Beschreibung
Der Beckhoff ER3314-0002, eine für die dezentrale Temperaturerfassung konzipierte EtherCAT Box mit Schutzart IP67, ermöglicht die direkte Verarbeitung von bis zu vier Thermoelementsensoren in rauen Industrieumgebungen. 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, die ohne lokalen Schaltschrank direkt an die Steuerung weitergeleitet werden. Systemintegratoren profitieren von nativer TwinCAT-Kompatibilität, konfigurierbaren Eingangsfiltern und einer robusten elektrischen Isolierung, die selbst bei starker elektromagnetischer und umweltbedingter Belastung eine präzise Temperaturprofilierung gewährleistet.
Merkmale
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Unterstützung mehrerer Sensoren: Integrierte Kompatibilität mit zehn verschiedenen Thermoelementklassifikationen und direkte Millivolt-Spannungsmessungen (mV).
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Dezentrales IP67-Gehäuse: Das vollständig vergossene Zinkdruckgussgehäuse bietet extremen Schutz vor Feuchtigkeit, Staub und mechanischen Einwirkungen.
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M12-Anschlusstechnik: Sichere 2-Leiter-Thermoelementanschlüsse über genormte M12-Schraubbuchsen für Anwendungen mit starken Vibrationen.
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Erweiterte Diagnose: Integrierte Erkennung von Leitungsunterbrechungen und Sensorausfällen, die direkt über das EtherCAT-Prozessdatenabbild gemeldet werden.
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Konfigurierbare Filterung: Fünf per Software konfigurierbare Eingangfiltervarianten zur Beseitigung hochfrequenter elektrischer Störungen und Leitungsinterferenzen.
Anwendungen
- Dezentrale Temperaturmessung an Kunststoffspritzgieß- und Extrusionsmaschinen.
- Mehrzonen-Temperaturüberwachung in industriellen Glas-, Keramik- und Metallurgieöfen.
- Umweltprüfungen auf Feldebene und Überwachung von Klimakammern.
- Messung von Abgasen und Kühlsystemen in Prüfständen für Hochleistungsmotoren.
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 Messbereichsendwerts (Typ K) |
| Wandlungszeit |
2,5 s bis hinunter zu 20 ms (konfigurierbar; Standard: ~250 ms) |
| Busschnittstelle |
2 x M8-Buchse, geschirmt, Schraubausführung (EtherCAT) |
| Nennversorgungsspannung |
24 V DC (-15 % / +20 %) |
| Stromaufnahme über US |
120 mA |
| Elektrische Isolierung |
500 V RMS |
| Schutzart |
IP65 / IP66 / IP67 (entspricht EN 60529) |
| Betriebs-/Lagertemperatur |
-25 bis +60 °C / -40 bis +85 °C |
| Zulassungen |
CE, UL |
| Herstellungsland |
Deutschland |
| Nettogewicht |
0,265 kg |
| Versandgewicht (berechnet) |
2,0 kg (mit schützender Handelsverpackung) |
Anschlüsse und Schnittstellen
| Stecker-Pin/Klemme |
Funktions-/Schaltungszuordnung |
| M12-Buchsen (Kanäle 1 bis 4) |
Thermoelementanschluss (2-Leiter-Eingang: TC+ und TC-) |
| M8-Stecker (Einspeisung) |
Stromversorgung IN (24-V-DC-Steuerspannung US / Sensorversorgung UP) |
| M8-Buchse (nachgeschaltet) |
Stromversorgung OUT (Durchschleifen der Stromversorgung zu nachgeschalteten EtherCAT Boxes) |
| M8-Buchsen (EtherCAT-Verbindung) |
EtherCAT IN / EtherCAT OUT (100-Mbit/s-Kommunikationsleitungen) |
Alternative Modelle und Kompatibilität
Die 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 anstelle der Feldmontage können Standard-EtherCAT-Klemmen wie die EL3314 innerhalb eines E-Bus-Segments eingesetzt werden. Beide Systeme bilden dasselbe Prozessabbild ab, wodurch eine nahtlose Codeübertragung und die direkte Wiederverwendung von Parametern in TwinCAT-SPS-Konfigurationen möglich sind.
Anwendungsfehler und technische Hinweise
Aufgrund der hohen thermischen Masse des Zinkdruckgussgehäuses können plötzliche Änderungen der Umgebungstemperatur in der Nähe des Moduls vorübergehende lokale Temperaturgradienten an der Kaltstelle verursachen. Um Messfehler bei schnellen Umgebungsschwankungen zu vermeiden, die Box nicht unmittelbar neben Wärmequellen oder in Bereichen mit starken Zugluftströmungen montieren. Ungeschirmte Thermoelementleitungen sind sehr anfällig für elektromagnetische Einkopplung. Daher stets für ausreichende Trennung von Kabeln frequenzgeregelter Hochspannungsantriebe (VFD) sorgen und nach Möglichkeit geschirmte Thermoelementkabel verwenden.
Tipps für Inbetriebnahme und Verdrahtung
Bei der Konfiguration des Moduls im TwinCAT System Manager zum Online-Verzeichnis CoE (CAN over EtherCAT), insbesondere zum Index 0x80n0, navigieren, um die passende Thermoelementkennlinie für den verwendeten Sensor auszuwählen. Standardmäßig ist das Modul für Thermoelemente des Typs K konfiguriert. Sicherstellen, dass der Schirmleiter des Thermoelementkabels ordnungsgemäß am M12-Steckergehäuse aufgelegt ist, um einen durchgängigen Weg zur lokalen Masse herzustellen und Gleichtaktstörungen an den niederpegeligen mV-Eingängen zu minimieren.
Installationsrichtlinien
WICHTIGER WARNHINWEIS
Sicherstellen, dass alle Stromquellen (US und UP) vor der Montage, Erdung oder dem Anschluss von Signalleitungen an das Gerät vollständig spannungsfrei geschaltet sind. Werden stromführende Leitungen nicht deaktiviert, kann dies zu einem dauerhaften Ausfall der Transceiver oder zu Schäden an der empfindlichen Analogwandlerschaltung der Thermoelement-Eingangskanäle führen.
1
Die EtherCAT Box mithilfe zweier M3-Schrauben durch die vorgebohrten integrierten Befestigungsbohrungen sicher auf einer ebenen, vibrationsbeständigen Fläche montieren.
2
Den lokalen Funktionserdungsleiter mit der Erdungsklemme am Modulgehäuse verbinden, um eine ordnungsgemäße Schirmwirkung sicherzustellen.
3
Geschirmte M8-EtherCAT-Kommunikationskabel und M12-Thermoelement-Sensoren anschließen und alle Steckverbinder mit dem jeweils vorgeschriebenen Anzugsdrehmoment festziehen, um die IP67-Integrität zu gewährleisten.