要說“內(nèi)卷”，工業(yè)電氣控制柜的設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試工作其實(shí)早已陷入一場無聲的、曠日持久的 “物理性內(nèi)卷”——不是算法的競爭，也不是模式的迭代，而是控制柜里一場布線工作的“勞動性內(nèi)卷”。

　　傳統(tǒng)電纜布線的痛點(diǎn)

　　隨著電氣自動化系統(tǒng)的規(guī)模和集中度不斷增加，控制柜中的各類低壓元件、I/O 模塊、伺服、安全模塊、電源、控制器已將柜內(nèi)空間塞得滿滿當(dāng)當(dāng)，動力線、信號線、數(shù)據(jù)線就纏繞得越密，直至塞到讓人產(chǎn)生密集恐懼癥。不妨想象一下，當(dāng)電氣工程師們不得不耗費(fèi)大量時間在剝線、壓接、對線號、理線槽這些高度重復(fù)且易錯的勞動上，只為維持系統(tǒng)最基本的連通性的時候，當(dāng)在安裝調(diào)試上投入成倍的努力，卻可能讓整個系統(tǒng)變得更加脆弱難以維護(hù)的時候，無論是人，還是設(shè)備系統(tǒng)，會不會卷到終將崩潰？

　　這樣的布線方式還伴生了其他幾個問題——

　　•一是大大增加了設(shè)備集成商們采購、儲存和管理多品類線纜的工作，當(dāng)然也就增加了供應(yīng)鏈的復(fù)雜度；

　　•二是給系統(tǒng)性能和可靠性帶來了挑戰(zhàn)，譬如線纜間的電磁干擾（EMI）可能影響信號傳輸、像拖鏈彎折這類動作帶來的機(jī)械應(yīng)力會加速線纜老化等。

　　OCA 的技術(shù)核心單纜融合

　　有內(nèi)卷必然有“反內(nèi)卷“。倍福公司（Beckhoff）提出的單電纜自動化（One Cable Automation, OCA） 技術(shù)，正是為了打破這種“無效內(nèi)卷”而生。它并非在原有的線纜”迷宮“里修修補(bǔ)補(bǔ)，而是直接拆掉迷宮，重建一條高效的高速公路。其技術(shù)本質(zhì)正是基于工業(yè)以太網(wǎng)供電技術(shù)和創(chuàng)新的一體化、模塊化連接器設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了單纜融合，開啟了一場分布式自動化技術(shù)的布線理念革命。

　　倍福的 OCA 技術(shù)采用 EtherCAT P（ECP） 技術(shù)，在單根電纜中同時傳輸最大 850 V DC /72 A 大功率和 1 Gbps 高速數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)電力+數(shù)據(jù)傳輸二合一，其次在 ECP 連接器方面，實(shí)現(xiàn)了電源引腳與數(shù)據(jù)引腳獨(dú)立隔離，避免干擾，同時又以統(tǒng)一接口設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)“即插即用”，目前提供 B12/B17/B23/B40 四種尺寸，覆蓋 15 A-72 A 電流范圍，支持 IP67 防護(hù)等級。

　　OCA 的創(chuàng)新價值

　　OCA 這種顛覆式的創(chuàng)新為電氣安裝調(diào)試工程師帶來的益處是很顯然的，主要體現(xiàn)在 5 大典型價值。

　　01  大幅節(jié)省柜內(nèi)空間，讓線纜數(shù)量銳減，電纜槽體積縮小；

　　02  大幅提升安裝效率，通過單纜布線簡化流程；

　　03  可靠性倍增，譬如通過 IP6X 防塵 / IPX5 防水測試、抗振沖擊認(rèn)證；還有包括 160 A  峰值電流持續(xù) 10 s 測試；加速度 35 m/s²、速度 5 m/s、每天 35,000 次的滿負(fù)荷拖鏈循環(huán)測試，等等；

　　04  全生命周期降本，盡管單根混合電纜單價略高，但節(jié)省了安裝、維護(hù)及備件庫存成本；

　　05  支持定制化，可集成熱電偶、附加電阻器等特殊信號，適配 HAN、M12 等接口。

　　典型工業(yè)應(yīng)用場景

　　根據(jù) OCA 技術(shù)的特點(diǎn)，這一技術(shù)尤其適合于幾類工業(yè)場景，其中包括像機(jī)械臂這類高動態(tài)移動設(shè)備，通過替代多根拖曳電纜，大幅減輕運(yùn)動負(fù)載、避免纏繞；還有像輥筒輸送機(jī)、食品飲料灌包裝線、魚類養(yǎng)殖泵站等分布式設(shè)備，通過直接連接現(xiàn)場堅(jiān)固的 EtherCAT 端子盒，省去控制柜，可以簡化安裝、節(jié)約成本；還有像半導(dǎo)體加工設(shè)備、電子裝配線等空間易受限的場合，顯著節(jié)省電纜槽/拖鏈空間，實(shí)現(xiàn)設(shè)備小型化、輕量化；此外還包括像醫(yī)療、醫(yī)藥、電子等需要高潔凈度的領(lǐng)域，通過減少線纜連接點(diǎn)以減少故障點(diǎn)，以及模塊化高防護(hù)連接器實(shí)現(xiàn)高可靠工作。

　　未來前景標(biāo)準(zhǔn)化與去中心化

　　考慮到面向各行業(yè)最終用戶、設(shè)備制造商、連接器制造商的應(yīng)用廣泛性，倍福公司在 OCA 技術(shù)開發(fā)之初，便堅(jiān)持走標(biāo)準(zhǔn)化的路線。如今，基于 IEC 61076-2-118 國際標(biāo)準(zhǔn)的 OCA 接口正推動行業(yè)統(tǒng)一，降低兼容成本。

　　OCA 基于多功能混合連接器和單電纜進(jìn)行通信和供電的方式，解決了分布式現(xiàn)場端子盒供電、數(shù)據(jù)采集和輸送的關(guān)鍵挑戰(zhàn)，可收集不僅是線纜簡化，使其成為倍福 MX-System 無控制柜系統(tǒng)的重要組成部分，這種去中心化布線將助力打造面向未來的無控制柜工廠，從而形成柔性智能制造的基石。

　　關(guān)于德國倍福

　　倍福（Beckhoff）是一家專注于自動化新技術(shù)的德資企業(yè)，創(chuàng)立于 1980 年，總部位于德國威爾市。作為全球自動化技術(shù)的驅(qū)動者，倍福定義了自動化領(lǐng)域的許多標(biāo)準(zhǔn)，是國際標(biāo)準(zhǔn)的制定者和推動者。公司所生產(chǎn)的工業(yè) PC、現(xiàn)場總線模塊、驅(qū)動產(chǎn)品和 TwinCAT 自動化軟件構(gòu)成了一套完整的、相互兼容的控制系統(tǒng)，可為各個工控領(lǐng)域提供開放式自動化系統(tǒng)和完整的解決方案。經(jīng)過 40 年的發(fā)展和努力，倍福已在世界各地設(shè)立 30 多家分支機(jī)構(gòu)，加上全球的合作伙伴，業(yè)務(wù)遍及 70 多個國家和地區(qū)。

　　倍福于 1997 年進(jìn)入中國市場，中國區(qū)總部落戶于上海市北高新產(chǎn)業(yè)園區(qū)，現(xiàn)有員工 300 人，辦事處遍及國內(nèi) 30 座大中城市。創(chuàng)新產(chǎn)品和解決方案廣泛應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電、半導(dǎo)體、光伏太陽能、電子制造、金屬加工、包裝機(jī)械、印刷機(jī)械、塑料加工、輪胎加工、木材加工、玻璃機(jī)械、物流輸送以及樓宇自動化等眾多領(lǐng)域。

　　公司傾力推廣的 EtherCAT 實(shí)時工業(yè)以太網(wǎng)于 2014 年成為中國國家推薦性標(biāo)準(zhǔn)，并已入編工信部的《國家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》。作為一家技術(shù)驅(qū)動型公司，倍福一直注重在技術(shù)上尋求突破創(chuàng)新，在業(yè)內(nèi)享有“創(chuàng)新引擎”的美譽(yù)。倍福基于 PC 的控制技術(shù)具有良好的開放性，它支持所有主流的工業(yè)通信協(xié)議，將 IT 技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)和自動化技術(shù)完美融合在一起，為實(shí)現(xiàn)工業(yè) 4.0 和智能制造奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

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