Popis
Získávání vysoce přesných analogových signálů v synchronizovaných automatizačních prostředích zajišťuje přímo Beckhoff EL3114, svorka EtherCAT se čtyřmi nezávisle izolovanými diferenciálními kanály pro měření proudu v rozsahu 0 až 20 mA. Tato průmyslová svorka s vysokou věrností a 16bitovým rozlišením převádí hodnoty proudových smyček na čistá procesní data pro řadič EtherCAT. Díky vysokorychlostním hardwarovým funkcím podporuje distribuované hodiny (DC) s přesností synchronizace pod 1 mikrosekundu, takže je ideální pro rychlá časově sladěná měření smyček v automatizačních architekturách s více uzly.
Funkce
- Čtyři nezávislé diferenciální analogové vstupy navržené k minimalizaci rušení způsobeného zemními smyčkami.
- Přesný 16bitový proces analogově-digitální konverze (včetně reprezentace znaménka).
- Integrovaná hardwarová synchronizace prostřednictvím distribuovaných hodin EtherCAT (DC) s odchylkou synchronizace menší než 1 mikrosekunda.
- Vestavěný hardwarový vstupní filtr 5 kHz potlačuje vysokofrekvenční mechanický a elektromagnetický šum.
- Robustní elektrická izolace 500 V (RMS) mezi interní řídicí logikou E-busu a signály v terénu.
- Kompaktní šířka krytu 12 mm maximalizuje hustotu uvnitř standardních ovládacích panelů.
Použití
- Sítě řízení průmyslových procesů monitorující standardní proudové smyčky 0 až 20 mA.
- Distribuované systémy sběru dat vyžadující synchronizaci na úrovni mikrosekund.
- Systémy se zpětnou vazbou v montáži, balení a vysokorychlostní manipulaci s materiálem.
- Instalace pro monitorování napětí a proudu v rozváděčích podružných rozvodů.
Technické specifikace
| Parametr specifikace |
Hodnota / jmenovitá hodnota |
| Výrobce |
Beckhoff Automation |
| Číslo modelu |
EL3114 |
| Technologie |
Diferenciální vstup |
| Počet vstupů |
4 |
| Rozsah vstupního signálu |
0 až 20 mA |
| Rozlišení A/D převodníku |
16bitové (včetně znaménka) |
| Distribuované hodiny (DC) |
Ano, přesnost < 1 mikrosekunda |
| Mezní frekvence vstupního filtru |
5 kHz |
| Vnitřní vstupní odpor |
typ. 85 ohmů + napětí diody |
| Chyba měření |
< ±0,3 % (vztaženo k hodnotě plného rozsahu) |
| Doba převodu |
typ. 100 mikrosekund |
| Spotřeba proudu E-busu |
typ. 130 mA |
| Elektrická izolace |
500 V (E-bus / signálové napětí) |
| Šířka bitů procesního obrazu |
Vstupy: 16 bajtů |
| Technologie připojení |
Pružinová svorka (ovládaná pružinou) |
| Průřezy vodičů |
Plný/lankový vodič: 0,08 až 2,5 mm²; dutinka: 0,14 až 1,5 mm² |
| Rozměry krytu |
12 mm × 100 mm × 68 mm |
| Provozní teplota |
−25 °C až +60 °C |
| Relativní vlhkost |
95 %, bez kondenzace |
| Stupeň krytí |
IP20 |
| Schválení |
CE, UL, ATEX (II 3 G Ex nA IIC T4 Gc) |
| Vypočtená přepravní hmotnost |
0,055 kg |
Připojení a rozhraní
| Kontaktní bod svorky |
Přiřazení signálu |
Popis |
| 1 |
Vstup + (kanál 1) |
Kladný vstup diferenciálního proudu, kanál 1 |
| 5 |
Vstup − (kanál 1) |
Záporný vstup diferenciálního proudu, kanál 1 |
| 2 |
Vstup + (kanál 2) |
Kladný vstup diferenciálního proudu, kanál 2 |
| 6 |
Vstup − (kanál 2) |
Diferenciální proudový vstup záporný, kanál 2 |
| 3 |
Vstup + (kanál 3) |
Diferenciální proudový vstup kladný, kanál 3 |
| 7 |
Vstup − (kanál 3) |
Diferenciální proudový vstup záporný, kanál 3 |
| 4 |
Vstup + (kanál 4) |
Diferenciální proudový vstup kladný, kanál 4 |
| 8 |
Vstup − (kanál 4) |
Diferenciální proudový vstup záporný, kanál 4 |
Empirické technické poznatky
Alternativní modely a kompatibilita
EL3114 může přímo nahradit starší modely EL311x, pokud jsou ověřena mapování procesního softwaru. Systémy přecházející ze svorek bez stejnosměrného proudu na EL3114 musí zajistit aktivaci synchronizace Distributed Clock v aktivní konfiguraci TwinCAT, aby se zabránilo posunu časové základny. Pokud jsou pro výměnu na místě preferovány zásuvné svorkové konektorové moduly, vyberte variantu ES3114.
Úskalí aplikace a technické poznámky
Interní diferenciální vstupní obvod využívá standardní operační zesilovače s absolutním maximálním limitem napětí v běžném režimu 10 V. Překročení této hranice mezi kanály způsobí výrazné omezení měření a nelinearity. Protože tato svorka navíc odebírá z interního připojení E-Bus nepřetržitě 130 mA, musí projektanti systémové integrace ověřit celkový proudový výkon předchozího sběrnicového vazebního členu (například EK1100) a v případě překročení souhrnného rozpočtu E-Bus vložit mezilehlé napájecí svorky (EK1110 / EL9400).
Tipy pro uvedení do provozu a zapojení
Pro ochranu citlivých přenosů signálů s nízkou amplitudou vždy veďte proudové smyčky stíněnými kroucenými páry. Stínění uzemněte u vstupu do rozváděče nebo na držáku svorky. Parametry filtrování, například chování dolní propusti IIR/FIR, lze v softwaru TwinCAT zcela upravovat prostřednictvím objektů parametrů CoE (CAN over EtherCAT) 0x80n0, což umožňuje přesné nastavení hardwarového filtru 5 kHz pro izolaci vzorců mechanického vibračního šumu.
Pokyny k instalaci
KRITICKÉ VAROVÁNÍ:
Před montáží nebo vyjmutím svorkových modulů odpojte všechny elektrické napájecí vedení přivádějící energii k sestavě lišty DIN, řídicí jednotce a všem externím rozhraním smyček. Připojování za provozu nebo zapojování pod napětím je přísně zakázáno, protože může poškodit interní kontakty sběrnice a způsobit zničení modulu.
1
Namontujte EL3114 na standardní 35mm lištu DIN (v souladu s EN 60715) zasunutím, dokud dvojitá drážka a vodicí prvky vzájemného zajištění pevně nezapadnou do sousedního tělesa svorky.
2
Zajistěte uzemňovací a sběrnicová připojení kontrolou, že boční měděné kontaktní lamely sběrnice E-Bus hladce zacvaknou do sebe bez mezer v sestavě segmentu.
3
Odizolujte konce vodičů na délku 8 až 9 mm. Vložte plochý šroubovák do otvoru pro uvolnění pružiny, vložte vodič (plný/lanko do 2,5 mm²) a uvolněním pružinového mechanismu vodič zajistěte.