Codierungsvielfalt von M12-Rundsteckerverbindern von Escha

Dipl.-Wirt.-Ing Thomas Korb, Leiter Produktmanagement bei Escha.

Die hohe Varianz des M12-Rundsteckverbinders spiegelt sich auch 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 ganz 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 M12-Leistungsversorgung auf einen M12-Sensoranschluss stecken lassen würde. Der Anschlusstechnikspezialist Escha bietet zurzeit M12-Rundsteckverbinder mit acht mechanischen Codierungen an, die den Normen der jeweiligen Einsatzbereiche entsprechen.

Steckverbinder und Flansche mit unterschiedlichen Codierungen für die Signalübertragung (links), Datenübertragung (Mitte) und Leistungsübertragung (rechts).

Sensor-, Aktor-Applikationen

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 M12-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 nicht nur für die klassischen Einsatzbereiche im Maschinen- und Anlagenbau, sondern auch für Applikationen in der Robotertechnik, der Lebensmittelindustrie, in Windkraftanlagen oder Hochtemperaturbereichen eine passende Lösung.

V. l.n.r.: Unterschiedliche M12-Codierungen in der Übersicht (oben Buchse, unten Stecker): A, B, D, S, T, K, L, X.

Profibus-Applikationen

M12-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 äußerst wichtige Verstecksicherheit zu gewährleisten. Denn insbesondere in Profibus-Applikationen kann es durch ein Verstecken der Steckverbinder zu großen Schäden kommen: Sollte die sensible Buselektronik irrtümlich mit Spannung beaufschlagt werden, dann wird unter Umständen die Elektronik des Moduls zerstört.

Industrial-Ethernet-Applikationen ...

... für diese werden Steckverbinder benötigt, die zuverlässig hohe Datenraten übertragen können. Zurzeit existieren hier zwei unterschiedliche Codierungen: 4-polige Steckverbinder mit D-Codierung und 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 in Zukunft weiter steigen. Typische Einsatzbereiche, die stetig höhere Übertragungsraten fordern, sind beispielsweise die Gebäudeinstallation in Industriebauten sowie der Gerätebau. Aber auch im Bereich der Vision- und Scannersysteme zur Fertigungsüberwachung und Echtzeitdatenauswertung werden die Anforderungen weiter steigen.

Neben den industriellen Anwendungsgebieten gibt es weitere Einsatzorte, wie z. B. Bahn- und Sicherheitsapplikationen. Insbesondere Entertainmentsysteme 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 auch 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 es sogar zum Busabsturz führen.

An dieser Stelle setzt Escha mit seinen qualitativ hochwertigen Industrial-Ethernet-Komponenten in den Bauformen M8 und M12 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 garantieren alle Produkte eine zuverlässige, schnelle und somit zukunftssichere Datenübertragung.

Power-Applikationen

Neben Signalen und Daten wird mittlerweile auch Leistung über M12-Steckverbinder übertragen. Aufgrund immer kompakterer und leistungsfähigerer elektronischer Geräte ist die Nachfrage seitens der Industrie nach einer ebenfalls kompakten Steckverbinderlösung zur Leistungsübertragung gestiegen. Viele Hersteller wollen hierbei auf den bewährten M12-Steckverbinder nicht verzichten. Dazu haben sich vier Codierungen durchgesetzt: Die S-, die T-, die L- und die K-Codierung.

Steckverbinder mit S-Codierung (4-polig/3+PE mit bis zu 630 V/12 A) und K-Codierung (5-polig/4+PE mit bis zu 630 V/12 A) eignen sich insbesondere für Wechselstromanwendungen. Klassische Einsatzbereiche hierfür sind u. a. dezentrale Komponenten wie beispielsweise Motoren oder Frequenzumrichter. Für Gleichstromanwendungen werden Steckverbinder mit T-Codierung (4-polig mit bis zu 63 V/12 A) und L-Codierung (5-polig/4+FE oder 4-polig ohne FE bei bis zu 63 V/16 A) eingesetzt. Damit können z. B. Feldbuskomponenten, Netzteile oder Kleinmotoren mit Leistung versorgt werden.

Mit Single Pair Ethernet (SPE) steht bereits eine neue Technologie in den Startlöchern, die den M12-Rundsteckverbinder in Zukunft prägen wird. Natürlich mit eigenen Steckgesichtern, die die Varianz noch einmal erhöhen werden.