LED照亮工业物联网

在LED连接的帮助下,工业4.0得以实现。

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在过去的十年中,商业和住宅照明市场经历了从白炽灯和荧光灯灯泡到发光二极管(LED)的快速转变。据国际能源署(International Energy Agency)的数据,2018年,全球LED销售额占照明市场的40%,而2013年的市场份额仅为5%。成本大幅下降,而性能和照明选择得到改善。LED产品的能耗比其他产品低多达75%,已帮助公司和家庭节省了数十亿美元的能源成本。美国能源部估计,到2027年,LED的广泛采用可以节省300亿美元。欧盟指令于2018年淘汰了卤素灯泡。高盛(Goldman Sachs)在2016年的一项分析显示,

LED的兴起恰逢下一次工业革命。随着工业物联网(IIoT)或工业4.0使制造和供应链功能自动化,可以将这种高效的闪电技术集成到系统中,以实现更好的控制,数据收集和成本节省。连接器供应商正在迅速开发可将LED集成到智能照明设备和业务策略中的新产品。

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Molex LiteTrap系列

Molex电源与信号全球产品经理MyungGyu Kim说:“ LED模块确保了LED灯的最高成本份额。” 因此,大多数降低成本的努力都集中在模块上,其中包括连接器。通常,接触端子将是降低连接器成本的最后解决方案。但是,全球主要的LED连接器供应商一直在改善制造工艺,寻找更便宜的材料并创建易于维护的解决方案,以交付更经济的产品。”

连接器设计的变化有助于促进LED的兴起。一个简单的细节:大多数LED连接器都是白色的,因此它们不会出现在灯具内。其他变体使柔性灯阵列成为可能。“由于LED灯带的方向不同,连接器设计的变化也不断发展,例如直通板,板对板,线对板,板对板以及其他允许将板端连接的配置到连续成一条带。” Phoenix Contact印刷电路板连接器产品营销经理James Dunbar说。“连接器的尺寸始终是一个问题,因此,大多数LED照明连接器的尺寸已减小,现在许多连接器的高度不超过5mm。这使得它们可以在狭窄的空间中使用,例如在LED改造中。”

随着LED制造工艺的改进和成本的降低,更多的制造工厂可以通过将该技术集成到其生产策略中来迅速找到效率并降低成本。

适用于智能工厂的智能LED

智能LED可以帮助为设施和设备提供物理安全性。它们可以与运动检测硬件和摄像头系统配对,以传达个人在安全区域中的存在。他们还可以通过警告用户功能问题或功率损耗来确保设备的完整性。LEMO的Halo LED推挽式连接器采用了可提供额外设备安全性和诊断信息的芯片。在关键任务设置中,例如医疗或军事设施,这些连接器可以快速为用户提供提示视觉或自动检查的信息。它们还具有自己的LED指示灯阵列,可在视觉上确认安全连接。

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LEMO HALO LED连接器。

LED应用中使用的连接器可能已获得UL和CSA认证,而工业应用中的连接器也可能达到IP69K的额定值。对于可能涉及易燃性的环境,可能需要UL94等级。Phoenix Contact提供了一系列专用照明连接器,它们可以处理高达35A和690V的电流。这些连接器设计用于快速,安全的安装,以便于简单的初始设置以及将来的维修或升级,并且可以用于DIN导轨安装或直接安装到壁挂式固定装置中。

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Phoenix Contact的PTSM系列LED连接器

在智能建筑网络中,可调光LED灯可以适应不断变化的自然光条件,从而节省了照明以及采暖和制冷的能源成本,因为LED灯具本身产生的热量虽然比其他灯具少。在园艺设施中,可以根据强度和持续时间调节LED灯,以促进农作物的生长周期。

他们还可以实现更多变革性目标。LED可以帮助收集用于管理建筑控制,监视生产过程以及测量和控制能源使用的数据。它们已成为与传感器和天线接口以将数据传输到网状网络的设备的复杂网络的一部分。它们还可以帮助在制造业中引入机器学习过程。

“在工业4.0领域,由于缺乏人工参与制造过程,因此有可能进行熄灯制造。这排除了对普通照明的需求;但是,该过程仍然需要查看发生了什么,并且这是通过机器视觉完成的。今天使用的大多数机器视觉照明都是通过LED和LED阵列完成的。这意味着为普通照明中的LED阵列开发的许多较小的板级互连同样适用于机器视觉照明。” TE Con​​nectivity照明行业经理Ronald Weber说道。“我们的反向式迷你CT连接器,表面安装的插入式触点,可释放的模块化SMT插入式,以及一些恶劣的照明连接器,例如我们的Mini Slim Seal,都适用于机器视觉照明。当然,即使我们提供用于传感器的无处不在的M8 / M12工业连接器也可用于为机器照明系统提供电源和控制。

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TE Con​​nectivity的BUCHANAN WireMate连接器非常适合LED照明。

韦伯说,LED还可以为智能工厂的烟囱灯和各种信标提供服务,这些信标可提供有关产品或过程中的故障的警报。“即使机器是高度自动化的,但是事情还是会出错,而当机器出现故障时,会发出数字警报,并指出发生的故障以及视觉警报。视觉警报使用信标或堆栈灯将人员引向出现故障的机器。这些堆叠灯中的大多数现在都是基于LED的,这些产品中使用的LED和LED阵列可以利用我上面提到的用于机器视觉照明的相同照明互连。”

用于LED的许多连接器是专门为照明应用而设计的,而其他的最初是为非常不同的应用而设计的,并已被适配用于照明应用。“不久前,我看到了一个最初为消费类手持设备开发的微型1.2mm连接器,该连接器用于为LED灯条供电。客户表示他需要一个非常小巧,非常低调的连接器,并且我们的客户经理推荐此产品,因为即使该产品不属于照明连接器,也可以满足他的需求。”

随着这种多功能,强大的照明技术的出现,连接器产品无疑将继续发展和适应,以服务于工业市场并支持工业4.0的持续增长。
 
【摘自Bishop杂志,作者:Amy Goetzman , July 9, 2019】

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