动化解决方案中提供集成连接,因此它们是设备接口的理想平台,可为设备制造商和最终用户带来显著优势。

 

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作者:
- Matthias Fritsche,
产品经理
哈廷科技集团
Andreas Huhmann,
ICPN战略营销总监。
哈廷科技集团