Guida alla scelta dei migliori connettori industriali per potenza, segnale e dati

Scegliere il connettore giusto in ambito industriale sembra, a prima vista, una decisione tecnica di routine.

Ma chiunque abbia lavorato su un impianto sa bene che non è così: un connettore industriale sbagliato può tradursi in fermi macchina, cablaggi da rifare, costi imprevisti e, nei casi peggiori, rischi per la sicurezza dell’intera linea.

La verità è che dietro a ogni collegamento, di potenza, segnale o dati, c’è una scelta che incide direttamente sulla qualità e sull’affidabilità del sistema.

Noi di Murrelektronik lo sappiamo bene. Da decenni lavoriamo al fianco di progettisti, integratori e responsabili di produzione per offrire soluzioni di connessione che non si limitano a “funzionare”, ma che sono studiate per durare, semplificare il cablaggio e reggere le condizioni più impegnative.

In questa guida vogliamo condividere quello che abbiamo imparato, per aiutarti a fare scelte consapevoli e orientate al risultato.

Quali errori evitare nella scelta dei connettori industriali

Il primo errore che si commette nella scelta dei connettori industriali, e forse il più frequente, è quello di scegliere un connettore basandosi solo sul prezzo o sulla disponibilità immediata a magazzino.

Un componente economico può sembrare una buona idea nell’immediato, ma se non è adatto all’ambiente in cui opera, il costo reale si manifesta nel tempo: corrosione dei contatti, infiltrazioni d’acqua o polvere e interruzioni di segnale. Problemi che in produzione hanno un nome solo: downtime.

Un secondo errore riguarda la sottovalutazione delle condizioni ambientali.

Ambienti con elevata umidità, esposizione a liquidi, vibrazioni intense o sbalzi termici richiedono connettori con gradi di protezione adeguati, tipicamente IP65/IP67 o superiori, che garantiscano la tenuta sia in fase di connessione che durante l’esercizio.

Ignorare questo parametro significa compromettere la longevità dell’intero impianto.

C’è poi la questione della compatibilità meccanica ed elettrica.

La scelta di connettori industriali non adatti al  protocollo di comunicazione utilizzato, o che non supportano la corrente e la tensione richieste, può causare malfunzionamenti difficili da diagnosticare.

Prima di acquistare, bisogna sempre verificare che il connettore sia omologato per l’applicazione specifica, e non “simile” o “compatibile in teoria”.

Infine, un errore sottovalutato è non considerare la manutenzione futura.

Un connettore difficile da sostituire o non facilmente reperibile allunga i tempi di ripristino in caso di guasto. La standardizzazione delle tipologie di connettore all’interno di un impianto è una pratica che paga sempre sul lungo periodo.

Come capire che tipo di connettore serve davvero per la tua applicazione

Prima di aprire un catalogo, conviene rispondere a qualche domanda fondamentale, come ad esempio:

• Qual è la funzione del collegamento?
• Si tratta di alimentare un motore, trasmettere un segnale da un sensore o trasportare dati lungo un bus di campo?

La risposta a domande di questo tipo determinerà gran parte della scelta.

Il secondo aspetto da considerare è l’ambiente operativo:

• L’impianto lavora all’aperto o al chiuso?
• Ci sono agenti chimici, polveri o liquidi nelle vicinanze?
• Quante volte al giorno il connettore viene inserito e rimosso?

La frequenza delle manovre di connessione/disconnessione influisce sulla scelta del tipo di aggancio da quello a vite a quello a baionetta, passando per il push-pull, e sui materiali delle guaine e dei contatti.

Il terzo elemento è la densità del cablaggio.

Spazi ristretti, cabinet compatti o installazioni in campo aperto impongono formati e ingombri diversi. In molti casi, la scelta di un connettore circolare di piccole dimensioni come un M8 o un M12 permette di risparmiare spazio mantenendo elevate prestazioni.

Non dimentichiamo poi la direzione del flusso di dati.

Un’applicazione che richiede velocità di trasmissione elevate, come un sistema Ethernet industriale con PROFINET o EtherCAT, necessita di connettori certificati per quelle specifiche frequenze.

Usare un connettore generico in questi casi significa introdurre perdite di segnale o errori di comunicazione che si manifestano in modo intermittente, rendendoli particolarmente difficili da individuare.

Connettori di potenza, segnale e dati: differenze pratiche e criteri di scelta

Partiamo da una distinzione che sembra ovvia ma che in pratica genera spesso confusione: i connettori industriali non sono tutti uguali, perché le grandezze che trasportano hanno caratteristiche fisiche molto diverse.

I connettori di potenza sono progettati per gestire correnti elevate e tensioni significative, tipicamente da qualche ampere fino a diverse decine.

Vengono utilizzati per alimentare motori, azionamenti, attuatori e sistemi di alimentazione distribuita.

I criteri principali di scelta includono:

• la sezione dei contatti;
• la capacità di corrente;
• la resistenza meccanica degli agganci;
• il grado di protezione IP65/IP67/IP69K. 

I connettori per segnale lavorano invece con grandezze molto più basse: i segnali analogici o digitali sono trasmessi con correnti nell’ordine dei milliampere.

Li troviamo tipicamente tra sensori, finecorsa, celle di carico e unità di controllo. Qui la priorità è la precisione: il connettore non deve introdurre resistenze parassite, né perdite che alterino il segnale.

I formati M8 e M12 sono i più diffusi in questo ambito.

I connettori per dati, e in particolare per i protocolli fieldbus come PROFINET, EtherNet/IP, EtherCAT o CANopen, richiedono un’attenzione specifica alla schermatura e all’impedenza caratteristica.

Un connettore per dati mal schermato può compromettere l’integrità di un’intera rete di comunicazione.

Le versioni certificate D-coded per Fast Ethernet e X-coded per Gigabit Ethernet sono oggi lo standard di riferimento in ambito M12 per le applicazioni più esigenti.

Spesso, in un’applicazione reale, i tre tipi di connettore coesistono sullo stesso nodo di campo. È qui che diventa strategico adottare un approccio sistemico: scegliere connettori che parlino la stessa “lingua” meccanica, che si installino facilmente e che siano diagnosticabili in modo rapido in caso di anomalia.

Quando scegliere cavi e connettori precablati e sovrastampati

Se c’è una tendenza che ha radicalmente cambiato il modo di lavorare nei reparti di installazione e manutenzione, è la diffusione dei connettori precablati.

Ma cosa significa esattamente “connettori precablati industriali” e quando conviene sceglierli?

Un cavo precablato è un cavo già terminato in stabilimento con i connettori alle estremità, pronto per essere collegato direttamente a sensori, attuatori o moduli I/O. 

La versione sovrastampata aggiunge un ulteriore strato di protezione: la giunzione tra cavo e connettore viene inglobata in una massa plastica stampata a iniezione, che elimina punti di debolezza meccanica e garantisce una tenuta IP67/IP69K integrale, senza la necessità di ulteriori sigillature.

I vantaggi sono concreti e misurabili.

Prima di tutto, il risparmio di tempo in fase di installazione: non è necessario spellare  cavi, crimpare pin, stringere viti o verificare la polarità contatto per contatto.

Il cavo arriva già pronto, si inserisce e si parte.

In secondo luogo, la qualità della terminazione è garantita dal processo industriale: nessuna variabile legata all’operatore, nessun rischio di errori di cablaggio e nessun contatto mal crimpato.

Questo si riflette direttamente sulla riduzione dei guasti e sulla semplicità della manutenzione: se un cavo presenta un problema, basta sostituirlo in pochi secondi senza dover smontare morsettiere o climi di cablaggio.

I connettori Murrelektronik più scelti tra sensori, fieldbus, motori e adattatori

Quando si parla di soluzioni Murrelektronik per la connessione industriale, l’ampiezza del nostro portfolio è uno dei punti di forza più apprezzati.

Ogni famiglia è stata sviluppata per rispondere a esigenze specifiche, con una cura particolare per la robustezza, la facilità di installazione e la compatibilità con i principali standard industriali. Senza contare che sono tutti testati al 100%.

Scopri il catalogo completo!

Per i sensori e attuatori, i connettori M8 e M12 sono i protagonisti assoluti, disponibili in versioni diritte e angolate, schermate e non, con grado di protezione IP65/IP67/IP69K.

Per le reti fieldbus ed Ethernet industriale, proponiamo connettori M12 nelle diverse codifiche certificate.

La codifica D (M12) è progettata per reti Ethernet industriali a 100 Mbit/s, mentre la codifica X (M12) supporta Ethernet fino a 10 Gbit/s per ambienti nei quali i dati transitano ad alta velocità. 

Tutte le nostre soluzioni sono studiate per garantire l’integrità del segnale anche in ambienti elettromagneticamente disturbati.

Per i connettori di potenza, il portfolio include soluzioni dedicate alle diverse esigenze applicative.

I connettori M12 Power, pur compatti, hanno un’elevata capacità di trasmissione della corrente e costituiscono una connessione sicura e plug-in per azionamenti lineari, motori passo-passo e per garantire alimentazione ai moduli bus di campo, risolvendo il problema di trasmettere potenze elevate in spazi ridotti. 

Le codifiche L e T gestiscono tensioni fino a 63 V, mentre le codifiche S e K sono pensate per applicazioni ad alta potenza fino a 600 V, ideali per motori e macchinari energivori. 

Per i servo motori, i connettori M23 sono ormai uno standard consolidato al posto delle vecchie morsettiere, mentre i connettori MQ15, con grado di protezione IP67 e certificazione UL, sono adatti per motori asincroni e trifase fino a 7,5 kW e dispongono di un innovativo sistema di connessione rapida che riduce i tempi di montaggio fino all’80%. 

Completano l’offerta gli elementi di distribuzione e gli adattatori.

Gli elementi a T raddoppiano la capacità di connessione sdoppiando i connettori e semplificano le installazioni grazie a dadi di fissaggio, permettendo di ottimizzare il percorso dei cavi e mantenere il grado di protezione IP65/IP67/IP69K su tutto il percorso.