Beschreibung
Der für dezentrale Industrieumgebungen mit vielfältigen Signalintegrationsanforderungen entwickelte Beckhoff EP8309-1022 bietet eine hochdichte digitale, analoge und PWM-Schnittstelle direkt auf der Maschinenebene. Diese multifunktionale EtherCAT-Box bündelt mehrere I/O-Typen in einem einzigen kompakten Feldmodul und macht lokale Schaltschränke überflüssig. Ausgestattet mit einer integrierten EtherCAT-Schnittstelle ermöglicht sie bidirektionale Kommunikation, schnelle digitale I/O, präzise analoge Verarbeitung und eine pulsweitenmodulierte Ausgabe unter anspruchsvollen Betriebsbedingungen. Das Gerät verfügt über standardmäßige M8- und M12-Industrieanschlüsse und bietet einen robusten IP67-Schutz sowie eine hohe Störfestigkeit gegenüber elektrischen Interferenzen.
Merkmale
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Multifunktionale I/O-Konfiguration: Integriert digitale Ein-/Ausgänge, analoge Eingänge, einen analogen Ausgang und einen dedizierten PWMi-Kanal in einem Gerät.
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Direkte Feldintegration: Die Schutzart IP65/66/67 ermöglicht die direkte Montage an Maschinen ohne Schaltschrank und reduziert die erforderliche Feldverdrahtung.
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Konfigurierbare digitale Kanäle: 8 digitale Ports können unabhängig voneinander als Eingänge oder Ausgänge parametriert werden.
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Flexible analoge Schnittstelle: Zwei analoge 12-Bit-Eingänge und ein analoger 12-Bit-Ausgang unterstützen standardmäßige 0/4- bis 20-mA-Stromschleifen.
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Hochgeschwindigkeits-PWMi-Ausgang: Ein Kanal unterstützt bis zu 1,2 A bei Frequenzen von bis zu 30 kHz zur Ansteuerung von Proportionalventilen.
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Robuste elektrische Isolation: Die 500-V-Isolationsbarriere schützt die interne Steuerelektronik vor externen transienten Feldstörungen.
Anwendungen
- Dezentrale Maschinen- und Werkzeugfertigungslinien.
- Ansteuerung von Proportionalventilen und Steuerung hydraulischer Ventilblöcke.
- Anbindung entfernter Sensoren und Messgeräte in feuchten oder staubigen Verarbeitungsanlagen.
- Robotische End-of-Arm-Werkzeuge und dynamische Montagezellen.
Technische Daten
| Spezifikationsparameter |
Wert / Definition |
| Hersteller |
Beckhoff |
| Modellnummer |
EP8309-1022 |
| Protokoll / Bussystem |
EtherCAT |
| Schnittstelle für Busanschluss |
2 x M8-Buchse, geschirmt, Schraubausführung |
| Digitale Kanäle |
8 digitale Eingänge oder Ausgänge (Kanäle 6 bis 13) |
| Eingangsfilterzeit |
3 ms |
| Grenzfrequenz |
2,5 kHz |
| Analoge Eingänge |
2 x massebezogen, 12 Bit, 0/4 bis 20 mA (Kanäle 0 und 2) |
| Analoge Ausgänge |
1 x massebezogen, 12 Bit, 0/4 bis 20 mA (Kanal 15) |
| PWMi-Ausgänge |
1 x 1,2 A, max. 30 kHz (Kanal 14) |
| Nennbetriebsspannung |
24 V DC (-15 % / +20 %) |
| Messunsicherheit |
Eingang: < 0,3 %, Ausgang: < 0,1 % (bezogen auf den Messbereichsendwert) |
| Versorgung von Sensor / Aktor |
Sensor von US (Steuerspannung), Aktor von UP (Hilfsspannung) |
| Elektrische Isolation |
500 V |
| Schutzart |
IP65 / IP66 / IP67 (entspricht EN 60529) |
| Betriebstemperatur |
-25 bis +60 °C |
| Lagertemperatur |
-40 bis +85 °C |
| Gehäusematerial |
PA6-Polyamid |
| Abmessungen des Moduls |
60 mm x 126 mm x 26,5 mm |
| Gerätegewicht |
ca. 250 g |
| Versandgewicht |
2,0 kg (verpackt) |
Empirische technische Erkenntnisse
Alternative Modelle und Kompatibilität
Der EP8309-1022 ersetzt separate, jeweils auf eine Funktion spezialisierte IP67-Boxen, indem er analoge, digitale und PWM-Funktionen in einem Gehäuse vereint. Er erfordert ein modernes TwinCAT-Konfigurationsprofil. Stellen Sie sicher, dass die EtherCAT-XML-Gerätebeschreibung (ESI) für TwinCAT 2 (oder TwinCAT 3) aktualisiert ist, damit diese Multifunktionseinheit erkannt wird, insbesondere beim Umstieg von separaten EP1xxx- oder EP2xxx-Modulen.
Anwendungsfallen und technische Hinweise
Bei der Bereitstellung mehrerer Kanäle ist besonders auf die kombinierte Stromaufnahme der Schienen US (Sensoreinspeisung) und UP (Aktoreinspeisung) zu achten. Die internen Verteilungsleiterbahnen können überhitzen oder Überstromfehler auslösen, wenn die Gesamtlast der angeschlossenen Sensoren und Aktoren die Auslegungsgrenzen der eingehenden M8-Stromkabel überschreitet. Überprüfen Sie außerdem die Signalführung am PWMi-Ausgangskanal; eine Hochfrequenzmodulation (bis zu 30 kHz) auf ungeschirmten Leitungen kann Störungen in benachbarten 12-Bit-Analogeingangskanälen (0 und 2) verursachen.
Tipps für Inbetriebnahme und Verdrahtung
Für einen stabilen Stromschleifenbetrieb müssen Erdschleifenversätze minimiert werden. Da die Analogeingänge unsymmetrisch ausgeführt sind, müssen die Transmittersensoren dasselbe Bezugspotenzial wie die Signalerde des EP8309-1022 haben. Verwenden Sie für die EtherCAT-Netzwerkverbindung ausschließlich vollständig geschirmte M8-Steckverbinder, um die Kommunikationsintegrität in Umgebungen mit starken Vibrationen und hoher EMV-Belastung gemäß den Richtlinien der EN 61000-6-2 sicherzustellen.
Installationsrichtlinien
KRITISCHER WARNHINWEIS
Gefahr eines Stromschlags und der Zerstörung von Geräten. Trennen und verriegeln Sie alle 24-V-DC-Stromquellen (sowohl die Steuerspannung US als auch die Hilfsspannung UP), bevor Sie mit der physischen Installation, dem Verbinden von Kabeln oder Änderungen an den Klemmen beginnen. Wird die Stromversorgung nicht abgeschaltet, kann dies zu schweren Schäden an elektronischen Komponenten oder zu Kommunikationsausfällen im EtherCAT-Ring führen.
1
Mechanische Montage: Befestigen Sie das Polyamid-Gehäuse mit zwei 3,5-mm-Bohrungen für M3-Schrauben oder zwei 4,5-mm-Bohrungen für M4-Schrauben an einer ebenen Fläche. Achten Sie darauf, dass das Drehmoment das Gehäuse nicht beschädigt.
2
EtherCAT-Port-Verkabelung: Schließen Sie die eingehenden und ausgehenden EtherCAT-Kabel an die M8-Buchsen an. Verwenden Sie geschirmte Steckverbinder und ziehen Sie sie mit dem empfohlenen Drehmoment an, um die IP67-Umgebungsabdichtung aufrechtzuerhalten.
3
Verdrahtung der Feldsignale: Schließen Sie die digitalen und analogen Feldgeräte über standardmäßige M12-Schraubverbindungen an. Überprüfen Sie die Pinbelegung der Stromschleifeneingänge an den Kanälen 0 und 2.
4
Stromversorgungsinitialisierung: Schließen Sie die 24-V-DC-Versorgungskabel an. Vergewissern Sie sich, dass die LEDs aufleuchten und einen dauerhaft aktiven Linkstatus anzeigen, bevor Sie die Online-Erkennung physischer Knoten in Ihrer Steuerungssoftware ausführen.