Přepravní hmotnost (vypočtená)
Terminál EtherCAT Beckhoff ES2521, který funguje jako specializované rozhraní v rámci systému I/O Beckhoff, poskytuje přesné pulzní řetězce pro aplikace řízení pohybu. Tento vysoce výkonný modul převádí 16bitové hodnoty rychlosti z automatizační řídicí jednotky na vysoce přesný diferenciální frekvenční výstup RS422. Je schopen generovat základní frekvence od 0 do 500 kHz a je navržen pro přímé připojení k ovladačům krokových motorů, servopohonům a frekvenčním měničům, které přijímají řídicí příkazy frekvence/směru nebo pulzního řetězce. Jednotka podporuje vestavěné distribuované hodiny pro přesný a synchronizovaný provoz v sítích s více osami a její zásuvná konstrukce kabeláže zjednodušuje instalaci v terénu i údržbu rozvaděče.
Funkce
-
Řízení pulzního řetězce 1 kanálem: Je vybaven dvěma diferenciálními výstupy RS422 (signály A a B) pro vysokorychlostní generování impulzů a směru.
-
Flexibilní provozní režimy: Lze konfigurovat prostřednictvím řídicí jednotky pro výstup impulz/směr, počítání impulzů s frekvenčními limity nebo provoz v režimu přímé volby frekvence.
-
Vysoké frekvenční rozlišení: Nabízí základní frekvenční rozsah od 0 do 500 kHz s jemným krokem 10 mHz pro plynulé akcelerační rampy.
-
Integrované funkce řídicí jednotky: Nativně podporuje autonomní provádění ramp a přesné řízení ujeté vzdálenosti v rámci hardwarového profilu.
-
Zásuvné rozhraní kabeláže: Využívá systém zásuvných konektorů ESxxxx pro montáž bez nářadí, rychlou výměnu modulů a bezpečné připojení svorek.
-
Distribuované hodiny (DC): Zajišťují synchronizaci v řádu pod mikrosekundu s ostatními zařízeními EtherCAT v segmentu pro vysoce koordinované profily pohybu.
-
Komplexní diagnostika: LED indikátory poskytují informace o aktuálním stavu přechodu mezi stavy, komunikační aktivitě a konkrétních chybách kanálů.
Použití
- Přímé řízení rychlosti výkonových stupňů krokových motorů, které přijímají příkazy pulzního řetězce RS422.
- Propojení se servopohony nakonfigurovanými pro polohovací režimy s impulzy a směrem.
- Ovládání měničů s proměnnou frekvencí (VFD), které vyžadují frekvenční reference s vysokým rozlišením.
- Precision positioning tasks in packaging machinery, pick-and-place systems, and material handling systems.
Technical Specifications
| Parameter |
Specification Value |
| Manufacturer |
Přesné polohovací úlohy v balicích strojích, systémech pick-and-place a systémech manipulace s materiálem. |
| Technické specifikace |
Parametr |
| Hodnota specifikace |
Výrobce |
| Beckhoff |
Číslo modelu |
| ES2521 |
Technologie připojení |
| Impulzní řetězec (frekvenční výstup) se zásuvným kabelovým propojením |
Počet kanálů |
| 1 kanál (sestávající ze 2 diferenciálních výstupů: A, B) |
Digitální vstupy |
| 2 vstupy (+T západka, +Z hradlo) |
Napětí vstupního signálu |
| 24 V DC |
Specifikace výstupního signálu |
| Úrovně RS422, diferenciální |
Proudové omezení výstupu |
| Maximálně 50 mA na kanál (odolné proti zkratu) |
Rozsah základní frekvence |
| 0 až 500 kHz (výchozí konfigurace: 50 kHz) |
Rozlišení výstupu |
| Max. 15 bitů |
Velikost frekvenčního kroku |
| 10 mHz |
Šířka procesního obrazu |
| 14bajtový výstup, 8bajtový vstup |
Spotřeba proudu z E-bus |
| Obvykle 280 mA (v závislosti na zatížení) |
Spotřeba proudu z napájecích kontaktů |
| Bez odběru proudu z externích napájecích kontaktů |
Elektrická izolace |
| 500 V RMS (E-bus vůči potenciálu pole) |
Provozní teplota |
| 0 až +55 °C |
Skladovací teplota |
| -25 až +85 °C |
Relativní vlhkost |
| 95 % bez kondenzace |
Stupeň krytí |
| IP20 |
Schválení pro prostředí s nebezpečím výbuchu |
ATEX: II 3 G Ex ec IIC T4 Gc, IECEx: Ex ec IIC T4 Gc
| Čistá hmotnost |
Přibližně 50 g |
Přepravní hmotnost (vypočtená) |
| 2,0 kg |
Připojení a rozhraní |
Připojovací bod svorky |
| Přiřazení signálu |
Popis |
Pin 1 |
| Výstup A |
Neinvertovaný diferenciální výstupní kanál A (pulz / frekvence) |
Výstup /A |
| Invertovaný diferenciální výstupní kanál A |
Výstup B |
Neinvertovaný diferenciální výstupní kanál B (směr) |
| Výstup /B |
Invertovaný diferenciální výstupní kanál B |
Vstup +T |
| Vstup západky (24 V DC) pro vysokorychlostní hardwarové zachycení polohy |
Vstup +Z |
Vstup hradla / nulového signálu (24 V DC) pro kalibraci referenční polohy osy |
| Pin 4 |
+24 V DC |
Vstup napájení řídicího napětí pro digitální logiku |
| Pin 8 |
0 V DC (GND) |
Referenční potenciál pro vstupy a externí řídicí obvody |
Alternativní modely a kompatibilita
ES2521 a EL2521 mají shodné procesní obrazy, konfigurace registrů a popisy zařízení TwinCAT. Jediný rozdíl spočívá ve fyzickém provedení konektoru: ES2521 je vybaven zásuvnou svorkovnicí, která umožňuje zakončení vodičů mimo svorku a rychlou výměnu fyzických komponent, zatímco EL2521 používá standardní přímé zasunutí vodičů. Systémoví integrátoři mohou moduly v TwinCAT bez problémů zaměňovat bez nutnosti změn konfigurace, pokud je použito kabelové propojení se zásuvným konektorem.
Úskalí použití a technické poznámky
Důležitým hlediskem uspořádání je vysoký interní odběr proudu modulu ze sběrnice E-Bus. Modul ES2521, který z komunikační sběrnice typicky odebírá 280 mA, má vysokou spotřebu. Při sestavování segmentu EtherCAT obsahujícího více rozhraní s vysokým odběrem nesmí celkový proud překročit maximální kapacitu napájení vazebního členu (často omezenou na 2000 mA). Při překročení rozpočtu napájení sběrnice E-Bus se projeví občasné výpadky komunikace nebo lokální poruchy terminálů. Pro odstranění problémů se zatížením sběrnice vložte přímo před modul vyhrazený napájecí terminál, například EL9400 nebo EL9410.
Tipy pro uvedení do provozu a zapojení
Pro zachování integrity signálu až do plného spínacího limitu 500 kHz vždy používejte stíněné kroucené páry pro diferenciální vedení A/A a B/B. Pro optimální elektromagnetickou kompatibilitu zakončete stínění kabelu co nejblíže vstupnímu bodu terminálu uvnitř rozvaděče pomocí uzemňovacích svorek funkční země. Nestíněná vedení nebo souběžné vedení signálových vodičů s výkonovými výstupy motoru budou indukovat elektrický šum, což povede k nepřesnostem polohování nebo k postupnému posunu počtu impulzů během delších provozních cyklů.
Pokyny k instalaci
KRITICKÉ VAROVÁNÍ
Před zahájením instalace nebo demontáže terminálu odpojte všechny zdroje elektrického napájení přivádějící energii do sestavy lišty DIN a zařízení v poli. Práce pod napětím představuje riziko zkratu, který může zničit přesné logické karty na sběrnici E-Bus a trvale poškodit připojené vstupy řízení motoru.
1
Ověřte, že vybraný segment terminálů poskytuje dostatečnou kapacitu napájení sběrnice E-Bus s ohledem na základní jmenovitý odběr modulu 280 mA.
2
Bezpečně zajistěte kryt terminálu na 35mm liště DIN (EN 60715) a ujistěte se, že boční kluzné kontakty sběrnice E-Bus dosedají naplocho na sousední jednotku.
3
Před pevným zacvaknutím konektorové zástrčky do zásuvky modulu předem zapojte zásuvný elektroinstalační blok vodiči s vhodnými průřezy (0,08 až 2,5 mm2).
4
Zapněte napájení sběrnice a aktivujte TwinCAT, aby vyhledal nový terminál, a pomocí konfiguračního stromu použijte potřebné parametry řízení osy.