Bild 3: M12-High-Performance-Kabelsteckverbinder für CAN- und Ethernet/IP- Anwendungen widerstehen hohen Vibrations- und Schock-Belastungen. (Bild: Provertha)
Der CAN-Bus bewährt sich seit mehr als 30 Jahren nicht nur in der Automobilelektronik, sondern auch in der Medizintechnik und Industrie-Automatisierung. Dementsprechend gibt es ein breites Spektrum an Steckverbinder-Lösungen. Proverthas Bus-Stecker-Programm für den CAN-Bus umfasst Lösungen mit unterschiedlichem Kabelabgang und verschiedenen Anschlüssen für ein weites Spektrum an Applikationen. So ist die Realisierung von funktions- und ausfallsicheren Schnellanschlüssen mit den M12-CAN-Bus-Steckern dank Plug & Play eine Frage von Sekunden.
Zinkdruckguss-Gehäuse
Bild 1: Proverthas CAN-Busstecker sind in den Ausführungen Compact, Special und Axial lieferbar. Provertha
Zu den wichtigsten technischen Merkmalen der zu 100 % geprüften CAN-Bus-Komponenten zählt ein geschirmtes Zinkdruckguss-Gehäuse für eine hohe EMI/RFI-Sicherheit. Es stehen die Bauformen Axial (180° Kabelabgang zur Steckrichtung), Compact (90°) sowie Special (35°) zur Verfügung (Bild 1). Die Bus-Terminierung kann der Anwender über einen extern bedienbaren, robusten Schalterhebel steuern. Eine Programmier-/Diagnoseoption ist mit einem zweiten D-Sub gegeben. Die Verriegelung erfolgt über eine UNC4-40 Rändelschraube.
Mit den drei Gehäuseformen lassen sich praktisch alle Anwendungsfälle abdecken (Bild 2): Die Bauform Axial ist ideal für Anwendungen mit beispielsweise zwei direkt übereinander liegenden Schnittstellen und die Compact-Ausführungen lassen sich auch bei geringen Einbautiefen einsetzen, während die Spezialvarianten für vielfältige Einsatzbereiche ausgelegt sind.
Bild 2: Mit einem umfassenden Portfolio an CAN-Bussteckern lassen sich vielfältige Applikationen adressieren - auch bei beengtem Raumangebot. Provertha
Weitere Ausführungen umfassen Bus-Anschlüsse mit den Kabelklemmen-Varianten intern als auch extern. Die Versionen mit interner Kabelklemme sind mit ihrem Vollmetallgehäuse und Rundumschirmung ideal für den feldkonfektionierten und sicheren Anschluss in rauen Umgebungen. Bei den Versionen mit externer Kabelklemme lassen sich auch Sonderkabel mit größerem Durchmesser wie Schleppkettenkabel anschließen. Des Weiteren stehen CAN-Bus-Stecker mit Crimpflansch zur Verfügung, die für Anwendungen mit erhöhten Anforderungen an die Kabelzugentlastung und Schirmanbindung ausgelegt sind.
In Sekundenschnelle
Provertha lässt seine Produkte regelmäßig von einem zertifizierten Prüfzentrum testen. Wie die Laborergebnisse belegen, lassen sich die Stecker unproblematisch in CAN-Systeme integrieren. Die so geprüften und bewerteten CAN-Bus-Stecker sind in den Ausführungen Compact, Special und Axial lieferbar.
Mit Plug & Play lassen sich die funktions- und ausfallsicheren Schnellanschlüsse der M12-CAN-Bus-Stecker einfach realisieren: Durch das „Plug-in“ an den CAN-Bus-Schnittstellen erfolgt das „Play“ des CAN-Busses. Zusätzlich gibt es Versionen mit Schirmanschluss über Pin 1 oder über das Gehäuse.
Die Gerätestecker sind für CAN-Bus-M12-Schnittstellen an Geräten und Baugruppen vorgesehen. Es sind sowohl Stift- und Buchsen-Versionen verfügbar, als auch Ausführungen für die Vorderwand- und Rückwand-Montage. Die maximale Wandstärke sollte 4 mm nicht übersteigen. Für das einfache Handling auf der Leiterplatte und den wirtschaftlichen Wellenlötprozess sind auf Anfrage Ausführungen mit Wireclip am Litzenende als kundenspezifische Lösung verfügbar. Der Wireclip hat einen Rastclip, sodass eine einfache Snap-in-Verrastung der im Raster angeordneten Litzen erfolgt.
Eckdaten
Proverthas CAN-Bus-Komponenten sind – neben Bus-Steckern auch M12-Gerätestecker und M12-Verbindungsleitungen – zu 100 % geprüft und entsprechen sämtlichen einschlägigen Industriestandards und Normen. Die wesentlichen Merkmale sind:
- minimale Signalbelastung und Signalveränderung durch die Kontaktierung mit dem Busstecker,
- der Busstecker ist auf den CAN-Bus abgeglichen und verhindert dadurch Reflexionen,
- der Einfluss problematischer Buskomponenten wird größtenteils kompensiert,
- der Einfluss von Mess- und Prüfgeräten wird größtenteils kompensiert, und
- der Busstecker ermöglicht ein in sich abgeschlossenes, symmetrisches Bussystem und verbessert dadurch die Stör- und Ausfallsicherheit.
Datenraten bis 8 Mbit/s
Der CAN-Bus gilt als robust, zuverlässig, fehlertolerant und im Vergleich zu anderen Konzepten als sehr kostengünstig implementierbar. Eine Einschränkung erweist die aus heutiger Sicht niedrige Datenrate. Zwar reicht die CAN-Spezifikation bis 1 Mbit/s bei 40 m maximaler Buslänge, der typische Durchsatz liegt jedoch zwischen 250 und 500 kbit/s. Damit lassen sich die kontinuierlich wachsenden Datenmengen kaum mehr in akzeptabler Zeit transportieren.
Die CAN-Steckverbinder von Provertha sind auch für den künftigen CAN-FD-Standard (CAN mit flexibler Datenrate) ausgelegt. Der CAN-FD-Standard ermöglicht Datenraten von bis zu 8 Mbit/s. Damit steigen auch die Anforderungen an die physikalische Infrastruktur. Parameter wie Übergangswiderstand, Signalreflexion und elektromagnetische Verträglichkeit der elektromechanischen Bauelemente werden erneut kritisch betrachtet. Die CAN-Steckverbinder lassen sich problemlos in CAN-Bus-Systeme integrieren. Das gilt auch für CAN-FD.
CAN-FD erlaubt im Nutzdatenfeld einer CAN-Botschaft sowohl eine höhere Bitrate als auch eine bis zu achtfach höhere Datenmenge. Auf diese Weise lassen sich Datenraten von bis zu 8 Mbit/s realisieren. An diesem Wert müssen sich nicht nur die Halbleiterhersteller, sondern auch die Anbieter elektromechanischer Bauelemente orientieren.
Belastbarer M12-Steckverbinder
Bei Anwendungen in der Fabrikautomation, wie zum Beispiel Pressen oder bei Werkzeugmaschinen, treten hohe Belastungen durch Vibrationen und Schock auf. Diese können zu Kontaktunterbrechungen und zum Ausfall des Bussystems und so zu hohen Kosten für die Stillstandszeit führen. M12-Steckverbinder in A-Codierung für CAN- und in D-Codierung für Ethernet/IP-Applikationen erfüllen die Anforderungen in diesen Applikationen. So wird eine hohe Funktionssicherheit durch ein spezielles Design mit einem vollgeschirmten Metallgehäuse und Crimptechnologie sowohl für die Signalkontakte als auch den Kabelschirm gewährleistet.
Bild 3: M12-High-Performance-Kabelsteckverbinder für CAN- und Ethernet/IP- Anwendungen widerstehen hohen Vibrations- und Schock-Belastungen. Provertha
Der 4-Punkt MIL-Crimp der Signalkontakte und der Hexagonalcrimp der Crimphülse des speziell entwickelten Crimpflansch-Crimphülse-Systems sichern die funktionssichere Kontaktierung von Signalkontakten und Kabelschirm. Damit ist die Datenübertragung ausfallsicher. Die M12-High-Performance-Steckverbinder (Bild 3) haben Schock- und Vibrationstests gemäß EN 51373, Kategorie 1, Klasse B, in einem zertifizierten Prüflabor erfolgreich bestanden.
Zugleich hat das Crimpflansch-Crimphülse-System deutlich höhere Auszugskräfte für das Kabel und erhöhte Torsionssicherheit. Damit lassen sich diese Steckverbinder in Fertigungszellen mit Robotersystemen oder Handlinggeräten funktionssicher einsetzen. Zu dem M12-Programm gehören ebenfalls vollgeschirmte M12-T- und -Y-Verteiler im Metallgehäuse für zuverlässige Verteileraufgaben in verschiedenen Vernetzungsstrukturen sowie Gerätestecker für die Einbauseite.
Marco Staib
(jck)
