Beschreibung
Das für die automatisierte Schaltschrankmontage in hohen Stückzahlen entwickelte analoge Steckmodul Beckhoff EJ4132 liefert hochpräzise Spannungssignale innerhalb des EtherCAT-I/O-Systems. Durch die Ausgabe von Signalen im Bereich von -10 bis +10 V lässt sich dieses Zweikanalmodul nahtlos mit Aktoren, Antriebsverstärkern und industriellen Steuerungen verbinden, die analoge Sollwerte benötigen. Es wird direkt auf einer anwendungsspezifischen Signalverteilungsplatine montiert, reduziert die manuelle Punkt-zu-Punkt-Verdrahtung und optimiert den Fertigungsdurchsatz für Maschinenbauer.
Funktionen
-
Zwei unabhängige Analogausgänge mit einseitiger 2-Draht-Anschlussarchitektur.
-
16-Bit-Auflösung (einschließlich Vorzeichen) für eine hochpräzise Spannungssteuerung.
-
Integration verteilter Uhren (DC) gewährleistet eine Ausgangssynchronisationsgenauigkeit von unter 1 Mikrosekunde.
- Kurzschlussfeste Ausführung für den Betrieb von ohmschen Lasten über 5 kOhm.
- Parametrierbarer Watchdog-Zustand und konfigurierbare Optionen zur Benutzersynchronisierung.
- Galvanische Trennung von 500 V zwischen E-Bus und Feldpotenzial zum Schutz der Rückwandbuskommunikation.
Anwendungen
- Sollwerteingänge für analoge Servoantriebe und Frequenzumrichter (VFDs).
- Steuerung von Proportionalventilen in hydraulischen und pneumatischen Maschinen.
- Signalemulation und Hardware-in-the-Loop-(HIL-)Prüfstände.
- Modulare Schaltschränke mit hoher Packungsdichte für die serielle Maschinenfertigung.
Technische Daten
| Parameter |
Wert |
| Hersteller |
Beckhoff Automation |
| Modellnummer |
EJ4132 |
| Anzahl der Ausgänge |
2 |
| Signalspannungsbereich |
-10 V bis +10 V |
| Auflösung |
16 Bit (einschließlich Vorzeichen) |
| Anschlusstechnik |
2-Draht, Single-Ended |
| Verteilte Uhren (DC) |
Ja, Genauigkeit < 1 Mikrosekunde |
| Lastimpedanz |
> 5 kOhm (kurzschlussfest) |
| Ausgangsgrenzfehler |
< 0,1 % (bezogen auf den Endwert) |
| Wandlungszeit |
ca. 40 Mikrosekunden |
| Stromaufnahme (E-Bus) |
typ. 185 mA |
| Elektrische Isolation |
500 V (E-Bus / Feldpotenzial) |
| Betriebstemperatur |
-25 °C bis +60 °C |
| Lagertemperatur |
-40 °C bis +85 °C |
| Relative Luftfeuchtigkeit |
95 %, nicht kondensierend |
| IP-Schutzart |
IP20 |
| Zulassungen |
CE, UL |
| Nettogewicht des Geräts |
ca. 30 g |
| Versandgewicht (berechnet) |
0,15 kg |
Erkenntnisse aus der Praxis
Alternative Modelle und Kompatibilität
Das EJ4132-Steckmodul entspricht funktional dem standardmäßigen, auf einer DIN-Schiene montierten EL4132-EtherCAT-Terminal. Beide verfügen über dasselbe Prozessabbild, dieselben Konfigurationsparameter und dieselben Register in TwinCAT. Bei der Umstellung vom EL4132 auf den EJ4132 für die Serienproduktion von Maschinen sind keine Softwareänderungen erforderlich; die physische Infrastruktur muss jedoch auf eine Signalverteilerplatine der EJ-Serie umgestellt werden.
Anwendungsfehler und technische Hinweise
Da der EJ4132 für die Signalführung vollständig auf die Host-Signalverteilerplatine (PCB) angewiesen ist, können Übersprechen und elektromagnetische Störungen (EMI) auftreten, wenn analoge Leiterbahnen auf dem Motherboard parallel zu Hochstrom-Versorgungskanälen verlaufen. Stellen Sie sicher, dass die analogen Massebezugsleiterbahnen des Motherboards vollständig von den digitalen und schaltenden Bereichen getrennt sind, um eine Signalverschlechterung oder ein Abwandern des Offsets zu verhindern.
Tipps zur Inbetriebnahme und Kalibrierung
Überprüfen Sie während der Inbetriebnahme in TwinCAT 3 stets die Registerkarte „CoE - Online“, um die Benutzer-Offset- und Verstärkungsregister anzupassen, falls die lange Verkabelung zum Aktor geringfügige ohmsche Spannungsabfälle verursacht. Stellen Sie außerdem sicher, dass das verfügbare E-Bus-Leistungsbudget des Kopplers (z. B. EJ1100) ausreicht, da der EJ4132 nominal 185 mA aus dem 5-V-E-Bus entnimmt.
Installationsrichtlinien
KRITISCHE WARNUNG: SICHERHEITSKONFORMITÄT
Schalten Sie alle Primärstrom-, Feldstrom- und E-Bus-Stromversorgungen spannungsfrei, bevor Sie das EJ4132-Modul einsetzen, entfernen oder handhaben. Das Ein- oder Ausstecken des Moduls in eine unter Spannung stehende Signalverteilerplatine kann die E-Bus-Transceiver-Schnittstellen dauerhaft beschädigen und die Kontaktstifte der physischen Verbindung am Motherboard-Steckverbinder verformen oder beschädigen.
1
Überprüfen Sie die Codierstifte an der Unterseite des EJ4132-Moduls auf korrekte Ausrichtung mit dem codierten Aufnahmeschlitz auf der Signalverteilerplatine.
2
Drücken Sie das Modul senkrecht auf die Platinenoberfläche, bis die physische Verriegelung sicher einrastet, und stellen Sie dabei sicher, dass alle Pins vollständig eingerastet sind.
3
Versorgen Sie Backplane und Feldstrom, scannen Sie die EtherCAT-Netzwerktopologie in TwinCAT und vergewissern Sie sich, dass die physische Run-LED am Modul grün leuchtet.