Beschreibung
Zur Erzeugung hochpräziser analoger Signale direkt in dezentralen Umgebungen integriert die Beckhoff EPP4174-0002 EtherCAT-P-Box vier individuell parametrierbare analoge Ausgänge in einem robusten Gehäuse der Schutzart IP67. Dieses Modul macht schützende Schaltschränke überflüssig, da EtherCAT-Telemetrie sowie zwei 24-V-DC-Versorgungen (US für System- und Sensorversorgung sowie UP für Peripherie- und Aktorversorgung) über eine einzige P-kodierte M8-Kabelschnittstelle übertragen werden können. Für den anspruchsvollen Feldeinsatz konzipiert, kann jeder Kanal der EPP4174-0002 unabhängig zur Ausgabe standardisierter Steuersignale konfiguriert werden und gewährleistet so die direkte Kompatibilität mit einer Vielzahl von Feldaktoren, Positionierventilen und Drehzahlregelantrieben.
Wichtige Merkmale
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Flexible Signalkonfiguration: Jeder der 4 Kanäle kann individuell parametriert werden und unterstützt Spannungsschleifen von -10/+10 V oder Stromschleifen von 0/4...20 mA.
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EtherCAT-P-Verkabelungslösung: Verwendet standardisierte industrielle M8-Steckverbinder mit P-Kodierung, um Hochgeschwindigkeitskommunikation und Stromverteilung über eine einzige Verbindung zu kombinieren.
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Industrielle Robustheit: Gehäuse mit vollständiger Schutzart IP65, IP66 und IP67 für die direkte Maschinenmontage in Umgebungen mit Feuchtigkeit, Staub und Vibrationen.
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Hochauflösender DAC: Integrierter 16-Bit-Digital-Analog-Wandler mit einer äußerst schnellen Wandlungszeit von etwa 40 Mikrosekunden.
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Integrierte Aktorversorgung: Die Feldversorgung der Aktoren wird direkt über den Hilfsspannungskanal UP verteilt, wodurch die externe Verdrahtung vereinfacht wird.
Industrielle Anwendungen
- Dezentrale Positionierung von Regelventilen und Modulation pneumatischer Aktoren in Prozesslinien.
- Erzeugung von Drehzahl- und Drehmoment-Sollwerten für dezentrale Motorantriebe mit variabler Frequenz.
- Fernanbindung analoger Instrumente in rauen Fertigungs- und maritimen Umgebungen.
- Direkte Maschinenintegration für dezentrale Materialhandhabungs- und Verpackungssysteme.
Technische Spezifikationen
| Parameter |
Spezifikationswert |
| Hersteller |
Beckhoff Automation |
| Modellbezeichnung |
EPP4174-0002 |
| Schnittstellenprotokoll |
EtherCAT P |
| Anzahl der Kanäle |
4 analoge Ausgänge |
| Signalformate |
-10 bis +10 V | 0 bis 20 mA | 4 bis 20 mA (pro Kanal konfigurierbar) |
| Auflösung |
16 Bit |
| Wandlungszeit |
Ca. 40 Mikrosekunden |
| Last im Spannungsmodus |
> 5 kOhm |
| Last im Strommodus |
< 500 Ohm |
| Abweichung der Genauigkeit |
< 0,1 % (bezogen auf den Endwert des Messbereichs) |
| Nennversorgung |
24 V DC (-15 % / +20 %) |
| Stromaufnahme (US) |
Typ. 100 mA |
| Elektrische Isolation |
500 V RMS |
| Umgebungsgrenzwerte |
Betrieb: -25 bis +60 °C | Lagerung: -40 bis +85 °C |
| Schutzart |
IP65 / IP66 / IP67 (entspricht EN 60529) |
| Herstellungsland |
Deutschland |
| Versandgewicht (berechnet) |
0,50 kg (mit Schutzverpackung) |
| Verpackungsabmessungen (berechnet) |
150 x 50 x 40 mm |
Anschlüsse und Schnittstellen
| M12-Ausgangspin |
Funktion / Belegung |
| Pin 1 |
+24 V DC Aktorversorgung (UP) |
| Pin 2 |
Analogausgang + (Spannungs-/Stromsignal) |
| Pin 3 |
GND (UP) (Aktor-Referenz) |
| Pin 4 |
Analogausgang – (Signalmasse-Referenz) |
| Pin 5 |
Funktionserde (FE-Schirmanschluss) |
Erfahrungsbasierte technische Erkenntnisse
Alternative Modelle und Kompatibilität
Der EPP4174-0002 arbeitet ausschließlich in EtherCAT-P-Umgebungen. Er ist physisch mit einem P-codierten M8-Steckersystem codiert, um ein versehentliches Einstecken von Standard-EtherCAT-Kabeln zu verhindern. Wenn Sie herkömmliche Standard-EtherCAT-Segmente (EP-Serie) ersetzen oder daran anschließen, müssen Sie einen Zwischen-Hub oder -Koppler (z. B. EP9224 oder EK1300) einsetzen, um sicher umzuschalten und die kombinierten Stromversorgungsleitungen US und UP einzuspeisen.
Anwendungsfallen und technische Hinweise
Wenn lange Analogkabel in Umgebungen mit hoher elektromagnetischer Interferenz (EMI) angesteuert werden, stellen Sie sicher, dass die geschirmten M12-Steckverbinder über den FE-Pin mit Funktionserde verbunden sind. Verlegen Sie Analogkabel nicht neben Motorleitungen mit hoher Leistung. Wenn bei einem Stromschleifenkanal ein Leitungsunterbrechungszustand auftritt, sättigen sich die 16-Bit-DAC-Registerwerte in TwinCAT und zeigen einen Diagnosefehlercode an. Eine Fehlerbehandlung sollte daher standardmäßig innerhalb der SPS-Zyklusaufgaben implementiert werden.
Tipps zu Inbetriebnahme und Verdrahtung
Schließen Sie Ihre Konfiguration im TwinCAT-Systemmanager im Verzeichnis CoE (CANopen over EtherCAT) stets ab, bevor Sie aktive Lastanschlüsse mit Spannung versorgen. Wechseln Sie die Konfiguration nicht online von Strom auf Spannung, während ein aktiver Aktor angeschlossen ist, da Kurzschlüsse oder ein überhöhter Antriebsstrom auftreten können. Stellen Sie sicher, dass die Gesamtstromaufnahme aus der Hilfsspannung UP den Dauerstrom des Verteilungsblocks nicht überschreitet.
Installationsrichtlinien
WICHTIGER WARNHINWEIS:
Trennen und isolieren Sie alle Stromquellen (US und UP), bevor Sie die M8-EtherCAT-P- oder M12-Analogverkabelung anschließen oder trennen. Das Anschließen oder Trennen von Industriesteckverbindern unter Spannung in feuchten oder gefährlichen Umgebungen kann die internen elektrischen Isolationsgrenzen beeinträchtigen und möglicherweise Schäden an der integrierten D/A-Hardware verursachen.
1
Montieren Sie das Gerät EPP4174-0002 mithilfe der integrierten Befestigungsbohrungen direkt an flachen, vibrationsbeständigen Maschinenstrukturen oder Montagehalterungen.
2
Verbinden Sie die eingehenden EtherCAT-P-Leitungen mithilfe geschirmter, schraubbarer M8-Steckverbinder mit P-Codierung, und ziehen Sie diese mit dem vom OEM empfohlenen Drehmoment fest.
3
Konfigurieren Sie die Parameter des Analogausgangs (Strom-/Spannungsprofile) in der TwinCAT-Systemmanager-Software und stellen Sie sicher, dass die Signalbereiche den Anforderungen der nachgeschalteten Aktoren entsprechen.