Kompakte M8-Steckverbinder für eine zukunftssichere Datenübertragung
Symmetrie (be)sticht
Auf den wachsenden Datenbedarf - bedingt durch den technologischen Wandel - müssen Hersteller von Automatisierungstechnik reagieren. Schließlich werden zunehmend leistungsfähige Lösungen für die durchgängige Echtzeit-Datenübertragung zwischen Unternehmens-, Leit- und Feldebene benötigt. Kompakte M8-Steckverbinder bieten hier interessante Optionen.
Bild: Phoenix Contact Deutschland GmbHPhoenix Contact bringt daher die neue vierpolige D-Codierung im Design der platzsparenden M8-Geräteeinbaustecker auf den Markt. Dieses Produkt ergänzt das bestehende Reflow-Produktprogramm um einen wichtigen Bestandteil und bietet somit zukunftsorientierte und einheitliche Lösungen für die kompakte Datenübertragung.
Bild: Phoenix Contact Deutschland GmbH
Bild: Phoenix Contact Deutschland GmbHEine Frage der Kodierung
Aufgrund seines standardisierten metrischen Gewindes, seiner kompakten Bauform und seines industrietauglichen und robusten Designs hat sich der M8-Rundsteckverbinder in vielen Bereichen der industriellen Verkabelung bereits etabliert. Mit der Verbreitung des Industrial Ethernet erobern die Rundsteckverbinder aber zunehmend neue Einsatzgebiete in der dezentralen Datenübertragung. Mittlerweile kommunizieren schließlich nicht nur übergreifende Elemente wie Steuerungen und Fertigungsleitrechner über Protokolle wie Ethernet/IP oder Profinet miteinander, sondern auch Sensoren und Aktoren in der untersten Feldebene. Für diese kompakten Anwendungen eignet sich der M8-Standard ideal. Allerdings setzt die Kontaktanordnung des A-kodierten Steckgesichts der Anwendung im Feldeinsatz Grenzen. Dank der asymmetrischen Anordnung der vier Kontakte ist das Steckgesicht zwar gegen Fehlstecken geschützt, allerdings beeinflussen sich die elektromagnetischen Felder der näher aneinander liegenden Kontakte auch stärker. Die Folge: stärkeres Nahnebenansprechen. In der Praxis erlauben die A-kodierten M8-Steckverbinder für Ethernet und Profinet so zwar Bandbreiten bis 100MBit/s. Die Anforderungen der Übertragungskategorie CAT5/Class D erreichen sie jedoch nicht, da die Verbindung unter Umständen nicht über ausreichende Reserven verfügt, um zusätzliche Einflüsse - beispielsweise durch große Leitungslängen, EMV-Störungen oder sonstige Einkopplungen - zu kompensieren. So kann die Bandbreite unter stabile 100MBit/s sinken, sodass Datenpakete verloren gehen und erneut gesendet werden müssen. Die Verbindung wird also unzuverlässig. Speziell zur Datenübertragung in Ethernet/IP- und Profinet-Umgebungen bietet Phoenix Contact daher D-kodierte M8-Steckverbinder. Die genormte, symmetrische Anordnung der vier Kontakte erlaubt ebenfalls Übertragungsraten von bis zu 100MBit/s gemäß IEEE802.3. Sie erfüllt aber auch zusätzlich die Anforderungen nach CAT5. Die gegenüberliegenden Kontakte bilden jeweils Paare, an die entweder zwei gegenüberliegende Adern einer Sternviererleitung oder Adernpaare einer Twisted-Pair-Leitung angeschlossen werden. Da sich die elektromagnetischen Felder durch die symmetrische Kontaktanordnung gegenseitig aufheben, werden Datenverluste durch Nahnebensprechen vermieden. Damit eignet sich das Steckgesicht gut für die sichere Datenübertragung in anspruchsvollen Umgebungen.
Bild: Phoenix Contact Deutschland GmbHEffiziente Prozessintegration
Neben der Zuverlässigkeit und Geschwindigkeit der Datenübertragung rückt für Gerätehersteller der eigene Produktionsprozess zunehmend in den Fokus. Weltweite Märkte und die hohe Varianz an Anwendungsgebieten erfordern Gerätedesigns, die kosteneffizient umgesetzt und bei Bedarf einfach angepasst werden können. Als dem zentralen Bauteil jedes industrieelektronischen Geräts kommt der Leiterplatte und deren Komponenten eine hohe Bedeutung zu. Um die Fertigungszeit zu reduzieren, höhere Stückzahlen zu ermöglichen und somit die Stückkosten zu senken, setzen Hersteller auf teil- oder vollautomatisierte Bestückungsprozesse. Phoenix Contact liefert daher alle Gerätesteckverbinder für die SMT- bzw. THR-Montage in Tape-on-Reel-Verpackung. Die gültige Norm EN60286-3 sorgt dafür, dass die zweiteiligen Steckverbinder in die Feeder aller gängigen Bestückungsautomaten eingelegt, unterbrechungsfrei zugeführt und von Nozzles oder Greifern aufgenommen und auf der Leiterplatte platziert werden können. Die SMD-Bauweise kennt einen großen Vorteil: Die einseitig bestückten Steckverbinder benötigen weniger Bauraum auf der Leiterplatte und erlauben daher eine höhere Packungsdichte als konventionelle Bauteile für das Wellenlöten. Mit einer Koplanarität von unter 0,1mm zwischen Ankerblechen und Kontakten kontaktieren die SMD-Ausführungen dennoch sicher und zuverlässig. Die neuen D-kodierten M8-Steckverbinder sind zudem Design-kompatibel zu den bereits etablierten zweiteiligen Rundsteckverbindern der Baugrößen M8 und M12. Elektronikzulieferer und Gerätehersteller können so sämtliche M8- und M12-Kodierungen auf einer identischen Leiterplatten- und Gehäuseebene verbauen. Selbst für unterschiedliche Anwendungsgebiete wie die Leistungsübertragung via M12 und die Datenübertragung via M8 bleibt das Leiterplatten- und Gerätedesign somit gleich. Das fertige Gerät kann also ohne Anpassung für unterschiedliche Märkte und Anwendungen entwickelt werden, aufwendig individualisierte Gehäusekonturen sind nicht notwendig. Ein weiterer Vorteil der zweiteiligen Bauform: Leiterplatte und Gehäuse können an verschiedenen Orten gefertigt und erst später bei der Endmontage miteinander verheiratet werden. Dies erlaubt höhere Flexibilität bei der Auswahl der Elektronikzulieferer bzw. bei lokal, regional und international verteilten Produktionsstandorten.
Volle Flexibilität
Phoenix Contact bietet unterschiedliche Einbauformen für die Vorder- oder Hinterwandmontage. Selbst eine Einpressvariante oder die Direktintegration in das Kundengehäuse sind möglich. Dank dieser Vielzahl an Optionen können selbst unterschiedliche Leiterplattenausführungen in ein und dasselbe Gehäuse verbaut werden. Der Anwender spart nicht nur Entwicklungszeit, sondern auch Werkzeug- und Lagerkosten. Um den sicheren Betrieb auch unter harten, industriellen Bedingungen zu ermöglichen, sind die neuen M8-Steckverbinder in Schutzart IP67 (nach IEC61076-2-114) ausgeführt. Physikalische Umgebungseinflüsse wie Schmutz, Staub oder Wasser beeinträchtigen die Echtzeitdatenübertragung zwischen Kabel- und Gerätesteckverbinder daher nicht. Neben den zweiteiligen Gerätesteckverbindern umfasst das Produktprogramm auch die passenden Kabelsteckverbinder in D-Kodierung. Ob mit offenem Leitungsende, doppelseitigem M8-Steckverbinder oder in Kombination mit einem RJ45-Stecker - es sind standardisierte oder kundenindividuelle Lösungen für unterschiedlichen Kabellängen verfügbar.
Steckverbinder in der Baugröße M8
Vorteile auf einen Blick:
- • Hohe Datenraten auf kleinem Raum übertragen - gut geeignet für kompakte Geräte
- • Ausgelegt für die Integration in den SMT-Lötprozess
- • Verpackungen für automatisierte Pick&Place-Bestückung verfügbar
- • Einfache Integration der mechanischen Port-Verschraubung durch Gewinde- oder Einpressgehäuse
- • Vergussdicht durch optionalen O-Ring
Technische Daten:
- • vierpolig, D-kodiert nach IEC61076-2-114
- • Ströme bis 4A, Spannungen bis 60V
- • CAT5 gemäß IEEE802.3
- • Power-over-Ethernet (PoE)
- • Geschirmte oder ungeschirmte Varianten
- • Schutzart: IP67 (im gesteckten Zustand)
Auf den wachsenden Datenbedarf - bedingt durch den technologischen Wandel - müssen Hersteller von Automatisierungstechnik reagieren. Schließlich werden zunehmend leistungsfähige Lösungen für die durchgängige Echtzeit-Datenübertragung zwischen Unternehmens-, Leit- und Feldebene benötigt. Kompakte M8-Steckverbinder bieten hier interessante Optionen.
Bild: Phoenix Contact Deutschland GmbHPhoenix Contact bringt daher die neue vierpolige D-Codierung im Design der platzsparenden M8-Geräteeinbaustecker auf den Markt. Dieses Produkt ergänzt das bestehende Reflow-Produktprogramm um einen wichtigen Bestandteil und bietet somit zukunftsorientierte und einheitliche Lösungen für die kompakte Datenübertragung.Bild: Phoenix Contact Deutschland GmbH
Phoenix Contact Deutschland GmbH
Dieser Artikel erschien in INDUSTRIAL COMMUNICATION JOURNAL 1 2019 - 06.03.19.Für weitere Artikel besuchen Sie www.sps-magazin.de
