Sensör ve aktüatör uygulamalarında A kodlu M12 dairesel konnektörler tercih edilmektedir. İster sinyal, ister veri veya güç aktarıyor olsun, M12 konnektörü cihaz ağı için bir arayüz olarak vazgeçilmez bir arayüz haline geldi.
M12 dairesel konnektör, endüstriyel fiş bağlantıları için evrensel standart haline geldi. Birçok üretici, sinyal ve veri iletiminden güç iletimine kadar çeşitli endüstriyel uygulamalar için onu çekici kılan bu kompakt, standartlaştırılmış arayüzü sunmaktadır. Sağlam, mekanik ve çevreye dayanıklı M12 konektörü, adını 12 mm nominal çapa sahip kilitleme dişinden alır. M12 konnektörlerin geniş uygulama yelpazesi, ilgili uygulama alanının standartlarına uygun mekanik kodlamaların (benzersiz, uygulamaya özel mekanik gövde konturları) sayısına yansır..
Toz ve sıvılar Würth Elektronik eiSos'un M12-A dairesel konnektörlerine zarar vermez. Konektörler zorlu ortamlarda kullanım için IP67 ve IP68 derecesine sahiptir.
A kodunun mekanik şekli tüm M12 kodlarının kökenidir; diğer tüm mekanik kilitleme sistemleri ondan geliştirilmiştir, bu nedenle her biri farklı sayıda kontak içeren farklı kodlar (A, D, L, X, S vb.) mevcuttur. M12 arayüzleri 2 ila 17 kontağa sahip olabilse de pratikte en yaygın olarak 3, 4, 5, 8 veya 12 pin kullanılır. Pim sayısı çeşitli gereksinimlere bağlıdır. Örneğin, sensör ve güç uygulamaları 3 ve 4 pin gerektirirken, Profinet ve Ethernet uygulamaları 4 ve 8 pin gerektirir ve Fieldbus, CAN Bus ve DeviceNet genellikle 4 ve 5 pin gerektirir. Karmaşık sinyalleşme için 12 pin gereklidir. Tablo 1'de fiziksel düzeyde gerekli olan protokoller ve konnektör pin sayısı özetlenmektedir.
Tablo 1: M12-A kodlamasının fiziksel katmana genel bakış. Würth Elektronik, 4, 5 veya 8 pinli M12-A kodlu dairesel konnektörler sunmaktadır.
Gelişmiş bağlantı sistemi
M12-A, DC güç seçeneğiyle sinyali temsil eder ve özellikle endüstriyel otomasyondaki fieldbus uygulamaları için uygundur. WR-CIRCM12 serisinde 4, 5 veya 8 pinli vida kilit muhafazaları ve kablo düzenekleri bulunur. Uygulama alanları arasında otomasyon ve robotik başta olmak üzere endüstriyel ortamların yanı sıra yenilenebilir enerji, iletişim teknolojisi ve makine mühendisliği alanları da yer almaktadır. Ayrıca M12 konnektörün panel ve sahada kablolanabilir versiyonları cULus sertifikalıdır (UL2238). Tüm M12 konnektörler toz, kir ve su girişine karşı minimum IP67 veya IP68 koruma sağlar.
Güvenilir Ethernet iletişimleri sağlayın
Sensör ve aktüatör uygulamaları, dijital sinyallerin kablolar aracılığıyla hızlı, hatasız iletilmesine dayanır. Temeli, Ethernet'in en önemli fiziksel katmanlarından biri olarak kabul edilen Ethernet Twisted Pair'dir (EOTP). EtherCAT, EtherNet/IP, Profinet, CC-Link IE, Powerlink, Sercos III ve Modbus TCP protokollerinin temelini oluşturur.
M12A, EOTP arayüzünün geliştirildiği orijinal konnektör olmasa da konnektör yine de çeşitli şekillerde kullanılabilir. Örneğin, 8 pinli M12 dairesel konnektör, 10 Mb/s hızında 10BASE-T Ethernet arayüzü için ANSI/TIA-568 Kategori 3 kablolama sistemlerinde RJ45'in yerine kullanılabilir. Cat 3 kablosu, tipik diferansiyel empedansı 100 ohm olan dört bükümlü çiftten oluşur. Şekil 1, M12 A kodlu dairesel konnektörler kullanılarak RJ45'in (8P8C modüler fiş) kablolanması sırasında önerilen atamayı göstermektedir. Öte yandan, M12 A kodlu dairesel konnektörü M12 A kodlu dairesel konnektöre bağlarken Şekil 2'de gösterilen pin atamasının kullanılması önerilir.
Bu pin ataması aynı kontak çifti arasındaki gecikme çarpıklığını en aza indirir. Bu kablolama, A kodlu M12 EOTP kablolaması için yaygın olarak kullanılan bir konfigürasyondur. 10BASE-T sinyalleşme için yalnızca iki çift kullansa da, kabloda yalnızca iki çift olması veya dört kutuplu A kodlu dairesel konektörlerin kullanılması önerilmez çünkü bu, yaygın olarak kullanılan diğer uygulamalarla karışıklığa neden olabilir. Öte yandan iki çift M12 EOTP kablolama için D kodlu konnektörlerin kullanılması tavsiye edilir. Diğer Hızlı Ethernet çeşitleri de mümkündür; özellikle iki çift kabloyla D kodlu dairesel konektörler gerektiren 100 Mb/s'ye kadar uygulamalar için 100Base-T veya 10 Gb/s'ye kadar veri hızları için Base-T için daha yüksek. Ancak ikincisi için dört çift kabloya sahip X kodlu dairesel bir konnektör gereklidir.
Hız ve sinyal bütünlüğünden ödün vermeden M12-A kodlamasını kullanarak daha yüksek saat hızına sahip bir EOTP standardını alternatif olarak uygulamak mümkün müdür? 100 Mbit/s EOTP standardı için, 10-BASE-T ile aynı pin atamasıyla A kodlu dairesel konnektöre sahip bir arayüz oluşturulabilir. Bu tür arayüzleri tasarlarken sinyal bütünlüğü dikkate alınmalıdır. Konektörler de dahil olmak üzere tüm kablo düzeneği ANSI/TIA-568 standartlarına uygun olmalıdır. Her fiş/soket çifti ve kablonun kendisinin aşılamayacak bir kayıp ve karışma bütçesi vardır. Bu arayüzün S parametrelerinin esas olarak kablo kategorisine ve kablo uzunluğuna bağlı olarak test edilmesi önerilir. 10 Gb/s'ye kadar veri hızlarında bile, 10-BASE-T ve 100-BASE-T konnektör arayüzüyle aynı pin atamalarını ve aynı sinyal bütünlüğü hususlarını uygulayarak A kodlu M12 daireleri oluşturmak mümkündür. Bu tür bir arayüz için kablo uzunluğu genellikle çok daha kısadır.
Geniş uygulama yelpazesi
Bu, sağlam M12-A dairesel konnektörün uygulama yelpazesinin sonu değildir. Örneğin, IO-Link iletişim sistemi, akıllı sensörleri ve aktüatörleri IEC 61131-9'a uygun olarak otomasyon sistemlerine şık bir şekilde bağlamak için kullanılabilir - üç çekirdekli veya beş çekirdekli bir konnektöre bağlı 5 pinli A kodlu M12 dairesel konnektör kullanılarak. çekirdek 20 metre kablo. Üç telli kablolardaki bağlantılara "Sınıf A", beş telli kablolara yapılan bağlantılara ise "Sınıf B" adı verilir. Cihaz bağlantıları, gerekli çapraz uyumluluğa bağlı olarak sabit kablo veya 4 veya 5 pinli M12 A kodlu olabilir.
M12-A ayrıca USB bağlantılarını da yönetebilir. USB 2.0 sürümüyle hem güç kaynağı hem de yüksek hızlı veri yolu olarak kullanılabilir. M12-A dairesel konektörler, sağlam USB kablo düzenekleri oluşturmaya uygundur. USB 2.0 kablo düzeneğinde, V-bus ve GND için iki güç bağlantısının yanı sıra USB sinyali için 90 ohm diferansiyel empedanslı bükümlü bir çift dikkate almalısınız. Bağlantı mini veya mikro USB fişi ise ID pinleri beş pinli M12 A kodlu yuvarlak fişe bu şekilde bağlanabilir. Konektör, kablonun koruma örgüsüyle koruma altına alınmıştır. USB kablo uzunlukları genellikle 1 m ila 3 m arasındadır.
M12 bağlantı teknolojisi, özellikle CANbus, RS-485, Profibus ve RS-422, RS-423 ve RS-232 fiziksel katmanları olmak üzere endüstriyel veri yolu sistemlerinde bir ara bağlantı olarak idealdir. Her ne kadar CANbus başlangıçta küçük D-SUB konnektörleriyle kullanılmak üzere tasarlanmış olsa da, beş pinli M12-A kodlu dairesel konnektör CANbus için ortak arayüzdür. Yalnızca pin 4 ve 5'e bağlı CAN_H ve CAN_L sinyal çiftleri gereklidir. Bu konfigürasyonda cihaz güç sağlayabilir. Elektrik iletimi için nominal empedansı 120 ohm olan bükülmüş tel çiftleri kullanılır.
RS-485 fiziksel katmanı genellikle Modbus, OSDP, SSCP, SCSI-2, SCSI-3, Profibus, Nanoréseau, DMX 512 ve AES 3 endüstriyel protokolleri için kullanılır. Şekil 3, 5- için tipik RS-485 pin çıkışını gösterir. kutup A kodlu kablo. Alternatif olarak dört çekirdekli ekranlı kablo da kullanılabilir. Kablolama büyük ölçüde gereken güce bağlıdır ancak gecikmeyi en aza indirmek için her zaman 2 ve 4 konumlarında en azından simetrik TxD/RxD çiftleri içerir.
Profibus merkezi olmayan konsepti desteklemektedir. Profibus'un modüler prensipler kullanılarak farklı uygulamalara uyarlanabilmesi de bu teknolojiyi üretim otomasyonu ve proses endüstrilerinde cazip kılmaktadır. Burada M12 bağlantı teknolojisi önemlidir. A kodlu varyant güç kaynakları için kullanılırken, B kodlu dairesel konnektör Profibus sinyal iletimine ayrılmıştır (Şekil 4).
M12-A dairesel konnektörleri kullanan diğer endüstriyel veri yolu sistemleri arasında RS-411, RS-423 ve RS-232 bulunur. 8 pinli, 5 pinli ve 4 pinli konnektörler bu amaç için uygundur. Kablolama öncelikle gerekli sinyallere, güce ve gerekli topraklamaya bağlıdır.