Beschreibung
Der Beckhoff EK9160 wurde entwickelt, um standardmäßige physische I/O-Systeme mit cloudbasierten Architekturen zu verbinden, und überträgt Daten von digitalen und analogen EtherCAT-Klemmen direkt an IoT-Plattformen. Dieser kompakte Buskoppler unterstützt native industrielle Protokolle wie MQTT und OPC UA und macht einen zwischengeschalteten Controller oder Steuerungs-PC vollständig überflüssig. Die Konfiguration erfolgt vollständig über einen integrierten Webserver und ermöglicht eine schnelle, benutzerfreundliche Zuordnung von Felddaten zu Cloud-Endpunkten. Ein dedizierter microSD-Kartensteckplatz (mit einer 512-MB-Karte bestückt) bietet Möglichkeiten zur lokalen Pufferung und Speicherung und sichert wichtige Systemtelemetriedaten bei aktiven Netzwerkunterbrechungen.
Wichtige Merkmale
- Direkte Integration standardmäßiger digitaler und analoger EtherCAT-Klemmen in Cloud-Infrastrukturen von Unternehmen.
- Unterstützt native industrielle Kommunikationsprotokolle wie MQTT und OPC UA.
- Integrierter Webserver für eine schnelle browserbasierte Konfiguration und Diagnosevisualisierung.
- Zwei geswitchte RJ45-Ports für flexible Topologien industrieller Ethernet-Linien.
- Integrierter, erweiterbarer microSD-Speichersteckplatz für lokale Datenprotokollierung und Sicherungen.
- Robuste elektrische Isolation zur Trennung von Leistungskontakten, Versorgungsspannungen und Netzwerkanschlüssen.
Zielanwendungen
- Architekturen für das industrielle IoT (IIoT) und Analysen für Smart Factories.
- Verteilte SCADA-Systeme und cloudverbundene Ferntelemetrieeinheiten (RTUs).
- Installationen zur Energieüberwachung, Protokollierung und vorausschauenden Wartung.
- Nachrüstungen, die eine direkte Cloud-Integration erfordern, ohne bestehende Regelkreise zu beeinträchtigen.
Technische Spezifikationen
| Hersteller |
Beckhoff |
| Modellnummer |
EK9160 |
| Systemprotokoll |
MQTT, OPC UA |
| Datenübertragungsrate |
100 Mbit/s |
| Busschnittstelle |
2 x RJ45 (geswitcht) |
| Versorgungsspannung |
24 V DC (-15 % / +20 %) |
| Eingangsstrom |
150 mA + (Gesamtstrom des E-Bus)/4 |
| E-Bus-Stromversorgung |
2000 mA |
| Max. Leistungskontakte |
24 V DC / maximal 10 A |
| Elektrische Isolation |
500 V (Leistungskontakt / Versorgungsspannung / Ethernet) |
| Flash-Speicher |
MicroSD-Steckplatz (512-MB-Karte im Lieferumfang enthalten, erweiterbar) |
| Betriebstemperatur |
-25 bis +60 °C |
| Lagertemperatur |
-40 bis +85 °C |
| Relative Luftfeuchtigkeit |
95 %, nicht kondensierend |
| IP-Schutzart |
IP20 |
| Gehäusematerial |
Polycarbonat (kompaktes Gehäuse mit Status-LEDs) |
| Montageformat |
35-mm-DIN-Schiene (EN 60715) mit Verriegelung |
| Zertifizierungen |
CE, UL |
| Abmessungen |
71 mm x 100 mm x 73 mm (B x H x T) |
| Versandgewicht |
5,0 kg (ungefähres Versandgewicht des Pakets) |
Verdrahtungsspezifikationen
| Leitertyp |
Querschnittsbereich |
AWG-Kompatibilität |
| Massivdraht (s) |
0,08 bis 2,5 mm² |
AWG 28 bis 14 |
| Feindrähtige Leitung (st) |
0,08 bis 2,5 mm² |
AWG 28 bis 14 |
| Flexibel mit Aderendhülse (f) |
0,14 bis 1,5 mm² |
AWG 26 bis 16 |
| Abisolierlänge |
8 bis 9 mm |
Empirische Erkenntnisse aus der Engineering-Praxis
Alternative Modelle und Kompatibilität: Der EK9160 erfüllt im Vergleich zu standardmäßigen EtherCAT-Kopplern wie dem EK1100 eine eigenständige, spezifische Funktion. Während Standardkoppler Daten an eine zentrale SPS-Mastersteuerung zurückführen, übersetzt der EK9160 EtherCAT-Busklemmenstrukturen direkt in standardisierte IoT-Protokolle (MQTT / OPC UA). Er ist vollständig mit digitalen und analogen Klemmen der Standardserien EL und ES kompatibel, erfordert jedoch besondere Beachtung des maximalen E-Bus-Strombudgets von 2000 mA. Übersteigt die gesamte Stromaufnahme der Module 2000 mA, müssen zusätzliche Einspeiseklemmen (z. B. EL9400 oder EL9410) zwischengeschaltet werden, um Kommunikationsinstabilität zu vermeiden.
Anwendungsfallen und technische Hinweise: Da Daten über eine standardmäßige IT-Infrastruktur direkt an externe oder cloudbasierte Broker übertragen werden, muss die Netzwerklatenz in der Anwendungslogik berücksichtigt werden. Verwenden Sie den EK9160 nicht für deterministische Hochgeschwindigkeitsregelungen mit geschlossenem Regelkreis oder sicherheitskritische Prozesse. Stellen Sie sicher, dass der integrierte Webserver hinter einer industriellen Firewall geschützt ist, und vermeiden Sie es, den Konfigurationsport direkt dem WAN auszusetzen.
Tipps zur Inbetriebnahme und Verdrahtung: Verwenden Sie für die Verbindungen standardmäßige industrielle STP-Kabel (Shielded Twisted Pair) der Kategorie Cat5e oder Cat6, um elektromagnetische Störungen durch umliegende Antriebssysteme zu verhindern. Starre Leiter benötigen kein Werkzeug und können direkt in die Federklemme eingeführt werden; flexible Leiter erfordern dagegen das Betätigen der Federentriegelung mit einem geeigneten Schraubendreher. Überschreiten Sie nicht die maximale Strombelastung von 10 A über die Stromversorgungsanschlüsse der DIN-Baugruppe.
Installationsrichtlinien
KRITISCHER WARNHINWEIS: Schalten Sie vor der Montage, Verdrahtung oder dem Austausch des Buskopplers oder der zugehörigen Klemmen alle primären 24-V-DC-Stromversorgungen spannungsfrei und überprüfen Sie den vollständigen spannungsfreien Zustand. Elektrische Entladungen oder ein Austausch im laufenden Betrieb können den empfindlichen internen ASIC der E-Bus-Kommunikationsleitung dauerhaft beschädigen.
1
Montage auf der DIN-Schiene: Positionieren Sie den Buskoppler auf einer standardmäßigen 35-mm-DIN-Schiene (EN 60715) und verriegeln Sie ihn fest mit dem integrierten Sicherungsmechanismus. Halten Sie oberhalb und unterhalb der Baugruppe einen Mindestabstand von 50 mm zur Konvektionskühlung ein.
2
Klemmenmontage: Schieben Sie die digitalen und analogen EtherCAT-Klemmen mithilfe der doppelten Nut-und-Feder-Konstruktion seitlich aneinander, bis sie einrasten. Überprüfen Sie die Durchgängigkeit der E-Bus-Verbindung.
3
Stromversorgung: Verdrahten Sie die 24-V-DC-Systemversorgung mit starren oder flexiblen Leitern (bei einer korrekten Abisolierlänge von 8 bis 9 mm) an den Federkraftanschlüssen. Die maximale Strombelastung von 10 A über die Stromversorgungsanschlüsse muss unbedingt eingehalten werden.
4
Netzwerkverbindung: Schließen Sie die industriellen RJ45-Ethernetkabel an die integrierten Switch-Ports an. Schalten Sie das System ein und konfigurieren Sie Netzwerk- und Protokollzuordnungen über das webbasierte Konfigurationstool.