Beschreibung
Der Beckhoff EP3182-1002 EtherCAT-Box wurde für die direkte Montage an Maschinen ohne Schaltschrank entwickelt und ermöglicht eine hochpräzise dezentrale Datenerfassung. Dazu verarbeitet sie zwei parametrierbare Analogeingänge und bietet zwei integrierte digitale Ausgänge. Jeder Kanal lässt sich einzeln für -10/0 bis +10 V Spannung oder 0/4 bis 20 mA Strom konfigurieren und bietet eine hochauflösende Wandlungsgenauigkeit von 16 Bit. Das kompakte Gehäuse mit Schutzart IP67 bietet optimalen Schutz vor Feuchtigkeit, Staub und mechanischer Beanspruchung und eignet sich damit ideal für verteilte industrielle Automatisierungsarchitekturen.
Merkmale
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Multifunktionale Analogkanäle: 2 massebezogene Eingänge, jeweils für Spannungs- oder Stromsignale konfigurierbar.
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Digitale Ausgangskanäle: 2 digitale 24-V-DC-Ausgänge mit Kurzschlussschutz.
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Robuste Feldbusanbindung: Zwei geschirmte M8-Schraubsteckverbinder für die schnelle EtherCAT-Kommunikation.
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Hohe Auflösung: 16-Bit-Analog-Digital-Wandlung (einschließlich Vorzeichen) für präzise Regelkreise.
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Schutz für raue Umgebungen: Vollständig abgedichtet und mit den Schutzarten IP65, IP66 und IP67.
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Konfigurierbare Filter: Die Grenzfrequenz des Eingangsfilters von 5 kHz lässt sich per Software anpassen, um hochfrequente Leitungsstörungen zu unterdrücken.
Anwendungen
- Dezentrale Prozessüberwachung (Durchfluss-, Temperatur- und Druckmessumformer).
- Automobil-Montagelinien und robotergestützte Werkzeugspitzenverfolgung.
- Maschinennahe Instrumentierung in Materialtransport- und Fördersystemen.
- Windenergieanlagen und im Freien installierte hydraulische Steuerungen.
Technische Daten
| Parameter |
Spezifikationswert |
| Hersteller |
Beckhoff Automation GmbH & Co. KG |
| Modell-/Artikelnummer |
EP3182-1002 |
| Protokoll |
EtherCAT |
| Anschluss der Busschnittstelle |
2 x M8-Buchse, geschirmt, mit Schraubverschluss |
| Anzahl der Eingänge |
2 massebezogene Analogeingänge |
| Anzahl der Ausgänge |
2 digitale Ausgänge (24 V DC) |
| Signalbereiche |
-10 bis +10 V | 0 bis 20 mA | 4 bis 20 mA |
| Auflösung |
16 Bit (einschließlich Vorzeichen) |
| Messunsicherheit |
< ±0,3 % (bezogen auf den Endwert) |
| Wandlungszeit |
~ 100 us |
| Grenzfrequenz des Eingangsfilters |
5 kHz (konfigurierbar) |
| Max. digitaler Ausgangsstrom |
2 mA pro Kanal (kurzschlussfest) |
| Innenwiderstand |
> 200 kOhm (Spannung) | typ. 85 Ohm + Diodenspannung (Strom) |
| Stromaufnahme (aus Us) |
120 mA |
| Konfiguration der Spannungsversorgung |
1 x M8-Stecker, 4-polig (Einspeisung); 1 x M8-Buchse, 4-polig (Durchschleifung zum nächsten Gerät) |
| Elektrische Trennung |
Ja (Steuerspannung/Feldbus) |
| Schutzart |
IP65 / IP66 / IP67 (entspricht EN 60529) |
| Betriebstemperatur |
0 bis +55 °C |
| Lagertemperatur |
-25 bis +85 °C |
| Herkunftsland |
Deutschland |
| Versandgewicht (berechnet) |
2,0 kg (einschließlich äußerer Schutzverpackung) |
| Verpackungsabmessungen (berechnet) |
25,0 cm x 15,0 cm x 10,0 cm |
Anschlüsse und Schnittstellen
| Stecker / Pin |
Signalzuordnung |
Beschreibung |
| M12 (Eingang/Ausgang), Pin 1 |
+24 V DC Sensorversorgung (Us) |
Positive Hilfsenergieversorgung des Sensors |
| M12 (Ein-/Ausgang) Pin 2 |
Analogeingang + |
Positive Differenzsignalleitung (Spannung/Strom) |
| M12 (Ein-/Ausgang) Pin 3 |
GND (Us) |
Bezugspotenzial für Sensor und digitale gemeinsame Masse |
| M12 (Ein-/Ausgang) Pin 4 |
Digitalausgang |
Digitalsignal des aktiven Kanals (Senke/Quelle) |
| M12 (Ein-/Ausgang) Pin 5 |
Schirm / Masse |
Funktionaler Erdungskontakt für niederimpedante Schirmung |
Erkenntnisse aus der Praxis
Alternative Modelle und Kompatibilität
Der EP3182-1002 verfügt über eine kombinierte Zuordnungsstruktur für Analogeingänge und digitale Ausgänge mit geringer Leistung. Wenn Sie ältere Standardmodule des Typs EP3174 ersetzen, stellen Sie sicher, dass Ihre TwinCAT-Systemmanager-Konfigurationen an das spezifische 16-Bit-Prozessabbild des EP3182-1002 angepasst sind. Der aktualisierte Beckhoff-ESI-XML-Datei (EtherCAT Slave Information) muss erneut importiert werden, damit die Kanalparameter im TwinCAT-CoE-Verzeichnis (CoE Online) korrekt angezeigt werden.
Anwendungsfallen und technische Hinweise
Beachten Sie die maximale Gleichtaktspannung von 35 V (U_CM) zwischen den Analogeingängen und der internen Modulmasse. Bei Überschreitung wird der 16-Bit-Wandler in die Sättigung getrieben oder beschädigt. Wenn Ihre vor Ort montierten Messumformer über getrennte externe Stromkreise versorgt werden, prüfen Sie den korrekten Potenzialausgleich. Beachten Sie, dass die Digitalausgänge auf 2 mA begrenzt sind. Sie sind für Statusanzeigen oder hochohmige Logikeingänge ausgelegt, nicht für den direkten Anschluss von Relaisspulen.
Tipps zur Inbetriebnahme und Verdrahtung
Verwenden Sie für die Analog-Sensoren stets vollständig geschirmte M12-Kabel, um eine hohe Störfestigkeit gegenüber hochfrequenten Störungen zu gewährleisten. Erdschleifenströme lassen sich vermeiden, indem der Kabelschirm nur an einem Ende geerdet wird, vorzugsweise über das Gehäuse des M12-Steckverbinders mit dem geerdeten Metallgehäuse der EtherCAT-Box. Verwenden Sie das Live-Überwachungsfenster des TwinCAT System Managers, um vor dem Start automatisierter Maschinenabläufe zu überprüfen, ob die CoE-Registereinstellungen Ihrer physischen Eingangsverdrahtung (Spannungs- oder Strommodus) entsprechen.
Installationsrichtlinien
KRITISCHE WARNUNG: Stellen Sie sicher, dass alle Stromleitungen (Steuerspannung Us und Peripherielastspannung Up) vor der Montage, Verdrahtung oder dem Austausch der EtherCAT-Box physisch spannungsfrei geschaltet sind. Andernfalls können der interne Kommunikations-ASIC dauerhaft beschädigt oder die Feldbus-Ringtopologie beeinträchtigt werden.
1
Mechanische Montage: Befestigen Sie das Modul mit zwei M4-Schrauben direkt an der Maschine oder Montageplatte. Ziehen Sie die Befestigungsschrauben mit 1.2 Nm an, um eine stabile Erdung am Maschinengehäuse sicherzustellen.
2
Feldbuskabel anschließen: Schließen Sie die eingehenden und ausgehenden EtherCAT-M8-Kabel an. Ziehen Sie die Überwurfringe von Hand fest und anschließend mit einem geeigneten M8-Drehmomentschlüssel mit 0.4 Nm, um die Feuchtigkeitsabdichtung gemäß IP67 zu gewährleisten.
3
I/O- und Stromversorgungsverkabelung: Schließen Sie die M12-Analog-Sensoren und die M8-Stromverteilungskabel an. Ziehen Sie die M12-Steckverbinder mit 0.6 Nm und die M8-Stromversorgungssteckverbinder mit 0.4 Nm an. Nicht verwendete Buchsen müssen mit IP67-Schutzkappen verschlossen werden.