Leistung, Signale und Daten mit einer Leitung übertragen

In einer Welt, in der Maschinen immer kompakter werden, jeder Millimeter zählt und die Versorgungssicherheit eine hohe Priorität hat, braucht es clevere Konzepte für Steckverbinder. Genau hier setzen standardisierte Hybridsteckverbinder der Baugröße M17 an: Signale, Daten und Leistung werden über einen einzigen Steckverbinder übertragen. Mit dem Konzept eines einzigen Kabels lässt sich Platz sparen, die Installationszeit reduzieren und das Risiko für Anlagenstillstände minimieren. Gerade Anlagenausfälle kosten nicht nur Geld, sondern verbraten ebenso wertvolle Entwicklungszeit. 

Warum sich die Verkabelung vom Sonderfall zum Standard entwickelt

In den letzten Jahren erfolgte die Maschinen- und Anlagenverkabelung meist über separate Leitungen für die Leistungsversorgung sowie die Signal- und Datenübertragung. Allerdings ist die klassische Zweikabellösung platzintensiv und aufwendig zu installieren.

Eine bessere Option sind Einkabellösungen, die seit über einem Jahrzehnt auf dem Vormarsch sind. Bislang handelt es sich jedoch meist um proprietäre Systeme, die keine herstellerübergreifende Kompatibilität bieten. Mit dem Trend zum Dezentralisieren von Maschineneinheiten wächst jedoch der Bedarf an kompakten, intelligenten Feldgeräten. Sie benötigen flexible, platzsparende und leistungsfähige Verbindungstechnik.

Was AOCs für Satelliten so unverzichtbar macht

Die Datenmengen aktueller Raumfahrtmissionen erfordern neue Verbindungstechnologien. Aktive optische Kabel (AOC) bieten hohe Bandbreiten, geringes Gewicht und Strahlungsresistenz – zentrale Merkmale für Kommunikationslösungen im Orbit der nächsten Generation.

Hinzu kommt die steigende Bedeutung geopolitischer und marktseitiger Entwicklungen, welche in den letzten Jahren zunehmend die Aspekte der Zukunfts- und Versorgungssicherheit bestimmten. Standardisierte Produkte bieten hier klare Vorteile gegenüber kundenspezifischen, proprietären Applikationen. So sind Anwender beispielsweise nicht von einem einzigen Anbieter abhängig, wenn sie standardisierte Produkte einsetzen.

Um offene Standards im Steckverbinderbereich voranzutreiben, haben verschiedene Hersteller den IEC-Standard 61076-2-117 für große Rundsteckverbinder der Größen M12 bis M40 entwickelt und ratifiziert. Ein Beispiel für ein Produkt nach dem internationalen IEC-Standard, ist die M17-Pro-Hybrid-Serie von Phoenix Contact, die erste Einkabellösung der Pro-Serie des Herstellers (Bild 1).

IEC 61076-2-117 eröffnet neue Anwendungen für M17-Rundsteckverbinder

Steckverbinder des neuen IEC-Standards 61076-2-117 übertragen Daten, Signale und Leistung gleichzeitig über einen einzigen kompakten M17-Steckverbinder mit genormter Schnittstelle. Hiermit reduziert der Steckverbinder den Platzbedarf auf Geräten, minimiert den Materialeinsatz und vereinfacht die Systemarchitektur bei gleichzeitig voller Funktion.

Neben dem standardisierten Steckgesicht bietet die neue Produktfamilie weitere Vorteile. So folgen die Anschlussgewinde ebenfalls der neuen Norm und die patentierte Oneclick-Schnellverriegelung ermöglicht ein sicheres und schnelles Verkabeln im Feld. So lässt sich bis zu 70 Prozent der Anschlusszeit im Vergleich zu metrischen Schraubsteckverbindern einsparen, was eventuelle Service-Einsätze vereinfacht. Zudem ermöglicht der Berührschutz der Leistungskontakte den sicheren Einsatz von Stift- und Buchseneinsätzen sowohl in Feld- als auch in Gerätesteckverbindern. Hierdurch lässt sich eine Daisy-Chain-Verkabelung realisieren und der Installationsaufwand weiter reduzieren.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch den aufgebrachten Farbcode sowie die mechanische Verriegelung: Sie verhindern das Fehlstecken der 50-V-Typen (Type 2B, IEC 61076-2-117) sowie der 630-V-Variante (Type 2, IEC 61076-2-117). Das erhöht die Sicherheit und vereinfacht die Montage (Bild 2). Zudem wurde die Bauhöhe der gewinkelten Gerätestecker um 15 Prozent auf lediglich 30 mm reduziert. Hiermit ist der M17 Pro Hybrid sehr flach und eignet sich für flexible Kabelabgangsrichtungen. Weiterhin ermöglichen die hohen Anschlussquerschnitte der Leistungskontakte bis 1,5 mm² einen Nennstrom von bis zu 16 A pro Kontakt.

Hybridtechnik verbindet Daten, Signale und Leistung in einem Steckverbinder

Jeweils vier zusätzliche Signal- und Datenkontakte bieten zusätzliche Flexibilität beim Verkabeln von Geräten (Bild 3). Hierdurch eignet sich der Hybridsteckverbinder für ein breites Applikationsfeld, von Sensorik über Antriebe bis hin zu Steuereinheiten.

Die neuen Rundsteckverbinder bieten außerdem eine hohe Vibrations-, Schock- und Temperaturbeständigkeit und sind somit für den Einsatz unter rauen industriellen Bedingungen ausgelegt. Hiermit eignen sie sich ideal für Applikationen, die zuverlässig und langlebig auszulegen sind, beispielsweise im Bereich der industriellen Automation, der Robotik oder in mobilen Maschinen. Entsprechend breit gefächert ist das Anwendungsspektrum. Beispiele reichen von Belüftungssystemen in der Gebäudeautomation über Radantriebe in fahrerlosen Transportsystemen (Automated Guided Vehicles, AGVs) bis hin zu Cobots in der Prozessautomation.

Ein besonders wachsendes Einsatzfeld sind Kleinspannungsmotoren in der Industrieautomation. Die energieeffizienten Antriebe kommen zunehmend in dezentralen Maschinenmodulen zum Einsatz, beispielsweise für Positionieraufgaben, Fördertechnik oder leichte Handling-Systeme. Sie benötigen eine kompakte Schnittstelle, die sowohl Leistungsversorgung als auch Signal- und Datenkommunikation zuverlässig abdeckt. 

Rosenberger: Modulares Testsystem für Automotive-Stecker

Mit einem modularen Prüfsystem für bis zu 28 Gb/s hebt Rosenberger die Qualitätssicherung in Fahrzeugnetzen auf ein neues Niveau. Gleichzeitig überträgt das Unternehmen bewährte Konzepte auf industrielle Ethernet-Strukturen.

Fairer Wettbewerb über verschiedene Hersteller hinweg

Standardisierte Steckverbinder sind ein entscheidender Faktor für globale Versorgungssicherheit. Sie ermöglichen herstellerübergreifende Kompatibilität, vereinfachen die Lagerhaltung und reduzieren das Risiko von Lieferengpässen. Mit dem neuen IEC-Standard definieren Steckverbinderhersteller klare Anforderungen an mechanische und elektrische Eigenschaften und sorgen so für den verlässlichen Einsatz in verschiedenen Applikationen. 

Auch für Hersteller bietet die Norm Vorteile: sie schafft einen fairen Wettbewerb, fördert Innovation und ermöglicht eine schnelle Markteinführung neuer Produkte. Vorteile, die bisher vor allem aus der Welt der M5- bis M12-Steckverbinder bekannt waren, halten ab sofort ebenso im Bereich der größeren Rundsteckverbinder Einzug. (ts)