כיוון ההתפתחות של ממשק המחבר M12 לתוך תחום ההספק

Brad Woodman & Tigist Woldegebriel, Molex

בעבר, בסביבות תעשייתיות, שיטת החיבור של בקרים אלקטרוניים להתקני מבוא ומוצא הייתה חיווט נפרד נקודה-לנקודה. במשך הזמן, במקביל להתפתחות הבקרים, המבואות (חיישנים) ומוצאים (מפעילים – actuators), שיטות החיווט חיוו התפתחויות משמעותיות. כיום, רוב החיווט האלקטרוני משתמש במחברים לשם חיבור התקנים לבקרים – כאשר הסוג המוביל הוא המחבר M12.

משפחת המחבר M12 החלה במקור עם ממשקים בעלי 3 ו-4 קטבים עבור חיישנים ומפעילים. ממשק המחבר M12 המקורי, שכונה M-12 A-Coding, מוגדר בתקן (International Electrotechnical Commission) . לאחר שוועדת ההתקנים הבינלאומית אימצה את ה-M12 כתקן ממשק תעשייתי, הוא זכה להכרת שוק נרחבת בתור מחבר מקובל עבור ציוד בקרה אוטומטית.
בשעה שהיישומים התעשייתיים של ממשק המחבר M12 גדלו, היו יותר בקשות בשוק על מספר גבוה יותר של מוליכים או קטבים. דרישות שוק אלה הובילו להתפתחות הגרסאות 5, 8 ו-12 קטבים של המחבר M12. לאחרונה, הושקה אף גרסה בעלת צפיפות גבוהה של 17 קטבים.
ההתקדמות באוטומציה תעשייתית ורישות מחשבים דרשה יכולות נוספות ממשפחת המחבר M12. לכן המחבר M12 עבר שינוי מלהיות מחבר אותות פשוט למחבר נתונים עבור רשתות של התקנים בעלי מהירות נמוכה. עם התאמה זו, ממשק המחבר M12 קיבל אופציית ממשק חדשה, הידועה עתה כ-D-Coding. אופציית קידוד חדשה זו מגנה בפני חיבור מוטעה של מחבר מוביל-נתונים לזה של מחבר חיישן/מפעיל (A-Coding).
בשעה שמשתמשי האוטומציה היגרו מרשתות מבוססות-התקנים לאפיק (fieldbus) מבוסס Ethernet, נדרש מחבר נתונים מהיר יותר כדי להתאים לתחום זה של יישומים. משפחת ה-M12 שוב פיתחה את האופציה לממשק שלה על-ידי הוספת ממשק X-Coding העונה לדרישות Cat 6A – ממשק מחבר זה מסוגל להעביר קצבי נתונים עד 10 גיגה-ביט/שנייה.
בהתקני האוטומציה הקומפקטיים של היום, דוגמת מודולים ומנועים I/O fieldbus, המרווח עבור מחברי הספק הוא גם יקר-ערך, ויצרני ההתקנים מבקשים מחברים קטנים יותר המסוגלים לשאת יותר הספק. כדי לענות לדרישות שוק אלה, Molex הרחיבה את משפחת מוצרי ה-M12 עוד יותר, על-ידי השקת מחבר בעל יכולות מתח וזרם גבוהות יותר.
מחבר ההספק Brad M12 החדש של Molex עונה לדרישות תקן IEC 60664-1 עבור מרחקי הזדחלות ומרווח, הוא אטום ברמת IP67 ויש לו ביצועי רטט ומכניים גבוהים. הוא מוצע בשני ממשקי קידוד שונים ו-(F-Coding), דבר המקל על ההבחנה מקידודי M12 אחרים ומונע כל היערכות או התאמה כושלת עם מחברי ה-M12 הקיימים האחרים. יתרון אבטחה חשוב נוסף הוא היכולת להתאים את המחבר ללא צורך בראיית נקודת החיבור, דבר המכונה לרוב כ”התאמה עיוורת”.
מחבר ההספק Brad® M12 מתאים ליישומי התקנים הדורשים מתחים של עד 600 וולט וזרם קבוע של עד 16 אמפר. איור 1 מראה את ה-E-Coding בעל עד 5 מגעים. מתוכם 3 מגעים ניתנים לשימוש עבור כל אחת מ-3 הפאזות, מגע אחד משמש כמוליך נייטרלי והמגע המרכזי נשמר עבור הארקה לאדמה/הארקה מגנה לאדמה.
ה-E-Coding יכול לשמש גם ליישומי DC, כאשר שניים מהמגעים משמשים
ל-V ו-2 מגעים ל-V- והמגע המרכזי נשמר עבור הארקת אדמה/הארקה מגנה לאדמה. יישום DC זה מקובל עבור הספק נוסף של התקני I/O במערכות fieldbus.
לממשק ה-F-Coding, המוצג באיור 2, יש עד ארבעה מגעים. אפשר להשתמש
ב-F-Coding עבור יישומי DC עם 2 מגעים עבור V+ ו-2 מגעים עבור V-. אפשר להשתמש גם בממשק ה-F-Coding עבור יישומי AC, כאשר 2 מהמגעים משמשים לקו, נייטרלי והארקה.
הקידוד החדש M12 עבור יישומי הספק מספק לתעשיית האוטומציה גורם צורה הרבה יותר קטן מאשר מחבר הספק רגיל, אך בעל אותה יכולת להעברת הספק. מחבר זה איננו מוגבל רק למערכות אוטומציה בלבד; הוא יכול לשמש עבור יישומי הספק רבים מחוץ לבית-החרושת, כגון תאורת LED, מצלמות השגחה, קריאת מונים אלחוטית או כל יישום אחר בו דרוש הספק.
ההיצע של מוצרי Molex Power M12:
מערכות כבלים ישרים זכר ונקבה מעוצבות בעלות מוליך חיווט עד 2.5 ממ”ר או 14AWG עבור קידוד F-Coding
מערכות כבלים ישרים זכר ונקבה מעוצבות בעלות מוליך חיווט עד 1.5 ממ”ר או 16AWG עבור קידוד E-Coding
שקעים (receptacles) זכר ונקבה בעלי אופציות התקנה קדמית או אחורית בעלי ממדי מוליכי חיווט עד 2.5 ממ”ר או 14AWG עבור F-Coding
שקעים זכר ונקבה בעלי אופציות התקנה קדמית או אחורית בעלי ממדי מוליכי חיווט עד 1.5 ממ”ר או 16AWG עבור E-Coding