مع تزايد المتطلبات في المستقبل
7 معايير لاختيار الموصلات الصناعية
مع التطور المتسارع في الأنظمة الصناعية والأنظمة المدمجة، تتزايد متطلبات الأداء بشكل واضح، سواء من حيث تقليل المساحة المطلوبة، أو الالتزام بتفاوتات أكثر صرامة، أو دعم معدلات بيانات أعلى. إذن ما هي المعايير التي يجب أخذها في الاعتبار عند اختيار الموصلات دون تجاوز حدود الميزانية؟
الاهتزاز
في البيئات الصناعية، حيث تعمل الآلات على مسافات متقاربة، تزداد شدة الاهتزازات، ما يشكل تحديًا كبيرًا أمام مكونات الربط. لذا بات من الضروري الآن اعتماد موصلات قادرة على تحمّل الاهتزازات العالية. وفي حين كانت مقاومة الاهتزاز تُعد سابقًا عاملًا ثانويًا مقارنة بالتكلفة، فإنها الآن تعتبر أولوية رئيسية. تُعد موصلات Datamate من Harwin مثالًا على موصلات عالية الموثوقية (HRI) مصممة لتحمّل أقسى الظروف. ورغم أن هذه الفئة قد لا تكون في متناول جميع الأنظمة من حيث التكلفة، إلا أن خبرات تطويرها تُوظف الآن في تصميم موصلات صناعية بأسعار مناسبة، مثل سلسلة Control من Harwin، المصممة لتحمل اهتزازات تصل إلى 20جيجا لمدة 12 ساعة. تشمل مزاياها التقنية مسامير مطلية وآليات قفل ميكانيكية قوية لضمان ثبات الاتصال أثناء التشغيل العنيف.
الأبعاد
تتجه الصناعة باستمرار نحو تصغير حجم المكونات مع زيادة كثافة الوظائف، ما يزيد الطلب على الموصلات ذات الملف النحيف والتباعد الصغير. تقنيات التصميم المطورة للأنظمة عالية الكثافة تجد طريقها أيضًا إلى الاستخدامات الصناعية التقليدية. لكن التصغير لا يقتصر على تقليص الأبعاد فقط، بل يمكن أيضًا تقليل عدد المسامير المطلوبة، أو اللجوء إلى الموصلات الهجينة التي تجمع بين نقل الطاقة وإشارات البيانات في وحدة واحدة، مما يقلل عدد المكونات ويسهل عملية التكامل داخل النظام.
تعقيد التصميم
يتطلب استخدام موصلات دقيقة ذات تباعد ضيق دقة عالية في تصنيع اللوحات المطبوعة (PCB). أي خطأ في محاذاة الموصلات قد يؤدي إلى فشل وظيفي، خاصة عند تكرار عمليات التوصيل والفصل. تقليل عدد الموصلات على اللوحة يساهم في تقليل هذه المخاطر. لذلك، قدمت Harwin سلسلة Flecto من الموصلات "العائمة"، والتي تسمح بقدر أكبر من التفاوت في المحاذاة. وتتميز هذه الموصلات من لوحة إلى لوحة بتحمل انحراف يصل إلى ±0.5 مم في الاتجاهين X وY، مع دعم نقل طاقة وبيانات واستخدام إشارات مختلطة، ما يجعلها حلاً مثاليًا في التطبيقات التي تتطلب دقة ومرونة.
التداخل الكهرومغناطيسي (EMI)
مع ازدحام أرضيات المصانع بالمعدات والتوسع في استخدام الأنظمة الإلكترونية المعقدة، أصبح التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) تهديدًا حقيقيًا قد يعطل الأجهزة ويؤثر على سلامة البيانات. يجب على المطورون إلى النظر في البيئة التي سيتم استخدام هذه الأنظمة فيها. في بيئات التداخل الكهرومغناطيسي الكهرومغناطيسي (EMI) ذات التداخل، يجب اتخاذ تدابير لتقليل ليس فقط مستويات التداخل الكهرومغناطيسي الحالية ولكن أيضًا مستويات التداخل الكهرومغناطيسي المستقبلية.
كما يجب على المصممين مراعاة بيئة التشغيل مسبقًا، واختيار موصلات مصممة للحد من EMI. يمكن أن يكون موصل قياسي مثل سلسلة Control مناسبًا، لكن يجب التفكير أيضًا في الأغلفة الطرفية المعدنية وتجميعات الكابلات المضفرة لتعزيز الحماية من EMI في الوقت الحاضر والمستقبل.
معدلات البيانات
مع انتشار تطبيقات IIoT (إنترنت الأشياء الصناعي)، أصبحت الحاجة إلى معدلات بيانات عالية أمرًا أساسيًا. هذا يتطلب اختيار موصلات تدعم نقل البيانات السريع أو اعتماد استراتيجيات معالجة على الحافة لتقليل البيانات المنقولة. لكن يجب ملاحظة أن الأداء لا يعتمد على الموصل فقط، بل أيضًا على تصميم الدائرة بالكامل، لذا يجب اختبار الموصل في سياق تخطيط النظام الفعلي للتأكد من توافقه مع المتطلبات.
عدد دورات التوصيل والفصل (التزاوج)
هناك اعتبار مهم آخر عند تصميم الموصل وهو العدد المتزايد من دورات التزاوج التي تخضع لها العديد من الموصلات الآن. من خلال حساب دورات التزاوج المحتملة، يمكنك تحديد ما إذا كان الموصل القياسي مناسبًا أو ما إذا كان هناك حاجة إلى نموذج HRI مخصص. كما هو الحال مع مقاومة الاهتزاز، فإن التقنيات التي تم تطويرها لسلسلة HRI - مع عدد كبير من دورات التزاوج وإلغاء التزاوج - تجد طريقها الآن إلى سلاسل أقل تكلفة. تم تصميم موصلات "Kontrol" من Harwin لدورات تزاوج تصل إلى 500، وهو عدد مرتفع بالنسبة لسلسلة صناعية.
عدد مرات توصيل وفصل الموصل بات من العوامل الحاسمة في تقييم مدى متانة وملاءمة الموصل. يجب حساب عدد الدورات المتوقع لاستخدامها لتحديد ما إذا كان الموصل القياسي كافٍ أو ما إذا كانت هناك حاجة إلى موصل HRI عالي الأداء. كما هو الحال مع مقاومة الاهتزاز، فإن التقنيات التي تم تطويرها لسلسلة HRI - مع عدد كبير من دورات التزاوج وإلغاء التزاوج - تجد طريقها الآن إلى سلاسل أقل تكلفة. على سبيل المثال، موصلات Control من Harwin تدعم ما يصل إلى 500 دورة تزاوج، وهو رقم مرتفع ضمن الفئة الصناعية، ويرتكز على تقنيات تم تطويرها أصلًا لمنتجات الفئة العسكرية والطيران.
موثوقية سلسلة التوريد
اختيار الموصلات الصناعية اليوم لا يعتمد فقط على السعر أو الحجم، بل يجب أن يكون قرارًا استراتيجيًا يعتمد على عوامل فنية متعددة: مقاومة الاهتزاز، دعم التصغير، التوافق مع تصميم الدوائر، الحماية من EMI، دعم معدلات البيانات، عدد دورات الاستخدام، وأمان سلسلة التوريد. إن الفهم العميق لهذه العناصر ودمجها في مرحلة التصميم يضمن أداءً موثوقًا واستدامة طويلة الأمد للتطبيقات الصناعية.
توصي شركة هاروين دائمًا بالتحقق من وجود علاقات رسمية وموثوقة بين مصنّعي المكونات والموزعين المعتمدين. وعلى غرار العديد من الشركات المصنعة الرائدة، تعتمد هاروين نموذج توزيع الامتياز وفقًا لمعايير ECIA ، بهدف منع تداول الأجزاء المقلدة أو غير الأصلية. ويمكن العثور على قائمة شركاء المبيعات المعتمدين على الموقع الرسمي للشركة، وكذلك على منصة TrustedParts.com .
