Popis
Modul Beckhoff EP3174-0002, navržený pro přímé nasazení v provozu bez elektrického rozvaděče, zajišťuje vysoce přesné snímání analogových průmyslových signálů přes EtherCAT. Tento robustní modul s krytím IP67 má čtyři individuálně parametrizovatelné diferenciální vstupy, které umožňují snadnou softwarovou konfiguraci měření napětí (-10 až +10 V) a proudu (0/4 až 20 mA) pro každý kanál. Kombinace vysokorychlostního 16bitového analogově-digitálního převodu a podpory distribuovaných hodin zajišťuje synchronizovaný sběr dat s nízkou latencí v decentralizovaných síťových architekturách.
Vlastnosti produktu
-
Čtyři parametrizovatelné kanály: Individuálně konfigurovatelné pro signály -10/0...+10 V nebo 0/4...20 mA prostřednictvím softwaru TwinCAT.
-
Robustní krytí IP67: Plně utěsněný kryt umožňuje přímou montáž na stroj v náročných podmínkách prostředí.
-
Digitalizace s vysokým rozlišením: 16bitový analogově-digitální převodník (včetně znaménka) poskytuje přesné procesní hodnoty.
-
Distribuované hodiny (DC): Podporuje synchronizaci s přesností na mikrosekundy s ostatními komponenty sítě EtherCAT.
-
Diagnostická zpětná vazba: Integrované stavové LED indikátory pro stav sítě EtherCAT, stav kanálů a pomocné napájení.
Použití
- Automobilové montážní linky a decentralizovaná výrobní pracoviště.
- Instalace automatizace procesů vyžadující snímače umístěné přímo v provozu.
- Synchronizace víceosého řízení pohybu pomocí distribuovaných hodin.
- Sledování větrných elektráren a těžkých strojů v oblastech s vysokými vibracemi.
Technické specifikace
| Parametr |
Hodnota specifikace |
| Výrobce |
Beckhoff Automation |
| Číslo modelu |
EP3174-0002 |
| Protokol |
EtherCAT |
| Počet vstupů |
4 diferenciální vstupy |
| Typ signálu |
-10 V až +10 V | 0 mA až 20 mA | 4 mA až 20 mA (konfigurovatelné pro každý kanál) |
| Rozlišení |
16 bitů (včetně znaménka) |
| Vnitřní odpor |
> 200 kOhm (napětí) | typ. 85 Ohm + napětí diody (proud) |
| Souhlasné napětí (U_CM) |
Max. 35 V |
| Chyba měření |
< +-0,3 % (vztaženo k hodnotě plného rozsahu) |
| Doba převodu |
přibližně 100 mikrosekund |
| Mezní frekvence vstupního filtru |
5 kHz (konfigurovatelný filtr) |
| Jmenovité napájení |
24 V DC (−15 % / +20 %) |
| Proudový odběr z U_S |
120 mA |
| Elektrická izolace |
500 V (funkční izolace) |
| Provozní teplota |
−25 °C až +60 °C |
| Skladovací teplota |
−40 °C až +85 °C |
| Stupeň krytí |
IP65 / IP66 / IP67 (splňuje EN 60529) |
| Označení Ex |
II 3 G Ex nA IIC T4 Gc (ATEX zóna 2) |
| Odolnost proti vibracím a rázům |
Splňuje EN 60068-2-6 / EN 60068-2-27 |
| Odolnost proti elektromagnetickému rušení / emise |
Splňuje EN 61000-6-2 / EN 61000-6-4 |
| Čistá hmotnost |
přibližně 165 g |
| Přepravní hmotnost (vypočtená) |
2,0 kg (včetně ochranného obalu) |
Připojení a rozhraní
| Připojovací port |
Typ konektoru |
Přiřazení signálů |
| Sběrnice EtherCAT (vstup/výstup) |
2× zásuvka M8, stíněná, šroubovací |
Vysílací a přijímací páry EtherCAT |
| Analogové vstupy (kanály 1–4) |
4× zásuvný konektor M12, 5pólový, kódování A |
Diferenciální vstup +, diferenciální vstup −, napájení snímače (+24 V U_P), zem (GND), stínění |
| Napájecí přívod |
1× konektor M8, 4pólový |
Řídicí napětí U_S (24 V DC), zátěžové napětí U_P (24 V DC) |
| Napájení navazujících modulů |
1× zásuvka M8, 4pólová |
Průchozí vedení U_S a U_P k navazujícím modulům |
Empirické technické poznatky
Alternativní modely a kompatibilita
EP3174-0002 slouží jako ekvivalent svorky Beckhoff EL3174 EtherCAT pro montáž v poli s krytím IP67. Přestože sdílejí shodnou strukturu procesního obrazu TwinCAT a parametrizační objekty (index CoE 0x8000), fyzické vedení sběrnice se liší: modul EP vyžaduje kabeláž M8 namísto svorkovnic. Zajistěte nasazení TwinCAT 3 verze 3.1.4024 nebo vyšší, abyste plně využili pokročilé diagnostické indexy.
Úskalí aplikace a technické poznámky
Limit společného napětí (U_CM) je dimenzován na maximum 35 V. Pokud jsou vaše diferenciální signály vztaženy k potenciálu země, který vůči napájecí zemi modulu přesahuje tento limit, může dojít k nasycení měření nebo poškození analogového vstupního obvodu. Vždy ověřte, že je mezi galvanicky oddělenými napájecími doménami zachováno nízkoimpedanční spojení se zemí. Při provozu v proudovém režimu modul představuje vnitřní odpor přibližně 85 ohmů plus úbytek napětí na diodě; zajistěte, aby vaše polní vysílače měly dostatečné napětí v souladu pro buzení této kombinované zátěže.
Tipy pro uvádění do provozu a zapojování
Ve výchozím nastavení se kanály mohou inicializovat v napěťovém režimu. Chcete-li kanál parametrizovat pro proudový režim (např. 4 až 20 mA), přejděte ve správci systému TwinCAT na modul EP3174-0002, otevřete kartu CoE - Online a upravte indexy „Presentation“ a „Range“ v adresáři objektů 0x80n0 (kde n odpovídá indexu kanálu 0 až 3). Pro maximální odolnost proti vysokofrekvenčnímu rušení vytvořte na zadní straně protikusu konektoru M12 stínění zakončené po celém obvodu 360° a uzemněte elektromagnetické rušení přímo k integrované montážní desce modulu.
Pokyny k instalaci
KRITICKÉ VAROVÁNÍ: ELEKTRICKÉ NEBEZPEČÍ
Před zahájením montáže, zapojování nebo údržby tohoto modulu EtherCAT Box zajistěte fyzické oddělení a uzamčení všech napájecích zdrojů (U_S a U_P). Neodpojení napětí na lince průmyslové sběrnice může vést k náhlým elektrickým obloukům, poškození vysoce citlivých interních převodních komponent nebo neočekávanému chování stroje.
1
Namontujte modul na plochý uzemněný kovový povrch pomocí dvou šroubů M3 procházejících montážními otvory. Zajistěte, aby kovová deska měla nízkoimpedanční spojení s uzemněním kostry stroje.
2
Připojte příchozí síťový kabel EtherCAT k levému hornímu konektoru M8 označenému IN a navazující vedení ke konektoru OUT. Závitové objímky konektorů M8 rukou pevně utáhněte, aby bylo dosaženo stupně krytí IP67.
3
Připojte analogové snímače v provozu k příslušným konektorům M12 (kanály 1 až 4) pomocí stíněných kroucených párů. K utěsnění rozhraní použijte momentové klíče kalibrované pro konektory M12 (obvykle 0,6 Nm).
4
Přiveďte na napájecí konektor M8 pomocné napětí 24 V DC. Před spuštěním skenování sítě EtherCAT masterem ověřte, že LED indikátory „Us“ (logické napájení) a „Up“ (napájení periferií) svítí trvale zeleně.