Steckverbinder für Industrie 4.0 Leistungsübertragung mit M12-Steckverbindern

Autor / Redakteur: Tobias Dietel * / Kristin Rinortner

M12-Steckverbinder bieten neben einem standardisierten Signal- und Datenanschluss eine Industrie 4.0 taugliche Schnittstelle zur Energieübertragung. Ein Überblick zum Stand der Technik.

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Universalgenie M12: auch für den Leistungsanschluss wird dieser Steckverbinder immer interessanter.
Universalgenie M12: auch für den Leistungsanschluss wird dieser Steckverbinder immer interessanter.
(Bild: Phoenix Contact)

Ein wichtiger Aspekt des Industrie-4.0-Konzepts ist die Dezentralisierung vom Schaltschrank in die Feldebene - selbst kleinste Sensoren und Aktoren werden in Zukunft Teilnehmer in einem Netzwerk oder Bussystem sein. Aufgrund der fortschreitenden Miniaturisierung von elektronischen Geräten und Motoren hat Phoenix Contact die M12-Kodierungen S, T, K, L und M zur Leistungsübertragung entwickelt.

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Durch die Dezentralisierung der Intelligenz vom Schaltschrank in die Feldebene werden immer kleinere und kompaktere Geräte-Designs benötigt, um groß aufbauende Maschinen-Layouts zu vermeiden. Ein weiterer wichtiger Aspekt, der zur Minimierung des Maschinen-Layouts beiträgt, ist das Downsizing der elektrischen Antriebstechnik. Somit müssen auch Steckverbinder für die Leistungsversorgung ein kompaktes Maß aufweisen.

Der M12-Standard wird weltweit akzeptiert

In der Vergangenheit wurden zur Leistungsversorgung – etwa von aktiven I/O-Modulen – häufig 7/8-Zoll- oder A-kodierte M12-Steckverbindersysteme eingesetzt. Beide Steckverbinder-Typen weisen Vor- und Nachteile auf: Bei der 7/8-Zoll-Version handelt es sich um einen weltweit verbreiteten Steckverbinder, der für Ströme bis 12 A eingesetzt wird.

Der nominelle Strom pro Pin beträgt dabei maximal 9 A. Allerdings besitzt der 7/8-Zoll-Steckverbinder, der im mittleren Preissegment angesiedelt ist, eine große Bauform, und er bietet keine geschirmten Varianten.

Die Standard-M12-Variante ist der international am weitesten verbreitete Steckverbinder. Wegen seiner kompakten Bauform braucht er wenig Platz am Gerät. Außerdem kann der kostengünstige M12-Steckverbinder einfach im Feld konfektioniert und gut an der Maschine installiert werden. Zudem bietet der M12 eine große Programmvielfalt mit geschirmten Varianten, T- und Y-Verteilern sowie Sensor-Aktor-Boxen. Dafür beläuft sich der maximale Querschnitt auf 0,75 mm² – bei einer maximalen Strombelastbarkeit von 4 A pro Pin.

Auf der Grundlage der Vorteile beider Steckverbinder-Systeme hat Phoenix Contact im Jahr 2011 die ersten neuen Steckgesichter entwickelt und in den Markt eingeführt. Gleichzeitig wurde außerdem die internationale Normung initiiert.

Normung von M12 Power nach IEC

Eine wichtige Basis für die erfolgreiche Entwicklung und Verbreitung des M12-Standards am Markt war und ist die ständige Beurteilung im Rahmen der internationalen Standardisierung. Die Bauartnorm IEC 61076-2-101 für Sensor-/Aktor-Steckverbinder entstand bereits Mitte der 1990er-Jahre. Die innovative Weiterentwicklung durch neue Polbilder und neue Bauformen führte dazu, dass auch die internationale Normung einer ständigen Erweiterung unterliegt.

Ursprünglich beinhaltete die Norm IEC 61076-2-101 sämtliche M8-, M12- und M12-Datentechnik-Steckverbinder. Aufgrund der immer umfangreicher werdenden Kapitel wurde diese Norm in eigenständige Einzelnormen unterteilt:

  • IEC 61076-2-101 M12-Steckverbinder
  • IEC 61076-2-104 M8-Steckverbinder
  • IEC 61076-2-105 M5-Steckverbinder
  • IEC 61076-2-109 M12-Steckverbinder zur Datenübertragung

Neu hinzugefügt wurde im Jahr 2011 die Kategorie „M12 Power“:

  • IEC 61076-2-111 M12-Steckverbinder zur Leistungsübertragung

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