中心議題：

• M12連接器配置非常簡(jiǎn)單
• 能承受惡劣工況的現場(chǎng)總線(xiàn)
• 超越一般電纜的界限

在當今的工業(yè)通信系統中，有現場(chǎng)總線(xiàn)系統和工業(yè)以太網(wǎng)兩種方式可供選擇。無(wú)論是工業(yè)以太網(wǎng)還是現場(chǎng)總線(xiàn)，最終對通信系統有決定作用的是，敷設在生產(chǎn)現場(chǎng)的電纜及導線(xiàn)的連接方案。

工業(yè)通信是經(jīng)常被要求在惡劣的環(huán)境中進(jìn)行的通信聯(lián)系。因此，用戶(hù)在選擇通信系統元器件時(shí)，除了要注意到數據傳遞方面的技術(shù)性要求之外，還要注意環(huán)境條件的影響?，F場(chǎng)總線(xiàn)組織也對此做出了一些規定，例如在電氣控制柜內及電氣控制柜外的有關(guān)規定。屏蔽電纜以及接地系統和電位平衡系統等，對網(wǎng)絡(luò )的可靠性有著(zhù)重要的影響。正是基于這一原因，現場(chǎng)總線(xiàn)組織對系統中元器件的檢驗和合適的電纜連接技術(shù)做出了相應的規定，并制定了相應的技術(shù)規范。若沒(méi)有符合規定的電位平衡系統，或者沒(méi)有合理的EMV電磁兼容性連接，操作會(huì )產(chǎn)生意想不到的超高電壓情況，因此合理的光纖連接是非常有意義的事情。

現場(chǎng)總線(xiàn)系統中，在信號傳輸距離范圍內每一個(gè)接收器都能接收到每一次發(fā)送出來(lái)的信號。每一個(gè)收到信號的接收器都可以把信號通過(guò)并行電路傳遞給安裝在任意地點(diǎn)的信號接收器。發(fā)射的信號就是這樣向外傳遞，為了避免信號的“反射”，電纜的兩端必須各有一個(gè)終端電阻（圖1）。這種現場(chǎng)總線(xiàn)系統要求采用的是線(xiàn)性拓撲技術(shù)。 

                                 
          圖1 現場(chǎng)總線(xiàn)連接器利用一進(jìn)、一出兩個(gè)通道和可開(kāi)關(guān)控制的終端電阻，可構成線(xiàn)性結構的網(wǎng)絡(luò )

M12連接器配置非常簡(jiǎn)單

通常情況下，用戶(hù)都要求連接器帶有終端電阻，能夠有效防止電纜電阻不匹配所引起的信號反射。這樣，用戶(hù)在設備更換時(shí)只需更換一個(gè)開(kāi)關(guān)即可，無(wú)需再像以前那樣進(jìn)行費時(shí)費力的安裝。在現場(chǎng)總線(xiàn)系統的調整試運行和故障查詢(xún)時(shí)，總線(xiàn)也能夠系統并逐步地進(jìn)行接通和斷開(kāi)。此時(shí)，預制好的電纜對于簡(jiǎn)化整個(gè)調試和查找是非常有意義的：當儀器帶有的三通分配器既有信號輸入的電纜也有信號輸出的電纜時(shí)，用戶(hù)可以在現場(chǎng)打開(kāi)包裝就地安裝。這種方便的電纜配置方式在M12 連接器中是最常見(jiàn)的。

                                                     
                                           圖2 從固定到柔性的安裝，這就是新一代Terminal Outlets連接器
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而以太網(wǎng)基礎的系統則不同，它們采用的是電纜最大長(cháng)度為100m的點(diǎn)對點(diǎn)通信方式。這里，生產(chǎn)加工技術(shù)的自動(dòng)化與辦公室的通信自動(dòng)化有著(zhù)明顯的區別。在辦公自動(dòng)化中設備可以使用預制電纜，在生產(chǎn)自動(dòng)化中設備則必須現場(chǎng)配置電纜。無(wú)論用戶(hù)使用的是安裝在墻壁上的插座，還是儀器與儀器件的電纜直接連接，所有的電纜都必須在生產(chǎn)現場(chǎng)就地制作。為此，Phoenix Contact公司提供了大量的成套組件供選用，其能夠提供各種合適的解決方案。對于銅質(zhì)導線(xiàn)的安裝，RJ45、第二代M12 Quickon型連接器，以及全新Terminal Outlets是非常合適的連接元器件（圖2）。它們采用了快速連接技術(shù)，使用戶(hù)能夠無(wú)需專(zhuān)用工具便可完成快速、經(jīng)濟和可靠的電氣連接（圖3）。其應用范圍涵蓋了所有的以太網(wǎng)傳輸領(lǐng)域，從現場(chǎng)總線(xiàn)，例如Profinet現場(chǎng)總線(xiàn)和Ethernet/IP現場(chǎng)總線(xiàn)，直至千兆級的以太網(wǎng)。

                                      
            圖3 按入電纜芯、剪斷，且蓋好防護蓋：無(wú)論是RJ45還是M12連接器，它們都能夠實(shí)現快速且可靠的安裝

能承受惡劣工況的現場(chǎng)總線(xiàn)

可以這樣說(shuō)，所有可行的系統都可以使用LWL光纖電纜。根據距離的不同，LWL光纖電纜中使用的纖維種類(lèi)也不同，例如Ob GOF、PCF或POF。同時(shí)，適用于不同電纜的連接器品種規格也是應有盡有；并且，它們承受機械負載的能力也都大有提高。振動(dòng)、抖動(dòng)和不同的溫度，都可引起電纜徑向和軸向的光學(xué)位移。這些都要求插接連接器有著(zhù)更高的光纖緩沖性能，而這將會(huì )帶來(lái)所傳遞的光功率下降，或者沒(méi)有光學(xué)信號傳輸的可能性。

由Phoenix Contact公司研發(fā)生產(chǎn)、結構非常堅固的SCRJ連接器，能夠勝任在工業(yè)企業(yè)惡劣的生產(chǎn)環(huán)境中工作。其緊湊的結構能夠毫無(wú)問(wèn)題地集成到開(kāi)關(guān)控制設備和儀器中，適用于各種光纖類(lèi)型，可靠而迅速的開(kāi)關(guān)方式使設備在生產(chǎn)現場(chǎng)的安裝使用更加簡(jiǎn)單。例如，用POF光纖能夠在簡(jiǎn)單的所謂“Cut- Tools”的幫助下完成在SCRJ連接器中的連接，無(wú)需長(cháng)時(shí)間進(jìn)行拋光。另外，在調整試車(chē)和故障診斷時(shí)，標準化的SCRJ比應用廣泛的SC連接器有著(zhù)更好的兼容性。

超越一般電纜的界限

一般來(lái)講，結構化設計的電纜對機床和設備制造的靈活性沒(méi)有影響?，F場(chǎng)總線(xiàn)組織克服了一般電纜的界限，完成了全新創(chuàng )舉。例如，Profinet現場(chǎng)總線(xiàn)實(shí)現了靈活的拓撲網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，完成了各個(gè)主動(dòng)式現場(chǎng)總線(xiàn)儀器設備之間電纜連接的簡(jiǎn)化。只需遵循簡(jiǎn)單的規則就可以構建一個(gè)網(wǎng)絡(luò )，無(wú)需復雜的設計計算。一條長(cháng)度為100m的通道即可由預制電纜來(lái)連接，也可由非預制電纜來(lái)連接，或者按照任意的組合共同構成一條通道。通信通道中的連接器是多種多樣的，簡(jiǎn)化了現場(chǎng)總線(xiàn)設計模式，首先使用一個(gè)導線(xiàn)橫截面積比較大的電纜（美國線(xiàn)規AWG 22號粗細的電纜），與傳統的八芯雙絞線(xiàn)電纜相比較，這種新型的Profinet電纜采用了結構優(yōu)化的扭絞四芯電纜：內部的四股絞線(xiàn)都扭絞在了一起。為了保障不受干擾，所有電纜都帶有屏蔽，并與Profinet現場(chǎng)總線(xiàn)定義的連接器保持最佳的性能匹配。