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Beckhoff EL4102 EtherCAT Terminal 2-Kanal Analog-Ausgangsmodul

Beckhoff EL4102 EtherCAT Terminal 2-Kanal Analog-Ausgangsmodul

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  • Hersteller: BECKHOFF

  • Produkt-Nr.: EL4102

  • Herkunftsland:Deutschland

  • Produkttyp: EtherCAT Analogausgangsmodule

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  • Gewicht: 2000g

  • Abmessungen: 12 mm x 100 mm x 68 mm

  • Versandhafen: Xiamen

  • Garantie: 12 Monate

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Der Beckhoff EL4102 erzeugt präzise analoge Steuersignale direkt aus dem Steuerungsnetzwerk. Es handelt sich um ein leistungsstarkes 2-Kanal-Analogausgangsmodul, das für die Integration in EtherCAT-basierte Industrieautomatisierungssysteme entwickelt wurde. Dieses Modul wandelt digitale Werte des Controllers in standardisierte 0 bis 10 V Spannungssignale mit einer hochauflösenden 16-Bit Digital-Analog-Wandlung um.

Hauptmerkmale

  • Doppelkanal-Ausgang: Zwei unabhängige, einseitige analoge Ausgänge, konfiguriert für 0 bis 10 VDC Betrieb.
  • Hohe Auflösung: 16-Bit Digital-Analog-Wandlung (inkl. Vorzeichen) gewährleistet präzise Spannungsregelung.
  • Verteilte Uhren (DC): Integrierte verteilte Uhrenfunktion mit einer Synchronisationsgenauigkeit von unter 1 Mikrosekunde.
  • Galvanische Trennung: Bietet 500 V elektrische Trennung zwischen der internen E-Bus-Schaltung und den Signalspannungsleitungen.
  • Parametrisierbarer Watchdog: Konfigurierbares Sicherheitsverhalten bei Kommunikationsunterbrechung.

Anwendungen

  • Drehzahlregelung von Frequenzumrichtern (VFDs) und Servosteuerungen über analoge Eingänge.
  • Positionierung von Proportionalventilen, Aktuatoren und Dämpfern in Prozessregelkreisen.
  • Anbindung an analoge Messgeräte, Signalaufbereiter und Prüfstandssysteme.
  • Integration in Hochgeschwindigkeitsverpackungs-, Montage- und Materialhandhabungsmaschinen.

Technische Daten

Parameter Spezifikation
Hersteller Beckhoff Automation
Modellnummer EL4102
Anzahl der Ausgänge 2
Signalspannungsbereich 0 bis 10 V
Auflösung 16 Bit (inkl. Vorzeichen)
Ausgangsrate Max. 15 ksps
Ausgangsfehler < 0,1 % (bezogen auf Endwert)
Lastimpedanz > 5 kOhm (kurzschlussfest)
Stromaufnahme (E-Bus) Typ. 210 mA
Elektrische Trennung 500 V (E-Bus / Signalspannung)
Verteilte Uhren Ja, Präzision < 1 Mikrosekunde
Anschlusstechnik 2-Draht, einseitig
Betriebstemperatur -25 bis +60 °C
Lagertemperatur -40 bis +85 °C
Relative Luftfeuchtigkeit 95 %, nicht kondensierend
Schutzart IP20
Ex-Kennzeichnung II 3 G Ex nA IIC T4 Gc
Abmessungen (B x H x T) 12 mm x 100 mm x 68 mm
Nettogewicht Ca. 60 g
Versandgewicht (berechnet) 2,0 kg

Anschlüsse und Schnittstellen

Anschlussstelle Signalname Beschreibung
1 Ausgang 1 Analoger Ausgang 1 (+)
2 0 V Analogmasse (Ausgang 1 Referenz)
3 Schirm Schirmanschluss (Ausgang 1)
5 Ausgang 2 Analoger Ausgang 2 (+)
6 0 V Analogmasse (Ausgang 2 Referenz)
7 Schirm Schirmanschluss (Ausgang 2)

Empirische technische Erkenntnisse

Alternative Modelle & Kompatibilität

Der EL4102 verfügt über Standard-Spannklemmenanschlüsse. Für Anwendungen, die steckbare Kabelbäume zur schnellen Feldersatzmontage erfordern, ist der ES4102 Anschluss die direkte Alternative, der steckbare Anschlussblöcke verwendet und dabei identische elektrische und Firmware-Parameter beibehält.

Anwendungsfallen & technische Hinweise

Die analogen Ausgänge sind einseitig und teilen sich eine gemeinsame interne Masse als Bezug. Stellen Sie sicher, dass angeschlossene Feldgeräte (wie Frequenzumrichter oder Aktoren) keine Masseschleifen verursachen, die Offsetfehler oder Schäden am Anschluss verursachen könnten. Der Lastwiderstand muss strikt größer als 5 kOhm sein; das Ansteuern von Lasten mit niedrigerem Widerstand löst den internen Kurzschlussschutz aus und führt dazu, dass die Ausgangsspannung unter den Sollwert fällt.

Inbetriebnahme- & Verkabelungstipps

Konfigurieren Sie beim Einrichten des Moduls in TwinCAT 2 oder TwinCAT 3 stets den Watchdog-Parameter, um einen sicheren Ausgangszustand (z. B. Zwang auf 0 V oder Halten des letzten Werts) bei einem EtherCAT-Kommunikationsausfall zu definieren. Um elektromagnetische Störungen (EMI) am hochauflösenden 16-Bit-Signal zu minimieren, verwenden Sie geschirmte verdrillte Adernpaare (STP) und schließen Sie die Abschirmung direkt an die dafür vorgesehenen Schirmanschlüsse (Punkte 3 und 7) am Anschlussblock an.

Installationsrichtlinien

KRITISCHE WARNUNG

Schalten Sie das gesamte System, einschließlich der E-Bus-Stromversorgung und aller Feldstromkontakte, vor der Montage, Verkabelung oder Demontage des Anschlusses spannungsfrei. Das Nicht-Isolieren der Stromversorgung kann zu dauerhaften Hardwareschäden am EtherCAT-Buskoppler oder benachbarten I/O-Anschlüssen führen.

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Montieren Sie den Anschluss auf einer standardmäßigen 35 mm DIN-Schiene (nach EN 60715), indem Sie den integrierten Verriegelungsmechanismus ausrichten und ihn so weit einschieben, bis der Doppelschlitz- und Schlüsselschloss sicher mit dem benachbarten Anschluss verriegelt.

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Entfernen Sie die Isolierung des Signaldrahts auf eine Länge von 8 bis 9 mm. Führen Sie einen Flachschraubendreher in den federbetätigten Schlitz ein, um die Klemme zu öffnen, führen Sie den Leiter (Massiv- oder Litzenleiter mit Aderendhülse, AWG 28 bis 14) ein und lassen Sie den Schraubendreher los, um den Draht zu sichern.

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Schalten Sie die Stromversorgung des E-Busses ein und überprüfen Sie die Status-LEDs an der Frontplatte. Die Run-LED sollte grün leuchten, was auf eine aktive EtherCAT-Kommunikation und eine ordnungsgemäße Synchronisation mit dem Master-Controller hinweist.

Wie hoch ist der minimale Lastwiderstand, den die Ausgänge des EL4102 unterstützen?

Der minimale Lastwiderstand für jeden analogen Ausgangskanal beträgt 5 kOhm. Die Ausgänge sind kurzschlussfest, aber das Anschließen einer Last unterhalb dieses Schwellenwerts führt zu Spannungseinbrüchen und Messfehlern.

Benötigt der EL4102 eine externe 24 VDC-Versorgung für den Betrieb?

Nein, der EL4102 wird vollständig über den internen E-Bus des EtherCAT-Klemmenstreifens mit Strom versorgt und zieht typischerweise einen Strom von 210 mA. Es werden keine externen Stromkontakte verwendet.

Wie gehe ich mit der Abschirmung der analogen Ausgangssignale bei diesem Modul um?

Verwenden Sie geschirmte verdrillte Leitungen für die 0 bis 10 V Signale. Schließen Sie die Kabelschirme direkt an die Klemmpunkte 3 (für Kanal 1) und 7 (für Kanal 2) am Klemmenblock an, um elektromagnetische Störungen zu minimieren.

Was ist der Unterschied zwischen dem EL4102 und dem ES4102?

Der EL4102 verwendet Standard-Klemmanschlüsse mit dauerhafter Zugfeder, während der ES4102 steckbare Anschlussklemmen für eine schnellere Modulwechsel in wartungsintensiven Umgebungen bietet.

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TECHNICAL SPECIFICATIONS

Country of origin
Deutschland

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