Beckhoff EL3114 EtherCAT-Klemme, 4-Kanal-Analogeingangsmodul

Beschreibung

Die Erfassung hochpräziser analoger Signale in synchronisierten Automatisierungsumgebungen übernimmt direkt der Beckhoff EL3114, ein EtherCAT-Klemmensystem mit vier unabhängig galvanisch getrennten differentiellen Strommesskanälen im Bereich von 0 bis 20 mA. Mit einer hochauflösenden 16-Bit-Auflösung wandelt diese Industrieklemme die Werte der Stromschleifen in saubere Prozessdaten für den EtherCAT-Controller um. Dank ihrer leistungsfähigen Hochgeschwindigkeits-Hardware unterstützt sie Distributed Clocks (DC) mit einer Synchronisierungsgenauigkeit von unter 1 Mikrosekunde und eignet sich damit ideal für schnelle, zeitlich abgestimmte Schleifenmessungen in Automatisierungsarchitekturen mit mehreren Knoten.

Merkmale

• Vier unabhängige, differentielle Analogeingänge zur Minimierung von Erdschleifenstörungen.
• Präzise 16-Bit-Analog-Digital-Wandlung einschließlich Vorzeichendarstellung.
• Integrierte Hardware-Synchronisierung über EtherCAT Distributed Clocks (DC) mit einer Synchronisierungsabweichung von weniger als 1 Mikrosekunde.
• Integrierter 5-kHz-Hardware-Eingangsfilter zur Unterdrückung hochfrequenter mechanischer und elektromagnetischer Störungen.
• Robuste galvanische Trennung von 500 V (RMS) zwischen der internen E-Bus-Steuerlogik und den Feldsignalen.
• Kompakte Gehäusebreite von 12 mm zur Maximierung der Packungsdichte in Standardschaltschränken.

Anwendungen

• Netzwerke zur industriellen Prozesssteuerung zur Überwachung standardmäßiger 0- bis-20-mA-Stromschleifen.
• Verteilte Datenerfassungssysteme mit Synchronisierung im Mikrosekundenbereich.
• Rückkopplungssysteme in Montage, Verpackung und Hochgeschwindigkeits-Materialtransport.
• Installationen zur Überwachung von Leistung und Strom in Unterverteilungen.

Technische Daten

Anschlüsse und Schnittstellen

Erkenntnisse aus der Praxis

Alternative Modelle und Kompatibilität

Die EL3114 kann ältere EL311x-Modelle direkt ersetzen, sofern die Zuordnungen in der Prozesssoftware überprüft werden. Bei der Umstellung von Klemmen ohne Gleichstrommessung auf die EL3114 sollte sichergestellt werden, dass die Distributed-Clock-Synchronisierung in der aktiven TwinCAT-Konfiguration aktiviert ist, um eine Drift der Zeitbasis zu verhindern. Die Variante ES3114 auswählen, wenn steckbare Klemmenanschlussmodule für den Austausch vor Ort bevorzugt werden.

Anwendungsfallen und technische Hinweise

Der interne Differenzeingang basiert auf Standardoperationsverstärkern mit einer absoluten maximalen Gleichtaktspannung von 10 V. Eine Überschreitung dieses Grenzwerts zwischen den Kanälen führt zu einer starken Messbegrenzung und Nichtlinearitäten. Da diese Klemme außerdem kontinuierlich 130 mA über die interne E-Bus-Verbindung bezieht, müssen Systemintegratoren das gesamte Stromabgabeprofil des vorgeschalteten Buskopplers (z. B. eines EK1100) überprüfen und Zwischenversorgungsklemmen (EK1110 / EL9400) einsetzen, wenn das kumulierte E-Bus-Budget überschritten wird.

Tipps zur Inbetriebnahme und Verdrahtung

Zum Schutz empfindlicher Signalübertragungen mit niedriger Amplitude Stromschleifen immer mit geschirmten Twisted-Pair-Kabeln verlegen. Den Schirm am Schrankeintritt oder am Klemmenhalter erden. Filterparameter (z. B. das IIR-/FIR-Tiefpassverhalten) lassen sich in der TwinCAT-Software über die CoE-Parameterobjekte (CAN over EtherCAT) 0x80n0 vollständig anpassen, sodass der 5-kHz-Hardwarefilter zur Isolierung mechanischer Vibrationsmuster fein abgestimmt werden kann.

Installationsrichtlinien