Кабелното ноу-хау подкрепя нарастващия поток на комуникация в автомобилната изцяло електроника
Нарастващият брой електронни блокове за управление и нарастващата мрежа на превозното средство вътрешно и в средата на превозното средство поставят високи изисквания към мрежовите технологии в автомобила. Междувременно в луксозните седани са инсталирани около 100 контролни блока, които генерират все по-голям обем данни. В допълнение автомобилът все повече мутира в подвижен мултимедиен модул: мобилните устройства за водача и пътника отпред трябва да имат достъп до мрежата на автомобила, например за възпроизвеждане на аудио данни от MP3 плейъри през аудиосистемата на превозното средство или за насочване на видео съдържание като детски филми на дисплеи за задните седалки . И обратно, аудио съдържание като интернет радио може да бъде прехвърлено към мобилните устройства на пътниците в превозното средство чрез достъп до интернет в превозното средство.
Тези и други приложения увеличават изискванията към електрическата система на автомобила по отношение на честотната лента, интеграцията, гъвкавостта и поведението в реално време в сравнение с предишните мрежови приложения на автомобила. В допълнение към достатъчната честотна лента и високото качество на обработката и сигнала решаваща роля играят и намаляването на разходите, сложността и теглото. Ето защо в автомобилната индустрия съществува широк консенсус, че през следващите няколко години съществуващата топология на шините все повече ще се преобразува в базирана на Ethernet архитектура на основата.
BroadR-Reach винаги печели
Ethernet позволява повторната употреба на компоненти, които са се доказали в употреба извън автомобилната индустрия. Според анализаторите от ABI Research мрежовите технологии и стандарти като Ethernet, WLAN и NFC трябва да се използват в 40 процента от новите автомобили по света до 2020 г. Не само за интегриране на мобилни устройства като смартфони, но и за управление на автомобила, сензори и информационно-развлекателни системи. Според авгурите, навлизането на стандарта Ethernet в новите автомобили ще се увеличи от сегашните 1% на 40% през 2020 г. Те се отнасят до Ethernet стандарта „100 Mbps BroadR-Reach Automotive“, който Едно-двойната Ether-Net група за специални интереси дефинира през 2011 г. BroadR-Reach е физически слой Ethernet, разработен от Broadcom. BroadR-Reach става все по-популярен като подходяща и икономична кабелна технология за моторното превозно средство на бъдещето и следователно понастоящем се разглежда като де факто стандарт за 100 Mbit/s. С него е възможно да се предават 100 Mbit/s Ethernet през единична, неекранирана двойка проводници.
Основните двигатели, които стоят зад използването на Ethernet в превозните средства, в момента са базирани на камери системи за подпомагане на водача. Технологията „Диференциално сигнализиране с ниско напрежение“ (LVDS) по-рано се използваше за приложения на камери в превозни средства. Екранираните кабели, които обикновено се използват там, осигуряват електромагнитна съвместимост, но са скъпи за индустриалните условия и не са много практични за полагане в моторни превозни средства. Екранираните кабели, които обикновено се използват за тази цел, осигуряват необходимото качество на предаване на данни и желаната електромагнитна съвместимост.
Този тип кабел обаче е много скъп за индустриалните стандарти и изисква повече място за монтаж в автомобила поради по-голямото напречно сечение. С BroadR-Reach се предлага алтернативна 100 Mbit/s бърза Ethernet технология, която се освобождава от допълнително екраниране или обвивка и осигурява усукан двужилен кабел (UTSP: Unshielded Twisted Single Pair) като проводник за данни. В допълнение към подходяща честотна лента за предаване на по-големи количества данни и подобрена обработка на електромагнитни фактори на смущения (EMC), технологията BroadR-Reach предлага и решаващо предимство в разходите. Повишените скорости на предаване в линиите изискват специално внимание за намаляване на електромагнитните смущения (EMC), а OEM производителите имат много специфични изисквания за UTSP, който да се използва. Посочват се точните размери на усукания краен продукт и се изисква спазването им. Дължината на полагане, съображенията за симетрия и особено дължината на размотаните краища на кабела са решаващи.
Точен процес на усукване
За да се получи стабилен и висококачествен UTSP, прецизното познаване на общата производителност и целенасочено влияние върху процеса на усукване е от съществено значение, тъй като висококачественото производство на UTSP е значително по-сложно, отколкото изглежда на пръв поглед. Много свойства и размери на продукта, желани от OEM производителите, си влияят взаимно. Прост пример е зависимостта от дължината на полагане и дължината на размотаните кабелни краища: колкото по-малка е дължината на размотаните кабелни краища, толкова по-ниски са грешките при предаването. Силата на съответното влияние зависи и от външния диаметър на самия кабел.
Освен това има механични ограничения, които са резултат от комбинацията на UTSP и самата производствена машина. Така че е ясно, че грайферът също се нуждае от пространство, за да държи края на проводника и това е свързано с желаните дължини на оголване, кримпващи контакти, позиции на втулките и дължината на размотаните кабелни краища. Освен това трябва да се гарантира, че по време на производството в машината няма сблъсъци, които биха могли да повредят машината или UTSP. Не всеки UTSP е еднакво добър или изобщо може да бъде произведен, така че на продуктовия дизайн, подходящ за производство, трябва да се отдаде голямо значение. Следователно проверката на последователността, която изчислява общата производителност на желаната UTSP, е незаменим инструмент, ако се изисква максимална точност на производството при високо ниво на качество. Най-добрите резултати също могат да бъдат постигнати, ако не само процесът на усукване, но и напречните влияния от предишното рязане до дължината, оголването, монтажните уплътнения и контактното закрепване са включени в съображенията за производителност. Следователно интегрираното, напълно автоматично производство на UTSP е за предпочитане пред много малки островни решения.
Ако се даде продуктивност, тогава нищо не пречи на надеждното производство на UTSP. Дълбокото разбиране на процеса на усукване помага да се оптимизира за по-висока производствена скорост и/или точност. За тази цел, в зависимост от вида на кабела, материала на кабела и поведението на кабела, трябва да се имат предвид определени параметри и да се даде възможност за контролиран контрол на процеса на усукване. За да се минимизират центробежните сили, възникващи по време на усукване и да се постигне много равномерно разпределение на ударите, е необходимо да се обмисли предварително усукване по време на производството и да се определи съответно. В следващата стъпка след това кабелите могат да бъдат усукани с максимална скорост, която трябва да бъде посочена. Специален параметър на еластичност трябва да дава възможност да се дефинира прекалено усукване с последващо развъртане много точно, за да се получи желаната и постоянна пластична деформация на кабелния продукт.
Надеждно, стандартизирано производство на UTSP
Komax Wire има подготвена за това машина за автоматично усукване Alpha 488 S, която позволява напълно автоматична обработка на два отделни кабела от брояча с последващо усукване и множество интегрирани контроли за качество. Модулната структура прави системата много гъвкава: разположението на машината позволява изграждането на до шест обработващи станции. Могат да бъдат обработени напречни сечения на кабели от 2 × 0,22 mm² (AWG24), по желание от 2 × 0,13 mm² (AWG26), до 2 × 2,5 mm² (AWG14). Възможно е също така да се използва системата за обработка на двуизмерно идентични, несукани отделни кабели. Системата се предлага във версии на 4, 7 и 10 m. В комбинация с кривошипните модули mci 722 и mci 712 и модула за сглобяване на втулки mci 765 C, системите за бърза смяна и интегрираното наблюдение на качеството, Komax се стреми да осигури както висока надеждност на процеса, така и качество на обработка и възможно най-кратките времена за смяна.
Усукващата глава със серво задвижване AC е сърцето на Alpha 488 S и осигурява необходимата динамика. Интегрираният TFA мониторинг (Twist Force Analyzer) контролира силите по време на процеса на усукване и регулира регулиращите движения на усукващата глава. Това гарантира редовен и прецизен процес на усукване. Линейният кабелен издърпващ модул с вграден DLA (Delta Length Analyzer) позволява леко вкарване на кабели и високо ниво на точност на дължината. Високата производителност на системата се постига чрез паралелна обработка на две линии и разделяне на цикъла на обработка на три оптимално синхронизирани основни процеса. Внимателното и прецизно третиране на кабелите се постига чрез предавателния мост с моторизирани оси. Това също така дава възможност за автоматизиране на определени процеси за настройка.