Złącza M12 - poznaj, doceń i aplikuj

Fot. 1. Niewielkie złącze M12 potrafi zaskoczyć. Można za jego pomocą zrealizować naprawdę wiele funkcji przyłączeniowych

Urządzenia elektroniczne, które mają pracować w trudnym środowisku (np. podwyższona wilgotność otoczenia, zapylenie, wibracje, duże wahania temperatury, agresywne substancje chemiczne), wykonywane są w szczelnych obudowach. Przyłącza do nich nadal jeszcze bywają realizowane w oparciu o wkręcane dławnice, przez które należy przewlec kable i przyłączyć je wewnątrz obudowy.

To często wiąże się z koniecznością narażenia płytki z elektroniką na warunki zewnętrzne oraz umożliwienia dostępu do niej osobom niekoniecznie mającym odpowiednie kwalifikacje czy choćby świadomość, w jaki sposób należy się obchodzić z wrażliwymi elementami elektronicznymi.

Rozwiązaniem powyższego problemu jest zastosowanie złączy M8, M12 lub M23, które nie zajmują wiele więcej miejsca niż dławnica, a pozwalają ochronić PCB przed dostępem z zewnątrz, co rozwiązuje także problem ewentualnych dyskusji i roszczeń z tytułu gwarancji.

Fot. 2. Małe rozmiary umożliwiają tworzenie wytrzymałych i szczelnych konstrukcji urządzeń. Tu jako przykład - przemysłowy switch sieci Ethernet

Gniazda, które montuje się na budowie, mogą być lutowane bezpośrednio do PCB wewnątrz obudowy lub łączone krótkimi odcinkami przewodów. Pasujące do nich wtyki dostępne są w wariancie do samodzielnego montażu i z gotowymi kablami.

Najpopularniejsza seria sygnałowych złączy M12 pozwala na pokrycie szerokiej gamy przyłączy, zabezpieczając również przed nieprawidłowymi podłączeniami wtyków do gniazd (dzięki różnorodności systemów kodowania).

Niektóre gniazda umożliwiają także kolorystyczne kodowanie przyłączy, co pozwala na pierwszy rzut oka określić przeznaczenie danej grupy gniazd. Złącza sygnałowe są dostępne w wykonaniu od 3 do 17 biegunów, zapewniając przy tym możliwość podłączania pojedynczych czujników i ich grupy oddalonej od urządzenia nadrzędnego.

Złącza zasilające M12 potrafią w odpowiedniej wersji przenieść prąd nawet do 12 A przy napięciu 630 V_AC, co pozwala na użycie ich nawet w aplikacjach wymagających dużej mocy zasilania. Coraz częściej potrzebne są napędy o małych gabarytach, jednak dysponujące stosunkowo dużą mocą. Tu idealnie sprawdza się wspomniany wyżej system przyłączy.

Fot. 3. Jednym z przykładów zastosowań złączy M12 są przemysłowe systemy wizyjne

Transmisję danych można realizować za pomocą różnych systemów magistral przemysłowych lub Ethernetu (od 100 MBit/s do 10 GBit/s certyfikowanych do kat. 5e lub kat. 6A). Złącza ethernetowe w wykonaniu M12 są powszechnie wykorzystywane w przemysłowych i kolejowych przełącznikach Ethernet czy przemysłowych systemach wizyjnych.

Dzięki nie tylko swojej szczelności, a przede wszystkim odporności na wibracje czy odpowiedniemu ekranowaniu, idealnie nadają się do tego typu rozwiązań. Pozwalają na konstruowanie kompaktowych, solidnie zabezpieczonych urządzeń, które niemożliwe są do wykonania przy użyciu powszechnie używanego systemu RJ45.

Dostępne są także warianty złączy hybrydowych, gdzie jednym elementem dostarcza się zarówno zasilanie, jak i realizuje przyłącze Ethernet (PoE). Takie rozwiązanie idealnie sprawdza się na przykład do urządzeń sieciowych instalowanych na zewnątrz (jak np. kamery IP).

Fot. 4. Coraz mniejsze gabarytowo napędy wymuszają stosowanie kompaktowych systemów przyłączania, przy zachowaniu ich niezawodności

W złączu M12 można także zawrzeć mini-USB, ułatwiając tym integrację z gotowymi systemami dostępnymi na rynku, a także połączenie światłowodowe, które może zostać użyte do szybkiej transmisji danych na znaczne odległości lub transmisji w środowisku narażonym na duże zakłócenia elektromagnetyczne, w których ekranowanie kabla nie jest wystarczające.

Warto zapoznać się również z systemem M12 SpeedCon, oferowanym przez firmę Phoenix Contact. Pozwala on na szybkie wpinanie/wypinanie wtyków z gniazd - wystarczy wykonać pół obrotu moletowaną nakrętką, aby całkowicie zrealizować szczelne połączenie. Zachowana jest przy tym pełna kompatybilność z klasycznymi złączami M12.

Potrafito znacznie skrócić czas montażu urządzenia lub ewentualnych przestojów serwisowych spowodowanych wymianą urządzenia lub akcesoriów. Prawie każdy wariant złącza M12 dostępny jest w wykonaniu SpeedCon - wyłączeniu podlegają jedynie elementy z nakrętkami ze stali nierdzewnej, przeznaczone do wysoce agresywnych środowisk.

Fot. 5. Gniazda M12 bardzo łatwo można zintegrować z PCB

Decydując się na jeden system przyłączy na urządzeniu, można otrzymać wyrób charakteryzujący się solidnym designem świadczącym o przemyślanej konstrukcji, po której już na pierwszy rzut oka można oczekiwać wysokiej niezawodności.

Pozwala to wyróżnić własny produkt wśród konkurencyjnych wyrobów dostępnych na rynku, umieszczając go równolegle z produktami światowej klasy, gdyż dziś klienci zaczynają poszukiwać nie tyle rozwiązań najtańszych w zakupie, co urządzeń gwarantujących im długie, niezawodne działanie.

Piotr Andrzejewski
Product Manager
Phoenix Contact
www.phoenixcontact.pl