Neuer Geräteanschluss-Standard bei Industrie-Applikationen Gestatten: M12 Power !

Leistungsfähige Power-Steckverbinderlösungen.
Industrie-Applikationen erfordern robuste und zuverlässige Steckverbinderlösungen.

Neben Ethernet-Varianten werden in der Industrie vermehrt robuste und leistungsfähige Power-Steckverbinderlösungen benötigt. Harting setzt dabei auf die neue Power-Version des klassischen M12. Parallel dazu hat das Unternehmen an einer Norm mitgearbeitet, die als Grundlage für einen neuen Standardge­räte-Anschluss dient.

Um dem zunehmenden Energiehunger der Industrie-4.0-Applikationen durch die wachsende Anzahl an Teilnehmern in der Automatisierung gerecht zu werden, bedarf es neuer Konzepte. Neben Signalen und Daten muss auch immer mehr Power übertragen werden. Die Harting-Technologiegruppe hat deshalb die Entwicklung eines neuen Industriestandards mit vorangetrieben, der u.a. zu herstellerübergreifenden Steckgesichtern führen wird. Diese wiederum sind in der neuen Norm IEC 61067-2-111 festgehalten, die als Grundlage für den neuen Standardgeräte-Anschluss „M12 Power“ dient.

Der Steckverbinderhersteller präsentiert seine Antwort auf die Diskrepanz zwischen mehr Leistungsbedarf und dem Trend zur Miniaturisierung ab dem 25. April d.J. auf der Hannover-Messe Industrie in Hannover. Hier können Interessierte das aus der Norm hervorgehende Steckgesicht in L-Kodierung und die diversen Bauformen des „neuen Alten“ aus der Nähe betrachten. Aus der neuen Norm gehen ferner Eckdaten wie das bekannte M12-Format ebenso hervor wie alle relevanten Leistungsdaten: zum Beispiel 63 V bei 16 A und daraus resultierend eine Leistung von 0,75 kW. Übertragen wird die Leistung in der L-Kodierung über vier Pole und einen Schutzkontakt (Bild 1). Damit steht genug Energie für zahlreiche Anwendungen wie Feldverteilerboxen, feldbusgesteuerte I/O-Boxen, Netzgeräte oder Ventilapplikationen zur Verfügung. Auch kleine Servomotoren können über den M12 Power betrieben werden. Diese laufen üblicherweise mit 48 V und haben so durch die 63 V des M12 Power noch genug Reserven.

Alles begann bereits 2012

Startschuss für die Normierung des M12 Power war bereits im Jahre 2012. Der doch recht lange erscheinende Zeitraum zeigt deutlich, wie schwierig es ist, innerhalb eines großen Gremiums auf einen gemeinsamen Nenner zu kommen. Nun aber bietet eine gemeinsame Norm Investitionssicherheit für die Kunden und gewährleistet die Austauschbarkeit und Kombination von Komponenten verschiedener Hersteller. Im Feld-Bereich geht der Trend immer mehr dazu, Recheneinheiten zu dezentralisieren und stärker in modulare Systeme zu zerlegen. Komponenten, die vorher anonyme Bauteile waren, bekommen „Intelligenz“ – können also Daten oder Signale aufnehmen, verarbeiten und auch wieder anderen Komponenten mitteilen. Dies betrifft nicht nur Werkzeuge oder andere mit Verschleiß behaftete Komponenten, die per RFID-Chip Arbeitszyklen mitteilen können und so vorzeitig einen Austausch ohne ungeplanten Maschinenstillstand gewährleisten. Vielmehr sind auch Steuerungen und Datenverarbeitung von diesem Wandel betroffen. So entfernt man sich immer weiter von großen zentralen Rechensystemen, die die Intelligenz einer Maschine auf einen einzigen Punkt konzentrieren. Dies hat auch die Profinet-Nutzer-Organisation erkannt, die den M12 Power als neuen Standardgeräteanschluss in Sachen Energieversorgung empfiehlt. Er soll also bisherige A-kodierte M12- und 7/8-Zoll-Lösungen ablösen. A-kodierte M12 können bei 4 A und 32 V maximal 120 W Leistung liefern. Für kleine Feldgeräte ist das noch genug, aber man stößt häufig schon an die Grenzen des Machbaren.

Für mehr Energie kommen deshalb 7/8-Zoll-Lösungen mit bis zu 10 A und 230 V zum Einsatz. Diese sind jedoch groß und kosten Platz. Viel Platz. Auf manchen I/O-Boxen findet man für Daten und Signale nur M12-Buchsen. Alles gut also – bis auf die eine wesentlich größere 7/8-Zoll-Buchse. Dies ist eine Schnittstelle, die bei der Herstellung von Gehäusen anderes Werkzeug und andere Bemaßung erfordert. Mit dem M12 Power indes hat man in Zukunft ein einheitliches Anschlussmaß. Dies spart neben Platz auch Kosten in Bezug auf Konstruktion und Herstellung von Schnittstellen auf Gehäusen. Ein weiterer großer Vorteil des M12 Power gegenüber seinen Vorgängern ist eine 360°-Schirmung, die bereits im M12-SlimDesign Anwendung findet und über die Anforderungen der Norm hinausgeht. Mit Hilfe dieser Schirmung können über den M12 Power (Bild 2) nicht nur Energie, sondern auch Daten und Signale übertragen werden. In der Anwendung bedeutet dies die Energieübertragung über zwei Pole mit Absicherung durch den Schutzkontakt und die Übertragung von Daten und Signalen bis zu 100 Mbit/s über die zwei verbleibenden Kontakte. Damit ist der M12 Power auch in der Lage, ein Field Device über eine einzige Schnittstelle mit Energie zu versorgen und anzusteuern. Darüber hinaus ist er noch wesentlich kleiner als ein Hybrid-Steckverbinder.