收敛1降低成本的措施必须从整体上考虑。仅仅降低零部件成本已经远远不够;在计算成本时,还必须将安装和基础设施成本考虑在内。此外,新方案所需的空间也不应被忽视。.


连接器和电缆制造方面的新技术,以及半导体功能日益集成,使得数据和电源能够结合在单一介质中。.


Convergence2.tiff鉴于以上所述,集成的第一步是将独立的数据线和电源线合并到一根电缆中,从而使用单个连接器。与传统技术相比,这种混合技术可以缩小电缆尺寸并简化安装。Molex 的 M12 CHT 连接系统包含一根符合 Cat 5e 标准的电缆,可同时传输高达 4 x 6 安培的数据和电力。这些解决方案目前已应用于铜缆。预计在不久的将来,另一种可行的方案是将电力线和光纤电缆结合起来。.


融合3将专有现场总线转换为基于以太网的通信代表着又一项技术进步。诸如低功耗以太网供电 (PoE) 和高功率以太网供电 (EoP) 等技术,迟早会进一步降低安装成本,并实现单根电缆上的同步传输。但就目前而言,这些技术尚未成熟到可以应用于工业领域;然而,它们在消费市场的日益普及,将在不久的将来催生出适用于工业系统的成熟技术解决方案。.

 

同样,为了接入新设备,采用无线以太网协议的网络数量也在不断增长,这主要是为了节省安装成本,同时也为了提供更大的灵活性和移动通信能力。但这只有在不需要额外电源的情况下才能实现。如果需要额外的电源,同时又需要高速传输,那么新的趋势是用混合解决方案取代多条独立的信号线和电源线。.


混合解决方案将信号线和电源线合并在一起,并通过混合连接器连接。凭借在混合技术领域的丰富经验,Molex 已在各种系统中应用了混合解决方案。.


在以太网应用中,传统的RJ45连接器已经使用了多年,如今技术已取得长足进步,达到了Cat 5e和Cat 6a标准,甚至还集成了PoE(以太网供电)技术。目前,标准的以太网可以以高达10 Gbps的速度传输数据,每个端口最高可提供30 W的功率。PoE技术已经在网络路由器、电话和网络摄像头等办公应用中高效运行多年。.


融合4融合5融合6目前网络中已开始使用最多支持 16 个数据传输端口的 PoE 组件。最初,工业领域使用可插拔模块来替代电缆,从而打造更灵活、更快速、更安全的解决方案。随着工业网络(例如 Profibus 和 Profinet)的普及,配备主干线和扩展功能的配线箱的使用也日益增多。.


RJ45连接系统以前仅用于室内办公环境,通过增加圆形或矩形外壳,现已适用于工业环境。此外,还开发了可集成到电源线中的混合解决方案。然而,这些解决方案成本较高,因此,更坚固可靠、设计更紧凑的M12系统正日益被广泛采用。.


Molex M12 系列采用环形混合技术 (CHT),将两对屏蔽信号触点和两个或四个额外的电源触点集成到标准的 M12 外形尺寸中。这使得仅需一根 Cat 5e 电缆即可传输频率高达 100 MHz、电流高达 10 A(使用两个电源触点)或 6 A(使用四个电源触点)的信号。
即使在恶劣环境下,监控摄像头、编码器和自动化组件传感器也能通过单根电缆运行。此外,通过将 M12 混合系统集成到 IP67 防护等级的工业配电箱中,性能得到了进一步提升。


融合7除了工业应用外,M12 混合连接系统在汽车、商用车、造船、采矿和海上作业等领域也得到了越来越广泛的应用。.


混合技术的一个较新例子来自照明行业。去年,欧洲一座城市安装了新的圣诞灯饰,除了考虑城市设计和景观美化之外,还特别注重经济性和可持续性。.


该照明项目使用了众多星形灯,每颗星包含14个LED灯珠,可发出14束光束。这9800束星形光束由中央控制单元独立控制,发出暖白光。信号通过DMX/ACN内网协议从中央控制单元传输到配电站,在那里转换为EtherCAT信号,然后通过额外的配电箱传输到各个星形灯。整个照明系统包含约1000个EtherCAT节点。例如,视频信号可以传输并显示在星形光束上,呈现为单色视频图像。.


为了用这些星星装饰老城区的街道,需要悬挂电缆,为了避免安装两条不同的电缆用于数据和电力传输,采用了 Molex CHT 4+2 连接器的 M12 混合连接系统。.


这种混合连接系统不仅美观(例如,减少街道上的电缆),而且还能显著节省成本和时间,所需的电缆量仅为传统系统的一半。壁挂式配电箱内含混合装置,可通过螺丝固定到相应的混合电缆连接器上。这使得灯具的安装和拆卸更加快捷,同时连接紧凑且防水,确保多年可靠运行。.


这些不同的方法表明,数据与能源的融合已经开始。Molex 提供各种解决方案所需的技术和专业知识。.

作者:

作者:Gerd Klaiber,集成产品经理;
Andreas Vogt,集成产品直接工程部,
Molex Connectivity GmbH,德国布雷滕

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