在過(guò)去的十年中，我們聽(tīng)到了很多物聯(lián)網(wǎng)(IoT)相關(guān)信息，由傳感器技術(shù)驅(qū)動(dòng)的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和集成系統(tǒng)的數(shù)量不斷增加，以及傳統(tǒng)的專(zhuān)有和模擬設(shè)備向基于IP的通信轉(zhuǎn)變。雖然IoT這一術(shù)語(yǔ)現(xiàn)在似乎有點(diǎn)過(guò)時(shí)了，但隨著類(lèi)似的技術(shù)進(jìn)步正在工業(yè)領(lǐng)域悄然發(fā)生，術(shù)語(yǔ)IIoT(工業(yè)物聯(lián)網(wǎng))正變得越來(lái)越流行，相較于傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)協(xié)議，工業(yè)以太網(wǎng)在市場(chǎng)占有率方面已位居首位。

IIoT匯集了一系列通過(guò)通用以太網(wǎng)協(xié)議進(jìn)行通信的工業(yè)設(shè)備，支持跨多個(gè)工業(yè)系統(tǒng)的信息共享——從機(jī)器上的I/O模塊到可編程邏輯控制器(PLC)，乃至分析和管理所有信息的系統(tǒng)。在這種環(huán)境下，連接器需要承受更為苛刻的機(jī)械因素影響(振動(dòng)、作用力和沖擊)，潛在的進(jìn)入(灰塵和液體)，氣候和化學(xué)物質(zhì)(溫度、輻射和污染物)以及電磁干擾——這些因素決定了基于標(biāo)準(zhǔn)的M.I.C.E.參數(shù)，用于對(duì)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的組件進(jìn)行分類(lèi)。

工業(yè)以太網(wǎng)連接器需要滿(mǎn)足更嚴(yán)格的M.I.C.E.參數(shù)要求，可用的幾種類(lèi)型的連接器可能會(huì)造成一些混淆和困惑——從工業(yè)級(jí)RJ-45連接器和工廠自動(dòng)化應(yīng)用中普遍使用的所有M系列鎖定螺紋連接器，到用于新興的工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用中的傳感器和設(shè)備級(jí)別的新型緊湊型設(shè)計(jì)。因此，我們認(rèn)為也許有必要綜合介紹一下工業(yè)連接器。

鮮為人知的M系列連接器

有不同針數(shù)的M系列連接器適用于工業(yè)環(huán)境中的各種信號(hào)和電源應(yīng)用。針數(shù)較少的連接器通常用于傳統(tǒng)的非以太網(wǎng)應(yīng)用，例如現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)和Profibus。為了支持工業(yè)以太網(wǎng)，對(duì)于速度較低的100Mbps和1000 Mbps應(yīng)用，最少需要4根導(dǎo)線(xiàn)；對(duì)于更高的10 Gbps速度，最少需要8根導(dǎo)線(xiàn)。

我們不會(huì)花費(fèi)大量時(shí)間來(lái)介紹這些連接器，因?yàn)樵撨B接器具有多種類(lèi)型，需要根據(jù)特定的設(shè)備和應(yīng)用來(lái)選用。例如，小型M5連接器適用于狹窄空間內(nèi)的微型傳感器，如車(chē)輛控制系統(tǒng)、機(jī)械臂、自動(dòng)化攝像頭以及其他設(shè)備。還有其他幾種類(lèi)型的M系列連接器，例如M16、M17、M23、M40和M58等。

工業(yè)以太網(wǎng)中使用的M系列連接器

對(duì)于工業(yè)以太網(wǎng)來(lái)說(shuō)，M12和M8連接器是工業(yè)控制系統(tǒng)中常見(jiàn)和普遍采用的連接器。它們具有以太網(wǎng)所需的針數(shù)，4針或8針，并且可與雙絞線(xiàn)線(xiàn)纜(從5e類(lèi)到完全屏蔽的7A類(lèi))一起使用。

讓人困惑之處在于編碼。M12連接器通常編碼為A、B、C、D或X。A編碼M12連接器主要用于傳感器和執(zhí)行器，可支持1 Gbps以太網(wǎng)；B編碼連接器適用于Profibus應(yīng)用；C編碼連接器適用于交流電源。對(duì)于工業(yè)以太網(wǎng)，4針D編碼連接器可支持100 Mbps以太網(wǎng)，但具有出色屏蔽性能的8針X編碼連接器正在日益普及，因?yàn)楫?dāng)與6A或更高等級(jí)的布線(xiàn)一起使用時(shí)，它們可支持高達(dá)10 Gbps的高速以太網(wǎng)。而對(duì)于PoE來(lái)說(shuō)，4針M12可支持Type 1 PoE，而Type 2及更高類(lèi)型則需要8針M12連接器。順便提一下，福祿克網(wǎng)絡(luò)提供D編碼和X編碼的M12測(cè)試適配器。

M8連接器主要用于工業(yè)傳感器，是M12的“親戚”，只是體積較小(約小30％)，使其成為支持小型傳感器設(shè)備和緊湊應(yīng)用空間的理想之選。與M12一樣，M8連接器同樣采用4針D編碼連接器進(jìn)行編碼，支持100 Mbps和Type 1 PoE，8針版本支持高達(dá)10 Gbps和Type 2及更高PoE。

盡管RJ-45連接器是以太網(wǎng)的事實(shí)接口，并且在惡劣環(huán)境下有加固版本可用，但M12和M8鎖定型連接器由于被固定在適當(dāng)位置，因此更加耐用，并且其設(shè)計(jì)得更好，可應(yīng)對(duì)工業(yè)設(shè)備的持續(xù)振動(dòng)。然而M8至RJ45以及M12至RJ45線(xiàn)纜組件非常常見(jiàn)，只需要將線(xiàn)纜的一端連接到機(jī)器即可。

先進(jìn)、超小型連接器

Hirose和Harting合作開(kāi)發(fā)的iX工業(yè)接口是一種支持高速以太網(wǎng)的新型4對(duì)線(xiàn)小型化連接器，與傳統(tǒng)的RJ45相比，其尺寸縮小了70％，而且更加堅(jiān)固。iX接口具有6A類(lèi)性能，非常適合視覺(jué)傳感器和小型控制器，可支持高達(dá)10 Gbps的以太網(wǎng)和PoE，并且在許多情況下將取代M8連接器。

其他正在開(kāi)發(fā)之中的新型連接器包括單對(duì)以太網(wǎng)(SPE)連接器，支持低速設(shè)備至設(shè)備通信(100/1000base-T1和10base-T1S/T1L)和現(xiàn)場(chǎng)/IO級(jí)別的數(shù)據(jù)線(xiàn)供電(PoDL)，從而實(shí)現(xiàn)端對(duì)端工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)。