Beschreibung
Die für hochgenaue Spannungsmessungen in automatisierten Steuerungstopologien entwickelte Beckhoff EL3602 ist eine zweikanalige Analogeingangsklemme für das EtherCAT-Protokoll. Dieses hochpräzise Modul verarbeitet differentielle Eingangssignale über mehrere benutzerkonfigurierbare Spannungsbereiche und stellt dem zentralen Steuerungssystem eine zuverlässige 24-Bit-Auflösung bereit. Für Anwendungen mit außergewöhnlicher Signaltreue optimiert, verfügt es über eine elektrische Isolierung und robuste integrierte Filter zur Beherrschung elektrischer Störungen in anspruchsvollen industriellen Umgebungen.
Merkmale
- Zwei unabhängige, differentielle Analogeingangskanäle.
- Parametrierbare Messbereiche: +/-10 V, +/-5 V, +/-2.5 V und +/-1.25 V.
- Außergewöhnliche 24-Bit-Auflösung (einschließlich Vorzeichen) zur präzisen Erfassung kleinster Spannungsänderungen.
- Extrem niedriger Messfehler von weniger als +/-0.01 Prozent bei 25 degC (bezogen auf den Endwert).
- Galvanische Trennung von 500 V zwischen dem internen E-Bus und den Eingangskanälen.
- Konfigurierbare Wandlungszeiten von 1 ms bis 400 ms (Standard: 20 ms).
Anwendungen
- Hochpräzise automatisierte Prüfstände und Kalibriersysteme.
- Prozessüberwachung in der Halbleiterfertigung und in Laborumgebungen.
- Spannungs- und Lastüberwachungsschleifen, die eine hochstabile differentielle Spannungsrückmeldung erfordern.
- Mehrachsige Bewegungssysteme mit Bedarf an analoger Rückmeldung für Mikropostionierung.
Technische Spezifikationen
| Spezifikationsparameter |
Wert |
| Hersteller |
Beckhoff |
| Modellserie |
EL3602 (EtherCAT-Klemmenserie) |
| Anzahl der Eingänge |
2 (differenziell) |
| Signalspannungsbereiche |
-10 bis +10 V, -5 bis +5 V, -2.5 bis +2.5 V, -1.25 bis +1.25 V |
| Auflösung |
24 Bit (einschließlich Vorzeichen) |
| Innenwiderstand |
Größer als 200 kOhm |
| Grenzfrequenz des Eingangsfilters |
3 kHz |
| Stromaufnahme des E-Bus |
Typischerweise 190 mA |
| Gleichtaktspannung (Ucm) |
Maximal 35 V |
| Übersprechdämpfung |
Größer als 60 dB |
| Elektrische Isolierung |
500 V (E-Bus-/Signalspannung) |
| Betriebstemperatur |
-25 bis +60 degC |
| Lagertemperatur |
-40 bis +85 degC |
| Relative Luftfeuchtigkeit |
95 Prozent, nicht kondensierend |
| Schutzart |
IP20 |
| Zulassungen & Kennzeichnungen |
CE, UL, ATEX (II 3 G Ex nA IIC T4 Gc) |
| Gehäuseabmessungen |
12 mm x 100 mm x 68 mm |
| Nettogewicht des Moduls |
60 g |
| Versandgewicht (berechnet) |
0,15 kg |
| Paketabmessungen (berechnet) |
120 mm x 80 mm x 25 mm |
| Herkunftsland |
Deutschland |
Anschlüsse und Schnittstellen
| Anschlusspunkt |
Signalzuordnung (Kanal 1) |
Anschlusspunkt |
Signalzuordnung (Kanal 2) |
| 1 |
Eingang + |
2 |
Eingang + |
| 5 |
Eingang - |
6 |
Eingang - |
| 3 |
Schirmung |
7 |
Schirmung |
| 4 |
Analogmasse (AGND) |
8 |
Analogmasse (AGND) |
Empirische Erkenntnisse aus dem Engineering
Alternative Modelle & Kompatibilität
Überprüfen Sie beim Ersetzen oder Integrieren des EL3602 die TwinCAT-Softwareversion und die aktiven EtherCAT-XML-Gerätebeschreibungsdateien (ESI). Der EL3602 unterstützt eine dynamische Konfiguration über CoE-Variablen (CAN over EtherCAT). Stellen Sie sicher, dass ältere Systeme, die für die kalibrierte Alternative EL3602-0010 ausgelegt sind, überprüft werden, da sich Skalierungs- und Kalibrierkoeffizienten im SPS-Programm unterscheiden. Bei Verwendung mehrerer EL-Serienmodule ist zu überprüfen, dass der gesamte E-Bus-Strombedarf die Grenzwerte des Kopplers oder der Versorgungsklemme nicht überschreitet; der EL3602 bezieht dauerhaft 190 mA aus dem E-Bus.
Anwendungsfehler und technische Hinweise
Die Gleichtaktspannung (Ucm) muss relativ zur internen E-Bus-Masse strikt unter 35 V gehalten werden, um Messfehler und mögliche Schäden zu vermeiden. Erdschleifen sind die häufigste Ursache für Drift bei 24-Bit-Anwendungen. Achten Sie bei der Messung potenzialfreier Spannungsquellen darauf, dass die AGND-Klemme mit einer sauberen, stabilen Systemreferenz verbunden ist, damit die Differenzeingänge nicht in die Sättigung driften. Lassen Sie den Schaltschrank nach dem Einschalten außerdem 15 Minuten thermisch stabilisieren, damit die interne Referenz ein Gleichgewicht erreicht und die Stabilität der 24-Bit-Auflösung gewährleistet ist.
Tipps zur Inbetriebnahme und Verdrahtung
Verwenden Sie für alle Analogsignale geschirmte Twisted-Pair-Kabel. Für optimale Hochfrequenzeigenschaften sollte der Schirm direkt an der Klemme (Klemme 3 oder 7) aufgelegt werden. In Umgebungen mit starken Störungen können Sie den TwinCAT-Systemmanager verwenden, um das 50-Hz- oder 60-Hz-Notch-Filter in den CoE-Registern des Moduls zu aktivieren. Dadurch werden elektrische Leitungsstörungen deutlich gedämpft und die äußerst geringe Messfehlerquote des Moduls bleibt erhalten.
Installationsrichtlinien
KRITISCHE WARNUNG
Trennen Sie vor dem Einsetzen oder Entfernen von Klemmen stets die Stromversorgung der gesamten EtherCAT-Station. Wird der E-Bus nicht spannungsfrei geschaltet, können die internen Kontaktstifte beschädigt werden oder Kommunikationsfehler im System auftreten.
1
Richten Sie die Klemme an der 35-mm-DIN-Schiene (gemäß EN 60715) aus und schieben Sie sie mithilfe der Doppelnut-und-Feder-Verbindung zum Verriegeln auf das angrenzende Modul.
2
Schieben Sie die Klemme nach vorne, bis der orangefarbene Verriegelungsschieber sicher über der Schiene einrastet.
3
Führen Sie zum Verdrahten der Anschlüsse einen Schlitzschraubendreher in die Öffnungen der federbetätigten Klemmen ein. Ein- oder mehrdrähtige Leiter (0,08 bis 2,5 mm2, AWG 28–14) müssen exakt 8 bis 9 mm abisoliert werden.
4
Prüfen Sie den Verbindungsstatus mithilfe der integrierten LEDs, bevor Sie die volle Systemlogikversorgung einschalten.