Entstehung und Entwicklung der Kreislaufanschlüsse M12

Was ist ein M12 Rundsteckverbinder?

    Ein M12-Steckverbinder ist ein metrischer Rundsteckverbinder, der in der industriellen Automatisierung und anderen Anwendungen in rauen Umgebungen eingesetzt wird, die kompakte, robuste und zuverlässige Strom-, Signal- und Datenverbindungen erfordern. Er ist einer der am häufigsten verwendeten Steckverbinder auf dem Industriemarkt und gilt als Rückgratsteckverbinder für IIoT-Systeme (Industrial Internet of Things).

    Der M12-Steckverbinder, der zu der elektrischen Steckverbinderserie von M5 bis M12 gehört, wird durch den Durchmesser seines Außengewindes definiert. M12-Steckverbinder sind nach IEC-61076-2-101 standardisiert und äußerst vielseitig. Sie bieten eine breite Palette an Verriegelungsmechanismen und anderen Optionen. Sie sind austauschbar und abwärtskompatibel mit anderen M12-Schnittstellen derselben Codierung, wodurch die Interoperabilität zwischen den Herstellern gewährleistet wird. Diese Steckverbinder verarbeiten Bandbreiten von bis zu 10 Gbit/s und eine Leistung von bis zu 16 V und können so konfiguriert werden, dass sie Profinet-, SPE- und Feldbusprotokolle unterstützen.

Geschichte und Entwicklung

    Im Jahr 1985 führte das deutsche Steckverbinderunternehmen Lumberg auf der Hannover Messe die M8/M12-Steckverbinderschnittstellen ein. Ursprünglich als wasserdichte Alternative zum alten RK30-Sensorkontakt konzipiert, der damals in Automobilwerken üblich war, hat sich der M12-Steckverbinder zu einem leistungsstarken und vielseitigen Verbindungselement entwickelt, das in der Fabrikautomation, der autonomen Robotik, der Datenübertragung und der Steuerung weit verbreitet ist.

    Der Standard-M12-Steckverbinder ist in IEC 61076-2-101:2012 definiert. Die ursprüngliche IEC-Norm wurde 2003 veröffentlicht und durchläuft derzeit ihre dritte Überarbeitung. Im Jahr 2021 wurde eine neue Push-Pull-M12-Norm, bekannt als IEC 61076-2-010, eingeführt. Um Fehlpaarungen zu vermeiden, verfügen zirkulare Steckverbinder der M-Serie über spezifische Codierungsoptionen, die die Anzahl und Anordnung der Pins definieren. Der M12 umfasst:

• A-Codierung (3-17 Pins)
• B-Codierung (2, 4 oder 5 Pins; hauptsächlich für Profibus- und Interbus-Anwendungen)
• C-Codierung (3 bis 6 Pins; enthält doppelte Keilnuten, um Fehlpaarungen zu verhindern)
• D-Codierung (4 Pins; Standard für Ethernet-, ProfiNet- und EtherCat-Feldgeräte und industrielle CAT5e-Kabel)
• K-Codierung (5 Pins [4+PE]; Nennspannung bis zu 630VAC/DC)
• L-Codierung (4 oder 5 Pins [4+PE], Nennstrom bis zu 16A pro Pin und 63VAC/DC)
• S-Codierung (3 Pins [2+PE] oder 4 Pins [3+PE])
• T-Codierung (für DC-Stromanschlüsse konzipiert; Nennspannung bis zu 63VDC/AC, 4 Pins, Nennstrom 12A pro Pin)
• X-Codierung (8 Pins, bis zu 10 Gbit/s)
• Y-Codierung (Strom und Daten in einem einzigen Kabel; 8 Pins, aufgeteilt in zwei Sätze von 4, mit einer Y-förmigen Metallcodierung zur Stromtrennung)

    M12-Steckverbinder werden typischerweise mit Cat5e- und Cat6A-Kabeltypen verwendet und haben einen Nennstrom von bis zu 16 V. Sie bieten verschiedene Montageoptionen, einschließlich Durchsteckmontage, Oberflächenmontage und Wellenlöten. Zu den Materialien für M12-Gehäuse gehören Edelstahl, Messing, Kupfer, Gold und Legierungen. Verstärkte M12-Steckverbinder und ihre Kabelkonfektionen sind so konzipiert, dass sie eine robuste Leistung in hochzuverlässigen Anwendungen und in rauen Umgebungen gewährleisten, einschließlich extremer Temperaturen, Strahlung, rauer Handhabung, Chemikalien und anderen Umgebungsfaktoren.

Abdichtung und Schutz

    Abgedichtete M12-Steckverbinder sind in den Ausführungen IP67, IP68 und IP69 erhältlich. Der Umweltschutz vor dem Eindringen von Flüssigkeiten und Partikeln ist ein Schlüsselfaktor, der diesen Steckverbinder zu einem festen Bestandteil in rauen Betriebsumgebungen macht. Wasserdichte und abgedichtete Eigenschaften sind besonders wichtig in Fluid- und Pneumatikkonfigurationen.

EMI/RFI-Schutz

Störungen durch elektromagnetische Interferenzen (EMI) oder Funkfrequenzinterferenzen (RFI) sind ein erhebliches Problem für Geräte, die in Umgebungen mit elektronischen Geräten eingesetzt werden. Geschirmte und ungeschirmte Steckverbinder- und Kabelkonfektionsoptionen sind verfügbar, um diese Interferenzen zu mindern.

Vorteile bei der Handhabung

    M12-Steckverbinder sind so konzipiert, dass sie auch unter schwierigen Bedingungen schnelle und bequeme Verbindungen ermöglichen. Sie sind mit Schraub-, Bajonett- und ergonomischen Push-Pull-Verriegelungsmechanismen für Blindstecksituationen ausgestattet. Kodierung, Farbcodierung und LED-Optionen erhöhen die Zuverlässigkeit der Steckverbindung. Diese Steckverbinder gelten als feldreparabel und abwärtskompatibel.

Anwendungen

M12-Steckverbinder werden häufig verwendet in:

• Industrielle Anwendungen: Fabrikautomatisierungs- und Steuerungssysteme, E/A-Module, Sensoren, Aktoren, Motoren, Industrie 4.0- und IIoT-Anwendungen, erneuerbare Energien
• Automobil: Fertigung
• Transport: Schwerlastgeräte, Landmaschinen
• Werkzeugmaschinen