Popis
Provádění vysoce přesných měření síly a hmotnosti v nebezpečných prostorech umožňuje svorka EtherCAT Beckhoff ELX3351. Tento jiskrově bezpečný vstupní modul (Ex i) je určen pro přímé připojení tenzometrů a odporových měřicích můstků v zapojení úplného můstku. Díky analogově-digitálnímu převodu s vysokým rozlišením 24 bitů zajišťuje přesné snímání signálu i v náročných průmyslových podmínkách. Modul integruje mechanismy autokalibrace a dynamické filtry pro kompenzaci teplotního driftu a vysokofrekvenčních mechanických vibrací, což z něj činí spolehlivé řešení pro vážení v nebezpečných prostorech, monitorování siloměrů a procesních nádob.
Funkce
-
Jiskrově bezpečné rozhraní (Ex i): Přímé připojení k senzorům umístěným v prostředí zón 0/20 a 1/21 bez nutnosti externích bariér.
-
Měření s vysokým rozlišením: 24bitový analogově-digitální převod s 32bitovou interní reprezentací pro přesnost na úrovni mikrovoltů.
-
Kompatibilita s odporovými můstky: Optimální rozhraní pro tenzometry s úplným můstkem a odporové můstky v rozsahu od 300 Ohm do 1,5 kOhm.
-
Pokročilé filtrování signálu: Konfigurovatelné filtry 50 Hz a dynamické dolnopropustné možnosti s typickou mezní frekvencí 3,6 kHz.
-
Hardwarová autokalibrace: Interní referenční obvody provádějí automatické kalibrační cykly, aby eliminovaly chyby měření v průběhu času a při změnách teploty.
Použití
-
Nebezpečné vážicí systémy: Přímé připojení k plošinovým vahám, systémům vážení nádob a monitorům hladiny v silech v prostředí s nebezpečím výbuchu prachu nebo plynu.
-
Automatizace procesního průmyslu: Měření tahu, krouticího momentu a síly v chemických, ropných a plynárenských provozech.
-
Konstrukce zkušebních stolic: Dynamické monitorování zatížení a testování tenzometrů v laboratorním prostředí vyžadujícím bezpečnost proti výbuchu.
Tabulka technických specifikací
| Parametr |
Hodnota specifikace |
| Výrobce |
Beckhoff |
| Číslo modelu |
ELX3351 |
| Počet vstupů |
1 (zapojení úplného můstku) |
| Jmenovitý odpor můstku |
300 Ohm až 1,5 kOhm |
| Měřicí rozsah UD |
Max. -18 až +18 mV |
| Měřicí rozsah UREF |
Max. -12 až +12 V |
| Rozlišení |
24 bitů (32bitová interní reprezentace) |
| Doba převodu |
Typ. 1,6 ms |
| Vnitřní odpor |
> 25 kOhm (UR, diferenciální), > 1 MOhm (UD, diferenciální) |
| Chyba měření |
< +/-0.5 % plného rozsahu (s aktivní autokalibrací) |
| Spotřeba proudu sběrnice E-bus |
Typ. 85 mA |
| Označení Ex (ATEX) |
II 3(1)G Ex ec [ia Ga] IIC T4 Gc, II (1)D [Ex ia Da] IIIC, I (M1) [Ex ia Ma] I |
| Označení Ex (IECEx) |
Ex ec [ia Ga] IIC T4 Gc, [Ex ia Da] IIIC, [Ex ia Ma] I |
| Provozní teplota |
−25 až +60 °C |
| Skladovací teplota |
−40 až +85 °C |
| Rozměry (W × V × H) |
12 mm × 100 mm × 68 mm |
| Hmotnost produktu |
Přibližně 60 g |
| Přepravní hmotnost (vypočtená) |
2,0 kg (včetně ochranného průmyslového balení) |
Empirické poznatky z praxe
Alternativní modely a kompatibilita
Na rozdíl od standardní svorky EL3351 určené pro prostředí bez nebezpečí výbuchu je ELX3351 konstruována výhradně pro jiskrově bezpečné smyčky Ex i. Standardní svorky řady EL a svorky řady ELX nelze na stejném napájecím segmentu kombinovat bez řádné fyzické izolace. K oddělení jiskrově bezpečných napájecích kontaktů od standardního segmentu svorkovnice EtherCAT je nutné použít napájecí přívodní svorku ELX9560 nebo ELX9410, aby zůstala zachována platnost certifikace Ex.
Úskalí aplikace a technické poznámky
Při použití ELX3351 v aplikacích s vysokými vibracemi, například v míchacích nádobách nebo chemických reaktorech, využívejte vestavěné dynamické dolní propusti namísto základního průměrování. Pokud je aktivní funkce autokalibrace, mohou se během kalibračních intervalů (obvykle každých několik minut) objevit drobné výkyvy v době cyklu smyčky. Zajistěte, aby regulační smyčky TwinCAT tyto krátkodobé odchylky výpočtu v řádu mikrosekund umožňovaly, nebo plánujte kalibrace na známé klidové stavy procesu.
Tipy pro uvedení do provozu a zapojení
Pro minimalizaci měřicího šumu při dlouhých kabelových trasách ke tenzometrickému snímači používejte stíněné kroucené páry se stíněním připojeným k funkční zemi krytu svorky. Zajistěte bezpečné izolační vzdálenosti nejméně 50 mm mezi jiskrově bezpečným vedením připojeným k ELX3351 a veškerou kabeláží, která není jiskrově bezpečná, v rozváděči, aby byly splněny požadavky normy IEC 60079-14.
Pokyny k instalaci
KRITICKÉ VAROVÁNÍ: Před montáží, zapojováním nebo konfigurací svorky ELX3351 odpojte napájení všech systémových napájecích kontaktů a svorkových segmentů. Neodpojení napájení může vést ke vzniku jisker a ohrozit bezpečnost ve výbušných atmosférách. Před přivedením napájení ověřte, že je napájecí segment izolován schválenou napájecí svorkou řady ELX.
1
Namontujte ELX3351 na standardní lištu DIN 35 mm odpovídající normě EN 60715 a pevně jej zajistěte integrovaným zajišťovacím jezdcem.
2
Zajistěte správné zarovnání dvojitého slotu a klíčovaného konektoru se sousedními moduly ELX na sběrnici E-bus.
3
Odizolujte vodiče připojení můstkového snímače na délku 8–9 mm. Plochým šroubovákem stlačte pružinové svorky, zasuňte plný nebo dutinkou opatřený vodič a uvolněním vodič zajistěte.
4
Před přivedením napětí na izolovaný napájecí segment prostřednictvím konfigurace systému TwinCAT proveďte kontrolu spojitosti a smyčkové bariéry.