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Lösungen
08/11/2018

Ein Klick – und die sichere Verbindung steht

Vorzüge der PushPull-Steckverbinder
Matthias Domberg
Matthias Domberg
Produktmanager, HARTING Electronics

Die Anbieter von Verbindungstechnik setzen auf die werkzeuglosen PushPull-Verriegelungen. Diese innovativen Rundsteckverbinder, ursprünglich Steckverbinder mit Schraubverriegelung, werden von HARTING bereits seit zwei Jahren als PushPull-Variante im Bereich Transportation und Industrie eingesetzt. HARTING treibt nun auch aktiv die Normungsarbeit voran, damit passende allgemeingültige Standards für M12 PushPull-Verriegelungen gefunden werden.

Dr Metrix

Die Antwort auf die drängenden Fragen in der Weiterentwicklung der Rundsteckverbinder für den Bereich Automatisierung: Dr. Metrix! Mit angestrebter übergreifender Norm einer M12 PushPull Lösung für stehende und versenkte Gerätebuchsen löst die neue HARTING Heldin die Probleme der Automatisierung. Unsere bisherigen Helden Captain ix, Twister und MissM8ty haben sich der Miniaturisierung und Übertragung hoher Datenraten verschrieben, jetzt bringt Dr. Metrix weitere Stärken ins Spiel.

Der M12 PushPull ist in Sekundenschnelle gesteckt. Ein Klick und die sichere Verbindung steht - so könnte man die Vorzüge der PushPull-Steckverbinder beschreiben. Maschinen, Anlagen und Roboter können so in Sekunden umgerüstet werden. Gerade bei der Automation und der Robotik, wo in der Anschlusstechnik viele Steckzyklen erforderlich sind, konnte sich die Anschlusstechnik als bewährte PushPull-Lösung etablieren und in gerader und gewinkelter Metallausführung eingesetzt werden. Das gesamte M12 Rundsteckverbinder Portfolio von HARTING setzt auf die PushPull Kompatibilität. Steckverbinder, Buchsen, Wanddurchführungen, Leiterplattenanschlüsse und weitere M12 Bauteile gehen mit dieser Entwicklung einen großen Schritt in Richtung Zukunft. Mit den genormten Profinet-Steckverbindungen mit dem Han-3-A-Steckgesicht können feste und standhafte Verbindung für Ethernet realisiert werden, die im Sinne der Digitalisierung einen schnellen und sicheren Datentransfer gewährleisten. Damit bedient Harting den momentanen I4.0 Trend der Miniaturisierung und kommt so den Ansprüchen von Geräteherstellern nach, deren Gehäuse immer weiter schrumpfen.

HARTING gilt als Vorreiter der M12 PushPull-Lösungen. Für die Bereiche Bahn und Industrie, die höchste Ansprüche in Sachen Robustheit verlangen, hat HARTING mit dem M12-Steckverbinder in D- und X-Kodierung einen Stecker auf den Markt gebracht, der Schock und Vibrationen nach Bahn-Norm DIN EN 50155 standhält und neben Fast Ethernet auch Gigabit Ethernet ermöglicht. Geschützt nach IP65/67, schock- und vibrationssicher nach IEC 61373 und ist mit der DIN EN 45545-2 auch brandschutzkonform.

Mehrwert der PushPull-Verriegelung erkannt

Aber auch andere Branchenvertreter der Verbindungstechnik haben den Mehrwert der PushPull Verriegelung für M12 erkannt und eigene PushPull Konzepte zur Marktreife gebracht. Im Gegensatz zur HARTING Lösung zielen diese Konzepte jedoch eher auf den Markt der Automatisierung ab. Hier stehen andere Anforderungen im Fokus als im Bereich Transportation, weshalb auch die Lösungen am Ende unterschiedlich ausfallen. Während im Schienenverkehr der Fokus auf Robustheit und Zuverlässigkeit bei sehr harten Umgebungsansprüchen liegt, spielen in der Automation Platz und Kosten durch sehr große Stückzahlen eine übergeordnete Rolle. Die aus diesen Entwicklungen resultierenden Stecker und Buchsen sind durchaus verschieden. So gibt es von Harting M12 PushPull Bahn, M12 PushPull für Automation und M12 PushPull invers für Automation. Jede Variante hat eigene Stecker und Buchsen.

PushPull-Steckverbinder

Ohne Standards geht nichts

Neue und innovative Lösungen sind die eine Sache, eine stetig begleitende Normung und Standardisierung für eine durchgängige Verkabelung eine andere. Nur Standards und Normen geben den Anwendern eine herstellerübergreifende Kompatibilität und damit Investitionssicherheit. An diesem Punkt standen Branche und Gremien auf dem Weg zur Normung und einer einheitlichen Lösung vor einem Dilemma: Zwei Lösungen in eine Norm gießen?

Für die notwendige internationale Standardisierung bei der Verkabelung für Industrievernetzung und Automatisierung gibt es im Wesentlichen zwei tragende Gremien. Das IEC SC 65C/JWG 10 ist für die Beschreibung der Automatisierungsprofile gerade auch auf der Basis von Ethernet zuständig. Dort entstehen die IEC-61784-5-x-Serie (Communication Profile Families, CPF) und die dazu kommunizierende Installationsrichtlinie IEC 61918 in der Edition 4. Das zweite Gremium, die ISO/IEC JTC 1/SC 25/WG 3, ist eher von der IT getrieben und liefert mit der ISO/IEC 11801-x Ed.3 die wichtigen Grundlagen zu Topologie, Verkabelungsstrecken und Grenzwerten.

Die HARTING M12 PushPull-Variante ist mittlerweile ein gängiger Standard in der Bahn, gleiches gilt für die Lösung in der Factory Automation, die HARTING mit vorangetrieben hat. Am Ende steht eine IEC 61076-2-010, die je eine Lösung für Transportation und eine für Factory-Automation bereithält und damit Investitionssicherheit für die Anwender schafft.

Platzsparend, versenkt und bündig - M12 PushPull invers

Da die bisherigen M12 PushPull nur auf aus einem Gerät herausragende Buchsen aufgesteckt werden können, ist eine zusätzliche Lösung für platzsparende Buchsen, die versenkt und bündig mit Gerätegehäusen abschließen, erforderlich. Diese Lösung bedarf wiederum einen in die Buchse einsteckbaren M12 mit völlig neuer Verriegelung. Gleichzeitig müssen auch diese neuen Buchsen rückwärtskompatibel normale Schraubsteckverbinder in M12 aufnehmen können.

Da die Themen Kooperation, Partnering und gemeinsamer Erfolg immer wichtiger werden, hat man aus der Geschichte gelernt und erkannt: Auf dem Weg zu so einer Lösung mit derartigem Potenzial geht es nur gemeinsam. Durch die Wünsche der Automatisierungsanwender und die folgende gemeinsame Initiative vieler Branchenvertreter kam der Ball für das Thema M12 PushPull invers ins Rollen. Auf dem Weg zu einem versenkbaren PushPull Steckverbinder hat HARTING das Thema Normung aktiv mit vorangetrieben. Das Ergebnis ist ein M12 PushPull invers Steckverbinder, mit klarer Ausrichtung auf den Markt Automation. Hier spielen Faktoren wie Kosten und vor allem Baugröße eine stärkere Rolle, als die absolute Robustheit für jeden erdenklichen Einsatzzweck. Dies erfordert den Ansatz: So gut und robust wie nötig und dabei so günstig wie möglich. Die Relevanz für einen versenkbaren PushPull invers werden schon durch die geplanten Kodierungen deutlich. So sind im Normenvorschlag Kodierungen in A, B, D, H, K, L, M, S, T und X vermerkt.

Anwender oder Fachbetriebe, die sich mit Industrieverkabelungen intensiver befassen, sollten folgende Normen griffbereit haben:

  • ISO/IEC 11801Teil 1 und 3, Edition 3: Information Technology – Generic cabling for customer premises (verfügbar ab Frühjahr 2018)
  • IEC 61918, Edition 4: Industrial communication networks – Installation of communication networks in industrial premises (verfügbar in 2018)
  • TR ISO/IEC 11801 9902 Information technology – Generic cabling for customer premises – Part 9902: Specifications for end-to-end link configurations
  • ISO/IEC 14763-4 Information technology – Implementation and operation of customer premises cabling – Part 4: Measurement of end-to-end (E2E) links
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