M12 連接器在工業(yè)應(yīng)用中的替代產(chǎn)品比較
發(fā)布時間：04/26 —— 2023
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M12 連接器是一種無處不在的圓形電纜端接器件，廣泛用于工業(yè)、移動機器人，甚至消費級設(shè)計領(lǐng)域，可以將檢測、致動和其他組件（現(xiàn)場總線等）與自動化機械的控制和其他系統(tǒng)連接。M12 連接器（通常位于 PUR 護套或 PVC 護套電纜的兩端）的確切幾何形狀和導(dǎo)體排列由國際電工委員會的 IEC 61076-2-101 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。M12 的名稱源于大多數(shù)連接器的連接螺母和配接插孔上的公制螺紋（稍后將詳細介紹）基本上是 12 mm 直徑的 M12 螺紋緊固件。
數(shù)十種專業(yè)化選擇讓設(shè)計工程師可以指定特別適合機器或產(chǎn)品設(shè)計的產(chǎn)品。各種器件選擇包括以下特性：
- 公頭和（更常見的）母頭線側(cè)緊固件的幾何形狀。
- 不同的聯(lián)接螺母設(shè)計和結(jié)構(gòu)
M12 標(biāo)準(zhǔn)回顧
M12 連接器于 1982 年首次發(fā)布，是一種非標(biāo)準(zhǔn)化 7?8 英寸三針連接器，用于少數(shù)應(yīng)用。這種連接器的獨特之處在于其連接螺母（在大多數(shù)情況下仍然如此）——電纜端部的外殼沿軸向在電纜端部鎖定，但能自由旋轉(zhuǎn)——因此能夠擰到插孔側(cè)的匹配公頭或母頭緊固件上。首先，該連接器通過 IEC 61076-2-101 標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化，用于傳感器和致動器。在隨后的幾年里，該標(biāo)準(zhǔn)增加了多種 M12 代碼定義（詳細描述了引腳的幾何形狀和功能變化），以及兩種用于致動器以及 PLC、開關(guān)和 I/O 的較小格式器件。這些連接器包括 M8 連接器（由 IEC 61076-2-104 定義，緊固件直徑為 8 mm）以及 M5 連接器（由 IEC 61076-2-105 定義，緊固件直徑為 5 mm）。IEC 61076-2-010 (2020) 的最新版本包含了該標(biāo)準(zhǔn)在相當(dāng)長一段時間內(nèi)增加最多的內(nèi)容之一——對推拉式連接的支持和官方定義。參與標(biāo)準(zhǔn)制定的電纜公司包括 Molex、CONEC、Weidmüller、Phoenix Contact 和 HARTING。推拉式 M12 連接器的主要優(yōu)點是：
- 如何顯著縮短安裝時間（無需再擰緊螺母并驗證所施加扭矩）
- 如何實現(xiàn)比傳統(tǒng) M12 連接器更緊湊的連接。
事實上，IEC 61076-2-010 2020 同時定義了母頭推拉式連接器一半上的內(nèi)部鎖定子組件和公頭推拉連接器一半上的外部鎖定子組件的幾何形狀。這會確保電纜產(chǎn)品之間的交叉兼容性。
另一種連接器選擇
與推拉式 M12 不同的是，另一種用于通信和工業(yè) HMI 外設(shè)的圓形連接器——微型 DIN 連接器。這里，DIN 表示 Deutsches Institut für Normung——是規(guī)定這些電纜端子內(nèi)部結(jié)構(gòu)和連接的標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)管組織。這種連接器依靠電纜端部套管之間的介入配合（摩擦）來保持裝配后插入插座。這種 9.5 mm (3/8 in.) mini DIN 連接器采用具有 3、4、5、6、7、8 或 9 個電氣連接器的針腳陣列，以防止與外觀相似的 mini DIN 電纜意外誤接。在許多情況下，供應(yīng)商會在電纜端和機器側(cè)插座上增加專有的色碼，幫助裝配商對準(zhǔn)連接的兩個部分，使安裝更加簡單。mini-DIN 和 mini M12 連接器都有其獨特應(yīng)用。然而，市場上有更多的非標(biāo)準(zhǔn) mini-DIN 連接器——雖然設(shè)計會更自由，但也造成了混亂。此外，mini-DIN 固定套管的介入配合允許快速連接和斷開。相比之下，M12 連接器的螺絲連接確實需要更多時間，但本質(zhì)上更安全。
M12 引腳數(shù)量和編碼變化
除了引腳數(shù)外，M12 連接器的代碼版本也實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化。具體規(guī)定了引腳陣列、通道和凹槽（以防止配接不正確），以及電磁屏蔽設(shè)計。A 編碼 M12 連接器比比皆是，目前仍應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)傳感器和其他靠直流電源供電的小型設(shè)備。B 編碼 M12 連接器在 PROFIBUS 裝置中很常見。C 編碼雙鍵槽（M12 電源）連接器在需要為小型自動化組件提供交流電源的設(shè)計中表現(xiàn)出色。D 編碼 M12 連接器支持 100 Mb /秒以太網(wǎng)以及 PROFINET 連接。較新的 M12 代碼版本包括 K 編碼和 L 編碼連接器，分別支持交流和直流電源供電。類似選擇還有 S 編碼連接器（能夠提供高達 690V 的電壓，用于運行交流電機），以及用于直流電源的 T 編碼 M12 連接器。然而，X 編碼 M12 連接器在支持 10Gb/秒工業(yè)以太網(wǎng)以及向步進電機等致動器提供電源方面的使用量急劇上升，利用以太網(wǎng) 802.3at (PoE+) 連接特性供電。后者提供了足夠的功率，使得各種致動器可以滿功率運行。
結(jié)論
對于自動化機器的布線和物理聯(lián)網(wǎng)來說，依靠手工捻線、制作絕緣和測試穿過電纜管的裸導(dǎo)線并需要花費數(shù)百小時進行安裝的日子一去不復(fù)還了。今天的 M12 連接器以及其他創(chuàng)新布線方式和不斷涌現(xiàn)的專用線組通常不再需要專業(yè)人員進行安裝，同時還能快速、安全和無故障地進行設(shè)置并在需要時方便更換。事實上，M12 連接器已融入機器和工廠自動化向簡單、模塊化和非專有解決方案方向發(fā)展的大趨勢。
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