Industrial Automation

Modulare Konnektivität: mehr Flexibilität, viel weniger Arbeitsaufwand

Ryan Smith

Bei den vielen Veränderungen in der Fertigung übersieht man leicht, wie weit die Technologie bereits vorangeschritten ist.


Vor fünfzig oder sechzig Jahren wurden beispielsweise die meisten Komponentenkabel und -drähte fest verdrahtet und permanent fixiert, wodurch ein Labyrinth aus nicht beweglichen Teilen entstand, insbesondere bei komplexen und multifunktionalen Maschinen.

 

Die meisten festverdrahteten Maschinen werden von Maschinenbauern gefertigt, an jedem Eingangs-/Ausgangspunkt getestet und dann installiert. Dies ist ein sehr arbeitsintensiver Prozess. Da moderne Maschinen meist sehr groß sind, muss die Verkabelung oft auseinandergebaut werden, bevor die Maschine an den neuen Standort gebracht werden kann. Nach der Installation muss sie von einem zugelassenen Elektriker wieder zusammengebaut, neu verdrahtet und erneut getestet werden.

 

Festverdrahtung wird erfolgreich für die Stromversorgung der Maschine genutzt, ist aber teuer und erfordert viel Zeit, Können und Wissen bei der Fehlersuche und Wartung. (Überlegen Sie, wie viele Tests erforderlich sind, um bei Hunderten von Kabeln eine Schwachstelle oder einen kleinen Installationsfehler zu finden!)

 

Die Vorteile modularer Konnektivität

Wenn sich die Technologie ändert, müssen sich auch die Methoden für die Stromversorgung der Geräte ändern.

 

Als Alternative zur Festverdrahtung wurde in den späten 1960er und frühen 1970er Jahren die modulare Konnektivität (unter Verwendung von Steckern anstelle von Festverdrahtung für eine schnelle Trennlösung) ins Spiel gebracht. Dies hat die Fertigung grundlegend verändert.

 

Der 7/8-Zoll-Steckverbinder mit 10 A Leistung war die erste Schnelltrennlösung für die Stromverteilung und für große Sensor-/Stellgliedanwendungen. In den letzten zehn Jahren wurden diese 7/8-Zoll-Steckverbinder von M12-Leistungssteckverbindern abgelöst, die eine ideale Balance zwischen Größe, Leistung und einfacher Handhabung bieten.

 

Die M12-Technologie reduziert Steckerprofile um bis zu 50 % und erhöht gleichzeitig die Leistungsabgabe auf 16 A. Diese Art der modularen Konnektivität bietet noch weitere Vorteile.

 

1. Basiert auf Standardisierung

M12-Leistungssteckverbinder erfüllen die internationalen IEC-Normen, während 7/8-Zoll-Steckverbinder sich nicht an spezifischen Richtlinien orientieren. Aufgrund der fehlenden Standards wurden ja nach Hersteller Abweichungen bei den Steckern festgestellt.

 

Die Standardisierung der heutigen M12-Leistungssteckverbinder bedeutet, dass alle Hersteller dieselbe Sprache sprechen und dieselbe Technologie verwenden, um Daten und Leistung auf dieselbe Weise zu verteilen.

 

2. Optimiert die Projektplanung

Modulare Konnektivität fördert optimierte Projektplanung. Anders ausgedrückt: Es müssen nicht alle versuchen, die Maschine gleichzeitig zu verdrahten!

 

Dies ist besonders wichtig, wenn mehr als ein Unternehmen an der Verdrahtung beteiligt ist. Denken Sie beispielsweise an Regler für variable Frequenzantriebe: Das Bedienfeld wird möglicherweise in einer Spezialwerkstatt hergestellt, während der Motor vom Maschinenhersteller gebaut wird.

 

Bei der Festverdrahtungsmethode wären zahlreiche „Ebenen“ von Arbeiten erforderlich, die gleichzeitig in einem kleinen Bereich ausgeführt werden müssen. Bei modularer Konnektivität kann das Bedienfeld jedoch an den Installationsort geliefert werden, nachdem es an einem anderen Standort produziert wurde. Die Verkabelung kann während der Installation ausgeführt und angeschlossen werden.

 

3. Senkt die Arbeitskosten

Anstatt eine Maschine zu verdrahten (und die Kabel dann wieder zu trennen, damit sie geliefert und am Installationsort neu aufgebaut werden kann), ermöglicht die modulare Konnektivität das Anschließen von M12-Steckverbindern. Es muss keine Festverdrahtung getrennt werden, sondern es werden einfach die Kabel an einem Teil der Maschine gelöst und dann während der Installation wieder angeschlossen. Dieses Verfahren ist genauso einfach wie das Anschließen eines Toasters.

 

In den meisten Fällen sind für diesen Teil der Arbeit keine Elektriker erforderlich. Ein Arbeiter oder geschulter Techniker kann die Verkabelung vornehmen, was Zeit und Geld spart.

 

4. Reduziert menschliche Fehler

Die verschiedenen Codierungsstile (S-codiert, K-codiert, T-codiert, L-codiert usw.) der M12-Steckverbinder sorgen dafür, dass die Geräte betriebssicher und leicht identifizierbar sind, sodass versehentlich falsch verbundene Komponenten (z.B. ein Ausgang mit niedriger und einer mit hoher Leistung) oder fehlerhafte Verdrahtung verhindert werden können.

 

5. Fördert eine schnellere Wiederherstellung nach Ausfallzeit

Wenn bei einem festverdrahteten Bauteil etwas schiefgeht, ist viel Arbeit erforderlich, um die Kabel zu ersetzen und die Maschine wieder in Betrieb zu nehmen.

 

Wenn ein festverdrahtetes Kabel bricht, muss das Kabel vom Stromversorgungs-Endpunkt zum Endgeräteausgang neu verdrahtet werden. Wenn ein festverdrahteter Motor durchbrennt, müssen alle Kabel im Inneren getrennt werden, bevor er entfernt werden kann.

 

Dank modularer Konnektivität können Situationen wie diese viel einfacher gehandhabt werden. Wenn ein Kabel bricht, können Sie den defekten Teil des Kabels ersetzen oder das Kabel durchtrennen und einen vor Ort anschließbaren Stecker verwenden. Bei einem nicht funktionierenden Motor können Sie das Kabel vom Motor trennen, den Motor herausziehen und einen neuen Motor anschließen, um schnell weitermachen zu können.

 

Die weltweit stärksten M12-Steckverbinder

Festverdrahtung ist nicht veraltet und wird immer einen Platz in der Fabrikautomatisierung haben. Einige der heutigen Anwendungen erfordern jedoch mehr Vielseitigkeit und Flexibilität und somit Lösungen, die eine arbeitsintensive Installation überflüssig machen und Tests und Wartung vereinfachen.

 

Unsere M12-Leistungssteckverbinder sind 50 % kleiner als herkömmliche Steckverbinder und bieten gleichzeitig 16 A Leistung.

 

Während die meisten M12-Steckverbinder 16 AWG (1,5 mm2) messen, haben die M12-Steckverbinder von Belden einen Durchmesser von 14 AWG (2,5 mm2), was zu höherer Leistung führt. Sie liefern mehr Strom und erreichen eine bessere Leistungsherabsetzung über große Entfernungen.

 

Um ein falsches Verbinden zu verhindern, sind die Stecker von Belden farbcodiert und in vier verschiedenen Codierungsoptionen erhältlich, wobei jede unterschiedlich geformt ist. Zu unseren M12-Steckeroptionen gehören:

  • Buchsen, die in der Regel auf dem Bedienfeld (dem Stromausgang) und dem Endgerät (dem Stromeingang) angebracht sind;
  • Kabelsätze, die in Buchsen gesteckt werden und mit Verlängerungskabeln vergleichbar sind (ein Netzkabel mit umgespritzten Steckverbindern);
  • Vor Ort anschließbare Steckverbinder, mit denen Sie Ihre eigenen Kabelsätze erstellen können, indem Sie Kabel auf bestimmte Längen zuschneiden und vor Ort anschließbare Steckverbinder installieren, anstatt doppelseitige Kabelsätze in angepassten Längen zu kaufen oder überschüssige Kabel bewältigen zu müssen.

 

M12-Stromversorgung ist mit verschiedenen Verkabelungsoptionen erhältlich, einschließlich PVC, PUR und TPE. Alle Steckverbinder von Belden sind UL-gelistet und erfüllen die Anforderungen von UL 2237 (Standard für die Stromverteilung bei Werksmaschinen).