Beschreibung
Der Beckhoff ELX1054 wurde für die eigensichere Signalerfassung in explosionsgefährdeten Bereichen entwickelt und ermöglicht den direkten Anschluss von bis zu vier NAMUR-Feldsensoren in Zone 0 oder Zone 20. Dieses kompakte EtherCAT-Klemmensystem vereint eine hochdichte elektrische Trennung mit umfassenden Diagnosefunktionen und ermöglicht Prozessautomatisierungsanlagen die Übertragung von Feldsignalen an die Leitebene ohne zusätzliche externe Barrieren. Durch die Kombination aus eigensicheren Eingängen und EtherCAT-Kommunikation in einem einzigen 12-mm-Gehäuse wird der Platzbedarf auf der DIN-Schiene minimiert und die Planung von Ex-Schutzstromkreisen vereinfacht.
Merkmale
-
Integration in explosionsgefährdete Bereiche: Direkter Anschluss von Ex-i-Feldgeräten aus den Zonen 0/20 und 1/21 an das EtherCAT-Netzwerk.
-
Normenkonformität: Vollständig konform mit den NAMUR-Spezifikationen gemäß IEC 60947-5-6 zur zuverlässigen Überwachung des Sensorstatus.
-
Integrierte Diagnose: Kontinuierliche Überwachung der Feldstromkreise auf Kabelbrüche (Strom unter 200 uA) und Kurzschlüsse (Strom über 6,3 mA).
-
Kompakte Bauform: Standard-Klemmengehäuse mit 12 mm Breite und vier unabhängigen eigensicheren Eingangskanälen.
-
Hochgeschwindigkeitskommunikation: Integriert sich direkt in das standardmäßige Beckhoff-EtherCAT-Bussystem.
Anwendungen
- Chemische und petrochemische Anlagen, die eine Ex-ia-Klassifizierung erfordern.
- Öl- und Gasspeicher, Pipelines und Übergabestationen.
- Pharmazeutische Produktionsanlagen zur Verarbeitung flüchtiger organischer Verbindungen.
- Getreidesilos, Mühlenanlagen und explosionsgefährdete Bereiche mit brennbarem Staub (Zone 20/21).
Technische Daten
| Parameter |
Spezifikation |
| Hersteller |
Beckhoff |
| Modell |
ELX1054 |
| Technologie |
Digitaleingang (eigensicher, Ex i) |
| Spezifikationsnorm |
NAMUR (IEC 60947-5-6) |
| Anzahl der Eingänge |
4 |
| Anschlussart |
2-adrig |
| Leerlaufspannung |
typ. 8,2 V DC |
| Signalstrom „0“ |
<= 1,2 mA |
| Signalstrom „1“ |
>= 2,1 mA |
| Schalthysterese |
typ. 200 uA |
| Kurzschlussstrom |
typ. 7 mA |
| Fehlererkennungsgrenzen |
I <= 200 uA (Kabelbruch), I >= 6,3 mA (Kurzschluss) |
| Max. Schaltfrequenz |
typ. 5 kHz (Tastverhältnis 50 %) |
| Stromaufnahme E-Bus |
typ. 70 mA |
| Stromaufnahme Powerkontakte |
typ. 15 mA + Last |
| Versorgungsspannung Elektronik |
24 V DC (über Powerkontakte vom ELX9560-Netzteil) |
| Betriebstemperatur |
-25 bis +60 °C |
| Lagertemperatur |
-40 bis +85 °C |
| Relative Luftfeuchtigkeit |
95 %, nicht kondensierend |
| Vibrations-/Stoßfestigkeit |
Entspricht EN 60068-2-6 / EN 60068-2-27 |
| EMV-Störfestigkeit/-aussendung |
Entspricht EN 61000-6-2 / EN 61000-6-4 |
| Material |
Polycarbonat |
| Abmessungen (B x H x T) |
12 mm x 100 mm x 68 mm |
| Versandgewicht (berechnet) |
0,15 kg (Nettogewicht: 55 g) |
| Paketabmessungen (berechnet) |
150 mm x 120 mm x 40 mm |
| Ex-Kennzeichnungen |
ATEX: II 3(1)G Ex ec [ia Ga] IIC T4 Gc, II (1)D [Ex ia Da] IIIC, I (M1) [Ex ia Ma] I
IECEx: Ex ec [ia Ga] IIC T4 Gc, [Ex ia Da] IIIC, [Ex ia Ma] I
cFMus: AIS Klasse I, II, III, Div. 1, Gruppen A–G; Klasse I, Div. 2, Gruppen A–D; Klasse I, Zone 2, AEx ec [ia Ga] IIC T4 Gc
|
Anschlüsse und Schnittstellen
| Klemmenanschluss |
Signalzuordnung |
| Eingang 1 (Ex i) |
Klemme 1 (+), Klemme 5 (-) |
| Eingang 2 (Ex i) |
Klemme 2 (+), Klemme 6 (-) |
| Eingang 3 (Ex i) |
Klemme 3 (+), Klemme 7 (-) |
| Eingang 4 (Ex i) |
Klemme 4 (+), Klemme 8 (-) |
Erfahrungsbasierte technische Erkenntnisse
Alternative Modelle und Kompatibilität
Die ELX1054 ist ausschließlich für Anwendungen vorgesehen, die eine eigensichere (Ex i) Signalverarbeitung erfordern. Für standardmäßige (nicht explosionsgefährdete) Anwendungen können stattdessen die Beckhoff EL1054 oder EL1004/EL1008 verwendet werden. Beachten Sie, dass die ELX-Serie über die spezielle ELX9560-Stromversorgungsklemme gespeist werden muss, um die Einhaltung der erforderlichen Sicherheitsbarrieren und Eigensicherheitsnormen zu gewährleisten. Das Mischen von Ex-i- und nicht Ex-i-Modulen im selben Segment ohne geeignete Trennbarrieren (z. B. die Distanzklemme ELX9012) ist strengstens verboten.
Anwendungsfallen und technische Hinweise
Stellen Sie bei der Auslegung Ihres Stromkreises stets sicher, dass die Berechnungen für die maximale Induktivität (Lo) und Kapazität (Co) mit den Ex-zertifizierten Werten Ihrer NAMUR-Sensoren übereinstimmen. Beim direkten Aneinanderreihen mehrerer Ex-i-Module mit hoher Packungsdichte kann es zu Wärmestau kommen. Halten Sie oberhalb und unterhalb der Klemmenleiste einen standardmäßigen Abstand von 50 mm ein, um die Konvektionskühlung zu ermöglichen. Wird die ELX9560 nicht über die Stromkontakte mit 24 V DC versorgt, treten Diagnosefehler im TwinCAT-System auf, die als standardmäßiger E-Bus-Stromversorgungsfehler oder als Unterspannung auf der Feldseite gemeldet werden.
Tipps zur Inbetriebnahme und Verdrahtung
Verwenden Sie für den Verdrahtungsanschluss Federklemmen mit standardmäßigen geschirmten 2-adrigen Twisted-Pair-Kabeln. Isolieren Sie die Leitungen exakt 8 bis 9 mm ab. Achten Sie darauf, die positiven und negativen Anschlüsse der NAMUR-Stromkreise nicht zu vertauschen, da dies falsche Kabelbruchalarme auslösen kann (Strom unter 200 uA). Verwenden Sie in TwinCAT 3 die standardmäßigen Prozessdatenobjekte (PDOs), um die Statusbits für Kabelbruch- und Kurzschlussdiagnosefehler pro Kanal zu überwachen und so eine schnelle Fehlerbehebung aus der Ferne zu ermöglichen.
Installationsrichtlinien
KRITISCHER WARNHINWEIS: Hochspannungsgefahr. Schalten Sie den gesamten Schaltschrank immer spannungsfrei, bevor Sie Klemmen der ELX-Serie einsetzen, entfernen oder verdrahten. Vergewissern Sie sich, dass eine vollständige galvanische Trennung vorliegt, und messen Sie vor dem Berühren der Klemmenkontakte die Restspannungen. Die missachtete Einhaltung örtlicher Ex-Sicherheitsvorschriften und der Installationsrichtlinien von Beckhoff kann elektrische Funken verursachen und dadurch zur Zerstörung der Klemme, zu Explosionen in explosionsgefährdeten Bereichen oder zu schweren Verletzungen führen.
1
Montieren Sie die ELX9560-Ex-Stromversorgungsklemme auf der 35-mm-DIN-Schiene, um sichere Stromkontakte herzustellen.
2
Schieben Sie die ELX1054-Klemme entlang der Führungsschiene in Position, sodass der seitliche Doppelschlitz und die codierte Verbindung sicher ineinandergreifen.
3
Drücken Sie mit einem normalen Schlitzschraubendreher den Federbetätigungsmechanismus herunter, führen Sie die abisolierten NAMUR-Sensorleitungen ein und lassen Sie ihn zum Verriegeln los.
4
Legen Sie die korrekten Trennabstände zwischen der Ex-i-Eigensicherheitsverdrahtung und standardmäßigen nicht eigensicheren Kabeln innerhalb des Schaltschrankkanals fest.