自動化中采用現(xiàn)場總線或工業(yè)以太網(wǎng)可以提供許多好處：進行快速和可靠的數(shù)據(jù)傳輸，減少安裝費用，易于查明故障以及診斷連接設(shè)備、遙控功能和模塊化。另外，相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)可以被用來建立現(xiàn)場總線連接以連接智能設(shè)備，如SPS系統(tǒng)、傳感器和調(diào)節(jié)器。另一個好處則是它的交換性。要在不同的標準和應(yīng)用中得到以上的好處，靈活和經(jīng)濟的連接器是必需的。本文以ERbic連接器產(chǎn)品為例，講述述I/O連接器的諸多應(yīng)用。
概 述
基于D-Sub接口技術(shù)的靈活現(xiàn)場總線連接器被指定用于普遍的總線系統(tǒng)，如被規(guī)定在IP-20范圍的CAN-Bus、Profibus以及SafetyBUS p。這全面和不斷擴展的產(chǎn)品組合類型包括配有開關(guān)（可連接的終端電阻器）以及純節(jié)點和純終端。節(jié)點（沒有終端電阻器）用于線內(nèi)，終端（有終端電阻器）則用于線末端，至于有開關(guān)的類型可以被設(shè)定為節(jié)點或終端。進出的總線被接于現(xiàn)場總線連接器的電路板上，這意味著就算節(jié)點連接器中斷了（T-function），總線也不會受到干擾。因此，就算總線在操作時也可以轉(zhuǎn)換設(shè)備。為了易于查明故障，如有須要，可連接終端電阻器的類型可以從節(jié)點類型設(shè)定成終端類型。這將中斷總線上所有位于這些元素背后的訂戶。
不同的安裝條件造成各種電纜路由有不同的要求,因此現(xiàn)場總線連接器可選擇橫向或豎向的電纜出口。總線電纜往往非常堅硬，需要穩(wěn)定和可靠的機械應(yīng)力消除。為此，連接器堅固的金屬應(yīng)變消除和可靠的屏蔽連接，可建立從電纜屏蔽接地到外殼接地的高質(zhì)量、低電阻底盤。整體的電纜直徑范圍是從4.5～8mm。
圖1 現(xiàn)場總線中應(yīng)用靈活的ERbic Profibus連接器
以端接方式而言，除了螺絲釘接線端接（適合絞線和實心線）以及絕緣置換技術(shù)（適合實心線），Profibus與CanBus系列亦提供了籠式彈簧夾的類型。這種類型，其連接器的可上鎖籠式彈簧夾能夠確保簡單快捷的端接。大范圍的電纜橫截面（0.14～0.5mm2）允許用戶在任何一種端接方式中選擇適當?shù)碾娎|。
用于簡易連接
無論編程界面存在與否，開關(guān)類型的Profibus都經(jīng)過重新設(shè)計以滿足全新Siemens S7控制器的機械安裝要求。這些電纜直徑范圍從6～9mm不等的新設(shè)計的Profibus的外部輪廓已經(jīng)進行了調(diào)整，所有部件都被永久預(yù)置，且整合了可替換的籠式彈簧夾。此外，Profibus也使用了ERNI最新一代的D-sub連接器。
端接區(qū)與其蓋子鉸接在一起，并能夠通過使用中央螺栓鞏固其蓋子。這種鎖定方式將同時激活電纜的應(yīng)力消除以及屏蔽的連接。為了配合特定的需求，電纜的端接皆為經(jīng)過驗證的著名技術(shù)：絕緣置換（一種快速的端接選項，即無須剝?nèi)?dǎo)線的絕緣）、籠式彈簧夾和螺絲釘接線端接。不同的端接與應(yīng)力消除選項在連接器端接中為用戶提供最大程度的自由。標準Profibus類型的端接為電纜直徑為8mm的籠式彈簧夾。Profibus類型亦被設(shè)定處理傳輸速率高達12MB／s的數(shù)據(jù)信號。
用于網(wǎng)絡(luò)連接
網(wǎng)絡(luò)中最為廣泛使用的連接器系統(tǒng)為8針型“RJ45”連接器（8P8C）。對于這種類型的連結(jié)，模塊插座連接器系統(tǒng)傳輸質(zhì)量卓越且經(jīng)濟，其端接方式為焊接或表面貼端接。許多產(chǎn)品組合中除了備有單口、組合式和堆疊式端口，還包含了濾波模塊插座。典型的模塊插座為4、6或8針型，提供無屏蔽或各種屏蔽選項。濾波模塊插座的尺寸圖樣和印制電路板布局與標準類型相似。信號可以藉由面板插座或面板耦合器傳輸?shù)角鞍濉?/p>
圖2 模塊插座
廣泛的濾波模塊插座產(chǎn)品組合也包括了以太網(wǎng)供電（PoE）的類型。對于需要符合IEEE 802.3af條件的應(yīng)用，濾波模塊插座通過數(shù)據(jù)對偶線或閑置對偶線提供相應(yīng)的電源。這樣，標準的CAT-5電纜便可用于距離高達100m的數(shù)據(jù)傳輸以及電源。至于接收方，48V的電源可以被轉(zhuǎn)換成如5V或3.3V。用于10/100以太網(wǎng)中備有PoE功能的濾波模塊插座提供彎角單口和組合式端口構(gòu)型（1×2、1×4），完全的屏蔽結(jié)合了有效的接地連接。此外，ERNI也提供了更新的千兆和低型版本，以及不同顏色的整合發(fā)光二極管。
