Классификация и выбор промышленных разъемов

2025-07-09

Современные промышленные системы содержат большое количество электрических компонентов и оборудования, от печатных плат, датчиков, до драйверов, двигателей, промышленных компьютеров, электрических шкафов и даже производственных линий и машин... Обычно их необходимо подключать друг к другу для совместной работы. В этом процессе различные типы промышленных разъемов фактически играют очень важную роль, например: передача питания, передача сигналов управления, подключение обмена данными между устройствами... Можно сказать, что без промышленных разъемов Интернет вещей, интеллектуальное производство и Индустрия 4.0 — все это бессмыслица.

Не стоит недооценивать промышленные разъемы. Хотя они и небольшие по размеру, технология, которую они содержат, не проста. С одной стороны, надежность электрических соединений напрямую определяет производительность системы оборудования; с другой стороны, сталкиваясь с различными типами сценариев применения, классификация промышленных разъемов также чрезвычайно сложна. Это на самом деле вносит определенные трудности в нашу ежедневную разработку продуктов и системную интеграцию.

Поэтому, начиная с этого выпуска, мы пригласим Дэниела, известного специалиста в области промышленных разъемов, чтобы он помог всем понять технологию промышленных разъемов простым и понятным способом.

Определение и классификация промышленных разъемов

Определение разъема
Разъем — это электромеханическое изделие, которое механически соединяет два раздельных интерфейса для проведения электричества или других сигналов без недопустимых эффектов в системе.

Электромеханические изделия
используют механические средства для создания электрических соединений

Раздельные интерфейсы
Детали производятся и собираются отдельно
Техническое обслуживание и модернизация деталей или подсистем Снижение воздействия на всю систему Может переносить и поддерживать периферийные устройства

Недопустимые эффекты Искажение
Ухудшение сигнала между системами
Потеря мощности после прохождения через разъем

Для начала давайте начнем с определения и классификации разъемов и поговорим об основных правилах наименования моделей разъемных изделий.

Любая электрическая система должна использовать электрический ток в качестве носителя сигнала или энергии от одного проводника к другому через контакт между проводниками. Контакт между проводниками называется электрическим контактом, а соединитель — это то, что завершает эту задачу электрического контакта, который охватывает три «жизненные линии» «питания», «сигнала» и «данных».

Образно говоря, соединитель — это «мост» , который осуществляет соединение тока или сигналов . Хотя это всего лишь компонент, его роль имеет решающее значение.

Единого стандарта классификации для соединителей не существует. Новые области применения продолжают появляться, а структуры становятся все более разнообразными, что затрудняет их классификацию и наименование с использованием фиксированной модели. Несмотря на это, некоторые основные принципы классификации все еще актуальны. Далее, давайте сначала разберемся с предпосылками для классификации соединителей.

В зависимости от функций внутренних и внешних соединений электронных устройств уровни взаимосвязей делятся на 6 слоев:

Первый уровень: соединение компонентов в пакеты;

Второй слой: соединение корпуса с печатной платой;

Третий уровень: межплатные соединения;

Уровень 4: Взаимосвязь компонентов;

Уровень 5: взаимосвязь компонентов с входными и выходными интерфейсами;

Уровень 6: Межсистемное взаимодействие.

Соединители классифицируются по своей структуре

Классификация по структуре:

Межплатные соединители;

Соединители «плата-провод»;

Соединитель провод-провод.

Разъемы классифицируются по мощности

Классификация по мощности:

Разъем питания (передает электроэнергию);

Сигнальный разъем (передающий сигнал);

Высокочастотный разъем (передает данные).

Важная ветвь прямоугольных соединителей – модульные соединители.

Классификация по внешнему виду:

Круглые разъемы, в основном используемые в военной технике;

Прямоугольные соединители широко используются и быстро развиваются.

Теперь модульный соединитель стал яркой «звездой» в семействе соединителей.

разъемы можно разделить на пять категорий

Итак, подводя итог, учитывая технологическое развитие разъемов и применение в отрасли, ссылаясь на соответствующие технические стандарты, разъемы можно разделить на пять категорий:

Прямоугольный соединитель;

Круглые разъемы;

ВЧ-разъемы;

Волоконно-оптические соединители;

Бесконтактные разъемы (например, бесконтактные выключатели и т.п.).

Выше представлена классификация соединительных изделий, которую удобно запомнить всем. Если пользователи хотят узнать больше о соединительных изделиях, им необходимо понимать наименование моделей своих изделий, то есть номер заказа.

Наименование модели продукта является основой для закупок пользователя и производителей разъемов для организации производства. Во всей отрасли разъемов оно следует двум принципам:

Первый — это метод добавления букв и цифр, который стремится отразить все или основные структурные особенности продукта в названии модели. Преимущество в том, что его легко идентифицировать; недостаток в том, что модель может быть длинной и сложной; и с тенденцией к миниатюризации разъемов, пространство для кодирования становится все меньше и меньше, а печать кодирования становится все более и более сложной.

Второй тип — это чисто арабская комбинация цифр. Преимущество этого метода в том, что он лаконичен и прост в управлении и печати.

Можно прогнозировать, что эти два метода будут сосуществовать еще долгое время, продолжая обогащаться и развиваться.

Как выбрать промышленные разъемы

Давайте поговорим о выборе промышленных разъемов.

Как важный интерфейс для данных, сигналов и питания, разъем должен полностью учитывать все аспекты среды приложения при его выборе. Это может показаться простым, но на самом деле это чревато проблемами, и вы можете легко попасть в ловушку, если не будете осторожны.

В реальной эксплуатации, если принципы выбора соединителей не поняты глубоко, процесс закупки часто становится «простым и грубым».

Например, выбирая между золотыми и серебряными иглами, люди часто просто думают, что если у вас высокие требования и вы учитываете внешний вид, то вам следует выбрать золотые иглы, а если у вас ограниченный бюджет, то вам следует выбрать серебряные иглы. Достаточно ли этого? Очевидно, что нет. Поскольку позолота или серебрение, помимо разницы в стоимости, важнее учитывать изначальные потребности. Например, когда электрические параметры требуют 5 В, 5 мА, можно использовать только золотые иглы.

Понимание ваших потребностей и их выражение является предпосылкой для выбора правильных частей соединителя. Нужна ли функция водонепроницаемости, есть ли у него экранирование заземления, следует ли выбрать штамповочную иглу или поворотную иглу и т. д., это следует знать перед покупкой, и эти вопросы также будут иметь ключевое значение для влияния на цену.

Около десяти лет назад выбор разъемов был в основном обязанностью инженеров-механиков. Им приходилось учитывать компоновку всей системы, а выбор разъемов больше касался выбора размера и соответствия. Поскольку размер всей системы и оборудования становится все меньше и меньше, электрические помехи становятся все более серьезными, и новые конструкции разъемов должны учитывать как механические, так и электрические общие характеристики. Теперь при выборе разъема необходимо учитывать более сложные факторы.

так и электрические общие характеристики

Сравнивая цены, рассматривая размеры и учитывая целостность сигнала, выбор разъема — это техническая работа. Далее Дэниел расскажет всем, как хорошо выполнить эту техническую работу.

Во-первых, если спрос понятен, то он прост, просто «посмотрите».

Если есть такая картинка, как можно определить модель?

опросить его посмотреть на изображение, найти разъем на фотографии

Если вы не знаете, как идентифицировать разъем, вы можете найти технического специалиста у производителя разъемов, с которым вы часто общаетесь, и попросить его посмотреть на изображение, найти разъем на фотографии и предоставить список моделей изделий.

Если вы знакомы с разъемами, вы обычно можете завершить большую часть выбора, открыв официальный сайт целевого производителя. Если вы не уверены в своем суждении, вы можете рассмотреть предыдущий шаг и найти контактное лицо на его официальном сайте, чтобы спросить напрямую.

Однако часто мы не совсем ясно представляем себе конкретные требования к применению. В это время нам нужно понять наши потребности и четко их выразить, «спросив». Это является предпосылкой для правильного выбора компонентов соединителя.

Вопрос 1: В каких условиях он используется, внутри или снаружи помещения, и должен ли он быть водонепроницаемым?

Вопрос 2: Каков номинальный рабочий ток?

Вопрос 3: Каково номинальное рабочее напряжение?
Вопрос 4: Какой метод соединения используется, опрессовка, сварка или другой?

Вопрос 5: Какой тип соединения используется между верхней и нижней оболочками: пластиковый или металлический?

Вопрос 6: Нужны ли вам аксессуары, такие как детали для затяжки кабеля?
Вопрос 7: Нужны ли вам другие требования, такие как заземление и экранирование?

Чтобы сократить расходы на связь, нам часто приходится задавать вышеприведенные «7 вопросов» при выборе соединителей, подвергать сомнению изначальные потребности и прояснять идеи выбора.

Типичный соединитель состоит из следующих частей:

То же самое 250 В, 10 А, в пределах 15 проводов, 10 А или 6 В могут соответствовать требованиям. Серии A и B отличаются только размером установки.

В 1950-х годах компания HARTING начала классифицировать всю свою продукцию на две категории в зависимости от размера монтажных отверстий: размер A и размер B. Существенной разницы между A и B нет, но по мере увеличения разнообразия разъемов классификация становится все более важной. Серия A меньше (типичное расстояние между крепежными отверстиями составляет 17,5 мм, за исключением 3A), с такими моделями, как 3A, 10A, 16A и 32A (два 16A рядом); серия B больше (типичное расстояние между крепежными отверстиями составляет 32 мм), с такими моделями, как 6B, 10B, 16B, 24B, 32B (два 16B рядом) и 48B (два 24B рядом).

В 1993 году компания HARTING выпустила серию B модульныхпродуктов Han®, а затем в 2010 году выпустила продукты серий Han-Eco® и Han-Yellock® в пластиковом корпусе в рамках серии Han®. Серия Aактивно расширялась до «малых» размеров ив 2019 году разработала новые продукты серии Han® 1A.

Рекомендуемые размеры проема панели для изделий серииHan®

Конечно, если вам нужно подготовиться к будущим обновлениям или резервным линиям, то Han ^®6B — это первый выбор. Поскольку разница в размерах невелика, Han ^®6B может вместить до 24 ядер. Кроме того, если вы рассматриваете смешанное использование сигналов, источников питания, газовых цепей и других различных требований, то серия B — это единственный выбор, потому что ядро модульного продукта может использоваться только в корпусе серии B.

Что касается методов соединения разъемов, HARTING опубликовал руководство по установке, в котором указано, что существует шесть методов соединения, а именно: болтовое соединение, обжимное соединение, соединение с пружиной в клетку, коаксиальное болтовое соединение, соединение HARAX, быстроемонтажное соединение Han® и обмотка. Эти методы соединения имеют свои преимущества и недостатки, и то, какой из них соответствует требованиям, необходимо рассматривать в сочетании с вариантом применения и бюджетом.

На картинке выше представлено приблизительное сравнение цен:

В зависимости от требований может быть выбран следующий набор разъемов▼

Это также может быть такой набор▼

После того, как на предыдущие 7 вопросов даны точные ответы, мы можем получить список моделей, подобных этому, просмотрев руководство по выбору, и выбор будет завершен.

Однако разъемы сильно различаются, и приведенные выше 7 вопросов не могут быть применены ко всем разъемам. Например, для разъема серии M12 на рисунке ниже нам нужно иметь другой набор идей для выбора.

Традиционные разъемы M12 используют метод затягивания винтов, который требует много времени и усилий для установки. Чтобы повысить удобство использования разъемов M12 и учесть их надежность и экономичность, компания HARTING выпустила чрезвычайно простой в использовании разъем PushPull M12 и сформулировала для него стандарт: номер стандарта — IEC61076-2.

Согласно надежному тесту времени установки, проведенному пользователями, установка узла M12 с использованием версии push-pull занимает в среднем на 22,5 секунды меньше, чем с винтовым соединением. Если количество установок достигает 1000, можно сэкономить 5,25 часов. Когда количество установок достигает 100 000, пользователи могут сэкономить около 625 часов или 26 дней. Умножение времени на трудозатраты дает сэкономленные затраты, поскольку экономические выгоды, получаемые при небольшом изменении метода установки, очевидны с первого взгляда.

Большинство выборов соединителей можно выполнить с помощью вышеуказанных шагов «посмотреть» и «спросить». Но если у вас все еще есть вопросы и неопределенности после прохождения этих шагов, необходимо провести углубленный обмен мнениями и общение с профессиональными производителями соединителей, чтобы получить их помощь и поддержку в этих областях. Это не только соображение для прогресса проекта и общей стоимости, но и для обеспечения того, чтобы производительность и общий размер продукта соединителя могли быть оптимизированы.