Noile aplicații și succesul fabricilor și infrastructurilor inteligente determină o creștere a cererii de conexiuni electrice robuste și fiabile și generează cerințe suplimentare pentru caracteristici speciale, cum ar fi reducerea greutății și o mai mare rezistență la coroziune.
Tendințe noi – soluții avansate
Transformarea digitală și electrificarea sunt două tendințe extrem de importante ale epocii moderne, care oferă perspective de sustenabilitate combinate cu îmbunătățiri suplimentare ale standardelor și calității vieții. Transformarea digitală subliniază importanța procesului decizional bazat pe date, determinând companiile să caute date mai ample, mai exacte, mai precise și, adesea, în timp real de la activele și procesele lor. Clădirile și echipamentele industriale devin din ce în ce mai bogate în senzori, prin implementarea de senzori în locații noi și prin modernizarea senzorilor în cadrul infrastructurilor existente. Actualizările creează cerințe pentru canale de detecție suplimentare și, de asemenea, impun prezența unui număr mai mare de senzori în medii dificile care conțin pericole precum umiditate, murdărie și praf, temperaturi extreme, vibrații, șocuri și posibilitatea de deteriorare fizică.
Figura 1: Conectori circulari M12 Buccaneer de la Bulgin. (Sursa: Mouser Electronics)
Similar, tendința de electrificare crește cererea de conexiuni de semnal și de putere în diverse aplicații, cum ar fi microgeneratoare, biciclete și scutere electrice, echipamente de service pentru vehicule electrice (încărcătoare) și sisteme de stocare a energiei în baterii. Fiabilitatea este esențială, la fel ca și alți factori, precum o greutate redusă și rezistența la provocările de mediu, cum este coroziunea.
Pe de altă parte, cererea de conectivitate din ce în ce mai răspândită poate prelungi timpul de instalare, poate adăuga complexitate, poate crește riscul de erori de cablare și poate complica întreținerea. Dacă, în trecut, infrastructurile de cablare simple puteau necesita un număr mic de conexiuni electrice separate, în prezent, trebuie conectate rapid, eficient și precis un număr mai mare de canale. În plus, acestea trebuie de multe ori să poată fi instalate și întreținute pe teren.
Punctele forte și oportunitățile oferite de conectorii M12
Conectorii circulari industriali pot oferi o soluție pentru aceste cerințe. Formatul conectorului circular oferă o serie de puncte forte pentru aplicațiile solicitante, inclusiv o etanșare sigură și fiabilă cu valori IP ridicate. Versiunile pentru montare pe panou pot fi instalate cu ușurință, fără a fi nevoie de unelte speciale pentru a crea o apertură adecvată. De asemenea, conectorul este ușor de fixat cu ajutorul unei piulițe spate și poate fi îndepărtat fără unelte speciale.
Modelul M12, un conector recunoscut și utilizat pe scară largă, reglementat de standardul internațional IEC 61076-2-101, este un exemplu perfect. Sunt disponibile mai multe configurații care conțin un număr variat de contacte (de exemplu, seria Bulgin M12 (figura 1) are între 3 și 17 contacte) în formatul standard cu diametrul de 12 mm. Codificarea asigură prevenirea erorilor de cablare, iar mecanismul de blocare cu șuruburi confirmă și menține o conectivitate totală pentru toate căile de comunicație incluse.
Conectorii circulari M12 sunt ideali pentru aplicații de rețea, transmisie de date, furnizare de energie și Ethernet industrial de mare viteză. Întâlniți frecvent în automatizarea fabricilor, conectorii M12 au înregistrat o creștere a cererii în diverse industrii, precum cea medicală, de securitate/detecție, electrificarea automobilelor (inclusiv a vehiculelor electrice) și în domeniul energiei regenerabile. Designul lor compact și robustețea îi fac extrem de fiabili pentru aplicațiile critice.
Mai inteligenți și mai puternici
Tendințele actuale cresc cererea de conectori care să reziste în medii dificile, unde proiectanții caută caracteristici speciale suplimentare, cum ar fi o construcție ușoară și rezistență la coroziune. Acestea pot fi greu de găsit printre piesele standardizate. Conectorii M12 cu instalare pe teren de la Bulgin sunt disponibili cu o piuliță de cuplare robustă din aluminiu, ceea ce îi recomandă ca fiind o alternativă ușoară și durabilă la variantele de piulițe M12 placate cu nichel, mai des întâlnite. Aceștia oferă o soluție ‘plug-and-play’ pentru modernizarea sistemelor de senzori cu conectivitate M12 și pot ajuta proiectanții să obțină economii valoroase de greutate în echipamente, precum hamurile de cabluri pentru aplicații de mobilitate electronică.
Conectorii M12 standard sunt întâlniți, de obicei, în mediile IP67, unde riscul de coroziune este minim. Toți conectorii cu corp metalic din familia M12 cu montare pe teren sunt confecționați din alamă placată cu nichel. Datorită piulițelor de cuplare din alamă placată cu nichel, aceștia reprezintă o alternativă viabilă la conectorii M12 cu corp din plastic și inel de blocare din aluminiu.
Cu toate acestea, un simplu tratament chimic al piuliței de cuplare din aluminiu, utilizată la configurațiile cu corp din plastic, permite ca acești conectori să fie utilizați în medii în care există pericolul de coroziune. În cazul acestor medii, au fost utilizate tratamente cu argint anodizat pentru tratarea inelelor de blocare a cuplajului.
Printre cazurile de utilizare actuale pentru acești conectori circulari robuști, bicicletele electrice (e-bike) pot fi supuse unor solicitări dure de mediu, electrice și mecanice. Etanșarea conexiunilor de alimentare și de date este esențială pentru a permite utilizarea pe vreme ploioasă și pentru a rezista la stropi de apă și la pătrunderea prafului. Materialele rezistente la coroziune permit conexiunilor să suporte condiții care provoacă condens în interiorul și în exteriorul conectorului. De asemenea, pot exista supratensiuni, cum ar fi curenții de pornire în timpul pornirii motorului sau al frânării regenerative. De asemenea, se pot produce vibrații și șocuri mecanice.
Solar generators and solar farms also need the mechanical strength and resistance to water and dust ingress that circular connectors can provide. Cables connecting solar panels can experience flexing and bending during installation, and movement due to cycles of thermal expansion and contraction, that benefit from the connectors’ locking mechanism.
Similar, capacitatea de a rezista în medii exterioare și în condiții meteorologice dure poate fi esențială în cazul echipamentelor montate în zone îndepărtate precum contoarele inteligente și stațiile de monitorizare a vremii. Etanșarea corespunzătoare, construcția robustă și materialele rezistente la coroziune ajută la păstrarea integrității conexiunilor de semnal și de alimentare.
Figura 2: Cabluri Buccaneer USB tip C din seria Bulgin 4000. (Sursa: Mouser Electronics)
Pe de altă parte, cablarea în domeniul automatizărilor industriale, cum ar fi conexiunile Ethernet și Profinet, nu numai că necesită securitate mecanică și integritate electrică, dar se bucură, în plus, de o codificare încorporată disponibilă la conectorii M12s de la Bulgin, care ajută la asigurarea unei instalări fără erori la fața locului, reducând în același timp timpul de nefuncționare.
Pe lângă dimensiunea M12, familia de conectori circulari Buccaneer de la Bulgin include, în plus, dimensiunile M5, M8, M16 și M23, disponibile în configurații drepte sau în unghi drept, conectabile pe teren, cu cablu turnat. Opțiunile de etanșare includ standardele IP67, IP68 și IP69K, care protejează împotriva prafului, apei și a jeturilor de înaltă presiune. Acestea sunt disponibile cu contacte de alimentare de până la 8A/250V, precum și cu configurații hibride de alimentare și semnalizare. Sunt disponibili și conectorii Data Buccaneer de la Bulgin, pentru aplicații Ethernet, USB (figura 2) și SMB. O altă alternativă ar fi utilizarea unui tip de conector rectangular, deși acest lucru poate compromite clasificarea IP și alte caracteristici, cum ar fi spațierea.
Utilizați frecvent în aplicații care necesită o conectivitate robustă și fiabilă, conectorii circulari Buccaneer sunt potriviți pentru automatizarea fabricilor, controlul proceselor, robotică și utilaje industriale, precum și pentru sisteme de iluminat exterior, instalații de energie regenerabilă, echipamente marine, echipamente agricole inteligente și aplicații de transport și e-mobilitate. Grație rezistenței lor în procesele de sterilizare, aceștia sunt, deseori, selectați și pentru utilizarea în dispozitive medicale.
Concluzie
Conectorii circulari reprezintă o soluție eficientă pentru a răspunde cererii de integrare fără probleme a unor senzori și echipamente disparate. Aceștia facilitează transmiterea robustă și fiabilă a datelor atunci când se interconectează diverse dispozitive, cum ar fi senzorii de temperatură, manometrele, senzorii de vibrații, debitmetrele și comenzile motoarelor. Utilizarea lor poate asigura compatibilitatea între diferite generații de echipamente, menținând în același timp o conectivitate fiabilă în mediul din fabrică.
Flexibilitatea oferită de conectorii circulari industriali, precum cei de tip M12, contribuie la marea diversitate de senzori cu fir și fără fir, precum și de echipamente vechi, utilizate în fabricile moderne. Acești conectori continuă să evolueze odată cu progresul electrificării și a transformării digitale, oferind îmbunătățiri cum ar fi scăderea greutății și creșterea rezistenței la coroziune, valorificând dezvoltări precum piulița de cuplare opțională din aluminiu pentru tipurile de conectori cu corp din plastic.
Autor:
Mark Patrick
Mouser Electronics
Authorised Distributor
www.mouser.com
Urmărește-ne pe Twitter
