Beschreibung
Die direkte Verarbeitung von bis zu vier Thermoelementsensoren in rauen Industrieumgebungen ermöglicht die Beckhoff ER3314-0002, eine EtherCAT-Box mit Schutzart IP67 für die dezentrale Temperaturerfassung. Das platzsparende Modul arbeitet direkt im Feld und wandelt thermoelektrische Spannungen verschiedener Sensortypen (J, K, L, B, E, N, R, S, T und U) in hochauflösende Temperaturwerte um. Diese werden direkt an die Steuerung übertragen, ohne dass ein lokaler Schaltschrank erforderlich ist. Systemintegratoren profitieren von der nativen TwinCAT-Kompatibilität, konfigurierbaren Eingangsfiltern und einer robusten elektrischen Isolation. So wird auch unter starken elektromagnetischen und Umwelteinflüssen eine präzise Temperaturprofilierung gewährleistet.
Merkmale
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Unterstützung mehrerer Sensoren: Integrierte Kompatibilität mit zehn verschiedenen Thermoelementklassifizierungen und direkter Millivolt-Spannungsmessung (mV).
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Dezentrales IP67-Gehäuse: Vollständig vergossenes Zinkdruckgussgehäuse bietet extremen Schutz vor Feuchtigkeit, Staub und mechanischer Einwirkung.
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M12-Anschlusstechnik: Sichere 2-Draht-Thermoelementanschlüsse über standardisierte M12-Schraubsteckverbinder für den Einsatz in Umgebungen mit starken Vibrationen.
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Erweiterte Diagnosefunktionen: Integrierte Erkennung von Leitungsunterbrechungen und Sensorausfällen, die direkt über das EtherCAT-Prozessdatenabbild gemeldet werden.
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Konfigurierbare Filterung: Fünf softwarekonfigurierbare Eingangsfiltervarianten zur Unterdrückung hochfrequenter elektrischer Störungen und Leitungsinterferenzen.
Anwendungen
- Dezentrale Temperaturmessung an Kunststoffspritzguss- und Extrusionsmaschinen.
- Temperaturüberwachung mehrerer Zonen in Industrieglas-, Keramik- und Metallurgieöfen.
- Umweltprüfungen im Feld und Überwachung von Klimakammern.
- Messung von Abgas- und Kühlsystemen auf Prüfständen für schwere Motoren.
Technische Daten
| Parameter |
Spezifikation |
| Hersteller |
Beckhoff Automation GmbH & Co. KG |
| Modell-/Teilenummer |
ER3314-0002 |
| Anzahl der Eingänge |
4 Kanäle |
| Unterstützte Sensortypen |
Typen J, K, L, B, E, N, R, S, T, U (Standard: Typ K), mV-Messung |
| Messbereich |
Sensorabhängig (Typ K: -100 bis +1370 °C) |
| Auflösung |
0,1 °C pro Digit |
| Messfehler |
Weniger als +/-0,3 % des Endwerts (Typ K) |
| Wandlungszeit |
2,5 s bis 20 ms (konfigurierbar; Standard: ~250 ms) |
| Busschnittstelle |
2 x M8-Buchse, geschirmt, Schraubanschluss (EtherCAT) |
| Nennversorgungsspannung |
24 V DC (-15% / +20%) |
| Stromaufnahme über US |
120 mA |
| Elektrische Isolation |
500 V RMS |
| Schutzart |
IP65 / IP66 / IP67 (entspricht EN 60529) |
| Betriebs-/Lagertemperatur |
-25 bis +60 °C / -40 bis +85 °C |
| Zulassungen |
CE, UL |
| Herkunftsland |
Deutschland |
| Nettogewicht |
0,265 kg |
| Versandgewicht (berechnet) |
2,0 kg (mit schützender Handelsverpackung) |
Anschlüsse und Schnittstellen
| Stecker-Pin / Klemme |
Funktion / Anschlussbelegung |
| M12-Buchsen (Kanäle 1 bis 4) |
Thermoelementanschluss (2-Draht-Eingang: TC+ und TC-) |
| M8-Stecker (Einspeisung) |
Spannungsversorgung IN (24-V-DC-Steuerspannung US / Sensorversorgung UP) |
| M8-Buchse (nachgeschaltet) |
Spannungsversorgung OUT (Durchschleifen der Spannungsversorgung zu nachgeschalteten EtherCAT-Boxen) |
| M8-Buchsen (EtherCAT-Verbindung) |
EtherCAT IN / EtherCAT OUT (100-Mbit/s-Kommunikationsleitungen) |
Alternative Modelle und Kompatibilität
Das ER3314-0002 verfügt über ein Zinkdruckgussgehäuse, das im Vergleich zur Variante EP3314-0002 mit Kunststoffgehäuse einen besseren mechanischen Schutz bietet. Funktional und programmtechnisch sind beide jedoch identisch. Für Anwendungen mit höherer Kanaldichte in einem Schaltschrank statt einer Feldmontage können Standard-EtherCAT-Klemmen wie die EL3314 in einem E-Bus-Segment eingesetzt werden. Beide Systeme verwenden dasselbe Prozessabbild und ermöglichen so eine nahtlose Codeübertragung und die direkte Wiederverwendung von Parametern in TwinCAT-SPS-Konfigurationen.
Anwendungsfallen und technische Hinweise
Aufgrund der hohen Wärmekapazität des Zinkdruckgussgehäuses können plötzliche Änderungen der Umgebungstemperatur in der Nähe des Moduls vorübergehende lokale Temperaturgradienten an der Kaltstelle verursachen. Um Messfehler bei schnellen Schwankungen der Umgebungstemperatur zu vermeiden, die Box nicht direkt neben Wärmequellen oder in Bereichen mit starken Luftströmungen montieren. Ungeschirmte Thermoelementleitungen sind sehr anfällig für elektromagnetische Einkopplungen. Daher stets ausreichend Abstand zu Hochspannungskabeln für Frequenzumrichter (VFD) einhalten und nach Möglichkeit geschirmte Thermoelementkabel verwenden.
Hinweise zur Inbetriebnahme und Verdrahtung
Beim Konfigurieren des Moduls im TwinCAT System Manager das Online-Verzeichnis CoE (CAN over EtherCAT) aufrufen (insbesondere Index 0x80n0), um die passende Thermoelement-Kennlinie für den verwendeten Sensor auszuwählen. Standardmäßig ist das Modul für Thermoelemente des Typs K konfiguriert. Sicherstellen, dass der Schirm des Thermoelementkabels korrekt am Gehäuse des M12-Steckverbinders angeschlossen ist, damit eine durchgängige Verbindung zur lokalen Erdung besteht und Gleichtaktstörungen an den mV-Eingängen mit niedrigem Signalpegel minimiert werden.
Installationshinweise
WICHTIGER WARNHINWEIS
Sicherstellen, dass alle Stromversorgungen (US und UP) vollständig spannungsfrei sind, bevor das Gerät montiert, geerdet oder an Signalleitungen angeschlossen wird. Werden spannungsführende Leitungen nicht abgeschaltet, kann dies zum dauerhaften Ausfall des Transceivers oder zur Beschädigung der empfindlichen Analogwandlerschaltung an den Thermoelement-Eingangskanälen führen.
1
Die EtherCAT Box mit zwei M3-Schrauben durch die vorgebohrten integrierten Befestigungslöcher sicher auf einer ebenen, vibrationsbeständigen Oberfläche montieren.
2
Den lokalen Funktionserdungsleiter mit der Erdungsklemme am Modulgehäuse verbinden, um eine einwandfreie Schirmwirkung sicherzustellen.
3
Geschirmte M8-EtherCAT-Kommunikationskabel und M12-Thermoelement-Sensoren anschließen. Alle Steckverbinder mit dem vorgegebenen Anzugsdrehmoment festziehen, damit die Schutzart IP67 erhalten bleibt.