Beschreibung
Für dezentrale Industrieumgebungen entwickelt, in denen unterschiedliche Signale integriert werden müssen, bietet das Beckhoff EP8309-1022 hochdichte digitale, analoge und PWM-Schnittstellen direkt auf Maschinenebene. Diese multifunktionale EtherCAT-Box vereint mehrere E/A-Typen in einem einzigen kompakten Feldmodul und macht lokale Schaltschränke überflüssig. Mit einer integrierten EtherCAT-Schnittstelle übernimmt sie die bidirektionale Kommunikation, schnelle digitale E/A, präzise Analogverarbeitung und Pulsweitenmodulation in anspruchsvollen Betriebsumgebungen. Das Gerät verfügt über standardmäßige M8- und M12-Industrieanschlüsse, bietet robusten IP67-Schutz und ist hochgradig unempfindlich gegenüber elektrischen Störungen.
Merkmale
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Multifunktionale E/A-Konfiguration: Integriert digitale Ein-/Ausgänge, Analogeingänge, einen Analogausgang und einen dedizierten PWMi-Kanal in einem Gerät.
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Direkte Integration in die Feldebene: Die Schutzart IP65/66/67 ermöglicht die Montage direkt an Maschinen ohne Schaltschrank und reduziert den Verkabelungsaufwand im Feld.
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Konfigurierbare Digitalkanäle: 8 digitale Anschlüsse können unabhängig voneinander als Ein- oder Ausgänge parametriert werden.
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Flexible Analogschnittstelle: Zwei analoge 12-Bit-Eingänge und ein analoger 12-Bit-Ausgang unterstützen standardmäßige 0/4- bis 20-mA-Stromschleifen.
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PWMi-Ausgang mit hoher Geschwindigkeit: Ein einzelner Kanal unterstützt bis zu 1,2 A bei Frequenzen bis zu 30 kHz zur Ansteuerung von Proportionalventilen.
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Robuste elektrische Isolierung: Eine Isolationsbarriere von 500 V schützt die interne Steuerelektronik vor externen transienten Störungen.
Anwendungen
- Dezentrale Maschinen und Werkzeugfertigungslinien.
- Ansteuerung von Proportionalventilen und Steuerung hydraulischer Verteilerblöcke.
- Zentrale Erfassung entfernter Sensoren und Messgeräte in feuchten oder staubigen Verarbeitungsanlagen.
- Roboter-Endeffektoren und dynamische Montagezellen.
Technische Daten
| Spezifikationsparameter |
Wert / Definition |
| Hersteller |
Beckhoff |
| Modellnummer |
EP8309-1022 |
| Protokoll / Bussystem |
EtherCAT |
| Schnittstelle für Busanschluss |
2 x M8-Buchse, geschirmt, Schraubanschluss |
| Digitale Kanäle |
8 digitale Ein- oder Ausgänge (Kanäle 6 bis 13) |
| Eingangsfilterzeit |
3 ms |
| Grenzfrequenz |
2,5 kHz |
| Analogeingänge |
2 x unsymmetrisch, 12 Bit, 0/4 bis 20 mA (Kanäle 0 und 2) |
| Analogausgänge |
1 x unsymmetrisch, 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 Endwert) |
| Sensor-/Aktorversorgung |
Sensor von US (Steuerspannung), Aktor von UP (Hilfsspannung) |
| Elektrische Isolierung |
500 V |
| Schutzart |
IP65 / IP66 / IP67 (gemäß EN 60529) |
| Betriebstemperatur |
-25 bis +60 °C |
| Lagertemperatur |
-40 bis +85 °C |
| Gehäusematerial |
PA6-Polyamid |
| Modulabmessungen |
60 mm x 126 mm x 26,5 mm |
| Gerätegewicht |
ca. 250 g |
| Versandgewicht |
2,0 kg (verpackt) |
Erfahrungswerte aus der Entwicklung
Alternative Modelle und Kompatibilität
Der EP8309-1022 ersetzt separate IP67-Gehäuse für einzelne Funktionen, indem er analoge, digitale und PWM-Funktionen in einem Gerät vereint. Er erfordert ein aktuelles 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 wenn Sie von einzelnen EP1xxx- oder EP2xxx-Modulen umsteigen.
Anwendungsrisiken und technische Hinweise
Achten Sie bei Installationen mit mehreren Kanälen besonders auf die Gesamtstromaufnahme an den Versorgungsschienen US (Sensorversorgung) und UP (Aktorversorgung). Die internen Leiterbahnen können überhitzen oder Überstromfehler auslösen, wenn die Gesamtlast der angeschlossenen Sensoren und Aktoren die Auslegungsgrenzen der ankommenden M8-Stromkabel überschreitet. Prüfen Sie außerdem die Signalführung am PWMi-Ausgangskanal; hochfrequente Modulationen (bis zu 30 kHz) auf ungeschirmten Leitungen können Störungen in benachbarten 12-Bit-Analogeingangskanälen (0 und 2) verursachen.
Tipps zu Inbetriebnahme und Verdrahtung
Für einen stabilen Betrieb der Stromschleife müssen Erdschleifen-Offsets minimiert werden. Da die Analogeingänge massebezogen sind, müssen die Messumformer-Sensoren ein gemeinsames Bezugspotenzial mit der Signalmasse des EP8309-1022 haben. Verwenden Sie für die EtherCAT-Netzwerkverbindung ausschließlich vollständig geschirmte M8-Steckverbinder, um die Kommunikationsintegrität in Umgebungen mit starken Vibrationen und hohen EMV-Belastungen gemäß den Richtlinien der EN 61000-6-2 sicherzustellen.
Installationsrichtlinien
KRITISCHE WARNUNG
Stromschlaggefahr und Gefahr der Zerstörung von Geräten. Trennen Sie alle 24-V-DC-Stromquellen (sowohl die Steuerspannung US als auch die Hilfsspannung UP) und sichern Sie sie gegen Wiedereinschalten, bevor Sie mit der physischen Installation, dem Verbinden von Kabeln oder Änderungen an den Klemmen beginnen. Werden die Geräte nicht spannungsfrei geschaltet, kann dies zu schweren Schäden an elektronischen Bauteilen oder zu Kommunikationsausfällen im EtherCAT-Ring führen.
1
Mechanische Montage: Befestigen Sie das Polyamidgehäuse mit zwei 3,5-mm-Bohrungen für M3-Schrauben oder zwei 4,5-mm-Bohrungen für M4-Schrauben auf einer ebenen Fläche. Achten Sie darauf, das Gehäuse nicht durch zu hohes Anzugsmoment zu beschädigen.
2
EtherCAT-Portverkabelung: Schließen Sie die ankommenden und abgehenden EtherCAT-Kabel an die M8-Buchsen an. Verwenden Sie geschirmte Steckverbinder und ziehen Sie sie mit dem empfohlenen Drehmoment an, damit die IP67-Umgebungsabdichtung erhalten bleibt.
3
Feldsignalverdrahtung: Schließen Sie die digitalen und analogen Feldgeräte mit standardmäßigen M12-Schraubverbindungen an. Prüfen Sie die Pinbelegung der Stromschleifeneingänge an den Kanälen 0 und 2.
4
Spannungsversorgung initialisieren: Schließen Sie die 24-V-DC-Versorgungskabel an. Prüfen Sie, ob die LEDs aufleuchten und eine stabile Verbindung anzeigen, bevor Sie in Ihrer Steuerungssoftware die physische Knotenerkennung online ausführen.