Popis
Zařízení Beckhoff ER5101-0002 EtherCAT Box, navržené pro přesnou zpětnou vazbu řízení pohybu v náročných průmyslových prostředích, funguje jako robustní jednokanálové rozhraní inkrementálního enkodéru. Tato jednotka pro montáž přímo v provozu je umístěna v odolném krytu z tlakově litého zinku a umožňuje přímé snímání digitálních diferenciálních signálů enkodéru (RS422) nebo signálů s jednoduchým zakončením (TTL) bez nutnosti ochranného elektrického rozvaděče. Integrovaný 16bitový nebo 32bitový čítač sleduje vysokorychlostní pulzy až do 4 milionů inkrementů za sekundu a zajišťuje synchronizaci údajů o poloze a rychlosti v reálném čase v celé řídicí síti pomocí standardních distribuovaných hodin.
Funkce
-
Kompatibilita s více protokoly: Bezproblémově se připojuje k diferenciálním enkodérům RS422, vstupům s jednoduchým zakončením TTL a systémům generátorů pulzů.
-
Průmyslový kryt: Skříň z tlakově litého zinku poskytuje stupně krytí IP65, IP66 a IP67 a odolává oleji, vlhkosti i mechanickým nárazům.
-
Distribuované hodiny (DC): Hardwarová synchronizace hodin zajišťuje přesnost synchronizace na úrovni mikrosekund v celé síti EtherCAT.
-
Konfigurovatelné možnosti čítače: Podporuje flexibilní 16bitové nebo 32bitové binární čítání s dynamickými profily příkazů pro čtení, nastavení a povolení.
-
Integrované napájení snímače: Disponuje vyhrazeným pomocným výstupem 5 V DC, 150 mA pro přímé napájení připojených enkodérů.
Použití
- Decentralizované polohovací osy na dopravnících a v sítích pro manipulaci s materiálem.
- Zpětná vazba otáček a úhlové polohy u těžkých strojů bez rozvaděčových skříní.
- Záznam polohy revolveru nástrojů a vřetena ve víceosých obráběcích centrech.
- Synchronizované sladění rychlosti více dopravníků v potravinářských a balicích linkách.
Technické specifikace
| Parametr |
Hodnota specifikace |
| Výrobce |
Beckhoff |
| Označení modelu |
ER5101-0002 |
| Komunikační protokol |
EtherCAT |
| Rozhraní průmyslové sběrnice |
2× konektor M8, stíněný, šroubové připojení |
| Podporované typy signálů |
Diferenciální RS422, TTL s jednoduchým zakončením, generátor pulzů, čítač |
| Signálové kanály |
1 kanál inkrementálního enkodéru (A, A-inv, B, B-inv, C, C-inv) |
| Jmenovité systémové napětí |
24 V DC (-15 procent / +20 procent) |
| Napájení snímače |
5 V DC, maximálně 150 mA (VCC) |
| Mezní frekvence |
4 000 000 inkrementů za sekundu (se čtyřnásobným vyhodnocováním) |
| Režim interních hodin |
Podpora distribuovaných hodin (DC) |
| Spotřeba proudu |
Typicky 130 mA z US + zatížení snímače |
| Elektrická izolace |
500 V RMS (zkušební napětí) |
| Stupeň krytí |
IP65, IP66, IP67 (vyhovuje EN 60529) |
| Rozsah provozní teploty |
0 až 55 °C |
| Rozsah skladovací teploty |
-25 až 85 °C |
| Odolnost proti vibracím / rázům |
Vyhovuje EN 60068-2-6 / EN 60068-2-27 |
| Normy shody |
CE, UL |
| Země původu |
Německo |
| Čistá hmotnost |
265 gramů |
| Přepravní hmotnost (vypočtená) |
2,0 kg (s ochranným obalem) |
Připojení a rozhraní
| Typ portu / připojení |
Mapování pinů / kanálů rozhraní |
| Vstup EtherCAT |
Konektor M8, 4pinový, stíněný, s kódováním D nebo standardním šroubovým zajištěním |
| Výstup EtherCAT |
Zásuvka M8, 4 piny, stíněná, šroubovací průchozí spojka |
| Vstup napájení (US/UP) |
Zástrčka M8, 4 piny, napájecí průchod (US: řídicí napájení, UP: napájení zátěže) |
| Výstup napájecího zdroje |
Zásuvka M8, 4 piny, průchozí připojení pro další zařízení |
| Signály enkodéru |
Přímá přiřazení pro diferenciální vstupy A, A (invertovaný), B, B (invertovaný), C, C (invertovaný) |
Empirické technické poznatky
Alternativní modely a kompatibilita
Kovové provedení ER5101-0002 je funkčně totožné s plastovým provedením EP5101-0002. Obě zařízení mají stejnou architekturu elektronických registrů, identické mapování procesního obrazu a používají stejné konfigurační soubory Beckhoff TwinCAT ESI (EtherCAT Slave Information) XML. Tuto jednotku z tlakově litého zinku lze přímo zapojit do sítí navržených pro variantu EP, aniž by bylo nutné upravovat kód PLC nebo konfiguraci stromu TwinCATu.
Úskalí použití a technické poznámky
Protože ER5101-0002 má vodivé kovové pouzdro, musí být řádně propojeno s rámem stroje, aby byl zajištěn spolehlivý EMC výkon. Montáž modulu na lakované nebo izolované profilové lišty bez samostatného uzemňovacího pásku může způsobit rušení signálu na vysokofrekvenčních vedeních enkodéru RS422 a vést k chybným inkrementům čítače. Věnujte pozornost limitům odběru proudu: pokud enkodér odebírá z pinu VCC více než 150 mA, sepne se interní samočinně resetovatelná pojistka PTC a dočasně deaktivuje zpětnou vazbu enkodéru.
Tipy pro uvedení do provozu a zapojení
Při konfiguraci tohoto modulu v TwinCATu nezapomeňte v online okně registru CoE (CanOpen over EtherCAT) aktivovat parametr čtyřnásobného vyhodnocování, abyste využili plnou kapacitu 4 milionů inkrementů/s. Při použití dlouhých kabelů enkodéru doporučujeme kvalitní stíněné kroucené páry a vést stínění přímo přes kovové tělo konektoru M8.
Pokyny k instalaci
KRITICKÉ VAROVÁNÍ
Před instalací, demontáží nebo zapojováním jakéhokoli systému EtherCAT Box zajistěte, aby bylo odpojeno napájení celé řídicí architektury 24 V DC. Nezapojujte ani neodpojujte sběrnicové nebo enkodérové konektory M8, pokud je systém pod napětím, protože elektrický oblouk může poškodit interní komunikační čipy nebo narušit konfiguraci podřízených zařízení.
1
Připevněte skříňku z tlakově litého zinku přímo na plochý uzemněný povrch stroje pomocí šroubů M3 nebo M4. Zajistěte, aby zadní strana kovového těla měla pevný elektrický kontakt s funkční zemí systému.
2
Připojte přívodní síťový kabel EtherCAT k portu „EtherCAT In“ M8. Ručně utáhněte zajišťovací kroužek M8, aby zůstalo zachováno těsnění proti vlhkosti IP67.
3
Připojte další zařízení EtherCAT k portu „EtherCAT Out“ nebo vedení zakončete zakončovacím členem sběrnice M8, pokud jde o poslední uzel.
4
Propojte rozhraní inkrementálního enkodéru s porty snímače pomocí stíněných kabelů M8. Zajistěte, aby zapojení pinů odpovídalo přiřazení kanálů A/B/C.
5
Připojte napájení 24 V DC do napájecí zásuvky M8 se zástrčkou. Zapněte napájení a v TwinCATu vyhledejte síť EtherCAT pro konfiguraci provozních parametrů.