【知识】工业4.0时代工业以太网对连接器提出的新要求

工业4.0时代构建智能工厂是全球制造业领域的大势所趋，同时也是我国制造业转型升级的重要突破口。而智能工厂的精髓则在于网络在工业领域的延伸和作用，促进产、销信息快速沟通和整合，从而达到产业化、智能化、信息化的高效发展。

工业以太网作为一种高效的局域网络，从诞生开始就担负着传感器数据传输、生产设备控制等功能，是现代工业自动化生产体系中的重要组成部分和工厂信息化的基础。

所以，当我们讨论工业4.0或者智能制造时，都知道实现这样的构想，一个基本的必要条件就是，要让数据在其中发挥核心的作用，基于大数据而建立起的洞察和分析，将成为整个工业系统运转的基石。

而要实现这个目标，就需要将整个系统中的设备相互通信、互联，并组成一个工业互联网，以便数据在其中高效而可靠地传输和交互。而工业4.0时代工业以太网技术的发展过程中，对工业以太网连接器也有新的发展技术趋势。

工业以太网连接器的特点

RJ45水晶头连接器是以太网接口常常使用的电子元器件。不过，就像是应用在工业领域的以太网协议需要进行特别优化一样，工业以太网中的连接器同样需要进行改造，才能适应特殊工业环境的要求。

与通用型的产品相比，工业以太网连接器的不同之处主要体现在以下三个方面：

环境耐受性

在工业现场，可能会遭受到潮湿、粉尘、腐蚀性气体液体、冲击、振动、电磁干扰等复杂恶劣的环境影响，这些因素会对工业连接器造成极大的影响。

因此，在连接器的设计中，需要特别考虑其IP等级、防机械冲击和振动、电磁屏蔽等方面，以确保其在任何环境下都能够正常运行，不会出现掉线等问题。

易受性需求

为了满足工业现场环境的耐受性要求，工业以太网连接器通常需要采用一些附加的保护机制。但如果这些保护机制过于复杂，不易使用，将给现场操作人员带来很大的困扰。更糟糕的是，这些保护机制可能会增加人为误操作导致的错配风险。

因此，既要保证连接器的耐用性，又要确保其易用性，这是对工业以太网连接器的一个非常重要的诉求。

对于保护机制的设计，需要考虑到连接器在现场的实际使用情况，避免不必要的复杂性。

一种常见的设计方法是将连接器的保护机制尽可能地整合到其结构中，以减少操作的难度。

例如，在连接器的外壳设计中，可以考虑采用防护罩、防水盖等结构，以保护连接器不受环境因素的影响。此外，还可以采用快速接头、自锁连接器等特殊设计，以方便连接器的安装和拆卸，降低误操作的风险。

所以，在连接器的设计中，也需要考虑其易用性。例如，连接器的插拔力度应该适中，不应过于松紧，以方便现场操作人员的使用。

小型化特点

现代工业设备需要处理的任务越来越复杂，因此工业连接器的设计也需要更高的密度和更小的尺寸来适应这些挑战。

工业连接器需要在保证信号、电源、数据等多个资源传输的同时，尽可能地占用更小的空间。

因此，通过小型化和微型化，以太网连接器可以提高互连密度，将更多的连接端口放入有限的空间中，同时保证连接的可靠性和稳定性。

工业以太网中的M12圆形连接器

如果说工业以太网的部署，是一次面对特殊应用环境的特殊任务，那么投身到这个领域的连接器就像是一个个具有不同超能力的“超级英雄”，它们的职责就是帮助用户去应对各种复杂应用场景中的挑战。

以电子谷M12连接器为例，一直在工业自动化互连领域扮演着重要的角色。这种带有12mm锁定螺纹的圆形连接器具有防止液体和固体侵入的IP防护等级，可在恶劣的环境中实现可靠连接。

M12 圆形连接器具有 12 毫米锁定螺纹，专为冲洗和腐蚀性环境而设计。

它们配备了3、4、5、8或12 针。耐久性强，可以满足工业机器人在高振动环境内稳定的作业强度。

一般来说传感器和电源应用需要 3 针和 4 针；PROFINET 和以太网需要 4 针和 8 针；现场总线、CAN 总线和 DeviceNet 通常使用 4 针和 5 针；12 针用于信号要求。

M12圆形连接器固然技术成熟且可靠性高，不过其外壳密封件必须在一定压力下才能完全闭合并实现良好的密封性，因此在连接时通常需要专用的工具才能正确地“夹紧”连接器插头并拧紧到适当的扭矩，不然其易用性显然会大打折扣。

为了更好地适应工业以太网的应用要求，连接器厂商需要通过不断的改良和创新来提高产品的性能和可靠性。这些改良可能包括改进连接器的接口标准，增强其抗干扰能力和防护等级，提高传输速率和数据容量等。

除了改良现有的连接器产品，连接器厂商还在积极推动全新的专有接口标准的制订和应用，这些新的标准不仅可以满足不同应用场景下的不同需求，还可以为连接器的技术发展提供新的动力。