센서 및 액추에이터 애플리케이션의 경우 A 코드 M12 원형 커넥터가 선호됩니다. 신호, 데이터 또는 전원 전송 여부에 관계없이 M12 커넥터는 장치 네트워킹을 위한 인터페이스로서 없어서는 안 될 인터페이스가 되었습니다.
M12 원형 커넥터는 산업용 플러그 연결의 범용 표준이 되었습니다. 많은 제조업체가 이 컴팩트하고 표준화된 인터페이스를 제공하므로 신호 및 데이터 전송에서 전력 전송에 이르는 산업 응용 분야에 적합합니다. 견고하고 기계적, 환경적으로 내구성이 뛰어난 M12 커넥터는 공칭 직경이 12mm인 잠금 나사산으로 명명되었습니다. M12 커넥터의 광범위한 응용 분야는 해당 응용 분야의 표준을 준수하는 기계적 코딩(고유한 응용 분야별 기계적 하우징 윤곽)의 수에 반영됩니다..
먼지와 액체는 Würth Elektronik eiSos의 M12-A 원형 커넥터를 손상시키지 않습니다. 커넥터는 열악한 환경에서 사용할 수 있도록 IP67 및 IP68 등급을 받았습니다.
A 코드의 기계적 형태는 모든 M12 코드의 근원입니다. 다른 모든 기계적 잠금 시스템은 이로부터 개발되므로 각각 다른 코드(A, D, L, X, S 등)가 있고 사용 가능한 접점 수가 다릅니다. M12 인터페이스는 2~17개의 접점을 가질 수 있지만 실제로는 3, 4, 5, 8 또는 12핀이 가장 일반적으로 사용됩니다. 핀 수는 다양한 요구 사항에 따라 다릅니다. 예를 들어, 센서 및 전력 애플리케이션에는 3핀과 4핀이 필요하고, Profinet 및 이더넷 애플리케이션에는 4핀과 8핀이 필요하며, Fieldbus, CAN Bus 및 DeviceNet에는 일반적으로 4핀과 5핀이 필요합니다. 복잡한 신호를 보내려면 12개의 핀이 필요합니다. 표 1에는 물리적 수준에서 필요한 프로토콜과 커넥터 핀 수가 요약되어 있습니다.
표 1: M12-A 인코딩의 물리적 계층 개요. Wurth Elektronik은 4, 5 또는 8핀의 M12-A 코딩 원형 커넥터를 제공합니다.
정교한 연결 시스템
M12-A는 DC 전원 옵션이 있는 신호를 나타내며 특히 산업 자동화의 필드버스 애플리케이션에 적합합니다. WR-CIRCM12 시리즈는 4, 5 또는 8핀으로 제공되는 나사 잠금 하우징 및 케이블 어셈블리를 갖추고 있습니다. 적용 분야에는 산업 환경, 특히 자동화 및 로봇 공학뿐만 아니라 재생 에너지, 통신 기술 및 기계 공학 분야가 포함됩니다. 또한 M12 커넥터의 패널 및 현장 배선 가능 버전은 cULus 인증을 받았습니다(UL2238). 모든 M12 커넥터는 먼지, 오물 및 물 유입에 대해 IP67 또는 IP68의 최소 보호 기능을 제공합니다.
안정적인 이더넷 통신 보장
센서 및 액추에이터 애플리케이션은 케이블을 통한 디지털 신호의 빠르고 오류 없는 전송에 의존합니다. 그 기반은 이더넷의 가장 중요한 물리 계층 중 하나로 간주되는 EOTP(이더넷 트위스트 페어)입니다. 이는 EtherCAT, EtherNet/IP, Profinet, CC-Link IE, Powerlink, Sercos III 및 Modbus TCP 프로토콜의 기반입니다.
M12A는 EOTP 인터페이스가 개발된 원래 커넥터는 아니지만 커넥터는 여전히 다양한 방식으로 사용될 수 있습니다. 예를 들어, 8핀 M12 원형 커넥터는 10Mb/s 속도의 10BASE-T 이더넷 인터페이스용 ANSI/TIA-568 Category 3 케이블링 시스템에서 RJ45를 대체하는 데 사용할 수 있습니다. Cat 3 케이블은 일반적인 차동 임피던스가 100옴인 4개의 꼬인 쌍으로 구성됩니다. 그림 1은 M12 A 코드 원형 커넥터를 사용하여 RJ45(8P8C 모듈형 플러그)를 배선할 때 권장되는 할당을 보여줍니다. 반면, M12 A 코드 원형 커넥터를 M12 A 코드 원형 커넥터에 배선할 경우 그림 2에 표시된 핀 할당을 사용하는 것이 좋습니다.
이 핀 할당은 동일한 접점 쌍 간의 지연 스큐를 최소화합니다. 이 배선은 A 코드 M12 EOTP 배선에 널리 사용되는 구성입니다. 10BASE-T는 신호 전달에 두 쌍만 사용하지만 케이블에 두 쌍만 사용하거나 4극 A 코딩 원형 커넥터를 사용하는 것은 권장되지 않습니다. 이렇게 하면 널리 사용되는 다른 응용 프로그램과 혼동을 일으킬 수 있습니다. 반면에 EOTP 케이블링 M12 두 쌍에는 D 코드 커넥터를 사용하는 것이 좋습니다. 다른 고속 이더넷 변형도 가능합니다. 특히 2쌍의 케이블이 있는 D 코딩 원형 커넥터가 필요한 최대 100Mb/s의 애플리케이션을 위한 100Base-T 또는 최대 10Gb/s의 데이터 속도를 위한 Base-T의 경우 그 이상 버전도 가능합니다. 그러나 후자의 경우 4쌍의 케이블이 포함된 X 코드 원형 커넥터가 필요합니다.
속도와 신호 무결성을 손상시키지 않고 M12-A 인코딩을 사용하여 더 높은 클럭의 EOTP 표준을 대안으로 구현할 수 있습니까? 100Mbit/s EOTP 표준의 경우 A 코드 원형 커넥터가 있는 인터페이스를 10-BASE-T와 동일한 핀 할당으로 생성할 수 있습니다. 이러한 인터페이스를 설계할 때는 신호 무결성을 고려해야 합니다. 커넥터를 포함한 전체 케이블 어셈블리는 ANSI/TIA-568 표준을 준수해야 합니다. 각 플러그/소켓 쌍과 케이블 자체에는 초과할 수 없는 손실 및 누화 예산이 있습니다. 주로 케이블 카테고리와 케이블 길이에 따라 이 인터페이스의 S-파라미터를 테스트하는 것이 좋습니다. 최대 10Gb/s의 데이터 속도에서도 10-BASE-T 및 100-BASE-T 커넥터 인터페이스와 동일한 핀 할당을 구현하고 동일한 신호 무결성 고려 사항을 적용하여 A 코딩으로 M12 서클을 생성할 수 있습니다. 이러한 유형의 인터페이스에 대한 케이블 길이는 일반적으로 훨씬 짧습니다.
광범위한 응용 분야
이것이 견고한 M12-A 원형 커넥터의 적용 범위의 끝이 아닙니다. 예를 들어, IO-Link 통신 시스템을 사용하면 IEC 61131-9에 따라 스마트 센서와 액추에이터를 자동화 시스템에 우아하게 연결할 수 있습니다. 코어 20미터 케이블. 3선 케이블 연결을 "클래스 A"라고 하고 5선 케이블 연결을 "클래스 B"라고 합니다. 장치 연결은 필요한 상호 호환성에 따라 고정 케이블 또는 4핀 또는 5핀 M12 A 코딩일 수 있습니다.
M12-A는 USB 연결도 처리할 수 있습니다. USB 버전 2.0을 사용하면 전원과 고속 데이터 버스로 모두 사용할 수 있습니다. M12-A 원형 커넥터는 견고한 USB 케이블 어셈블리를 만드는 데 적합합니다. USB 2.0용 케이블 어셈블리에서는 V 버스와 GND를 위한 두 개의 전원 연결과 USB 신호용 차동 임피던스가 90Ω인 연선을 고려해야 합니다. 연결이 미니 또는 마이크로 USB 플러그인 경우 ID 핀을 5핀 M12 A 코딩 원형 플러그에 이렇게 연결할 수 있습니다. 커넥터는 케이블의 쉴드 편조로 쉴드되어 있습니다. USB 케이블 길이는 일반적으로 1m에서 3m 사이입니다.
M12 연결 기술은 산업용 버스 시스템, 특히 CANbus, RS-485, Profibus 및 물리 계층 RS-422, RS-423 및 RS-232의 중간 링크로 이상적으로 적합합니다. CANbus는 원래 소형 D-SUB 커넥터와 함께 사용하도록 설계되었지만 5핀 M12-A 코드 원형 커넥터는 CANbus의 일반적인 인터페이스입니다. 핀 4와 5에 연결된 CAN_H 및 CAN_L 신호 쌍만 필요합니다. 이 구성에서는 장치가 전원을 공급할 수 있습니다. 공칭 임피던스가 120Ω인 연선 쌍이 전기 전송에 사용됩니다.
RS-485 물리 계층은 Modbus, OSDP, SSCP, SCSI-2, SCSI-3, Profibus, Nanoréseau, DMX 512 및 AES 3과 같은 산업용 프로토콜에 일반적으로 사용됩니다. 그림 3은 5-핀에 대한 일반적인 RS-485 핀아웃을 보여줍니다. 극 A 코드 케이블. 또는 4코어 차폐 케이블을 사용할 수도 있습니다. 배선은 필요한 전력에 크게 좌우되지만 대기 시간을 최소화하기 위해 위치 2와 4에 최소한 대칭형 TxD/RxD 쌍을 항상 포함합니다.
Profibus는 분산형 개념을 지원합니다. Profibus가 모듈식 원리를 사용하여 다양한 애플리케이션에 적용될 수 있다는 사실은 이 기술을 생산 자동화 및 프로세스 산업에서도 매력적으로 만듭니다. 여기에는 M12 연결 기술이 필수적입니다. A 코딩 변형은 전원 공급 장치에 사용되는 반면 B 코딩 원형 커넥터는 Profibus 신호 전송 전용입니다(그림 4).
M12-A 원형 커넥터를 사용하는 기타 산업용 버스 시스템에는 RS-411, RS-423 및 RS-232가 있습니다. 8핀, 5핀, 4핀 커넥터가 이러한 목적에 적합합니다. 배선은 주로 필요한 신호, 전원 및 필요한 접지에 따라 달라집니다.