{{{sourceTextContent.title}}}

Che cos'è il connettore M12? Cosa lo distingue?

{{{sourceTextContent.subTitle}}}

Che cos'è il connettore M12?

{{{sourceTextContent.description}}}

Che cos'è il connettore M12?

Un connettore M12 con un cavo collegato, a dimostrazione del collegamento tra i due componenti.I connettori M12 sono robusti connettori circolari con un meccanismo di bloccaggio filettato da 12 millimetri (mm). Si trovano in genere all'estremità di cavi rivestiti in PUR o PVC. La "M" si riferisce alla dimensione della filettatura metrica standardizzata del connettore. Il numero "12" indica il diametro specifico della filettatura in millimetri (mm). La norma IEC 61076-2-101 della Commissione Elettrotecnica Internazionale definisce lo standard per l'esatta geometria e configurazione dei conduttori dei connettori M12. Inoltre, grazie alle dimensioni compatte, all'elevata versatilità e alla resistenza ai fattori ambientali (come vibrazioni, polvere e umidità), questi connettori sono progettati per un'ampia gamma di applicazioni industriali e garantiscono un funzionamento sicuro. Inoltre, offrono una facile installazione e una schermatura integrata contro i segnali EMI/RFI di disturbo, ideale per l'attuale ambiente industriale. I casi d'uso più comuni includono l'automazione di fabbrica, i sistemi IIoT (Industrial Internet of Things), le connessioni dei sensori e le reti Ethernet.

Codici dei connettori M12 e layout dei pin

I connettori M12 offrono una soluzione versatile per le applicazioni industriali, ma la loro vera forza risiede nella capacità di gestire un'ampia gamma di segnali e di potenza. I diversi codici determinano il layout dei pin e il tipo di segnale (la funzione che ciascun pin svolge) della connessione M12, nonché il numero di pin. Le opzioni di numero di pin per i connettori M12 comprendono varianti a 2, 3, 4, 5, 6, 8, 12 e 17 pin. È importante specificare la giusta codifica M12 per garantire il corretto funzionamento ed evitare errori di connessione.

Codifica per applicazioni dati

Codifica per applicazioni dati

Assegnazione dei pin della codifica A La codifica A è la più versatile tra le codifiche dei connettori M12. il numero di pin da 2 a 17 consente di gestire diverse applicazioni. I connettori con codifica A si trovano in sensori, attuatori, alimentatori CC e reti Ethernet (fino a 1 Gbit).

L'assegnazione dei pin con codifica B è progettata principalmente per i sistemi fieldbus, come Profibus, che collegano sensori, attuatori e controllori in una rete di automazione distribuita. Caratterizzati in genere da 5 pin, i connettori con codifica B hanno una disposizione dei pin standardizzata per l'alimentazione e la trasmissione dei dati del bus di campo.

La codifica C (detta anche Micro-AC) è caratterizzata da un design a doppia cava e si rivolge alle applicazioni di alimentazione CA. Questi connettori sono ottimizzati per l'alimentazione di componenti di automazione più piccoli, come motori e azionamenti compatti.

La codifica D è specificamente concepita per le applicazioni Ethernet industriali che richiedono una trasmissione di dati fino a 100 Mbit/s. Questi connettori hanno solitamente una disposizione a 4 pin e ospitano due coppie intrecciate per la comunicazione dei dati. Invece di fornire alimentazione, i connettori con codifica D si concentrano sulla trasmissione affidabile dei segnali.

Codifica X La codifica X è stata progettata per l'Ethernet industriale ad alta velocità e supporta velocità di trasmissione dati fino a 10 Gbit/s. Per gestire questa maggiore larghezza di banda, i connettori con codifica X presentano una configurazione a 8 pin. Sono ideali per le applicazioni più esigenti che richiedono un trasferimento di dati rapido e affidabile, come i sistemi di monitoraggio video in tempo reale o il controllo di macchine ad alta precisione.

Codifica per applicazioni di potenza

All'interno della famiglia di connettori M12, diversi codici specializzati rispondono alle esigenze specifiche della distribuzione di energia in ambito industriale.

La codifica L, la codifica S e la codifica T sono ottimizzate per la trasmissione di potenza CA e CC. Questi codici presentano configurazioni dei pin progettate per gestire tensioni e correnti più elevate, garantendo un'erogazione sicura e affidabile dell'energia a motori, azionamenti, illuminazione industriale e altre apparecchiature ad alto consumo energetico.

Codifica per applicazioni di potenza

Codice L Codice S Codice T

Codifica a L Codifica a S Codifica a T

Qual è la differenza tra i connettori M12 e M8?

I connettori M12 e M8 sono diventati una scelta popolare con l'aumento dei sistemi industriali automatizzati. Sono comunemente utilizzati per collegare sensori induttivi, attuatori e interruttori, grazie alle dimensioni compatte e alla capacità di trasmissione. La differenza principale tra i due è il diametro del guscio e il numero di pin.

Sebbene l'M8 sia più piccolo e più economico, presenta limitazioni in termini di carichi di potenza e opzioni di pin. È qui che entra in gioco la versione avanzata di questo connettore, l'M12. L'M12 non solo ha un diametro maggiore che si traduce in una maggiore capacità di alimentazione, ma anche una resistenza all'acqua superiore. In questo modo, può funzionare correttamente anche se immerso, diventando una risorsa preziosa per le applicazioni di misura, alimentari e bevande, robotica e altri usi industriali che prevedono l'umidità.

In definitiva, la scelta tra i connettori M8 e M12 dipende dalle vostre esigenze specifiche. Ecco un breve confronto tra i due:

Connettore M8 Connettore M12

Diametro del guscio 8 mm 12 mm

Densità di connessione 4-8 pin Fino a 17 pin

Vantaggi principali Dimensioni compatte, costo inferiore Maggiore capacità di alimentazione, più connessioni, design robusto

Considerazioni Potenza e dati limitati, meno pin Dimensioni maggiori, costo potenzialmente più elevato

Sistemi di codifica Codifica A, D (opzioni limitate) Codifica A, D, X (gamma più ampia)

Altre dimensioni del guscio nei connettori della serie M

M5

Design miniaturizzato: Con un diametro del guscio di 5 mm, i connettori M5 sono ideali per le applicazioni in cui le dimensioni sono limitate.

Segnali limitati e a bassa potenza: Sono adatti a trasportare basse correnti (fino a 2A) e poche linee di segnale, il che li rende perfetti per sensori, sistemi di acquisizione dati e di controllo.

M23

Grandi e potenti: con un diametro del guscio di 23 mm, i connettori M23 sono i più grandi e i più potenti della serie M.

Applicazioni ad alta potenza: Sono progettati per compiti impegnativi che richiedono correnti significative (fino a 63A) e linee di segnale multiple, il che li rende perfetti per macchinari pesanti, motori ad alta potenza e sistemi di automazione industriale.

I vantaggi dell'uso dei connettori M12

I connettori M12 hanno rivoluzionato l'automazione industriale offrendo una soluzione robusta e versatile rispetto ai metodi di cablaggio tradizionali. Grazie alle varie configurazioni dei pin e alle opzioni di codifica, i connettori M12 sono in grado di soddisfare un'ampia gamma di requisiti di trasmissione del segnale e della potenza. Il loro design unico si traduce in una moltitudine di vantaggi, che ne determinano l'ampia adozione. Ulteriori vantaggi sono:

tecnologia di sigillatura dei connettori a tenuta stagnaRobustezza ineguagliabile per ambienti industriali difficili

I connettori M12 superano i comuni RJ45 in ambienti difficili. I loro componenti IP67-69 resistono a polvere, umidità, vibrazioni e temperature estreme.

Costruiti con materiali robusti come la placcatura in oro e i contatti in rame berillio, questi connettori possono sopportare centinaia di cicli di accoppiamento senza compromettere le prestazioni, riducendo i tempi di fermo.

Schermatura EMI/RFI di qualità superiore per prevenire le interruzioni del segnale

Le interferenze elettromagnetiche (EMI) e le interferenze a radiofrequenza (RFI) sono segnali esterni che provengono da dispositivi elettronici e che, senza un'adeguata schermatura EMI/RFI, disturbano la trasmissione dei connettori o di altre aree sensibili, causando una raccolta dati imprecisa e un controllo di processo ostacolato.

La schermatura EMI/RFI dei connettori M12 è realizzata con materiali che riducono i segnali elettromagnetici indesiderati, come l'argento, l'alluminio argentato, il nichel argentato e altre leghe, che agiscono come riempitivi sotto un materiale di base (di solito silicone) nelle guarnizioni. A sua volta, questa schermatura metallica funge da barriera fisica per le connessioni M12, che possono riflettere o assorbire i segnali di disturbo, garantendo l'integrità della trasmissione dei dati e dell'alimentazione.

Installazione semplice

La maggior parte dei connettori M12 è dotata di un meccanismo push-pull che consente di inserirli e rimuoverli facilmente senza l'ausilio di attrezzi, in quanto è sufficiente applicare o rilasciare la pressione in una direzione specifica. È compatto e consente un funzionamento rapido, riducendo i tempi di installazione fino all'80% e i costi di manodopera.

Un'altra variante molto diffusa sono i connettori M12 con meccanismi di accoppiamento filettati. Possono essere avvitati a mano in modo facile e veloce, mentre il design filettato offre un'eccellente stabilità, rendendolo altamente affidabile nelle applicazioni in cui sono presenti frequenti vibrazioni.

Dimensioni e capacità ottimali per le applicazioni di Industria 4.0

Con l'avvento dell'Industrial Internet of Things (IIoT) e dell'Industria 4.0, il ruolo dei connettori M12 è diventato più critico. Il loro diametro compatto di 12 mm è una delle ragioni principali di questa ampia applicazione, insieme alle prestazioni superiori, alla durata e ai minori costi di manutenzione. I connettori M12 hanno anche una maggiore versatilità, che consente loro di integrarsi perfettamente con vari dispositivi e sistemi industriali, creando in definitiva un ambiente Ethernet industriale interconnesso.

L'applicazione di M12 nell'ambito dell'automazione industriale è sofisticata, dal trasferimento di dati tra dispositivi e controllori logici programmabili (PLC) al collegamento di sensori e componenti di rete. E mentre la tecnologia continua ad evolversi, l'innovazione dei connettori M12 tiene il passo. Si rivolgono a settori diversi come la robotica, le comunicazioni cellulari e l'energia alternativa, consentendo a M12 di essere la soluzione principale per un panorama industriale a prova di futuro.

Connettore RJ45 V.S. M12 per connessioni Ethernet

Sebbene i connettori RJ45 e M12 siano entrambi comuni per l'Ethernet industriale, i connettori RJ45 sono solitamente più compatibili con gli standard Cat5, spesso utilizzati nei sistemi più vecchi, mentre il connettore M12 ha un design più elegante e robusto, che lo rende una scelta migliore per gli spazi limitati e gli ambienti difficili. Di seguito analizzeremo più a fondo le loro differenze:

Il connettore RJ45 è in realtà un modello precedente, facilmente riconoscibile per l'alloggiamento rettangolare e gli otto pin. Si è ampiamente affermato come soluzione di connessione Ethernet ed è disponibile sia per gli standard Cat5 che Cat6 (IEC 11801:2002).

Nel 2002, la Profibus User Organization (PNO) ha specificato un nuovo connettore RJ45 dotato di un meccanismo push-pull e di un alloggiamento in plastica o metallo con grado di protezione IP67, che è stato poi approvato dall'Automation Initiative of Domestic Automobile Manufacturers, in Germania, per l'uso nei sistemi PROFINET.

I connettori M12, notevolmente più recenti nel settore, vantano una codifica D che è già stata rilasciata come standard Industrial Ethernet secondo la norma IEC 61067-2-101 Amendment 1, e hanno un grado di protezione IP167, vantaggioso negli ambienti industriali. La sua applicazione è supportata anche da PNO, pur essendo inclusa nella specifica PROFINET con il connettore RJ45 push-pull.

Il connettore M12 ha anche un design più compatto e garantisce una connessione stabile anche se sottoposto a sollecitazioni fisiche (compresi urti e vibrazioni), rendendolo ideale per la miniaturizzazione dei dispositivi.

Tuttavia, alcuni tipi di connettori M12 sono solo parzialmente compatibili con lo standard di trasmissione Ethernet Cat5 (IEC 11801:2002), il che può causare squilibri elettrici e trasmissione ostacolata; è quindi importante scegliere connettori M12 in grado di prevenire questi problemi.

Valutazione IP dei connettori M12

Il grado di protezione IP è composto da due cifre: la prima cifra indica il livello di protezione contro oggetti solidi come polvere o sporcizia, mentre la seconda cifra rappresenta il livello di protezione contro i liquidi (compresi gocce d'acqua, spruzzi, schizzi, sommersioni ecc.)

I connettori M12 sono comunemente certificati IP67, IP68 e IP69K, a dimostrazione della loro idoneità ad applicazioni complesse:

IP67: Questa classificazione indica che il connettore è completamente a tenuta di polvere, con una protezione completa contro il contatto fino a 8 ore, e può resistere a potenti getti d'acqua da qualsiasi direzione, nonché a un'immersione temporanea fino a 1 metro per 30 minuti. Questo tipo di connettore M12 è una scelta popolare per le applicazioni che comportano una frequente esposizione alla polvere, ai lavaggi, agli spruzzi o all'uso temporaneo sott'acqua.

IP68: Indica che il connettore ha la stessa resistenza ai corpi solidi e ai getti d'acqua del grado IP67, ma è anche in grado di resistere a un'immersione prolungata in acqua fino a 1,5 metri per 30 minuti, il che lo rende ideale per gli ambienti soggetti a inondazioni occasionali.

IP69K: i connettori M12 con grado di protezione IP69-K non solo sono a tenuta di polvere, ma sono anche in grado di sopportare getti d'acqua ad alta pressione e ad alta temperatura, comunemente utilizzati nei processi di pulizia industriale. Questo li rende perfetti per le applicazioni nell'industria alimentare e delle bevande, negli impianti chimici o in qualsiasi altro luogo che richieda una pulizia frequente e rigorosa.

Come scegliere il connettore M12 giusto?

La scelta del connettore M12 giusto per la vostra applicazione richiede un'attenta considerazione che va al di là del semplice rispetto delle raccomandazioni del produttore. Sebbene le schede tecniche dei produttori forniscano un punto di partenza, con dettagli quali il materiale del prodotto, il metodo di assemblaggio del cavo e così via, è fondamentale selezionare un connettore di alta qualità con valori nominali di potenza e temperatura che superino i requisiti massimi assoluti dell'apparecchiatura per garantire un funzionamento sicuro.

Materiale

Come abbiamo detto in precedenza, i materiali con proprietà di attenuazione del segnale sono fondamentali per la schermatura EMI/RFI del connettore M12; assicuratevi quindi che siano incorporati argento o leghe d'argento per una protezione adeguata contro i segnali elettromagnetici di disturbo. Anche il materiale del guscio del connettore M12 svolge un ruolo fondamentale per la sua durata e le sue prestazioni. I materiali più comuni per il guscio sono l'ottone placcato, l'acciaio inox e varie altre leghe.

L'ottone nichelato è la scelta più popolare per i gusci M12, in quanto l'ottone offre una buona conduttività, mentre la nichelatura garantisce una lunga durata e un'eccellente resistenza alla corrosione, pur essendo conveniente. L'acciaio inossidabile, invece, offre una forza superiore, resistenza alla corrosione e lavabilità per ambienti con temperature estreme, alta pressione o sostanze chimiche aggressive. Alcuni M12 sono realizzati con diverse varianti di lega per ottenere proprietà specifiche come una maggiore forza, una migliore resistenza alla corrosione o una migliore lavorabilità; per informazioni dettagliate sulla lega, consultare il produttore.

Per i pin di contatto viene utilizzato il rame per garantire un'eccellente conduttività. Alcuni connettori M12 sono dotati di un involucro termoplastico leggero e ad alte prestazioni per garantire un migliore isolamento e limitare l'esposizione del connettore agli agenti atmosferici

Metodo di assemblaggio del cavo

I connettori M12 offrono solitamente opzioni per il sovrastampaggio e l'assemblaggio in loco.

Sovrastampaggio: Questa versione pronta all'uso viene assemblata creando uno strato sigillato intorno alla giunzione del cavo e del connettore, che può fornire una maggiore protezione e durata contro polvere, umidità, vibrazioni e temperature estreme. È anche possibile incorporare loghi o marcature personalizzate nell'overmold per scopi di branding.

Montaggio in loco: Questo tipo di connettore M12 può essere rapidamente saldato o crimpato in loco con semplici strumenti, risparmiando tempo di produzione. Il suo design consente inoltre una maggiore flessibilità sulla lunghezza dei cavi e su altre caratteristiche, il che lo rende ideale per le esigenze di prototipazione o per altre applicazioni in cui è necessario un riassemblaggio frequente.

Valori di potenza e temperatura

Prima di scegliere un connettore M12, è necessario identificare la potenza massima assoluta consumata dal dispositivo e l'intervallo di temperatura operativa, in quanto ciò influisce sulle prestazioni complessive. Una volta determinati questi fattori, optate per un connettore con valori nominali più elevati per garantire un margine di sicurezza. Questo margine garantisce un funzionamento affidabile anche in caso di fluttuazioni o picchi imprevisti.

Considerazioni ambientali

Abbiamo già parlato dei gradi di protezione IP, che indicano il livello di protezione da polvere e liquidi. Tenete conto di questo aspetto quando scegliete un connettore M12 con un grado di protezione IP adatto al livello previsto di contatto e di esposizione all'acqua nella vostra applicazione.

Inoltre, se la vostra apparecchiatura può essere soggetta a urti o vibrazioni elevate, assicuratevi di scegliere un connettore noto per la sua resistenza agli impatti fisici.

Per gli ambienti difficili con sostanze chimiche o elementi corrosivi, è consigliabile assicurarsi che il materiale dell'alloggiamento del connettore offra una resistenza superiore alla corrosione, per evitare il rischio di danni e rischi elettrici.