Industrielle Rundstecker
M12 für alle Fälle
Der Markt für M12-Steckverbinder hat sich in den vergangenen zehn Jahren rasant entwickelt. Heute gilt M12 als das führende Anschlusssystem im Bereich der Sensorik und Aktorik und hat sich weltweit fest etabliert. Und da immer mehr Märkte auf Automatisierung setzen, ist die Entwicklung neuer Produkte in vollem Gange.
M12-Stecker kommen sowohl bei Feldbusen als auch bei Industrial-Ethernet zum Einsatz. Es handelt sich um eine Rundsteckverbindung mit metrischem Gewinde, die in mehreren Varianten und Codierungen für verschiedene Schutzarten hergestellt wird. Für industrielles Ethernet gibt es eine 4-polige M12-Variante. Daneben sind aber auch 3-, 4-, 5- und 8-polige Versionen verfügbar.
Die verschiedenen 4- und 5-poligen Varianten werden in Feldbussen benutzt und sind von den entsprechenden Nutzerorganisationen standardisiert. Welche neueren Entwicklungen gibt es bei M12-Steckern? Besonders rasant haben sich die Schnellanschlusstechniken entwickelt. Hier haben sich in der Zwischenzeit einige Angebote der Hersteller am Markt durchgesetzt.
An erster Stelle stehen dort die angespritzten Kabelversionen für verschiedene Branchen. So hat das Unternehmen Franz Binder sein Produktportfolio besonders in diesem Bereich deutlich ausgebaut: Bei diesem Hersteller sind für die Bussysteme Profibus (»Serie 766«) und Profinet (»Serie 876«; Bild 1) sowie CAN (»Serie 763«) jeweils M12-Kabelsteckverbinder mit umspritzten Leitungen in unterschiedlichen Längen erhältlich.
Diese genügen im verschraubten Zustand der Schutzart IP67 (siehe Kasten) für die Profibus- und Profinet-Anschlüsse beziehungsweise IP68 für den CAN-Anschluss. Bei Letzterem ist zurzeit eine 5-polige Version verfügbar, auf Anfrage können jedoch weitere Ausführungen bereitgestellt werden. Gerade bei Bussystemen ist auch die korrekte Terminierung wichtig, um die Signale nicht durch Reflexionen zu verfälschen. Deshalb gibt es entsprechende Abschlusssteckverbinder.
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Während die »Serie 763« von Binder für den CAN-Bus (Bild 2) abgestimmt ist, eignet sich die »Serie 766« für das Industrial-Ethernet-System Profinet.
Neben den angespritzten Kabelversionen haben aber auch feldkonfektionierbare Steckverbinder mit verschiedenen Anschlusstechniken, allen voran die Schraubklemmtechnik, ihre Berechtigung. Denn in verschiedenen Anwendungen erfolgt die Montage des Anschlusssteckverbinders erst nach der elektrischen Verdrahtung. Das heißt, das Kabel oder die Litzen sind im Gerät bereits verdrahtet und ragen durch die Frontplatte.
Der Steckverbinderadapter wird mit einer Mutter am Kundengehäuse befestigt oder in das Gewinde M20 x 1,5 eingeschraubt.
Anschließend werden die Litzen in die Schraubklemmkontakte des Steckverbinders geklemmt und der Steckereinsatz mit dem Adapter verschraubt (Bild 3). Der 4- und 5-polige Steckverbinderkopf kann positioniert in 4 x 90° eingebaut werden.
Damit ist es möglich, die Kabelabgangsrichtung eines winkeligen Gegensteckverbinders zu bestimmen. Aber auch beim Anschluss von abweichenden Kabeln oder Litzen gestatten die Schraubklemmkontakte eine einfache Konfektionierung im Feld.
Durch den großen möglichen Querschnitt von 1,5 mm2 können bei der 4- und 5-poligen Variante Ströme bis 8 A übertragen werden.
Diese Flanschsteckverbinder sind auch für die A-kodierten Power-Versionen einsetzbar. Damit greift die Firma Binder einen weiteren Trend bei M12 auf: Zusätzlich zu der höheren Signaldichte spielt die Nachfrage nach Power-M12 eine immer wichtiger werdende Rolle. Ziel ist es, neben Signalen auch die Spannungsversorgung in einem Stecker zu realisieren.
Leiterplattensteckverbinder
Auch Harting hat im Bereich M12 sein Produktportfolio erweitert. Die M12-Leiterplattensteckverbinder des Herstellers werden zukünftig auch in variablen Aufbauten erhältlich sein (Bild 4).
Gehäuse/Flanschdose und Isolierkörper sind hier voneinander getrennt - für mehr Flexibilität. Dieses Design wird häufig in der Automatisierungstechnik gefordert, da die Gehäuse/Flanschdosen oftmals direkt ins Gehäuse integriert sind. Ein weiterer Vorteil ist, dass alle Varianten eine Bauhöhe haben - für einen vereinfachten Fertigungsprozess. Dies gilt für alle M12-Leiterplattensteckverbinder und damit für alle Kodierungen unabhängig von Stift- beziehungsweise Buchsenausführung. Damit können alle auf der Leiterplatte benötigten geraden Varianten aus einer Quelle geliefert werden.
Ebenfalls neu bei Harting ist ein feldkonfektionierbarer M12-Steckverbinder mit Schnellanschlusstechnik »Harax« in einer 5-poligen Variante für maximal 1 mm2. Es können Kabel mit einem Außendurchmesser von maximal 9,6 mm angeschlossen werden. Die Kabelseite wurde den Anforderungen der größeren Kabel angepasst. Eine vibrationssichere Kontaktierung und ein Schutz gemäß IP67 sind selbstverständlich.
Der Steckverbinder ist für 4 A ausgelegt. Der Außendurchmesser wurde erweitert, da mit größer werdenden Kabeln auch größere Drehmomente aufgenommen werden müssen. Im Rahmen des Ausbaus des Port-folios für Datensteckverbinder im Umfeld von 10 GBit/s hat Harting einen gewinkelten und einen geraden Leiterplattenadapter für die Geräteintegration entwickelt.
Das Steckgesicht ist gemäß PAS 61076-2-109 ausgelegt und erfüllt die hohen Anforderungen hinsichtlich NEXT, FEXT sowie Return- und Insertion-Loss. Das neue M12-Steckgesicht verfügt über ein integriertes Schirmkreuz (x-coded), das zum einen gegen Fehlstecken mit anderen Kodierungen schützt und zum anderen die Kabellitzen und damit die Signale gegeneinander abschirmt. Die durchgehende Schirmung ist ein Merkmal für die hohe Performance Class EA und die Kat. 6A, die mit dieser neuen Generation von Steckverbindern erreicht wird. Die Werkstoffe wurden so ausgewählt, dass die Leiterplattenadapter reflow-lötfähig sind.
10-GBit/s-Ethernet
Um den steigenden Bedarf nach Hochgeschwindigkeitskabel- und -verbindungssystemen zu unterstützen, hat TE Connectivity eine neue Generation seines Industrial-Ethernet-M12-Steckverbindungssystems für industrielle Anwendungen auf den Markt gebracht, das Datenraten von bis zu 10 GBit/s unterstützt. Das Verbindungssystem besteht aus verschiedenen Kabelbaugruppen und Leiterplattensteckverbindern im industrieüblichen Rundformat.
Mit seinen acht Kontakten eignet es sich sowohl für Hochgeschwindigkeitsdatenanwendungen als auch für Power-over-Ethernet-Applikationen. Anwendungen mit höheren Band-breitenanforderungen und schnelleren Übertragungsgeschwindigkeiten werden in der Industrie immer häufiger: Ob schnelle Uplinks für Ethernet Switches, verteilte Motion-Control-Systeme mit Echtzeitfähigkeit und hohen Ansprüchen an Jitter und Durchlaufzeit oder Bilderfassungsanwendungen auf Gigabit-Ethernet-Standard IEEE 802.3 - sie alle benötigen Kabel- und Verbindungssysteme, die hohe Geschwindigkeitsanforderungen erfüllen.
Das System von TE unterstützt darüber hinaus eine breite Vielzahl von Verkabelungslösungen der Performancekriterien von Kat. 5e bis Kat. 6A mit geschirmten und ungeschirmten Twisted-Pairs, falls kosteneffizientere Lösungen gewünscht werden.
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Bei vielen Anwendungen müssen elektrische und elektronische Geräte unter erschwerten Umweltbedingungen über viele Jahre sicher arbeiten. Außer dem zulässigen Temperaturbereich stellt die korrosive Belastung, also die Beständigkeit gegen aggressive Medien, eine Einsatzbeschränkung dar. Zudem muss das Eindringen von Fremdkörpern und von Staub für eine zuverlässige Funktion und sicheren Gebrauch verhindert werden. |
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