Описание
Разработен за директна интеграция на терен без електрически шкаф, Beckhoff ER5101-1002 осигурява високопроизводителен 1-канален интерфейс за инкрементален енкодер в здрава, независима от полевата шина архитектура EtherCAT Box. Този устойчив модул позволява директно отчитане на диференциални сигнали RS422, еднокрайни входове TTL или генератори на импулсни последователности за прецизно позициониране в реално време и проследяване на скоростта. Поместено в издръжлив корпус от цинкова отливка, устройството предлага пълна защита IP67, което го прави идеално за тежки индустриални среди, подложени на висока влажност, вода и замърсяване с прах.
Характеристики
-
Универсален интерфейс за енкодер: Поддържа стандартни диференциални сигнали RS422 (A, A_inv, B, B_inv, C, C_inv) и еднокрайни TTL сигнали.
-
Високоскоростна обработка: До 4 милиона инкремента в секунда (гранична честота 4 MHz) чрез интегрирана 4-кратна квадратурна обработка.
-
Гъвкава разрядност на брояча: Конфигурируем 16-битов или 32-битов двоичен брояч с възможност за фиксиране на нулевия импулс.
-
Разпределени часовници: Високосинхронизирано времево маркиране чрез интегрирана поддръжка на EtherCAT Distributed Clocks (DC).
-
Интегрирано захранване на сензора: Вградено захранване на сензора 24 V DC с номинален ток до 500 mA и защита от късо съединение.
-
Защита в тежки условия: Корпус от цинкова отливка, отговарящ на спецификациите IP65, IP66 и IP67.
Приложения
-
Децентрализирано проследяване на движението: Прецизно позициониране по динамични машинни оси без прокарване до електрически шкаф.
-
Конвейерни и сортиращи линии: Директна обратна връзка за скоростта на моторния вал или конвейера чрез ротационни инкрементални енкодери.
-
Зони за измиване и мокра обработка: Подходящ за машини за преработка на храни, опаковане и химическо производство.
-
Работа с материали на открито: Надеждна работа в кранови системи за управление, системи за ориентиране на ветрогенератори и комунална инфраструктура.
Технически спецификации
| Параметър на спецификацията |
Стойност / номинална характеристика |
| Производител |
Beckhoff Automation |
| Номер на модела |
ER5101-1002 |
| Сигнален интерфейс |
1-канален инкрементален енкодер (A, B, C / RS422, TTL) |
| Максимална входна честота |
4 000 000 инкремента/сек. (с 4-кратно измерване) |
| Номинално системно напрежение |
24 V DC (-15% / +20%) |
| Захранване на енкодера / сензора |
24 V DC, макс. 500 mA (VCC) |
| Вътрешен брояч |
16-битов или 32-битов двоичен |
| Скорост на предаване |
100 MBaud (EtherCAT) |
| Интерфейси за шинна връзка |
2 x M8 гнездо, екранирани, винтов тип |
| Интерфейси за захранване |
Захранване: 1 x M8 мъжки (4-пинов); Към следващо устройство: 1 x M8 женски (4-пинов) |
| Консумация на ток (US) |
Типично 130 mA + консумация на сензора |
| Електрическа изолация |
500 V |
| Степен на защита на корпуса |
IP65 / IP66 / IP67 (съответства на EN 60529) |
| Работна температура |
0 до +55 degC |
| Температура на съхранение |
-25 до +85 degC |
| Одобрения и маркировки |
CE, UL |
| Страна на произход |
Германия |
| Тегло при транспортиране (изчислено) |
0.45 kg |
| Размери на опаковката (изчислени) |
150 mm x 50 mm x 45 mm |
Връзки и интерфейси
| Връзка / M8 контакт |
Обозначение на сигнала |
Функционално предназначение |
| Захранващ контакт 1 |
US (+24 V DC) |
Захранване на управляващото напрежение за вътрешната електроника и сензорното захранване |
| Захранващ контакт 2 |
UP (+24 V DC) |
Захранване на напрежението на товара за изходите към последващи изпълнителни механизми/периферни устройства |
| Захранващ контакт 3 |
GNDS |
Опорен потенциал за управляващото напрежение (US) |
| Захранващ контакт 4 |
GNDP |
Опорен потенциал за напрежението на товара (UP) |
Практически инженерни наблюдения
Алтернативни модели и съвместимост
ER5101-1002 е функционално еквивалентен на модула с пластмасов корпус EP5101-0002. При приложения с високи вибрации или в среди с агресивни машинни охлаждащи течности преминаването от серия EP към ER5101-1002 от цинкова отливка е силно препоръчително за по-добра механична издръжливост. Винаги проверявайте дали конфигурацията на TwinCAT EtherCAT System Manager импортира съответстващото XML описание на устройството (ESI), което конкретно представя хардуерната ревизия, посочена върху етикета на модула, за да предотвратите несъответствие в конфигурацията и грешки при инициализация.
Слаби места при приложение и инженерни бележки
При използване на енкодери с висок ток следете сумарната консумация на сензорното захранване по линията 24 V DC (VCC). ER5101-1002 осигурява максимум 500 mA. Ако е интегриран оптичен енкодер с висока консумация или нагреватели, използвайте външно захранване, за да избегнете претоварване на вътрешния регулатор на модула. Освен това, когато свързвате последователно захранването на няколко EtherCAT Box устройства, уверете се, че общият ток през захранващите M8 конектори не надвишава абсолютната граница от 4 A на верига.
Съвети за пускане в експлоатация и окабеляване
За да сведете до минимум електрическите шумове и да осигурите надеждно отчитане на импулси до 4 MHz, използвайте изцяло екранирани кабели с усукани двойки за линиите на енкодера. Уверете се, че екранът на кабела е надеждно свързан към корпуса на M12 конектора. При TTL енкодери с едностранен сигнал конфигурирайте неизползваните входове на отрицателните канали (A inv, B inv и C inv) чрез TwinCAT CoE (CoE регистър 0x8000), за да регулирате вътрешните прагови нива и да предотвратите генерирането на паразитни импулси от плаващи входове.
Указания за монтаж
КРИТИЧНО ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Изключете всички системни захранвания (US и UP), преди да свързвате или разкачвате M8 или M12 интерфейси. Извършването на свързвания и разкачвания под напрежение при тези промишлени конектори крие риск от електрическа дъга, окисляване на щифтовете и необратимо повреждане на вътрешната ASIC схема за EtherCAT комуникация.
1
Монтирайте кутията ER5101-1002 върху равна повърхност с демпфирани вибрации, като използвате два винта M3 през вградените горен и долен монтажни отвори. Затегнете монтажния крепеж с момент 0,8 Nm.
2
Изградете EtherCAT връзките с екранирани M8 кабели. Затегнете на ръка резбовите пръстени, за да осигурите уплътняване по IP67.
3
Свържете енкодера към интерфейса на сензорния порт чрез промишлен M12 кабел, като се уверите, че екранът на кабела е надеждно свързан към корпуса на конектора.
4
Подайте системно захранване 24 V DC (US) и извършете диагностично сканиране чрез Beckhoff TwinCAT System Manager, за да стартирате конфигурирането на параметрите на устройството.