當(dāng)涉及傳感器和執(zhí)行器的應(yīng)用時，具有A編碼的M12圓形連接器是首選。無論它是傳輸信號、數(shù)據(jù)還是電力，M12連接器已經(jīng)成為設(shè)備聯(lián)網(wǎng)不可或缺的接口。
M12圓形連接器已成為工業(yè)插頭連接的通用標(biāo)準(zhǔn)。這種緊湊、標(biāo)準(zhǔn)化的接口可以從許多制造商那里獲得，這使得它在信號、數(shù)據(jù)到電力傳輸?shù)墓I(yè)應(yīng)用上具有吸引力。M12連接器具有堅(jiān)固、良好的機(jī)械性能、適合各種惡劣環(huán)境應(yīng)用。M12連接器的廣泛應(yīng)用反映在符合各自應(yīng)用領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)上。
Würth Elektronik eiSos連接器
Würth Elektronik eiSosM12-A圓形連接器具有防水和防塵的性能。符合IP67和IP68防水等級，適用于在惡劣環(huán)境中使用。
A編碼是所有M12編碼的開始，所有其他的機(jī)械鎖定系統(tǒng)都是由它發(fā)展而來，有不同的編碼(A、D、L、X、S等)，每種都有不同接觸PIN數(shù)。雖然M12接口可以有2到17個觸點(diǎn)，但在實(shí)際應(yīng)用中，使用最多的是3、4、5、8或12個觸點(diǎn)。接觸PIN數(shù)取決于各種要求。例如，傳感器和電源應(yīng)用需要3個和4個PIN腳，而Profinet 和 Ethernet應(yīng)用則需要4個或8個PIN腳�，F(xiàn)場總線、CAN總線和DeviceNet 通常需要4個和5個PIN腳。復(fù)雜的信號傳輸需要12個PIN腳。表1顯示了在物理級別上所需的協(xié)議和M12連接器引腳數(shù)量的概述。
表1：M12-A編碼概述
復(fù)雜的連接系統(tǒng)
M12-A代表具有直流電源選項(xiàng)，特別適用于工業(yè)自動化中的現(xiàn)場總線應(yīng)用。帶有螺紋鎖緊殼體和電纜組件的WR-CIRCM12系列可配備4、5或8個引腳。應(yīng)用領(lǐng)域可以在工業(yè)環(huán)境中找到，特別是在自動化和機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，以及在可再生能源、通信技術(shù)和機(jī)械工程領(lǐng)域。此外，M12連接器的面板和現(xiàn)場可連線型號都經(jīng)過了cULus認(rèn)證(UL2238)。所有的M12連接器都能提供IP67或IP68防水等級，防止灰塵和水的進(jìn)入。
確保以太網(wǎng)通信的可靠性
傳感器應(yīng)用通過電纜快速和無錯誤地傳輸數(shù)字信號。這樣做的基礎(chǔ)是Ethernet Over Twisted Pair (EOTP)，它被認(rèn)為是以太網(wǎng)最重要的物理層之一。它是 EtherCAT, EtherNet/IP, Profinet, CC-Link IE, Powerlink, Sercos III, 和Modbus TCP 協(xié)議的基礎(chǔ)。
雖然M12A不是開發(fā)EOTP接口最初的連接器，但仍然可以在各種應(yīng)用中使用該連接器。例如，8針M12圓形連接器可以作為ANSI/TIA-5683布線系統(tǒng)中RJ45的替代品，用于10 Mb/s的10BASE-T以太網(wǎng)接口。Cat 3電纜由四個雙絞線組成，典型的差動阻抗為100歐姆。圖1顯示了在將RJ45 (8P8C模塊化插頭)與M12A編碼的圓形連接器連接時的線路配置。另一方面，當(dāng)將M12a編碼的圓形連接器與M12a編碼的圓形連接器進(jìn)行連接時，建議使用如圖2所示的引腳分配。
圖1. 10BASE-T傳輸：建議將RJ45 (8P8C模塊化插頭)連接到M12A編碼的圓形連接器。
圖2：這是10BASE-T傳輸中從M12-A到M12-A的推薦引腳分配。
這種PIN針分配使得同一對腳位接觸之間的偏移最小。這種布線是一種廣泛使用的A編碼的M12 EOTP布線。雖然10BASE-T只使用兩對信號傳輸，但不建議在電纜中使用兩對或四極A編碼的圓形連接器，因?yàn)檫@可能導(dǎo)致與其他應(yīng)用混淆。另一方面，對于帶有M12的EOTP布線，推薦使用D編碼連接器。還有其他快速以太網(wǎng)變體，特別是100Base-T應(yīng)用，速度高達(dá)100 Mb/s，這需要D編碼圓形連接器與兩對電纜，或更高的數(shù)據(jù)速率(高達(dá)10 Gb/s)的Base-T。然而，對于后者，需要帶有四對電纜的X編碼圓形連接器。
更高的EOTP標(biāo)準(zhǔn)能否使用M12-A編碼連接器而不影響速度和信號的完整性?對于100 Mbit/s EOTP標(biāo)準(zhǔn)，可以通過與10-BASE-T相同的引腳分配創(chuàng)建具有A編碼圓形連接器的接口。在設(shè)計(jì)該接口時必須考慮信號完整性。整個電纜組件，包括連接器，必須符合ANSI/TIA-568標(biāo)準(zhǔn)。每個插頭/插座和電纜本身都要考慮信號損耗和串?dāng)_。建議測試該接口的s參數(shù)，這主要取決于電纜的類別和長度。即使在高達(dá)10 Gb/s或者更高數(shù)據(jù)速率下，通過實(shí)現(xiàn)與10-BASE-T和100-BASE-T相同的引腳分配，也可以創(chuàng)建一個具有A編碼的M12圓形連接器接口。這樣接口的電纜長度通常會短得多。
廣泛的應(yīng)用范圍
這絕不是對魯棒級M12-A圓形連接器應(yīng)用范圍的結(jié)束。例如，IO-Link通信系統(tǒng)可以巧妙地將智能傳感器和執(zhí)行器按照IEC 61131-9連接到自動化系統(tǒng)，使用四針或五針A編碼的M12圓形連接器，連接到三線或五線20米電纜。三線電纜上的連接稱為“A類”，連接到四線電纜上的連接稱為“B類”。
M12-A還可以處理USB連接。對于USB2.0版本，它既可以作為電源使用，也可以作為高速數(shù)據(jù)總線使用。M12-A圓形連接器適合于制造一個堅(jiān)固的USB電纜組件。在USB 2.0的電纜組件中，必須考慮V總線和GND的兩個電源連接，以及USB信號的差分阻抗為90歐姆的雙絞線。如果連接是一個迷你或微型USB插頭，ID針可以連接在一個五針M12A編碼的圓插頭上。連接器被電纜的屏蔽編織物屏蔽。USB電纜長度通常長度在1米到3米之間。
M12連接技術(shù)非常適合作為工業(yè)總線系統(tǒng)的中間鏈接，特別是對于CANbus、RS-485、Profibus和物理級RS-422、RS-423和RS-232。雖然CANbus最初是為使用一個小型D-SUB連接器而設(shè)計(jì)的，但五針M12-A編碼圓形連接器是CANbus的一個流行接口。
RS-485物理層通常用于工業(yè)協(xié)議Modbus、OSDP、SSCP、SCSI-2、SCSI-3、Profibus、Nanoréseau、DMX 512和AES 3。圖3顯示了五極A編碼電纜的典型RS-485引腳分配�；蛘�，也可以使用四導(dǎo)體屏蔽電纜。布線在很大程度上依賴于所需的電源，但至少包括位置2和位置4的對稱TxD/RxD對，延遲時間最小。
圖03.RS-485接口的五針M12-A編碼插座的引腳分配。
Profibus支持去中心化的概念。Profibus可以使用模塊化原理，適應(yīng)不同應(yīng)用，這也使該技術(shù)在生產(chǎn)自動化和工藝行業(yè)中具有吸引力。這里的M12連接技術(shù)是必不可少的。A編碼變體用于電源，B編碼圓形連接器是專門為profbus信號傳輸設(shè)計(jì)的(圖4)。
圖4.用于驅(qū)動Profibus外圍設(shè)備的5針M12-A編碼插座的插腳分配。
其他使用M12-A圓形連接器的工業(yè)總線系統(tǒng)有RS-411、RS-423、RS-232等。八極、五極和四極連接器都適用于此。M12連接器種類較多，應(yīng)用廣泛。 |
