A Revolução em Conectores Ethernet?

Interface industrial IX abre novas oportunidades

Quase nenhum outro conector é tão amplamente usado quanto o RJ45 (também conhecido como plugue ocidental). Existe desde os anos 1970 e, nas décadas que se seguiram, foram desenvolvidas variações tecnologicamente superiores para uso em aplicações industriais. Hoje em dia é difícil imaginar o mundo industrial sem eles, não apenas pela razão convincente de preço / desempenho, mas porque eles são quase sinônimos de conexões Ethernet. No entanto, isso pode mudar à medida que a interface industrial IX emergiu recentemente como uma alternativa promissora, com um design significativamente menor e uma construção mais robusta (Fig. 1). Estão se abrindo novas oportunidades na fabricação de dispositivos e oferecendo benefícios aos usuários finais.

Fig. 1: A nova categoria industrial 6A: Conectores industriais IX da HIROSE com cabos Ethernet da HELUKABEL.

Os conectores RJ foram introduzidos na década de 1970 pelos laboratórios Bell nos EUA e padronizados alguns anos depois pela FCC (Federal Communications Commission). Uma das versões mais conhecidas é o conector RJ45 – usado para telecomunicações e transmissão de dados em escritórios há décadas – que conecta PCs a tomadas de parede com cabos de patch que variam da categoria 5 à categoria 7. Ao longo dos anos, mais avançados tecnologicamente, os conectores RJ45 aprovados foram desenvolvidos. Eles são compatíveis com cabos e fios maiores, podem ser montados sem ferramentas de crimpagem e são blindados para atender aos requisitos de EMC do setor. Um exemplo popular é o conector RJ45 usado nos sistemas Siemens DRIVE-CLiQ, que possui dois contatos de energia integrados que permitem a transmissão de dados e energia através de um único cabo; até oito cabos de dados (quatro pares) e dois cabos de energia podem ser conectados a ele.

O RJ45 é uma barreira para a miniaturização

Embora os recursos listados acima sejam adequados para o RJ45, ele apresenta desvantagens significativas. Primeiro, o conector não é robusto o suficiente para muitas aplicações; as versões industriais possuem apenas um gancho de trava, que, diferentemente da versão plástica para escritório, é feito de metal e, portanto, oferece pelo menos alguma durabilidade. Uma desvantagem muito mais séria, no entanto, é o tamanho dos plugues e soquetes.

À medida que a miniaturização avança, os dispositivos ficam cada vez menores, assim como as placas de circuito onde os soquetes estão montados. Como resultado, as dimensões do conector de 7 mm a 11 mm se tornam comparativamente grandes e o designer do produto deve garantir que seja alocado espaço suficiente. Os limites de miniaturização, especialmente para dispositivos móveis compactos, monitores, pequenos controladores programáveis, câmeras e sensores, são então definidos pelo tamanho do conector RJ45. É fácil entender por que um conector Ethernet menor seria desejável.

Robusto e 70{a82f059060a42818f0c3e190a9db4337db8444c4a1fd872f612e8cd1a92cc11b} menos espaço necessário

Uma alternativa moderna que poderia substituir a versão industrial RJ45 surgiu recentemente: a interface industrial IX com 10 contatos, classificação Cat 6A e taxas de transmissão de dados de até 10 Gbit. É compatível com IEC / PAS 61076-3-124 e, devido a várias vantagens, poderia potencialmente substituir o RJ45 industrial padrão em sua implementação como uma interface Ethernet miniaturizada e robusta. Algumas vantagens da interface industrial IX incluem uma superfície de contato mais compacta e alta robustez mecânica. Projetado com configurações industriais em mente, possui dois mecanismos de travamento robustos com ganchos de metal para garantir resistência a vibrações e durabilidade do contato. É adequado para temperaturas ambientes de -40 ° C a + 85 ° C e a blindagem fornece robustez EMC. O aspecto de economia de espaço do conector fêmea IX é realmente impressionante: ele requer apenas 30{a82f059060a42818f0c3e190a9db4337db8444c4a1fd872f612e8cd1a92cc11b} do espaço de um conector fêmea RJ45 (Fig. 2), permitindo que o tamanho da placa de circuito diminua ainda mais, o que é essencial para a miniaturização do dispositivo. Ao mesmo tempo, a eficiência e a sustentabilidade também melhoram, pois caixas menores exigem menos matérias-primas. Também é mais provável que um ventilador menor com menor consumo de energia seja suficiente, dado que menos ar é necessário para circular na carcaça. Portanto, a interface industrial IX faz sentido do ponto de vista econômico e ecológico. Além disso, poderia ser uma alternativa muito mais confiável aos conectores USB nas câmeras de inspeção.

Fig.2: Com o novo conector industrial IX, é possível obter uma densidade de embalagem 5 vezes maior que uma RJ45 convencional.

Soluções de montagem com a nova interface Ethernet

A nova tecnologia de conectores geralmente exige que os fabricantes de cabos adaptem os produtos existentes ou desenvolvam novas tecnologias de cabos. Dada a sua fase inicial, a HELUKABEL, um dos principais fabricantes e fornecedores mundiais de cabos, fios e acessórios, está otimista quanto às oportunidades oferecidas pela nova interface Ethernet industrial e sua capacidade de fornecer soluções de montagem plug-and-play com conectores industriais IX aos fabricantes de dispositivos (Fig. 3). Atualmente, o foco do setor é a tecnologia de automação, tecnologia de vídeo e câmera, visualização em engenharia mecânica (por exemplo, detecção, garantia de qualidade etc.) e empresas que fabricam sistemas de medição, todos os quais necessitam de cabos de conexão para transmitir energia e dados. Além disso, cabos com conexões “mistas”, ou seja, codificação IX em uma extremidade e codificação RJ45 na outra, também podem ser montados.

Fig. 3: Dois conectores de dados em dois tamanhos: RJ45 com 8 pinos e Industrial IX com 8 mais 2 pinos.

Atualmente, a HELUKABEL pode fornecer o HELUKAT 600IND (P / N: 802184), que é um cabo Ethernet industrial de categoria 7 de par trançado folheado e blindado (S / FTP), com revestimento PUR, para uso em conjuntos de cabos de remendo nos locais em que os conectores industriais IX são solicitados pelos clientes. Os conectores IX estão atualmente disponíveis com codificação A para Ethernet padrão (4 ou 8 pinos, mais dois cabos de alimentação classificados em 3A para 50 ou 60V DC) ou codificação B para instalação específica da aplicação; ambas as versões são retas (fig. 4). Duas versões de plugues com ângulo de 90°, bem como um plugue conectável em campo com codificação C para Ethernet padrão serão lançadas em 2020. A economia significativa de espaço em comparação com as contrapartes RJ45 abre oportunidades adicionais de miniaturização para os fabricantes de dispositivos, especialmente versões vertical ou vertical do alojamento correspondente também estão disponíveis (fig. 3). Durabilidade, compacidade, altas taxas de transmissão de dados e um mecanismo de travamento duplo falam claramente da nova interface industrial IX. Agora, a espera começa para ver como o mercado responde.

Fig. 4: O conector industrial IX é fornecido em várias codificações para uma conexão confiável.
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