15.03.2018
Grundlagen

Grundlagen: M12x1-Rundsteckverbinder und ihre Codierungen

  • Steckverbinder und Flansche mit unterschiedlichen CodierungenSteckverbinder und Flansche mit unterschiedlichen Codierungen
  • Steckverbinder und Flansche mit unterschiedlichen Codierungen
  • Unterschiedliche M12x1-Codierungen in der Übersicht (oben Kupplung, unten Stecker): A, B, D, S, T, X (v.l.n.r.).

Über die vergangenen Jahre hat sich der klassische M12x1-Rundsteckverbinder zum Standard für viele Applikationen im Bereich der Automatisierungsindustrie entwickelt. Für unterschiedliche Anwendungsbereiche existieren unterschiedliche Codierungen. Welche Codierungen in welchem Anwendungsbereich eingesetzt wird, erklärt Thomas Korb, Leiter Produktmanagement bei dem Steckverbinderhersteller Escha.

Die hohe Varianz des M12x1-Rundsteckverbinders spiegelt sich in der Anzahl der Codierungen wider, in denen es diese - vor allem in der Automatisierungsindustrie weit verbreitete - Steckverbinder-Bauform gibt. Im Grunde haben die Codierungen einen praktischen Hintergrund: Sie bieten Verstecksicherheit und sorgen dafür, dass nicht zufällig ein Steckverbinder in einer Applikation eingesetzt wird, für die er nicht geeignet ist. So wäre es beispielsweise gefährlich, wenn sich ein Steckverbinder für die M12x1-Leistungsversorgung auf einen M12x1-Sensoranschluss stecken lassen würde. Escha bietet aktuell M12x1-Rundsteckverbinder mit sechs mechanischen Codierungen an, die den Normen der jeweiligen Einsatzbereiche entsprechen.

Im Bereich der Sensor-/Aktor-Applikationen werden hauptsächlich digitale Signale übertragen. Die wichtigste Codierung in diesem Anwendungsbereich ist die A-Codierung. Hierbei handelt es sich sozusagen um die Ursprungscodierung des M12x1-Rundsteckverbinders. Dementsprechend variantenreich ist auch das Angebot an Steckverbindern mit dieser Codierung. Durch unterschiedliche Poligkeiten (3-, 4-, 5-, 8- und 12-polig), Leitungsqualitäten (PVC, PUR, TPE und PTFE) und Kunststoffumspritzungen der Griffkörper hat Escha sowohl für die klassischen Einsatzbereiche im Maschinen- und Anlagenbau als auch für Applikationen in der Robotertechnik, der Lebensmittelindustrie, in Windkraftanlagen oder Hochtemperaturbereichen eine passende Lösung.

B-Codierung für Profibus-Applikationen
M12x1-Rundsteckverbinder mit B-Codierung werden in Profibus-Applikationen eingesetzt. Die Standardisierung dieses Feldbusanschlusses wird von der Profibus-Nutzerorganisation (PNO) vorgenommen. Die Codierung hilft auch hier, die wichtige Verstecksicherheit zu gewähren.

Denn vor allem in Profibus-Applikationen kann es durch ein Verstecken der Steckverbinder zu Schäden kommen: Sollte die sensible Buselektronik versehentlich mit Spannung beaufschlagt werden, wird unter Umständen die Elektronik des Moduls zerstört.

D- und X-Codierung für Industrial-Ethernet-Applikationen
Für Industrial-Ethernet-Applikationen werden Steckverbinder benötigt, die zuverlässig hohe Datenraten übertragen können. Zurzeit existieren hier zwei unterschiedliche Codierungen: Zum einen 4-polige Steckverbinder mit D-Codierung, zum anderen 8-polige Steckverbinder mit X-Codierung. Mit den 4-poligen Varianten lassen sich Datenraten von bis zu 100 Mbit/s übertragen und die 8-poligen Varianten ermöglichen Datenübertragungsraten bis zu 10 Gbit/s.

Die Datenübertragungsraten wurden in der Vergangenheit sukzessive nach oben getrieben und werden auch zukünftig weiter steigen. Typische Einsatzbereiche, die stetig höhere Übertragungsraten fordern, sind zum Beispiel die Gebäudeinstallation in Industriebauten sowie der Gerätebau. Aber auch im Bereich der Vision- und Scanner-Systeme zur Fertigungsüberwachung und Echtzeitdatenauswertung werden die Anforderungen weiter steigen.

Neben den industriellen Anwendungsgebieten gibt es weitere Einsatzorte wie zum Beispiel Bahn- und Sicherheitsapplikationen. Insbesondere Entertainment-Systeme in Zügen, welche die Fahrgäste mit einer zuverlässigen Internetanbindung am Sitzplatz versorgen, und Überwachungskameras stellen ähnlich hohe Anforderungen an Datenübertragung und Robustheit der Steckverbinder.

Abgesehen von höheren Datenübertragungsraten wird der Trend in den kommenden Jahren immer mehr in Richtung Qualität gehen. Denn nur wenn Fehlinformationen während der Datenübermittlung vermieden werden, können die zur Verfügung stehenden hohen Übertragungsraten auch genutzt werden. In neuen Applikationen mit höheren Datenvolumina führen qualitativ minderwertige Leitungen zu Fehlübertragungen. Das bedeutet, dass Datenpakete erneut gesendet werden müssen, was wiederum zu einer höheren Netzwerkauslastung und längeren Verarbeitungszeiten des Protokolls führt. Bei besonders empfindlichen Systemen kann dies zum Busabsturz führen.

An dieser Stelle setzt Escha mit seinen M8x1- und M12x1-Industrial-Ethernet-Komponenten für alle gängigen Protokolle (Sercos, Ethercat, Profinet, Powerlink und Ethernet/IP) an. Der Steckverbinder- und Gehäusehersteller hat Anschlusstechnik auf den Markt gebracht, welche die hohen Datenübertragungsraten messbar zur Verfügung stellt. Durch eine erhöhte Signalreserve stellen alle Produkte eine zuverlässige, schnelle und somit zukunftssichere Datenübertragung sicher.

S-Codierung und die T-Codierung für Power-Applikationen
Seit noch nicht allzu langer Zeit werden nicht nur Signale und Daten, sondern auch Leistung über M12x1-Rundsteckverbinder übertragen. Aufgrund immer kompakterer und leistungsfähigerer elektronischer Geräte ist die Nachfrage seitens der Industrie nach einer ebenfalls kompakten Steckverbinder-Lösung zur Leitungsübertragung gestiegen. Viele Hersteller vertrauen hierbei auf den bewährten M12x1-Rundsteckverbinder. Auf dem Markt für kompakte M12x1-Leistungssteckverbinder haben sich zwei Codierungen durchgesetzt: die S-Codierung und die T-Codierung.

Steckverbinder mit S-Codierung eignen sich vor allem für Wechselstromanwendungen (AC-Applikationen mit bis zu 12A/630V). Klassische Einsatzbereiche hierfür sind unter anderem dezentrale Komponenten wie beispielsweise Motoren oder Frequenzumrichter. Für Gleichstromanwendungen (DC-Applikationen mit bis zu 12A / 63V) werden Steckverbinder mit T-Codierung eingesetzt. Damit können zum Beispiel Feldbuskomponenten, Netzteile oder Kleinmotoren mit Leistung versorgt werden.

Escha hat mit Power S und Power T für alle Applikationen die passenden Steckverbinder in gerader und gewinkelter Ausführung sowie als Kupplung oder Stecker entwickelt, deren Luft- und Kriechstrecken den normativen Vorgaben klassischer Leistungssteckverbinder entsprechen.

Zukunftspläne und -aussichten
Für die Zukunft plant das Unternehmen eine Erweiterung durch Komponenten, die eine strukturierte Powerverteilung im Feld ermöglichen. Langfristiges Ziel ist ein Verdrahtungssystem, bei dem Lösungen für Geräteinterfaces, Schaltschrankübergänge und Powerverteilung angeboten werden. Zudem beinhaltet der Normvorschlag zusätzliche Codierungen und andere Poligkeiten, die ebenfalls im Fokus der Weiterentwicklung stehen. Folglich bedeutet das, dass es in Zukunft weitere Codierungen geben wird und dass die Varianz der M12x1-Rundsteckverbinder sich weiter erhöhen wird.

 

Bauform Codierung Anwendungsbereich | Besonderheit
M12x1 A Sensor-/Aktor-Applikationen
B PROFIBUS-Applikationen
D Industrial-Ethernet-Applikationen bis 100Mbit/s
X Industrial-Ethernet-Applikationen bis 10Gbit/s
S Leistungsübertragung bis 12A/630V, AC-Applikationen
T Leistungsübertragung bis 12A/63V, DC-Applikationen

 

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