Bild 1: Für die hohen Vibrations- und Schockanforderungen in SPS-Anwendungen hat die doppelseitige Kontaktgabe Vorteile – sie wurde auch für sehr kleine Raster skaliert.

Bild 1: Für die hohen Vibrations- und Schockanforderungen in SPS-Anwendungen hat die doppelseitige Kontaktgabe Vorteile – sie wurde auch für sehr kleine Raster skaliert. Erni Electronics

Eck-Daten

Gerade Steckverbinder im SPS-Marktsegment müssen robust, zuverlässig und platzsparend sein. Flexibilität und Langlebigkeit sind weitere wichtige Kriterien. Erni Electronics bietet Steckverbinder für SPS- sowie auch DCS- und Remote-I/O-Systeme.

In der Fertigungsautomation kommen speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) und Industrie-PCs (IPCs) zum Einsatz, während in der Prozess-Automation meist geschlossene dezentrale Steuerungssysteme (DCS) vorzufinden sind. Die Nachfrage nach SPS- und DCS-Lösungen wächst. Gründe hierfür sind unter anderem der Bedarf nach höherer Energieeffizienz, höherer Maschinenproduktivität (Industrie 4.0), verbesserte Produktionsgenauigkeit, engere Prozessüberwachung, integrierte Sicherheitsfunktionen sowie zunehmende Vernetzung.

Die Kriterien für eine moderne, robuste SPS sind eine spezielle Hardware in Industriequalität, sehr lange MTBF-Zeiten (> zehn Jahre) und ein proprietäres Echtzeit-Betriebssystem. Darüber hinaus verlangen die Kunden modulare und möglichst kompakte speicherprogrammierbare Steuerungen. Ein wichtiges Kriterium sind schnelle Verarbeitungszyklen (< 10 ms). Bei schnellen IPC-basierte Systemen liegen die Zykluszeiten oft schon bei 25 bis 30 µs.

DCS-Steuerungssysteme sind ein geschlossenes System verteilter Controller, E/As und Netzwerke. Die grundlegenden Eigenschaften der modularen DCS-Controller entsprechen denen von SPS, dazu kommt noch die hohe Systemverfügbarkeit (redundante Architektur). Dezentrale Steuerungssysteme oder Prozessleitsysteme zielen auf die Prozessautomation. Ein wesentliches Merkmal ist die hohe Zahl von E/A-Punkten (> 10.000). Die Verarbeitungszeiten sind mit 100 bis 500 ms weniger anspruchsvoll als bei SPS.

Robuste, zuverlässige Steckverbinder sind gefragt

Entscheidend für Steckverbinder im SPS-Marktsegment ist, dass sie robust, zuverlässig und platzsparend sind. Besonders hoch ist die Nachfrage nach Steckverbindern für die Kommunikation. Zunehmende Geräte-Funktionalität/Integration erfordert höhere Datenraten, höhere Polzahlen und kleinere Rastermaße. Bei DCS-Applikationen entfallen dabei etwa 70 Prozent auf Leiterplatten-Steckverbinder.

Viele Kunden bevorzugen SMT als Anschlussart und Reflow-Lötprozesse. Beim Einsatz von Steckverbindern mit kleinem Raster muss insbesondere auf die sichere Verarbeitung geachtet werden. Bei den Datenraten erfordern das Gros der Applikationen 10/100 Mbit/s bis zu einigen Gbit/s. Für die meisten Anwendungen sind Steckzyklen von 10 bis 50 ausreichend. Nur im Sicherheitsbereich sind Steckzyklen von bis zu 250 gefordert. Im Hinblick auf die EMV und bei höheren Datenraten können geschirmte Steckverbinder erforderlich sein.

Für die industriellen Vibrations- und Schockanforderungen bietet die doppelseitige Kontaktgabe (mit Vibrations-/Schocktests bis zu 20 g/50 g) unbestrittene Vorteile. Der doppelschenklige Kontakt wurde bei Erni für kleine Raster bis zu 0,8 mm skaliert (Bild 1). Besonders für hochpolige Steckverbinder ist eine hohe Robustheit gefordert. Diese wird durch dickere Wandungen und ausgeprägten Vorführungen beziehungsweise -zentrierungen erreicht.

Ein weiteres wichtiges Kriterium ist die Flexibilität, angesichts der vielfältigen Automatisierungssysteme. So sollten neben den Standard-Varianten Produkte mit abweichenden Polzahlen und Bauhöhen verfügbar sein. Auch eine flexible Kontaktbestückung (vor- und nacheilend, eventuell zur Hot-Swap-Unterstützung) bietet Differenzierungsmerkmale. Eine Grundvoraussetzung ist jedoch die Langzeitverfügbarkeit von mindestens 15 Jahren.

Applikationen in SPS-, DCS- und Remote-I/O-Systemen adressiert Erni Electronics beispielsweise mit den Familien SMC (1,27 mm Raster), Microcon (0,8 mm), den geschirmten Microspeed-Steckverbindern (1,0 mm) und der Minimez-Produktserie (1,27 mm).

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