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Industriesteckverbinder

M8 - im Schatten des M12?

14. August 2018, 00:00 Uhr   |  Dirk Bunzel | Kommentar(e)


Fortsetzung des Artikels von Teil 1 .

Die Historie von M8

Mit der zunehmenden Integration industrieller Netzwerke bis weit in die Maschinen hinein muss sich der M8-Steckverbinder einer weiteren Aufgabe stellen: der zuverlässigen Übertragung von Informationspaketen im Rahmen des Netzwerk-Verkehrs.

Anders als bei der populären Baugröße M12 ist für diesen Einsatzzweck bislang keine gesonderte Codierung vorgesehen. Viele Anwender nutzen vierpolige M8-Steckverbinder mit Standardcodierung und binden so ihre Geräte ins Netzwerk ein. Damit ist zwar eine funktionale Lösung verfügbar, die sich der Anwender jedoch mit zwei Nachteilen erkauft:

M8-D-Codierung, Phoenix Contact
© Phoenix Contact

Optimiert für die hochfrequente Datenübertragung: Im Gegensatz zum bisher verwendeten asymmetrischen M8-Steckgesicht (rechts) verfügt die M8-D-Codierung (links) über Kontakte mit identischen Abständen zueinander. 

  • Werden Geräte über zwei A-codierte M8-Steckverbinder sowohl mit Energie versorgt als auch an das Netzwerk angeschlossen, sind diese Steckverbinder steckkompatibel. Werden beim Anschluss eines solchen Gerätes Markierungen oder Beschriftungen übersehen, kann eine an die Datenschnittstelle angeschlossene Versorgungsleitung Schäden durch Überlastung der Geräte-Elektronik verursachen.
  • Zudem wurden bei der M8-A-Codierung – als eine zum Anschluss von Sensoren und kleinen Aktoren entwickelte Schnittstelle – die vier Kontakte asymmetrisch angeordnet, um Fehlstecksicherheit zu erreichen. Auf diese Weise war es möglich, auf die sehr kleinen Codiernasen zu verzichten, die im M12 mit symmetrischer Kontaktanordnung für Fehlstecksicherheit sorgen. Aus der asymmetrischen Anordnung ergeben sich aber negative Einflüsse auf die Übertragungsqualität – ausgelöst durch elektromagnetische Felder der Kontakte. Diese gegenseitige Beeinflussung elektrischer Leiter wird Nahnebensprechen (Near End Crosstalk, NEXT) genannt. In der Praxis erreichen Verbindungen mit M8-Steckverbindern für Ethernet oder Profinet zwar eine Geschwindigkeit von bis zu 100 Mbit/s; die Anforderungen der Übertragungskategorie CAT 5 / Class D werden jedoch nicht vollständig erreicht. So hat die Übertragungsstrecke unter Umständen nicht mehr genügend Reserven, um zusätzliche Einflüsse zu kompensieren, wie sie durch große Leitungslängen, EMV-Störungen oder sonstige Einkopplungen verursacht werden. Im Ergebnis kann die Übertragungsrate unter stabile 100 Mbit/s sinken, sodass Datenpakete verlorengehen und erneut gesendet werden müssen. Die Verbindung wird unzuverlässig.

Da die in industriellen Netzwerken geforderten Übertragungsraten bisher unterhalb von 100 Mbit/s liegen, fällt es bis dato kaum ins Gewicht, wenn diese Geschwindigkeit nicht immer oder nicht vollständig erreicht wird. Die Menge der zu übertragenden Daten und damit die erforderliche Übertragungsgeschwindigkeit nehmen jedoch zu. 

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1. M8 - im Schatten des M12?
2. Die Historie von M8
3. Künftig größere Datenmengen
4. Zukunftssichere Schnittstellen

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