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傳感器有效地執(zhí)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、分析和報(bào)告數(shù)據(jù)以支持人類(lèi)決策。全球技術(shù)分析師預(yù)測(cè)，到 2020 年將有超過(guò) 200 億臺(tái)設(shè)備連接，到 2021 年，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIoT) 的市場(chǎng)將達(dá)到 2000 億美元。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)就是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)連接，驅(qū)動(dòng)通過(guò)在越來(lái)越智能和更小的機(jī)器上以更快的速度處理和傳輸數(shù)據(jù)。

然而，IIoT 的最終價(jià)值超越了數(shù)據(jù)收集和傳輸。它包括對(duì)制造過(guò)程中幾乎所有機(jī)電因素的完全可見(jiàn)性和控制，使公司能夠超越描述性和診斷分析，轉(zhuǎn)向預(yù)測(cè)智能和預(yù)防措施?？闪炕暮锰幇ㄗR(shí)別中斷的能力，例如產(chǎn)品或流程差異，以及規(guī)避或重新設(shè)計(jì)以避免這些問(wèn)題的能力。工廠操作員可以發(fā)現(xiàn)未使用的產(chǎn)能、降低維護(hù)成本和停機(jī)時(shí)間、提高安全性并最大限度地提高整體設(shè)備效率 (OEE)。

通過(guò)在物理設(shè)備上放置網(wǎng)絡(luò)傳感器來(lái)收集數(shù)據(jù)，可以全面了解制造過(guò)程或裝配線。這些傳感器執(zhí)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，分析溫度、振動(dòng)或聲音頻率等恒定輸入。這些數(shù)據(jù)被傳輸回決策者可以訪問(wèn)的中央位置或云。這個(gè)過(guò)程需要可靠的高速連接，通常在包括灰塵、噪音、溫度變化和振動(dòng)的環(huán)境中；在食品和飲料行業(yè)，還包括頻繁沖洗的挑戰(zhàn)。

連接器充當(dāng)傳輸數(shù)據(jù)的電纜與記錄和通信信息的設(shè)備之間的重要鏈接。對(duì)能夠適應(yīng)視覺(jué)的更快數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨笸苿?dòng)了能夠支持最新傳感器的千兆位數(shù)據(jù)要求的連接器的開(kāi)發(fā)。為了增加復(fù)雜性，機(jī)器變得越來(lái)越小，這給組件制造商帶來(lái)了壓力，要求它們?cè)诓粩嗫s小的占地面積中提供更高的速度、功率和容量。

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M12 連接器的基礎(chǔ)知識(shí)：編碼、插針和鎖定系統(tǒng)

由于應(yīng)用需要更高速的連接，X 編碼連接器可能會(huì)取代 D 編碼連接器。（附圖：Binder M12 X 編碼母頭連接器）

M12 連接器于 1985 年推出，作為工業(yè)應(yīng)用中最可靠的連接器之一，已建立了長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年的跟蹤記錄。M12 主要由汽車(chē)制造商使用，現(xiàn)已成為工廠自動(dòng)化、自主機(jī)器人、通信、測(cè)量和控制以及許多其他應(yīng)用的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

編碼
在工廠車(chē)間，人員需要能夠斷開(kāi)現(xiàn)有連接器進(jìn)行維護(hù)，并在新鋪設(shè)的電纜上快速安裝新連接器，尤其是在連接必須保持防塵或防水的情況下。M12 連接器易于安裝且編碼清晰，可減少意外錯(cuò)配的機(jī)會(huì)。

對(duì)于信號(hào)和數(shù)據(jù)傳輸：

• A 編碼傳感器，直流電源
• 用于 PROFIBUS 的 B 編碼
• 用于 100Mbit 以太網(wǎng)和 Profinet 的 D 編碼
• X 編碼用于 10Gbit 以太網(wǎng)

電源的 M12 編碼：

• S 編碼和 K 編碼連接器專(zhuān)為高達(dá) 630 V/16 A 的交流電源而設(shè)計(jì)。理想的電源連接器適用于以下應(yīng)用：交流電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器、電機(jī)控制開(kāi)關(guān)和變頻器。
• T 編碼和 L 編碼連接器設(shè)計(jì)用于高達(dá) 63 Vdc/16 A 的直流電源。（參見(jiàn)圖 3。）適用于低壓應(yīng)用的理想電源連接器，包括：直流電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器、現(xiàn)場(chǎng)總線以太網(wǎng)組件、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、和 LED 照明燈具。

引腳

M12 連接器提供 3、4、5、8 或 12 針。理想的引腳數(shù)取決于應(yīng)用。例如，大多數(shù)傳感器和電源應(yīng)用使用 3 或 4 引腳，而 Profinet 和以太網(wǎng)使用 4 和 8 引腳計(jì)數(shù)。

鎖定系統(tǒng)
M12 連接器上有三種基本類(lèi)型的鎖定系統(tǒng)：
? 推拉式：輕松安全地鎖定，發(fā)出咔嗒聲表示已建立正確連接。
? 螺紋耦合：插頭上的螺紋螺母與插座上相應(yīng)的一組螺紋配合。
? 卡口：一種互連插配設(shè)計(jì)，使用插座上的引腳和插頭上的斜面實(shí)現(xiàn)快速連接和斷開(kāi)耦合。

其他 M12 功能和選項(xiàng)

通過(guò)選擇以下選項(xiàng)，可以進(jìn)一步定制特定應(yīng)用的連接器選擇：

• 性別：男、女、男/女
• 端接樣式：壓接、螺釘、夾式或 IDT（絕緣位移端接）
• 外殼材料：塑料、金屬或不銹鋼
• 觸點(diǎn)電鍍材料：Au（金）、Sn（錫）、CuSnZn（光合金）
• 防護(hù)等級(jí)：IP67、IP68 或 IP69K
• 電纜長(zhǎng)度
• 電纜護(hù)套：PUR 或 PVC
• 面板安裝或現(xiàn)場(chǎng)連接
• 額定電壓
• 額定電流

M12 連接器是工業(yè) 4.0 的明智選擇的三個(gè)原因。
盡管 M12 連接器在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)成為概念之前幾十年就已經(jīng)面市，但它們已成為工業(yè)以太網(wǎng)的首選連接器。對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸，它們用于設(shè)備端——從設(shè)備中提取數(shù)據(jù)并將其傳輸?shù)骄酆蠑?shù)據(jù)的應(yīng)用程序，以便為用戶(hù)提供有用的信息。它們還用于在交流電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器、電機(jī)控制開(kāi)關(guān)以及現(xiàn)場(chǎng)總線以太網(wǎng)組件和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等低壓應(yīng)用中長(zhǎng)時(shí)間傳輸高電平電源。

1. 無(wú)與倫比的耐用性
與其他最常用的工業(yè)連接器 RJ45 相比，M12 連接器在惡劣條件下提供卓越的性能，因?yàn)椋?/p>

• 圓形設(shè)計(jì)可保護(hù)觸點(diǎn)免受灰塵、濕氣和異物等污染物的影響，同時(shí)還能防止沖擊、振動(dòng)、紫外線照射和溫度變化
• 最低 IP67 防護(hù)等級(jí)，防塵防水
• 具有 IP68 和 IP69K 等級(jí)的附加選項(xiàng)，適用于苛刻的沖洗環(huán)境 配合周期等級(jí)是機(jī)器制造商的另一個(gè)重要考慮因素。額定值取決于用于觸點(diǎn)和電鍍的材料，以及電鍍的厚度。較便宜的連接器，例如用鍍錫和銅合金觸點(diǎn)制成的連接器，其性能不如用耐腐蝕材料（如厚鍍金和鈹銅觸點(diǎn)）制成的連接器，后者的插配周期通常超過(guò) 100 次。

2. EMI 屏蔽
硬線連接比無(wú)線連接具有一些內(nèi)在優(yōu)勢(shì)，主要是物理連接的安全性和避免無(wú)線干擾。這一點(diǎn)尤其重要，因?yàn)閱⒂?IIoT 的新工廠通常充滿(mǎn)電磁干擾 (EMI)，也稱(chēng)為射頻干擾 (RFI)。人們看不見(jiàn)也聽(tīng)不見(jiàn)，這種電子噪聲污染經(jīng)常干擾高精度傳感器，這些傳感器已經(jīng)受到繁忙工廠車(chē)間的物理噪聲和振動(dòng)的影響。

EMI 的日益普遍性給制造商帶來(lái)了額外的負(fù)擔(dān)，他們需要設(shè)計(jì)既能產(chǎn)生盡可能少的 EMI 的設(shè)備，又能確保他們的設(shè)備具有合理的抗 EMI 能力，以便在它成為一個(gè)因素時(shí)不會(huì)影響操作。

為了滿(mǎn)足這些要求，制造商必須使用具有足夠屏蔽性能的連接器和連接電纜。當(dāng)滿(mǎn)足以下條件時(shí)，可實(shí)現(xiàn)良好的屏蔽：

• 電纜屏蔽端接到導(dǎo)電（金屬）外殼
• 電纜屏蔽層小心地固定在連接器上，以提供 360° 屏蔽
• 配對(duì)連接器在金屬插座外殼和金屬面板表面之間具有良好的電流連接

3. 體積小巧

工業(yè) 4.0 的小型化趨勢(shì)需要更緊湊的組件和連接解決方??案，即使在電力和數(shù)據(jù)傳輸需求增長(zhǎng)的情況下也是如此。越來(lái)越小的設(shè)備和傳感器正在傳輸更多的數(shù)據(jù)，這需要更多的連接點(diǎn)，這意味著連接器必須在更小的空間內(nèi)提供相同（或更高）的功率密度。

今天的工廠帶來(lái)了重大的 EMI 挑戰(zhàn)。先進(jìn)的傳感器與數(shù)英里的舊電纜、無(wú)線電話(huà)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備并存。

M12 連接器最初設(shè)計(jì)用于減小 ? in. 連接器的尺寸，該連接器在當(dāng)時(shí)是傳感器的標(biāo)準(zhǔn)配置，其外徑鎖定螺紋僅為 12 mm。它的小尺寸使其非常適合自由空間很小的應(yīng)用，例如自動(dòng)化控制系統(tǒng)、遙測(cè)模塊、緊湊型 LED 照明燈具和價(jià)值執(zhí)行器。

M12 技術(shù)不斷發(fā)展
機(jī)器設(shè)計(jì)師和 OEM 正在將 M12 連接器整合到新機(jī)器中，并更新現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施。憑借向后兼容性，替換 RJ45 連接器等較舊且不太可靠的技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單且具有成本效益。M12 連接器制造商不斷創(chuàng)新，增加新功能以滿(mǎn)足機(jī)器人、自動(dòng)化、食品和飲料、替代能源和蜂窩通信行業(yè)快速變化的需求?？啥ㄎ?、可鎖定、可現(xiàn)場(chǎng)接線的連接器能夠傳輸大量數(shù)據(jù)和電力，確保 M12 將繼續(xù)成為工業(yè) 4.0 及更高版本的重要組成部分。