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 IP67-Gehäuse. Dieses Modul macht Schutzschaltschränke überflüssig, da sowohl EtherCAT-Telemetrie als auch zwei 24-V-DC-Versorgungen (US für System-/Sensorversorgung und UP für Peripherie-/Aktorversorgung) über eine einzige P-codierte M8-Kabelschnittstelle übertragen werden können. Für den anspruchsvollen Feldeinsatz konzipiert, kann jeder Kanal der EPP4174-0002 unabhängig konfiguriert werden, um standardmäßige Steuersignale auszugeben, und ist damit direkt mit einer Vielzahl von Feldaktoren, Positionierventilen und drehzahlvariablen Antrieben kompatibel.
Wichtige Merkmale
-
Flexible Signalkonfiguration: Jeder der 4 Kanäle kann individuell parametriert werden und unterstützt Spannungsschleifen von -10/+10 V oder Stromschleifen von 0/4...20 mA.
-
EtherCAT-P-Verkabelungslösung: Verwendet standardmäßige industrielle M8-Steckverbinder mit P-Codierung, um Hochgeschwindigkeitskommunikation und Stromversorgung über eine einzige Verbindung zu kombinieren.
-
Industrielle Robustheit: Gehäuse mit vollständiger Schutzart IP65, IP66 und IP67 für die direkte Maschinenmontage in Umgebungen mit Feuchtigkeit, Staub und Vibrationen.
-
Hochauflösender DAC: Integrierter 16-Bit-Digital-Analog-Wandler mit einer äußerst schnellen Wandlungszeit von etwa 40 Mikrosekunden.
-
Integrierte Aktorversorgung: Die Feldversorgung der Aktoren wird direkt über den Hilfsspannungskanal UP verteilt, wodurch die externe Verdrahtung vereinfacht wird.
Industrielle Anwendungen
- Dezentrale Positionierung von Steuerventilen und Modulation pneumatischer Aktoren in Prozesslinien.
- Erzeugung von Drehzahl- und Drehmoment-Sollwerten für dezentrale Frequenzumrichterantriebe.
- Anbindung entfernter analoger Messgeräte in rauen Fertigungs- und maritimen Umgebungen.
- Direkte Maschinenintegration für dezentrale Materialtransport- 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) |
| Nennversorgungsspannung |
24 V DC (-15 % / +20 %) |
| Stromaufnahme (US) |
Typ. 100 mA |
| Elektrische Isolierung |
500 V RMS |
| Umgebungsgrenzwerte |
Betrieb: -25 bis +60 Grad Celsius | Lagerung: -40 bis +85 Grad Celsius |
| Schutzart des Gehäuses |
IP65 / IP66 / IP67 (entspricht EN 60529) |
| Herkunftsland |
Deutschland |
| Versandgewicht (berechnet) |
0,50 kg (mit Schutzverpackung) |
| Verpackungsabmessungen (berechnet) |
150 x 50 x 40 mm |
Anschlüsse und Schnittstellen
| M12-Ausgangspin |
Funktion / Zuordnung |
| 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) |
Empirische technische Erkenntnisse
Alternative Modelle und Kompatibilität
Der EPP4174-0002 arbeitet ausschließlich in EtherCAT-P-Umgebungen. Das Gerät ist physisch mit einem P-kodierten M8-Steckersystem codiert, um ein versehentliches Einstecken herkömmlicher EtherCAT-Kabel zu verhindern. Wenn Sie herkömmliche EtherCAT-Segmente (EP-Serie) ersetzen oder daran anbinden, müssen Sie einen Zwischenhub oder -koppler (z. B. EP9224 oder EK1300) einsetzen, um die kombinierten Stromversorgungsleitungen US und UP sicher zu übertragen und einzuspeisen.
Anwendungsfallen und technische Hinweise
Bei der Ansteuerung langer Analogkabel in Umgebungen mit hoher elektromagnetischer Störbeeinflussung (EMI) müssen die geschirmten M12-Steckverbinder über den FE-Pin an Funktionserde angeschlossen werden. Verlegen Sie Analogleitungen nicht neben Hochleistungs-Motorleitungen. Wenn bei einem Stromschleifenkanal ein Leitungsunterbrechungsstatus auftritt, sättigen die 16-Bit-DAC-Registerwerte in TwinCAT und zeigen einen Diagnosefehlercode an. Stellen Sie sicher, dass Algorithmen zur Fehlerbehandlung standardmäßig in den SPS-Zyklusaufgaben implementiert sind.
Tipps zu Inbetriebnahme und Verdrahtung
Schließen Sie Ihre Konfiguration im TwinCAT System Manager im Verzeichnis CoE (CanOpen over EtherCAT) stets ab, bevor Sie aktive Lastanschlüsse herstellen. Wechseln Sie die Konfiguration bei angeschlossenem aktiven Aktor nicht online von Strom auf Spannung, da Kurzschlüsse oder ein zu hoher Antriebsstrom auftreten können. Stellen Sie sicher, dass die gesamte von der Hilfsspannung UP bezogene Stromaufnahme den Dauerstrom des Verteilungsblocks nicht überschreitet.
Installationsrichtlinien
KRITISCHE WARNUNG:
Trennen und isolieren Sie alle Stromquellen (US und UP), bevor Sie die M8-EtherCAT-P- oder M12-Analogverkabelung anschließen oder trennen. Das Stecken 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 Schraubpunkte direkt an flachen, vibrationsbeständigen Maschinenstrukturen oder Montagehalterungen.
2
Verbinden Sie die eingehenden EtherCAT-P-Leitungen über geschirmte, verschraubbare M8-Steckverbinder mit P-Kodierung und ziehen Sie diese mit dem empfohlenen Drehmoment des OEM fest.
3
Konfigurieren Sie die Parameter des Analogausgangs (Strom-/Spannungsprofile) in der TwinCAT System Manager-Software und stellen Sie sicher, dass die Signalbereiche den Anforderungen der nachgeschalteten Aktoren entsprechen.