Nguồn gốc và sự phát triển của các đầu nối tròn M12

Đầu nối tròn M12 là gì?

    Đầu nối M12 là đầu nối tròn theo hệ mét được sử dụng trong tự động hóa công nghiệp và các ứng dụng môi trường khắc nghiệt khác, yêu cầu các kết nối nguồn, tín hiệu và dữ liệu nhỏ gọn, chắc chắn và đáng tin cậy. Đây là một trong những đầu nối được chỉ định phổ biến nhất trên thị trường công nghiệp và được coi là đầu nối xương sống cho các hệ thống IIoT (Internet of Things công nghiệp).

    Đầu nối M12, một phần của dòng đầu nối điện từ loại M5 đến M12, được xác định bởi đường kính của ren ngoài. Được tiêu chuẩn hóa theo IEC-61076-2-101, đầu nối M12 rất linh hoạt, cung cấp nhiều loại cơ chế khóa và các tùy chọn khác. Chúng có thể hoán đổi cho nhau và tương thích ngược với các giao diện M12 khác cùng mã hóa, đảm bảo khả năng tương tác giữa các nhà sản xuất. Các đầu nối này xử lý băng thông lên đến 10 Gb/s và nguồn lên đến 16V và có thể được cấu hình để hỗ trợ các giao thức Profinet, SPE và fieldbus.

Lịch sử và Sự phát triển

    Năm 1985, công ty đầu nối của Đức Lumberg đã giới thiệu các giao diện đầu nối M8/M12 tại Hội chợ Hannover. Ban đầu được thiết kế như một giải pháp thay thế chống thấm nước cho đầu nối cảm biến RK30 cũ, vốn phổ biến trong các nhà máy sản xuất ô tô vào thời điểm đó, đầu nối M12 đã trở thành một kết nối liên kết mạnh mẽ và linh hoạt, được sử dụng rộng rãi trong tự động hóa nhà máy, robot tự hành, truyền dữ liệu và điều khiển.

    Đầu nối M12 tiêu chuẩn được xác định bởi IEC 61076-2-101:2012. Tiêu chuẩn IEC gốc được xuất bản vào năm 2003 và hiện đang trải qua lần sửa đổi thứ ba. Năm 2021, một tiêu chuẩn M12 push-pull mới, được gọi là IEC 61076-2-010, đã được giới thiệu. Để tránh sự không khớp, các đầu nối tròn dòng M có các tùy chọn mã hóa cụ thể xác định số lượng và cách sắp xếp các chân. M12 bao gồm:

• A-coding (3-17 chân)
• B-coding (2, 4 hoặc 5 chân; chủ yếu cho các ứng dụng Profibus và Interbus)
• C-coding (3 đến 6 chân; bao gồm các rãnh then kép để ngăn chặn sự không khớp)
• D-coding (4 chân; tiêu chuẩn cho các thiết bị trường Ethernet, ProfiNet và EtherCat và cáp công nghiệp CAT5e)
• K-coding (5 chân [4+PE]; định mức lên đến 630VAC/DC)
• L-coding (4 hoặc 5 chân [4+PE], định mức lên đến 16A trên mỗi chân và 63VAC/DC)
• S-coding (3 chân [2+PE] hoặc 4 chân [3+PE])
• T-coding (được thiết kế cho các kết nối nguồn DC; định mức lên đến 63VDC/AC, 4 chân, định mức 12A trên mỗi chân)
• X-coding (8 chân, lên đến 10Gb/s)
• Y-coding (nguồn và dữ liệu trong một cáp duy nhất; 8 chân được chia thành hai bộ 4, với mã hóa kim loại hình chữ Y để phân tách dòng điện)

    Đầu nối M12 thường được sử dụng với các loại cáp Cat5e và Cat6A và có định mức dòng điện lên đến 16V. Chúng cung cấp nhiều tùy chọn lắp đặt khác nhau, bao gồm xuyên lỗ, gắn bề mặt và hàn sóng. Vật liệu cho vỏ M12 bao gồm thép không gỉ, đồng thau, đồng, vàng và hợp kim. Các đầu nối M12 gia cố và cụm cáp của chúng được thiết kế để đảm bảo hiệu suất mạnh mẽ trong các ứng dụng có độ tin cậy cao và môi trường khắc nghiệt, bao gồm nhiệt độ khắc nghiệt, bức xạ, xử lý thô, hóa chất và các yếu tố môi trường khác.

Niêm phong và Bảo vệ

    Đầu nối M12 kín có sẵn các phiên bản IP67, IP68 và IP69. Bảo vệ môi trường chống lại sự xâm nhập của chất lỏng và các hạt là một yếu tố quan trọng khiến đầu nối này trở thành trụ cột trong môi trường hoạt động khắc nghiệt. Các tính năng chống thấm nước và kín đặc biệt quan trọng trong các cấu hình chất lỏng và khí nén.

Bảo vệ EMI/RFI

Sự nhiễu từ nhiễu điện từ (EMI) hoặc nhiễu tần số vô tuyến (RFI) là một vấn đề quan trọng đối với các thiết bị được sử dụng trong môi trường có nhiều thiết bị điện tử. Các tùy chọn cụm đầu nối và cáp có vỏ bọc và không có vỏ bọc có sẵn để giảm thiểu các nhiễu này.

Ưu điểm về Xử lý

    Đầu nối M12 được thiết kế để cung cấp các kết nối nhanh chóng và thuận tiện ngay cả trong những điều kiện đầy thách thức. Chúng đi kèm với các cơ chế khóa ren vít, lưỡi lê và push-pull công thái học cho các tình huống giao phối mù. Khóa, mã hóa màu và các tùy chọn LED giúp tăng cường độ tin cậy khi giao phối. Các đầu nối này được coi là có thể sửa chữa tại hiện trường và tương thích ngược.

Ứng dụng

Đầu nối M12 được sử dụng rộng rãi trong:

• Ứng dụng công nghiệp: Hệ thống tự động hóa và điều khiển nhà máy, mô-đun I/O, cảm biến, bộ truyền động, động cơ, Công nghiệp 4.0 và các ứng dụng IIoT, năng lượng tái tạo
• Ô tô: Sản xuất
• Giao thông vận tải: Thiết bị hạng nặng, máy móc nông nghiệp
• Dụng cụ máy