Hartings kleine Heldin für Ethernet von der Cloud bis in jeden Sensor: Miss M8ty

Hartings kleine Heldin für Ethernet von der Cloud bis in jeden Sensor: Miss M8ty Harting

Miniaturisierung gehört zur Elektronik wie das Salz in der Suppe: Computer, die früher Räume gefüllt haben, passen heute in die Aktentasche; Handys wiegen heute auch kein Pfund mehr. Diese Entwicklung findet auch in der industriellen Automation statt: Kameratechnik, Sensorsysteme, Switche, I/O-Boxen und dezentrale Industrie-PCs – alles schrumpft. Die Geräte werden allerdings nicht einfach nur kleiner; sie erzeugen mittlerweile schon deutlich mehr Daten, die aus den Komponenten raus müssen. Die Digitalisierung lässt grüssen!

Zur Hannover Messe schickt Harting dazu seine kleine Heldin Miss M8ty ins Rennen. Ihre Mission unterstützt den Plan, auch die letzten Winkel indus­trieller Produktionen an ein geeintes Ethernet-Netzwerk anzuschließen.

Bisher ist es üblich, Geräte im Feld über Bussysteme kommunizieren zu lassen und in einer Steuerung auf Ethernet-Protokolle zu übersetzen. Diesen Schritt will man sich sparen und die miniaturisierten Feldteilnehmer direkt über Ethernet kommunizieren lassen. Die daraus resultierend höheren Datenraten verlangen aber eine angepasste Verbindungstechnik.

Hier drückt der Schuh

Im Feld kommen dafür zurzeit eigentlich nur zwei IP67-geschützte Lösungen in Frage: in einem zusätzlichen Gehäuse geschützte RJ45-Stecker oder M12-Rundsteckverbinder. Bereits relativ klein, ist das Gardemaß M12 dennoch für viele Anwendungen zu groß. Ein Beispiel: Industriekamera oder Vision Sensoren sind inzwischen so klein, dass die Anschlüsse für Power und Daten den meisten Platz beanspruchen und die weitere Miniaturisierung des Gehäuses begrenzen. Dieses Platzproblem mildert der Steckverbinder M8 mit D-Kodierung.

Alter Bekannter mit neuem Gesicht

M8 ist in der Feldebene ein alter Bekannter, vor allem bei der Verkabelung von Sensoren und Aktoren sowie der Übertagung von binären oder analogen Signalen. Eine schnelle Datenkommunikation ist damit nicht realisierbar. Dazu fehlt ihm ein entscheidendes Detail – die Schirmung. Die bringt der D-kodierte M8 mit seinem robusten Metallgehäuse mit. Zusammen mit den auf 0,8 mm Durchmesser geänderten Kontakten ermöglicht der Stecker bis zu 100 Mbit/s Übertragungsrate (Fast Ethernet). Um zudem keinen weiteren Platz zu vergeuden, ist der M8 in D-Kodierung auch PoE-fähig, versorgt die Feldgeräte also gleichzeitig Daten und Energie mit bis zu 4 A bei maximal 60 V.

Zum Start gibt es den M8-Steckverbinder mit 9 und 13 mm Höhe. Dies sorgt für eine einheitliche Anschlussebene, wenn er mit anderen Steckverbindern kombiniert wird.

Zum Start gibt es den M8-Steckverbinder mit 9 und 13 mm Höhe. Dies sorgt für eine einheitliche Anschlussebene, wenn er mit anderen Steckverbindern kombiniert wird. Harting

Wenn Platz rar ist, sind 20 % viel Holz

Zur Hannover Messe, die gleichzeitig Startschuss für die Serienproduktion ist, steht eine durchgehende Lösung aus umspritzten Kabeln und Leiterplattenanschlüssen zur Verfügung. Gerätehersteller bekommen damit die passende Verbindungstechnik, um den nächsten Schritt der Miniaturisierung gehen zu können. Auf der Leiterplatte baut die M8-Lösung etwa 20 Prozent kleiner als die bisherige Lösung in M12.

Die D-Kodierung ist genormt nach PAS IEC 61076-2-114 und ermöglicht, Fast Ethernet mit PoE bis 60V/4A im Feld einzusetzen.

Die D-Kodierung ist genormt nach PAS IEC 61076-2-114 und ermöglicht, Fast Ethernet mit PoE bis 60V/4A im Feld einzusetzen. Harting

Das scheint erst mal nicht viel, bei einer I/O Box mit diversen M8-Buchsen addiert sich das verringerte Rastermaß aber auf eine beachtliche Platzersparnis. Geräteseitig stehen zwei Flansch­­dosen mit 9 mm beziehungsweise 13 mm Höhe zur Wahl. Somit können bei Bedarf die unterschiedlichen Bauhöhen anderer Anschlüsse ausgeglichen werden.

Im ersten Schritt wird der Steckverbinder M8 D-kodiert mit der bei Rundsteckverbindern bekannten Verschraubung ausgeliefert. Da Harting beim größeren Pendant M12 bereits gute Erfahrungen mit einer Push/Pull-Verriegelung gemacht hat, gibt es diese schnelle und einfache Verriegelungstechnik in nicht allzu ferner Zukunft auch für den M8. Gerade bei sehr eng angeordneten Anschlüssen verspricht das eine einfachere Handhabung. Auch auf der Kabelseite geht es weiter: In Vorbereitung ist ein feldkonfektionierbare Steckverbinder auf Basis der Harax-Schneidklemmen.

Miss M8ty befolgt die Spielregeln

Für einen universellen Einsatz ist die Normung essenziell. Als durchgängiger Standard mit nur einem Protokoll nach IEEE 802.3. und dem nach PAS IEC 61076-2-114 standardisierten Steckgesicht sorgt der M8 D-kodiert für Investitionssicherheit und Kompatibilität mit bestehenden Infrastrukturen. Dies gilt gleichermaßen für die Märkte Automation als auch Transportation. Dieser M8-Steckverbinder leitet einen Entwicklungsschritt ein, der vor einigen Jahren noch undenkbar war. Durch die leistungsfähige und passend miniaturisierte Verbindungstechnik können Netzwerke nun nach unten erweitert werden. Es gibt keine weißen Flecken mehr auf der digitalen Landkarte. Alles kann und wird in naher Zukunft miteinander sprechen: Server, Netzwerke, Einzelrechner am Arbeitsplatz, Netzwerkknoten, Switche, Maschinenmodule, Werkzeuge, ja sogar das Produkt selbst via RFID. Miniaturisierte Schnittstellen wie M8 D-kodiert machen es möglich. (sk)

Auf die Schnelle

Das Wesentliche in 20 Sekunden

  • M8 wird sich für Ethernet im Feld
    durchsetzen.
  • Zwei Varianten in der Standardisierung: D- und P-Kodierung
  • Schirm-Anschluss ist bei Kunststoff-
    Gehäusen die Herausforderung
  • Immer mehr Sensoren werden Ethernet sprechen und brauchen kompakte
    Anschlusstechnik.
  • Feldkonfektionierbare Steckverbinder M8 D-kodiert kommen später.
  • Push/Pull-Steckverbinder in M8
    sind in Vorbereitung.