Beschreibung
Die Verarbeitung kritischer Feldmessungen in anspruchsvollen Umgebungen wird mit dem Beckhoff EPP3174-0002 ermöglicht, das vier parametrierbare differentielle Analogeingänge in einem einzigen, kompakten IP67-Gehäuse integriert. Der Betrieb erfolgt direkt über EtherCAT P; dabei kombiniert das Modul Hochgeschwindigkeitskommunikation und die Stromversorgungsleitungen für Peripheriegeräte (US und UP) in einer einzigen, speziellen M8-Verbindung. Dadurch werden redundante Verkabelungen überflüssig und der gesamte Installationsaufwand reduziert.
Hauptmerkmale
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Kompatibilität mit mehreren Signalen: Unterstützt sowohl Spannungsschnittstellen (-10 V bis +10 V) als auch Stromschnittstellen (0 bis 20 mA, 4 bis 20 mA), pro Kanal über CoE konfigurierbar.
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EtherCAT-P-Technologie mit nur einem Kabel: Kombiniert EtherCAT-Kommunikation und Stromversorgung (US/UP) in einem M8-Steckverbindersystem.
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Hohe Auflösung: Arbeitet mit einer 16-Bit-Analog-Digital-Auflösung (einschließlich Vorzeichen) für hochpräzise Anwendungen.
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Robuste Konstruktion mit IP-Schutzart: Vollständig gekapseltes Gehäuse aus Zinkdruckguss, ausgelegt für industrielle Umgebungen mit IP65, IP66 und IP67.
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Erweiterte Diagnose: Integrierte Status-LEDs zeigen Betriebszustände, Netzwerkkommunikation und Fehlerzustände an.
Industrielle Anwendungen
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Dezentrale Feldsteuerung: Direkte Anbindung analoger Sensoren an Maschinen ohne Schaltschränke.
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Prozessautomatisierung: Präzise Durchfluss-, Druck- und Temperaturüberwachung in anspruchsvollen chemischen Anlagen oder Wasseraufbereitungsanlagen.
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Montage- und Handhabungssysteme: Mehrachsige Positioniersysteme, die verteilte analoge Rückkopplungsschleifen erfordern.
Technische Daten
| Hersteller |
Beckhoff Automation GmbH & Co. KG |
| Modell / SKU |
EPP3174-0002 |
| Eingänge |
4 differentielle Analogeingänge |
| Signaltyp |
-10 V bis +10 V, 0 bis 20 mA, 4 bis 20 mA (individuell parametrierbar) |
| Auflösung |
16 Bit (einschließlich Vorzeichen) |
| Wandlungszeit |
ca. 100 Mikrosekunden |
| Messunsicherheit |
< +-0.3 % (bezogen auf den Endwert) |
| Innenwiderstand |
> 200 kOhm (Spannung) | typ. 85 Ohm + Diodenspannung (Strom) |
| Gleichtaktspannung (UCM) |
max. 35 V |
| Grenze des Eingangsfilters |
5 kHz (konfigurierbar) |
| EtherCAT-Anschluss |
2 x M8-Buchse, geschirmt, Schraubausführung, P-codiert |
| Eingangsschnittstelle |
M12 x 1, 5-polig, A-codiert |
| Sensorversorgung |
Abgeleitet von UP (Lastversorgungsspannung) |
| Stromaufnahme (US) |
typ. 100 mA |
| Isolationsspannung |
500 V (elektrische Isolation) |
| Betriebstemperatur |
-25 bis +60 °C |
| Lagertemperatur |
-40 bis +85 °C |
| Schutzart |
IP65 / IP66 / IP67 (gemäß EN 60529) |
| Zulassungen |
CE, UL |
| Ursprungsland |
Deutschland |
| Versandgewicht (berechnet) |
0,35 kg |
Anschlüsse und Pinbelegung
| M12-Anschluss (Eingangskanäle) |
Pin-Nummer |
Signalzuordnung |
| Analogeingänge (Kanäle 1 bis 4) |
Pin 1 |
+24 V DC Sensorversorgung (UP) |
| Pin 2 |
Eingang + (differenziell positiv) |
| Pin 3 |
GND-Sensorversorgung |
| Pin 4 |
Eingang − (differenziell negativ) |
| Pin 5 |
Schirmung / Funktionserde |
Alternative Modelle und Kompatibilität
Der EPP3174-0002 arbeitet ausschließlich auf der physikalischen Schicht EtherCAT P. Trotz identischer interner Registerzuordnung ist er kein direkter physischer Ersatz für den Standard-EP3174-0002 (Standard-EtherCAT). Für die Integration in Standard-EtherCAT-Netzwerke ist ein physisches Medienübergangsmodul (z. B. Beckhoff EK1310 oder EP9224) erforderlich. Stellen Sie sicher, dass die exakt zu EPP3174-0002 passende XML-(ESI-)Beschreibungsdatei in den TwinCAT System Manager geladen wird, um einen Fehler beim Kommunikations-Handshake zu verhindern.
Typische Anwendungsfehler und technische Hinweise
Da das Gerät seine Energie direkt über die EtherCAT-P-M8-Stammleitung bezieht, müssen Systementwickler eine genaue Berechnung der Strombelastbarkeit durchführen. Der maximale Gesamtstrom für die US-Einspeisung (System- und Sensorversorgung) und die UP-Einspeisung (Lastspannung der Peripherie) darf pro Daisy-Chain-Pfad 3,0 A nicht überschreiten. Beim Kaskadieren mehrerer EPP-Geräte können lange physische Leitungslängen erhebliche Gleichspannungsabfälle verursachen, wodurch die Genauigkeit der 24-V-DC-Sensorausgänge an den M12-Schnittstellen beeinträchtigt werden kann.
Tipps für Inbetriebnahme und Verdrahtung
Um jeden Eingangskanal zwischen den Betriebsarten Spannung (-10/+10 V) und Strom (4...20 mA) umzuschalten, verwenden Sie die CoE-(CAN over EtherCAT)-Konfigurationsmatrix in TwinCAT. Ändern Sie den Index 0x8000 (Kanal 1) bis 0x8030 (Kanal 4), um den gewünschten Messbereich festzulegen. Verwenden Sie für besonders empfindliche Stromschleifen hochgeschirmte industrielle Twisted-Pair-Kabel und stellen Sie sicher, dass die M12-Metallüberwurfmutter fest angezogen ist, damit die durchgängige Schirmung über die Chassis-Masse gewährleistet ist.
Installationsrichtlinien
KRITISCHER WARNHINWEIS
Trennen Sie alle aktiven Stromversorgungen von der EtherCAT-P-Leitung (sowohl US- als auch UP-Leitungen), bevor Sie versuchen, die M8- und M12-Feldsteckverbinder ein- oder auszustecken. Das Herstellen oder Trennen von Verbindungen unter Last kann elektrische Lichtbögen verursachen, die zu dauerhaften Schäden an der empfindlichen internen Transceiverlogik und zur Zerstörung der physikalischen P-codierten Kontakte führen können.
1
Mechanische Montage: Befestigen Sie das Zinkdruckgussgehäuse mit zwei M4-Schrauben sicher an der Maschine oder Montageplatte. Überprüfen Sie einen niederohmigen Kontakt zwischen den Befestigungslaschen und dem Maschinenrahmen, um eine ordnungsgemäße Funktionserdung sicherzustellen.
2
Busverkabelung: Richten Sie das ankommende, P-codierte EtherCAT-P-M8-Kabel am IN-Port aus und schließen Sie es an. Verbinden Sie nachgeschaltete Knoten über den OUT-Port mit standardisierten, geschirmten M8-Kabeln. Ziehen Sie die Verschraubungen vollständig fest, um die IP67-Abdichtung sicherzustellen.
3
Sensorintegration: Verdrahten Sie die analogen Feldmessumformer mit den 5-poligen M12-Eingängen. Verwenden Sie standardmäßig Pin 5 für die Schirmanschlüsse. Verschließen Sie nicht verwendete Ports mit originalen M12-Dichtkappen, um die Schutzart aufrechtzuerhalten.
4
Netzwerkkonfiguration: Schalten Sie den Controller ein. Führen Sie im TwinCAT System Manager einen Online-Scan durch, suchen Sie den Knoten im EtherCAT-Master-Baum und überprüfen Sie den Zustandsübergang in den Modus „OP“ (Operational).