工业物联网应用的可靠互连解决方案
工业物联网(IIoT)在制造和加工设施中实现了高度自动化。它帮助公司实现真正的进步，以提高效率、生产力和输出质量。这是工业4.0的核心。直接来自机械和工艺的实时数据和分析使生产计划和维护工作能够准确地安排和执行。在生产领域之外，供应链中的资产可以被跟踪，防止丢失或被盗。
分析人士预测，全球工业物联网市场将大幅扩张。大量应用程序中的数百亿个节点将被部署。
各种报告预测，全球工业物联网市场将继续以每年8%至25%的速度高速增长。在这个十年结束之前，总市值可能超过1万亿美元。
IIoT节点可以位于偏远或无法到达的位置，这对维护或升级有重大影响。维护和修理硬件可能很困难(或几乎不可能)。即使在封闭的、稳定的工厂环境中，停机也是不可取和不可接受的。在这些应用中，节点组件的可靠性至关重要。
工业物联网中的有线vs无线
虽然物联网(IoT)及其工业相关产品大多被认为是一种无线应用，但节点和相关的控制和监控设备可以包含大量的电子子系统。在每个子系统中，可能有多个PCB，或到周围机箱的接口，用于直接插件诊断。连接这些单板和接口需要内部连接器。
对于包含有线连接的无线设备，重要的是这些有线系统中的每个组件都能承受所涉及的环境因素。
温度变化
工业物联网设备可能会暴露在极端温度下，它们必须在这些位置保持正常运行。例如，在石化工厂或钢铁厂内，持续的高温是非常常见的。智能农业应用程序和管道监控可以在白天经历更高的环境温度，在夜间经历冰冻条件。
考虑具有更宽工作温度范围的连接器选项-两种不同的规格将有助于选择。
- 热冲击达到EIA-364-32C条件III(或类似条件)。该特定测试标准的温度范围为-55°C至+125°C。该过程涉及两个温度之间的10个周期，每个极端的停留时间为30分钟。
- EIA-364-17B方法A将组件暴露在125°C下96小时。
震动和震动
在工业环境中比在商业物联网中更重要的是对振动力的抵抗。该节点可以安装在或靠近工业驱动器和其他重型机械上，使振动不可避免。
振动会导致接触配合面之间的瞬间分离——这种电不连续性可能导致数据或控制的丢失。EIA-364-28D条件IV的成功测试给了我们抗振动的信心。
- 在12小时的测试周期内，配对的连接器不得显示任何电气中断的迹象
- 1.52mm的振动振幅应用于频率从10Hz到2000Hz
- 连接受到196m/s²的加速度，相当于20G
未来的发展可能会看到工业物联网节点由这些振动提供动力——能量收集技术将把振动转化为电能，足以运行较小的节点模块。
眼不见，心不烦
在无人监督的情况下，将工业物联网节点放置在偏远的室外站点，会使它们面临更大的损坏不被发现的风险。人为破坏或工业破坏，长期或意外的天气影响都是突然故障的可能原因。它甚至可能是一般的磨损或定期维护周期的意外损坏。
无论是什么原因，坚固的结构将有助于防止这些应力导致操作损失。虽然大多数工业物联网节点停留在同一个地方，但其他节点处于运动状态:例如机器人、工业无人机和自动引导车辆(agv)。某些产品可能需要更高级别的维护或升级。
这些应用程序中的连接器可能需要额外的属性来承受较高的断开和重新连接率。这可以用于更新固件、诊断分析、下载捕获的数据或充电。考虑以下设计特征:
- 提高了交配周期的持久性，
- 罩状外壳设计保护触点在未配合时不被损坏，并有助于在配合时将连接器引导在一起，
- 极化将防止错配。
商业可行性
与许多其他部门一样，工业部门也受到成本敏感性要求的制约。工业物联网硬件中使用的连接器需要在合理的耐用性(考虑到目前列出的要点)之间找到正确的平衡，但仍然具有成本效益。容量需求可能会有所帮助——网络可能由数千个(有时是数十万个)节点组成，但模块化设计和在设计的更多领域使用相同的连接器将有助于规模经济。
优化方案
的阿切尔Kontrol连接器系列在工业物联网设备中有很多用途。高密度的1.27mm螺距连接，其价格对该市场具有吸引力。这些电路板和电缆连接器包括具有挑战性的工业环境的基本属性:
- 数据传输速率达到3Gbps，适用于最新的工业自动化系统。
- 平行，边对边和节省空间的直角板对板。
- 完整的带状电缆组件，方便和节省时间。
- 在不妥协的情况下，3根手指的女性联系人保持连接。
- 完全遮蔽和极化外壳，防止损坏和避免错配。
规范了
| 额定电流(每个触点) | 最大1.2A(电缆最大0.5A) |
| 最大电压 | 500 v交流 |
| 绝缘电阻 | 1000Ω敏 |
| 振动 | 20G, 12小时 |
| 工作温度(PCB/电缆) | -55℃~ +125℃/ -20℃~ +105℃ |
| 联系人数量 | 每个连接器最多80个 |
结论
在为工业物联网设备模块选择可靠可靠的连接时，需要考虑许多关键因素。在寻找正确的互连解决方案之前，请确保确定并记录电气负载和环境因素。选择优质的产品，以确保在机械的使用寿命内保持这种性能，以实现长期无故障运行。
