¿Qué es el conector M12? ¿En qué se diferencia?

¿Qué es el conector M12?

¿Qué es el conector M12?

Los conectores M12 son conectores circulares robustos con un mecanismo de bloqueo roscado de 12 milímetros (mm). Suelen encontrarse en el extremo de cables con revestimiento de PUR o PVC. La "M" se refiere al tamaño métrico normalizado de la rosca del conector. El número "12" indica el diámetro específico de las roscas en milímetros (mm). La norma IEC 61076-2-101 de la Comisión Electrotécnica Internacional define la geometría exacta y la configuración de los conductores de los conectores M12. Además, gracias a su tamaño compacto, gran versatilidad y resistencia a factores ambientales (como vibraciones, polvo y humedad), estos conectores están diseñados para una amplia gama de aplicaciones industriales y garantizan un funcionamiento seguro. También ofrecen una instalación sencilla y un blindaje integrado contra señales EMI/RFI perturbadoras, ideal para el entorno industrial actual. Entre los casos de uso habituales se incluyen la automatización de fábricas, el sistema industrial de Internet de las cosas (IIoT), las conexiones de sensores y las redes Ethernet.

Códigos de conectores M12 y disposición de las patillas

Los conectores M12 ofrecen una solución versátil para aplicaciones industriales, pero su verdadero poder reside en su capacidad para manejar una amplia gama de señales y potencia. Los distintos códigos determinan la disposición de las patillas y el tipo de señal (para qué función sirve cada patilla) de la conexión M12, así como el número de patillas. Las opciones de número de patillas de los conectores M12 incluyen variaciones de 2, 3, 4, 5, 6, 8, 12 y 17 patillas. Es importante especificar la codificación M12 correcta para garantizar una funcionalidad adecuada y evitar errores de conexión.

Codificación para aplicaciones de datos

Codificación para aplicaciones de datos

Codificación A Asignación de patillas-La codificación A es la más versátil de las codificaciones de conectores M12. el número de pines de 2 a 17 le permite manejar diversas aplicaciones. Encontrará conectores con codificación A en sensores, actuadores, fuentes de alimentación de CC y redes Ethernet (hasta 1 Gbit).

La asignación de pines con codificación B está diseñada principalmente para sistemas de bus de campo, como Profibus, que enlazan sensores, actuadores y controladores dentro de una red de automatización distribuida. Los conectores con codificación B, que suelen tener 5 patillas, tienen una disposición de patillas estandarizada para la alimentación y la transmisión de datos de bus de campo.

La codificación C (también denominada Micro-AC) presenta un diseño de doble chavetero y está destinada a aplicaciones de alimentación de CA. Estos conectores están optimizados para alimentar componentes de automatización más pequeños, como motores y accionamientos compactos.

La codificación D está diseñada específicamente para aplicaciones Ethernet industriales que requieren una transmisión de datos de hasta 100 Mbit/s. Estos conectores suelen tener una disposición de 4 patillas, que alojan dos pares trenzados para la comunicación de datos. En lugar de suministrar alimentación, los conectores con codificación D se centran en la transmisión fiable de señales.

X-Coding X-codeX-coding se ha diseñado para Ethernet industrial de alta velocidad y admite velocidades de transmisión de datos de hasta 10 Gbit/s. Para gestionar este mayor ancho de banda, los conectores con codificación X presentan una configuración de 8 patillas. Son ideales para aplicaciones exigentes que requieren una transferencia de datos rápida y fiable, como los sistemas de monitorización de vídeo en tiempo real o el control de máquinas de alta precisión.

Codificación para aplicaciones de alimentación

Dentro de la familia de conectores M12, existen varios códigos especializados que responden a las exigencias específicas de la distribución de energía en entornos industriales.

Los códigos L, S y T están optimizados para la transmisión de corriente alterna y continua. Estos códigos presentan configuraciones de patillas diseñadas para manejar tensiones y corrientes más elevadas, garantizando un suministro de energía seguro y fiable a motores, accionamientos, iluminación industrial y otros equipos que consumen mucha energía.

Codificación para aplicaciones de potencia

Código L Código S Código T

Codificación L Codificación S Codificación T

¿Cuál es la diferencia entre los conectores M12 y M8?

Los conectores M12 y M8 se han hecho populares con el auge de los sistemas automatizados industriales. Se utilizan habitualmente para conectar sensores inductivos, actuadores e interruptores, debido a su tamaño compacto y capacidad de transmisión. La principal diferencia entre ambos es el diámetro de su carcasa y el número de patillas.

Aunque el M8 es más pequeño y barato, tiene limitaciones en cuanto a cargas de potencia y opciones de patillas. Aquí es donde resulta útil la versión avanzada de este conector, el M12. M12 no sólo tiene un diámetro mayor que se traduce en una mayor capacidad de potencia, sino también una mayor resistencia al agua. Así, puede funcionar correctamente incluso sumergido, lo que lo convierte en un valioso activo para aplicaciones de medición, alimentación y bebidas, robótica y otros usos industriales que impliquen humedad.

En última instancia, la elección entre conectores M8 y M12 se reduce a sus requisitos específicos. He aquí una breve comparación de ambos:

Conector M8 Conector M12

Diámetro de la carcasa 8 mm 12 mm

Densidad de conexión 4-8 pines Hasta 17 pines

Principales ventajas Tamaño compacto, menor coste Mayor capacidad de alimentación, más conexiones, diseño robusto

Consideraciones Limitación de potencia y datos, menos pines Mayor tamaño, coste potencialmente más elevado

Sistemas de codificación Codificación A, codificación D (opciones limitadas) Codificación A, codificación D, codificación X (gama más amplia)

Otros tamaños de carcasa de los conectores de la serie M

M5

Diseño en miniatura: Con una carcasa de 5 mm de diámetro, los conectores M5 son ideales para aplicaciones con limitaciones de espacio en las que el tamaño es primordial.

Baja potencia y señales limitadas: Son idóneos para transportar corrientes bajas (hasta 2 A) y pocas líneas de señal, lo que los hace perfectos para sensores, adquisición de datos y sistemas de control.

M23

Grandes y potentes: con una carcasa de 23 mm de diámetro, los conectores M23 son los más grandes y potentes de la serie M.

Aplicaciones de alta potencia: Están diseñados para tareas exigentes que requieren corrientes 、ant significativas (hasta 63 A) y múltiples líneas de señal, por lo que son perfectos para maquinaria pesada, motores de alta potencia y sistemas de automatización industrial.

Ventajas del uso de conectores M12

Los conectores M12 han revolucionado la automatización industrial al ofrecer una solución robusta y versátil en comparación con los métodos de cableado tradicionales. Con varias configuraciones de patillas y opciones de codificación, los conectores M12 pueden satisfacer una amplia gama de requisitos de transmisión de señales y potencia. Su diseño único se traduce en multitud de ventajas, lo que impulsa su adopción generalizada. Otras ventajas son:

tecnología de sellado de conectores a prueba de aguaRobustez inigualable para entornos industriales hostiles

Los conectores M12 superan a los RJ45 comunes en entornos difíciles. Sus componentes IP67-69 resisten el polvo, la humedad, las vibraciones y las temperaturas extremas.

Fabricados con materiales robustos como el chapado en oro y los contactos de cobre berilio, estos conectores también pueden soportar cientos de ciclos de acoplamiento sin comprometer el rendimiento, lo que reduce el tiempo de inactividad.

Blindaje EMI/RFI superior para evitar interrupciones de la señal

Las interferencias electromagnéticas (EMI) y las interferencias de radiofrecuencia (RFI) son señales externas que proceden de dispositivos electrónicos y, sin un blindaje EMI/RFI adecuado, estas señales interrumpirán la transmisión de los conectores u otras áreas sensibles, lo que provocará una recopilación de datos imprecisa y dificultará el control del proceso.

El blindaje EMI/RFI de los conectores M12 se crea con materiales que reducen las señales electromagnéticas no deseadas, como la plata, el aluminio plateado, el níquel plateado y otras aleaciones, que actúan como rellenos bajo un material base (normalmente silicona) en las juntas. A su vez, este blindaje metálico actúa como barrera física para las conexiones M12, que pueden reflejar o absorber señales perturbadoras, garantizando la integridad de la transmisión de datos y energía.

Instalación sin esfuerzo

La mayoría de los conectores M12 incorporan un mecanismo push-pull, que permite insertarlos y extraerlos fácilmente sin herramientas, ya que basta con aplicar o liberar presión en una dirección concreta. Es compacto y permite un funcionamiento rápido, reduciendo el tiempo de instalación hasta un 80%, así como los costes de mano de obra en el proceso.

Otra variante popular son los conectores M12 con mecanismos de acoplamiento roscado. Pueden enroscarse a mano de forma rápida y sencilla, mientras que el diseño roscado ofrece una excelente estabilidad, lo que lo hace muy fiable en aplicaciones con vibraciones frecuentes.

Tamaño y capacidades óptimos para aplicaciones de la Industria 4.0

Con el auge del Internet Industrial de las Cosas (IIoT) y la Industria 4.0, el papel de los conectores M12 se ha vuelto más crítico. Su diámetro compacto de 12 mm es una de las principales razones de esta amplia aplicación, junto con su rendimiento superior, durabilidad y menores costes de mantenimiento. Los conectores M12 también tienen una mayor versatilidad, lo que les permite integrarse a la perfección con diversos dispositivos y sistemas industriales, creando en última instancia un entorno de Ethernet industrial interconectado.

La aplicación de M12 dentro de la automatización industrial es sofisticada, desde la transferencia de datos entre dispositivos y controladores lógicos programables (PLC), hasta la conexión de sensores y componentes de red. Y a medida que la tecnología sigue evolucionando, la innovación de los conectores M12 mantiene el ritmo. Atienden a diversas industrias como la robótica, las comunicaciones celulares y las energías alternativas, lo que permite que M12 sea la solución líder para un panorama industrial preparado para el futuro.

Conector RJ45 V.S. M12 para conexiones Ethernet

Aunque tanto los conectores RJ45 como los M12 son comunes para Ethernet industrial, los conectores RJ45 suelen ser más compatibles con los estándares Cat5, que a menudo se utilizan en sistemas más antiguos; mientras que el conector M12 tiene un diseño más elegante y robusto, lo que lo convierte en una mejor opción para espacios limitados y entornos difíciles. A continuación profundizaremos en sus diferencias:

El conector RJ45 es en realidad un modelo anterior, fácilmente reconocible por su carcasa rectangular y sus ocho patillas. Se ha establecido ampliamente como solución de conexión Ethernet y está disponible para las normas Cat5 y Cat6 (IEC 11801:2002).

En 2002, la Organización de Usuarios de Profibus (PNO) especificó un nuevo conector RJ45 con mecanismo push-pull y carcasa de plástico o metal con clasificación IP67, que fue aprobado por la Iniciativa de Automatización de Fabricantes Nacionales de Automóviles de Alemania para su uso en sistemas PROFINET.

Los conectores M12, mucho más recientes en el sector, cuentan con una codificación D que ya ha recibido la aprobación de la norma Industrial Ethernet según IEC 61067-2-101 Enmienda 1, y tienen una clasificación IP167 que resulta ventajosa en entornos industriales. Su aplicación también está respaldada por PNO, al tiempo que se incluye dentro de la especificación PROFINET con el conector push-pull RJ45.

El conector M12 también tiene un diseño más compacto, al tiempo que proporciona una conexión estable incluso cuando se somete a esfuerzos físicos (incluidos golpes y vibraciones), lo que lo hace ideal para la miniaturización de dispositivos.

Sin embargo, algunos tipos de conectores M12 sólo son parcialmente compatibles con la norma de transmisión Ethernet Cat5 (IEC 11801:2002), lo que puede provocar desequilibrios eléctricos y dificultar la transmisión, por lo que es importante seleccionar conectores M12 que puedan evitar estos problemas.

Clasificación IP de los conectores M12

Dentro de la clasificación IP de dos dígitos, el primer dígito indica el nivel de protección contra objetos sólidos como suciedad o polvo, mientras que el segundo dígito representa el nivel de protección contra líquidos (incluyendo agua que gotea, aerosoles, salpicaduras, sumersión, etc.)

Los conectores M12 suelen tener las certificaciones IP67, IP68 e IP69K, lo que demuestra su idoneidad para aplicaciones exigentes:

IP67: Esta clasificación significa que el conector es completamente estanco al polvo, tiene una protección completa contra el contacto hasta 8 horas, y puede soportar potentes chorros de agua desde cualquier dirección, así como la inmersión temporal hasta 1 metro durante 30 minutos. Este tipo de conector M12 es una elección popular para aplicaciones que implican una exposición frecuente al polvo, lavados, salpicaduras o uso temporal bajo el agua.

IP68: Indica que el conector tiene la misma resistencia contra sólidos y chorros de agua que la clasificación IP67, a la vez que es capaz de soportar una inmersión prolongada en agua de hasta 1,5 metros durante 30 minutos, lo que lo hace ideal para entornos propensos a inundaciones ocasionales.

IP69K: Los conectores M12 con clasificación IP69-K no sólo son estancos al polvo, sino que también pueden soportar chorros de agua a alta presión y alta temperatura utilizados habitualmente en procesos de limpieza industrial. Esto los hace perfectos para aplicaciones en la industria alimentaria y de bebidas, plantas químicas o cualquier lugar que requiera una limpieza rigurosa frecuente.

¿Cómo elegir el conector M12 adecuado?

Elegir el conector M12 adecuado para su aplicación requiere una cuidadosa consideración que va más allá de simplemente seguir las recomendaciones del equipo. Aunque las hojas de datos del fabricante proporcionan un punto de partida, con detalles como el material del producto, el método de montaje del cable, etc., es crucial seleccionar un conector de alta calidad con valores nominales de potencia y temperatura que superen los requisitos máximos absolutos de su equipo para garantizar un funcionamiento seguro.

Material

Como hemos mencionado anteriormente, los materiales con propiedades de atenuación de la señal son cruciales para el blindaje EMI/RFI del conector M12, así que asegúrese de que se incorporan plata o aleaciones de plata para una protección adecuada contra las señales electromagnéticas perturbadoras. El material de la carcasa del conector M12 también desempeña un papel fundamental en su durabilidad y rendimiento. Los materiales más comunes para la carcasa son el latón chapado, el acero inoxidable y otras aleaciones.

El latón niquelado es la opción más popular para las carcasas M12, ya que el latón ofrece una buena conductividad, mientras que el niquelado proporciona durabilidad y una excelente resistencia a la corrosión, además de ser asequible. El acero inoxidable, por su parte, ofrece una fuerza superior, resistencia a la corrosión y lavabilidad para entornos con temperaturas extremas, alta presión o productos químicos agresivos. Algunos M12 se fabrican con distintas variaciones de aleación para conseguir propiedades específicas, como mayor resistencia, mayor resistencia a la corrosión o mejor maquinabilidad; puede consultar al fabricante para obtener información detallada sobre la aleación.

Para las patillas de contacto, se utiliza cobre para proporcionar una excelente conductividad. También hay algunos conectores M12 que incluyen una carcasa termoplástica ligera de alto rendimiento para proporcionar un mejor aislamiento y limitar la exposición del conector a elementos agresivos

Método de montaje del cable

Los conectores M12 suelen ofrecer opciones de sobremoldeo y montaje in situ.

Sobremoldeado: Esta versión lista para usar se monta creando una capa sellada alrededor de la unión del cable y el conector, que puede proporcionar una mayor protección y durabilidad contra el polvo, la humedad, las vibraciones y las temperaturas extremas. Incluso puede incorporar logotipos o marcas personalizadas en el sobremoldeado para fines de marca.

Montaje in situ: Este tipo de conector M12 puede soldarse o engarzarse rápidamente in situ con herramientas sencillas, lo que ahorra tiempo de fabricación. Su diseño también permite una mayor flexibilidad en cuanto a la longitud del cable y otras características, lo que lo hace ideal para necesidades de creación de prototipos u otras aplicaciones en las que es necesario reensamblar con frecuencia.

Valores nominales de potencia y temperatura

Identifique la potencia máxima absoluta que consume su dispositivo y su rango de temperatura de funcionamiento antes de elegir un conector M12, ya que esto afectará a las capacidades generales de rendimiento. Una vez determinados estos factores, opte por un conector de mayor potencia para disponer de un margen de seguridad. Este margen garantiza un funcionamiento fiable incluso en condiciones de picos o fluctuaciones inesperadas.

Consideraciones medioambientales

Ya hemos hablado de la clasificación IP, que indica el nivel de protección contra el polvo y los líquidos. Tenga esto en cuenta a la hora de elegir un conector M12 con una clasificación IP adecuada para el nivel previsto de contacto y exposición al agua en su aplicación.

Además, si su equipo puede estar sometido a golpes o vibraciones fuertes, asegúrese de seleccionar un conector conocido por su resistencia a los impactos físicos.

Para entornos difíciles con productos químicos o elementos corrosivos, también es aconsejable asegurarse de que el material de la carcasa del conector ofrece una resistencia superior a la corrosión, para evitar el riesgo de daños y peligros eléctricos.