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Phoenix Contact Hybridsteckverbinder für Signale, Daten und Leistung

Autor / Redakteur: Gerhard Liewer / Dipl.-Ing. (FH) Reinhold Schäfer

Je komplexer die Regelungs- oder Steuerungsaufgaben in den Industrieanlagen werden, desto größer wird der Verkabelungsaufwan – und damit auch der Einfluss auf die Verfügbarkeit der gesamten Anlage. Einen Ausweg aus dem Dilemma bieten Hybridsteckverbinder zur Übertragung von Signalen, Daten und Leistung über eine einzige Leitung.

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Mit je vier Kontakten für Signale (oben links und rechts), Daten (Mitte) sowie Leistung (unten) und +PE (oben) ist der M40-Hybridsteckverbinder flexibel einsetzbar.
Mit je vier Kontakten für Signale (oben links und rechts), Daten (Mitte) sowie Leistung (unten) und +PE (oben) ist der M40-Hybridsteckverbinder flexibel einsetzbar.
(Bild: Phoenix Contact)

Die vielseitigen Hybridsteckverbinder – etwa der neue Rundsteckverbinder M40 von Phoenix Contact (Bild 1) – sind wortwörtlich mehr als die Summe ihrer Teile: Sie bieten eine neue Flexibilität in der Verkabelung hochautomatisierter Anlagen. Neben der etablierten Anwendung zur Verkabelung von Servomotoren eignen sich Hybridsteckverbinder für eine Vielzahl anspruchsvoller Aufgaben. Speziell für die serielle Verkabelung von Feldgeräten bietet Phoenix Contact robuste Hybridsteckverbinder in den Baugrößen M23 und jetzt auch M40.

Hybridsteckverbinder für die serielle Verkabelung

Bei frequenzgeregelten Antriebslösungen ist heute noch die sternförmige Verteilung vom Schaltschrank zum Motor üblich. Die serielle Verkabelung wurde bisher fast ausschließlich mittels Bussystemen gelöst. Mit dem neuen M40-Hybridsteckverbinder und geeigneten Hybridservoleitungen ist nun eine serielle Versorgung und Ansteuerung der Verbraucher mit Signalen, Daten und Leistung möglich. Dazu wird jedes Gerät in der Versorgungskette mit zwei Gerätesteckverbindern ausgestattet, von denen je einer mit Stift- und einer mit Buchsenkontakten bestückt wird. Die Steckverbinder basieren auf dem bekannten Servomotor-Steckverbinder und kombinieren entsprechende Kontakte zur Übertragung von Signalen, Daten und Leistung in einem Gehäuse. Damit eignet sich der M40-Hybridsteckverbinder für hohe Spannungen bis 630/850 VAC/DC sowie Ströme bis 70 A.

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Höhere Anlagenverfügbarkeit und geringere Kosten

Die hybride Anschlusstechnik reduziert nicht nur den Platzbedarf am Gerät oder im Schaltschrank. Auch die Maschinen- und Anlagenverkabelung wird übersichtlicher, da nur noch eine einzige Leitung verlegt werden muss. Die daraus resultierenden schlankeren Kabelwege reduzieren zudem die Kosten für Trasse und Kabelkanal. Ein weiterer Vorteil der hybriden Anlagenverkabelung: Weil bis zu zwei Drittel weniger Anschlüsse erforderlich sind, können Geräte, Maschinen und Anlagenteile einfacher in Betrieb genommen und gewartet werden. Viele Anlagen- und Maschinenbauer führen beispielsweise Vor-Inbetriebnahmen in der eigenen Fertigung durch. Nach erfolgreichem Abschluss dieser Tests müssen die Anlagen schnell und sicher abgebaut, verpackt, versandt und beim Endkunden wieder in Betrieb genommen werden. Hier profitieren Hersteller und Anwender besonders vom Schnellverriegelungssystem Speedcon. Mit einer halben Drehung verriegelt das System den Kabelsteckverbinder zuverlässig mit seinem Gegenstück. So lassen sich Geräte mit nur zwei Handgriffen schnell und sicher anschließen (Bild 2).

Mehr Funktionen bei gleicher Baugröße

Der Einsatzbereich des M40-Hybridsteckverbinders ist breit gefächert. Anwender können die einfache Drehstromversorgung mit L1, L2, L3, N, PE, Signalen und Daten bei 630 VAC ebenso realisieren wie die Gleichstromversorgungen mit bis zu 850 VDC – beispielsweise für dezentrale Servoantriebe. Ein Fehlstecken wird verhindert – mechanisch durch vier verschiedene Kodierungen und optisch durch Gehäusemarkierungen mit Farbringen. Die standardisierte Baugröße M40 bietet bei gleicher Leistungsdichte signifikante Platzvorteile (Bild 3) gegenüber den am Markt erhältlichen Rechteck-Steckverbindern.

Ob M23 oder M40 – unabhängig von der Baugröße kommen bei den robusten Hybridsteckverbindern von Phoenix Contact vierpolige Cat5-Elemente zur Datenübertragung zum Einsatz. Damit können nahezu alle gängigen Bussysteme sowie kundenspezifischen Datenschnittstellen verkabelt werden. Der integrierte Datenstecker ist mit 0,8-mm-Kontakten ausgeführt. Diese sind gegenüber den am Markt vorhandenen 0,6-mm-Kontakten nicht nur deutlich robuster – sie ermöglichen zudem eine einfache und sichere Konfektionierung.

Verschiedene Ausführungen für zahlreiche Anwendungen

Bei Anwendungen, die keine geschirmte Datenschnittstelle erfordern, kann das Cat5-Daten-Element durch ein 4-poliges ungeschirmtes Signalelement ersetzt werden. Damit steht – bei ansonsten gleichen Leistungsmerkmalen der Leistungskontakte – ein Steckverbinder mit acht 1-mm-Signalkontakten zur Verfügung. Mit Strömen bis 8 A pro Kontakt und einem Aderquerschnitt bis 1,5 mm² lässt sich beispielsweise eine Steuerelektronik – bis hin zu Hardware-Abschaltungen – verwirklichen. Die Besonderheit der Signalkontakte: Dank geeigneter Luft- und Kriechstrecken können selbst Versorgungsspannungen bis 500 VAC bereitgestellt werden (Bild 1).

Sowohl auf der Kabel- als auch auf der Geräteseite stehen zahlreiche unterschiedliche Gehäusebauformen zur Verfügung. Auch kundenspezifische Konfektionen bis hin zur kompletten Systemverkabelung sind jederzeit möglich. Die Anwender erhalten ab Werk geprüfte Leitungen selbst für hohe Leistungen und Datenraten.

* Dipl.-Ing.(FH) Gerhard Liewer ist Mitarbeiter im Produktmarketing Pluscon circular bei der Phoenix Contact Connector Technology GmbH in 71083 Herrenberg

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