สาเหตุและการพัฒนาของเครื่องเชื่อมวงกลม M12

ตัวเชื่อมต่อแบบวงกลม M12 คืออะไร?

    ตัวเชื่อมต่อ M12 เป็นตัวเชื่อมต่อแบบวงกลมเมตริกที่ใช้ในระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมและการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงอื่นๆ ที่ต้องการการเชื่อมต่อพลังงาน สัญญาณ และข้อมูลที่กะทัดรัด ทนทาน และเชื่อถือได้ เป็นหนึ่งในตัวเชื่อมต่อที่กำหนดบ่อยที่สุดในตลาดอุตสาหกรรม และถือเป็นตัวเชื่อมต่อหลักสำหรับระบบ IIoT (Industrial Internet of Things)

    ตัวเชื่อมต่อ M12 ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของชุดตัวเชื่อมต่อไฟฟ้าตั้งแต่ประเภท M5 ถึง M12 ถูกกำหนดโดยเส้นผ่านศูนย์กลางของเกลียวภายนอก มาตรฐานภายใต้ IEC-61076-2-101 ตัวเชื่อมต่อ M12 มีความหลากหลายสูง โดยมีกลไกการล็อคและตัวเลือกอื่นๆ มากมาย พวกมันสามารถสลับเปลี่ยนได้และเข้ากันได้กับอินเทอร์เฟซ M12 อื่นๆ ที่มีการเข้ารหัสแบบเดียวกัน เพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานร่วมกันระหว่างผู้ผลิต ตัวเชื่อมต่อเหล่านี้รองรับแบนด์วิธสูงถึง 10 Gb/s และพลังงานสูงถึง 16V และสามารถกำหนดค่าเพื่อรองรับโปรโตคอล Profinet, SPE และ fieldbus

ประวัติและวิวัฒนาการ

    ในปี 1985 บริษัทผู้ผลิตตัวเชื่อมต่อของเยอรมัน Lumberg ได้เปิดตัวอินเทอร์เฟซตัวเชื่อมต่อ M8/M12 ที่งาน Hannover Fair เดิมทีได้รับการออกแบบมาเพื่อเป็นทางเลือกกันน้ำสำหรับตัวเชื่อมต่อเซ็นเซอร์ RK30 เก่า ซึ่งเป็นเรื่องปกติในโรงงานผลิตรถยนต์ในขณะนั้น ตัวเชื่อมต่อ M12 ได้กลายเป็นตัวเชื่อมต่อที่ทรงพลังและหลากหลายซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบอัตโนมัติของโรงงาน หุ่นยนต์อัตโนมัติ การส่งข้อมูล และการควบคุม

    ตัวเชื่อมต่อ M12 มาตรฐานถูกกำหนดโดย IEC 61076-2-101:2012 มาตรฐาน IEC ดั้งเดิมเผยแพร่ในปี 2003 และปัจจุบันอยู่ระหว่างการแก้ไขครั้งที่สาม ในปี 2021 มีการเปิดตัวมาตรฐาน M12 แบบ push-pull ใหม่ ซึ่งรู้จักกันในชื่อ IEC 61076-2-010 เพื่อป้องกันการไม่ตรงกัน ตัวเชื่อมต่อแบบวงกลม M-series มีตัวเลือกการเข้ารหัสเฉพาะที่กำหนดจำนวนและการจัดเรียงพิน M12 รวมถึง:

• การเข้ารหัส A (3-17 พิน)
• การเข้ารหัส B (2, 4 หรือ 5 พิน; ส่วนใหญ่สำหรับการใช้งาน Profibus และ Interbus)
• การเข้ารหัส C (3 ถึง 6 พิน; รวมถึงร่องลิ่มคู่เพื่อป้องกันการไม่ตรงกัน)
• การเข้ารหัส D (4 พิน; มาตรฐานสำหรับอุปกรณ์ภาคสนาม Ethernet, ProfiNet และ EtherCat และสายเคเบิล CAT5e อุตสาหกรรม)
• การเข้ารหัส K (5 พิน [4+PE]; พิกัดสูงสุด 630VAC/DC)
• การเข้ารหัส L (4 หรือ 5 พิน [4+PE], พิกัดสูงสุด 16A ต่อพิน และ 63VAC/DC)
• การเข้ารหัส S (3 พิน [2+PE] หรือ 4 พิน [3+PE])
• การเข้ารหัส T (ออกแบบมาสำหรับการเชื่อมต่อพลังงาน DC; พิกัดสูงสุด 63VDC/AC, 4 พิน, พิกัด 12A ต่อพิน)
• การเข้ารหัส X (8 พิน, สูงสุด 10Gb/s)
• การเข้ารหัส Y (พลังงานและข้อมูลในสายเคเบิลเดียว; 8 พินแบ่งออกเป็นสองชุด 4 พิน โดยมีการเข้ารหัสโลหะรูปตัว Y สำหรับการแยกกระแสไฟฟ้า)

    โดยทั่วไปแล้วตัวเชื่อมต่อ M12 จะใช้กับสายเคเบิลประเภท Cat5e และ Cat6A และมีพิกัดกระแสไฟฟ้าสูงถึง 16V พวกเขามีตัวเลือกการติดตั้งที่หลากหลาย รวมถึงการติดตั้งแบบทะลุรู การติดตั้งบนพื้นผิว และการบัดกรีแบบคลื่น วัสดุสำหรับตัวเรือน M12 ได้แก่ สแตนเลส ทองเหลือง ทองแดง ทองคำ และโลหะผสม ตัวเชื่อมต่อ M12 ที่เสริมความแข็งแรงและชุดสายเคเบิลได้รับการออกแบบมาเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพที่แข็งแกร่งในการใช้งานที่มีความน่าเชื่อถือสูงและสภาพแวดล้อมที่รุนแรง รวมถึงอุณหภูมิที่สูงมาก รังสี การจัดการที่หยาบ เคมีภัณฑ์ และปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมอื่นๆ

การซีลและการป้องกัน

    ตัวเชื่อมต่อ M12 ที่ปิดผนึกมีให้เลือกในรุ่น IP67, IP68 และ IP69 การป้องกันสิ่งแวดล้อมจากการบุกรุกของของเหลวและอนุภาคเป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้ตัวเชื่อมต่อนี้เป็นเสาหลักในสภาพแวดล้อมการทำงานที่รุนแรง คุณสมบัติกันน้ำและปิดผนึกมีความสำคัญอย่างยิ่งในการกำหนดค่าของเหลวและนิวเมติก

การป้องกัน EMI/RFI

การรบกวนจากการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) หรือการรบกวนความถี่วิทยุ (RFI) เป็นปัญหาสำคัญสำหรับอุปกรณ์ที่ใช้ในสภาพแวดล้อมที่เต็มไปด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ มีตัวเลือกชุดประกอบตัวเชื่อมต่อและสายเคเบิลแบบมีฉนวนและไม่มีฉนวนเพื่อลดการรบกวนเหล่านี้

ข้อดีในการจัดการ

    ตัวเชื่อมต่อ M12 ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้การเชื่อมต่อที่รวดเร็วและสะดวกแม้ในสภาวะที่ท้าทาย พวกมันมาพร้อมกับกลไกการล็อคแบบเกลียว, ใบมีด และแบบ push-pull ที่ถูกหลักสรีรศาสตร์สำหรับการผสมพันธุ์แบบตาบอด ตัวเลือกการใส่กุญแจ การเข้ารหัสสี และ LED ช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือในการผสมพันธุ์ ตัวเชื่อมต่อเหล่านี้ถือว่าสามารถซ่อมแซมได้ในสนามและเข้ากันได้กับรุ่นก่อนหน้า

แอปพลิเคชัน

ตัวเชื่อมต่อ M12 ใช้กันอย่างแพร่หลายใน:

• แอปพลิเคชันทางอุตสาหกรรม: ระบบอัตโนมัติและควบคุมโรงงาน, โมดูล I/O, เซ็นเซอร์, แอคทูเอเตอร์, มอเตอร์, อุตสาหกรรม 4.0 และแอปพลิเคชัน IIoT, พลังงานหมุนเวียน
• ยานยนต์: การผลิต
• การขนส่ง: อุปกรณ์สำหรับงานหนัก, เครื่องจักรกลการเกษตร
• เครื่องมือเครื่องจักร