Beckhoff erweitert das EtherCAT-Portfolio um 16-Bit-Analogterminals

Beckhoff bringt analoge Ein-/Ausgänge näher an die Grenzen der Präzisionssteuerung

Beckhoff Automation hat sein EtherCAT-Terminal-Portfolio um sieben neue analoge I/O-Module erweitert, die auf höhere Auflösung und dichtere Steuerungsarchitekturen abzielen. Die neue Produktreihe wechselt von 12-Bit- auf 16-Bit-Auflösung und verbessert so die Signaltreue in anspruchsvollen Automatisierungsumgebungen.

Das Update umfasst Eingangs-, Ausgangs- und kombinierte I/O-Varianten, die für modulare SPS- und verteilte Steuerungssysteme konzipiert sind. Ingenieure können nun die Kanaldichte skalieren, ohne Schaltschränke neu gestalten oder die Signalgenauigkeit beeinträchtigen zu müssen.

Da industrielle Anlagen zunehmend auf engere Prozesssteuerung setzen, signalisiert dieser schrittweise Sprung in der analogen Auflösung einen breiteren Trend hin zu softwaredefinierter Signalaufbereitung am Edge.

Höhere Auflösung trifft modulare EtherCAT-Architektur

Die neuen Terminals umfassen EL3072, EL3074, EL3078 für analoge Eingänge sowie EL4072, EL4074, EL4078 für Ausgänge, ergänzt durch das kombinierte EL4374-Modul. Die Kanalanzahl reicht von zwei bis acht pro Terminal, was flexible Systemdesigns von kompakten bis hin zu großflächigen Schaltschränken ermöglicht.

Jeder Kanal unterstützt Spannungs- und Strommodi wie 10 V und 4–20 mA. Ingenieure können jeden Kanal individuell über die TwinCAT-Software mittels CoE-Schnittstellen parametrieren, was die Konfigurationsgeschwindigkeit während der Inbetriebnahme erhöht.

Die Module erfüllen zudem die NAMUR NE43-Norm und bieten erweiterte Messbereiche bis ±107 %, was die Fehlererkennung und den Diagnosefreiraum in störungsintensiven Industrieumgebungen verbessert.

Für Erweiterungsprojekte von Steuerungssystemen integrieren sich diese Module nahtlos in bestehende Architekturen wie Beckhoff Automation Systeme und gewährleisten Konsistenz in EtherCAT-basierten Infrastrukturen.

Beckhoffs aktualisierte EtherCAT-Terminals erhöhen die Auflösung auf 16 Bit und unterstützen eine höhere Kanaldichte in kompakten Bauformen.

EL4374 vereint hybride I/O in einem Terminal

Der EL4374 sticht als Beckhoffs erstes kombiniertes analoges Ein-/Ausgangsterminal dieser Klasse hervor. Er integriert zwei analoge Eingänge und zwei analoge Ausgänge in einem Gerät und reduziert so den Hardwareplatzbedarf in platzbeschränkten Schaltschränken.

Dieses Design vereinfacht Verdrahtungsstrategien in Anwendungen, bei denen nur wenige I/O-Punkte benötigt werden. Zudem verringert es den Ersatzteilbestand und verkürzt die Inbetriebnahmezeit in maschinenbezogenen Steuerungssystemen.

Durch die Konsolidierung der Funktionen reduziert der EL4374 die Abhängigkeit von separaten Modulen, erhöht die Dichte und vermeidet eine Steigerung der Systemkomplexität.

Der EL4374 vereint analoge Ein- und Ausgangsfunktionen in einem einzigen EtherCAT-Terminal mit konfigurierbaren Kanälen.

Skalierung von analogem Ein- und Ausgang ohne Hardware-Neuentwurf

Die EL3xxx-Serie führt skalierbare analoge Eingangsterminals ein, darunter EL3072, EL3074 und EL3078. Alle haben dieselbe Baugröße, unterscheiden sich jedoch in der Kanalanzahl und unterstützen so flexible Maschinenkonfigurationen.

Diese Module arbeiten sowohl im Spannungs- als auch im Strommessmodus und sind kompatibel mit einer Vielzahl industrieller Sensoren. Die Kanaltrennung reduziert Störungen durch benachbarte Leitungen in dichten Installationen.

Auf der Ausgangsseite bieten EL4072, EL4074 und EL4078 bis zu acht analoge Ausgangskanäle und unterstützen Lasten bis zu 750 Ohm bei 20 mA. Damit eignen sie sich für die Ansteuerung von Aktoren und Prozessmodulationsschleifen.

Systementwickler, die mit verteilten I/O-Architekturen arbeiten, kombinieren solche Module häufig mit Plattformen in SPS- und PAC-Systemen, um die Skalierbarkeit über Anlagenetzwerke hinweg zu gewährleisten.

Wohin sich präzise I/O in der modernen Automatisierung entwickelt

Beckhoffs Umstieg auf 16-Bit-Analogauflösung spiegelt einen breiteren Branchentrend zu höherer Datenqualität auf Feldebene wider. Da Edge-Steuerungssysteme autonomer werden, beeinflusst die analoge Signalqualität direkt die Steuerungsstabilität und die Genauigkeit prädiktiver Analysen.

Kompakte, hochdichte Terminals unterstützen zudem die fortlaufende Verkleinerung von Schaltschränken im Maschinendesign. Dies entspricht den Anforderungen von OEMs an modulare Architekturen, die ohne Neuentwurfsaufwand skalieren.

Die Integration mit EtherCAT stärkt weiterhin die deterministische Kommunikation als Rückgrat für synchronisierte I/O-Erweiterungen in Echtzeit-Automatisierungsumgebungen.

Ingenieursperspektive zum Upgrade

Der eigentliche Wert dieser Veröffentlichung liegt in der Systemvereinfachung und nicht nur in den reinen Spezifikationen. Durch die Kombination höherer Auflösung, konfigurierbarer Kanäle und kompakter Baugrößen reduziert Beckhoff den technischen Aufwand in den Phasen Design, Inbetriebnahme und Wartung.

In der Praxis ist dieses Upgrade besonders in Mixed-Signal-Umgebungen wichtig, in denen analoge Genauigkeit direkt die Prozessstabilität und Lebensdauer der Anlagen beeinflusst.

Obwohl die Verbesserungen auf den ersten Blick inkrementell erscheinen mögen, stärken sie EtherCAT spürbar als leistungsfähige verteilte Steuerungsplattform.

Autor: Daniel Mercer, Industrial Systems Reporter 18 Jahre Erfahrung in der Industrieautomation, mit Hintergrund bei Beckhoff Automation, Siemens Antriebssystemen, Emerson DeltaV und ABB S800 I/O-Integrationsprojekten in Prozess- und diskreten Fertigungsumgebungen.