Phoenix Contact - Feldbus-, Signal- und Hybridverkabelung M12-Steckverbinder werden hochpolig

M12-Steckverbinder haben sich in den letzten drei Jahrzehnten als Standard in der Geräteanschlusstechnik etabliert. Hauptgrund für die hohe Akzeptanz am Markt ist die kontinuierliche Weiterentwicklung und Anpassung an die Anforderungen neuer Applikationsfelder. Nun werden die kompakten M12-Rundsteckverbinder hochpolig. Die Erweiterung auf bis zu 17 Pole ermöglicht völlig neue Anwendungen.

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Ursprünglich wurden M12-Sensorik-Steckverbinder für den vierpoligen Anschluss binärer Sensoren wie induktive Näherungsschalter oder Lichtschranken entwickelt. Mit den stetig wachsenden Möglichkeiten sowie Anforderungen der Industrieelektronik bekamen diese Sensoren immer mehr Funktionen. Gleichzeitig wurden die Sensoren bei höherer Leistungsfähigkeit zunehmend kleiner. Dieser Trend führte dazu, dass Geräteschnittstellen und somit Steckverbinder bei gleicher Baugröße und gewohnter Robustheit zusätzliche Signale zur Steuerungseinheit übertragen mussten. Daraus entstanden die heutigen fünf-, acht- und zwölfpoligen M12-Steckverbinder.

Begleitet von der internationalen Standardisierung wird die Normung der M12-Steckverbinder gemäß IEC 61076-2-101 laufend mit neuen sich am Markt etablierenden Standards abgeglichen. So erhält der Anwender die Sicherheit, dass der Anschluss unterschiedlicher Geräte auch von verschiedenen Herstellern weltweit kompatibel ist.

Noch mehr Pole?

Eine Einwicklung der M12-Steckverbinder hin zu noch höheren Polzahlen scheint auf den ersten Blick ein Widerspruch zur stetig an Bedeutung gewinnenden seriellen Datenkommunikation über Feldbussysteme. Diese haben ja gerade durch die Ablösung der parallelen Verdrahtung die Zahl der Steuerleitungen und somit der notwendigen Steckverbinder-Kontakte reduziert. Für solche „reinen“ Busapplikationen gibt es speziell auf die Feldbustechnik abgestimmte abgeschirmte vier- und fünfpolige M12-Steckverbinder, die von den entsprechenden Nutzerorganisationen als Feldbus-Steckverbinder standardisiert sind.

Ein zweiter Blick zeigt, dass trotz oder gerade durch diese Entwicklung im industriellen Umfeld der Geräteanschlusstechnik ganz neue Applikationen für den M12-Steckverbinder entstehen. Aufgrund der zunehmend erweiterten Funktionen sowie Programmieroptionen intelligenter Sensoren weisen diese immer häufiger gleich mehrere Kommunikations-Schnittstellen auf, damit sie universell einsetzbar bleiben. Oft haben die Sensoren neben dem Busanschluss noch zusätzliche Steueranschlüsse, die wiederum als Schnittstelle über Steckverbinder herausgeführt werden müssen. Dabei bleibt die Forderung nach ständig kompakter werdenden Geräteabmessungen bei hoher Leistungsdichte bestehen.

Für die Anschlusstechnik bedeutet das, so klein zu bauen wie möglich, ohne die industriegerechte Handhabung zu verlieren und dabei noch zusätzliche Kontakte bereitzustellen. Folglich sind selbst etablierte Steckverbinder-Standards einer gewissen Migration unterworfen. Wenn sich die Anforderungen einer Applikation bereits durch das Leistungsprofil eines kompakteren Steckverbinders erfüllen lassen, wird dieser etablierte größere Steckverbinder ablösen. Phoenix Contact trägt dieser Entwicklung Rechnung und hat als erster Hersteller am Markt eine komplette Produktfamilie 17-poliger M12-Steckverbinder eingeführt.

M12 mit 17 Polen

M12-Komponenten mit 17 Polen stehen in verschiedenen Ausführungen zur Verfügung: von anschlussfertig umspritzten Anschlussleitungen bis zu entsprechenden Einbausteckverbindern für Geräte. Gehäusemaße und Einbauabmessungen der 17-poligen Verbinder sind identisch mit denen einer herkömmlichen fünfpoligen Variante. Auf diese Weise lassen sich jetzt bei gleicher Frontplattenfläche über einen M12-Steckverbinder gut dreimal mehr Signale am Gerät anschließen. Die hohe Packungsdichte der Kontaktelemente innerhalb des M12-Polbilds basiert auf Kontakten mit 0,6 mm Durchmesser. Diese haben sich bereits bei den zwölfpoligen Varianten bewährt.

Die 17-poligen anschlussfertig umspritzten Verbindungskabel weisen ebenfalls die schlanken marktüblichen Abmessungen der am Markt bekannten M12-Produkte auf. Der Anwender kann auf die höhere Polzahl zurückgreifen, ohne eine Einschränkung bezüglich der Rastermaße oder sonstiger Einbaudimensionen an seinem Gerät beachten zu müssen. Die hochpoligen M12-Anschlussleitungen stehen gerade und abgewinkelt, als Stift- oder Buchsenausführung zur Verfügung. Die verwendeten Mantelleitungen sind ungeschirmt mit 0,14 mm2 Litzen oder abgeschirmt mit paarweise verdrillten Litzen ausgeführt.

Alle hochpoligen M12-Steckverbinder sind zudem mit der Schnellveriegelungs-Technik Speedcon erhältlich. Damit lässt sich auch unter beengten Platzverhälnissen ein 17-poliger M12-Steckverbinder mit nur einer halben Umdrehung schnell und sicher anschließen.

Neue Anwendungsgebiete

Aufgrund der Weiterentwicklung der M12-Steckverbinder auf 17 Pole können diese in einigen Bereichen eine Platz sparende Alternative sein. Häufig müssen Steckverbinder einer größeren Bauform nur wegen der erforderlichen Polzahl eingesetzt werden, obwohl die erforderlichen Leistungsdaten wie Strombelastung oder Betriebsspannung bereits von kompakteren Steckverbindern erfüllt werden.

Beispielsweise ergänzt der M12-Steckverbinder die Standard-Anschlusstechnik M23 bereits bei Drehgebern mit Feldbus-Interface, da diese aufgrund der Bustechnologie nur fünf Pole erfordern. Für Drehgeber mit parallelem Signalausgang, die 12- und 17-polige Steckverbinder erfordern, war bisher eine Ergänzung durch die kompaktere M12-Anschlusstechnik nicht zu realisieren. Die neuen 12- und 17-poligen M12-Sensorsteckverbinder von Phoenix Contact ermöglichen jetzt eine durchgängige Umsetzung von kompakten Gerätekonzepten - falls erforderlich sogar mit angepassten kundenspezifischen Lösungen.

Die Entwicklung der Hybrid-Anschlusstechnik zeigt, dass trotz Einsatz der Feldbustechnik weiterhin höherpolige Steckverbinder eingesetzt werden, um zusätzlich benötigte Signale in einem Port anschließen zu können. Neue Applikationen - wie der Hybridanschluss von Sensoren, die über Ethernet kommunizieren, basieren bereits auf dieser Philosophie. Dabei werden Ethernet-Signale und die Geräteversorgung gleichzeitig über einen achtpoligen M12-Steckverbinder an die meist kompakten Sensoren angeschlossen.

Ebenso zeigt sich dieser Trend beispielsweise bei Industriekameras, Scannern oder Industriewaagen. Stets erfordern Geräte mit vielfältigen Funktionen zusätzliche Schnittstellensignale, teilweise verfügen sie gleich über mehrere Kommunikationsschnittstellen und Service-Anschlüsse. Dem Geräteentwickler stellt sich in diesem Zusammenhang die Frage, ob bei den verfügbaren Geräteabmessungen mehrere Steckverbinder möglich sind oder ob letztlich nur ein kompakter höherpoliger Anschluss wirtschaftlich und praxisgerecht ist.

Jürgen Sahm, Produkt Marketing Manager, Industriesteckverbinder Pluscon circular, Phoenix Contact

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