Beschreibung
Die 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, wandelt thermoelektrische Spannungen verschiedener Sensortypen (J, K, L, B, E, N, R, S, T und U) in hochauflösende Temperaturwerte um und leitet sie ohne Schaltschrank vor Ort direkt an die Steuerung weiter. Systemintegratoren profitieren von nativer TwinCAT-Kompatibilität, konfigurierbaren Eingangsfiltern und einer robusten elektrischen Isolierung, die selbst unter starker elektromagnetischer und umweltbedingter Belastung eine präzise Temperaturprofilierung gewährleistet.
Merkmale
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Unterstützung mehrerer Sensoren: Integrierte Kompatibilität mit zehn verschiedenen Thermoelementklassifizierungen und direkte Messung von Millivoltspannungen (mV).
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Dezentrales IP67-Gehäuse: Vollständig vergossenes Zinkdruckgussgehäuse bietet extremen Schutz vor Feuchtigkeit, Staub und mechanischen Einwirkungen.
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M12-Anschlusstechnik: Sichere 2-Draht-Thermoelementanschlüsse über standardisierte M12-Schraubbuchsen für den Einsatz in 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 Eingangsfiltervarianten zur Beseitigung hochfrequenter elektrischer Störungen und Leitungsinterferenzen.
Anwendungen
- Dezentrale Temperaturmessung an Kunststoffspritzgieß- und Extrusionsmaschinen.
- Mehrzonen-Thermoüberwachung in Industrieöfen für Glas, Keramik und Metallurgie.
- Umweltprüfungen auf Feldebene und Überwachung von Klimakammern.
- Abgas- und Kühlsystemmessung auf 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 |
| Ursprungsland |
Deutschland |
| Nettogewicht |
0,265 kg |
| Versandgewicht (berechnet) |
2,0 kg (mit schützender Handelsverpackung) |
Anschlüsse und Schnittstellen
| Stecker-Pin / Anschlussklemme |
Funktions- / Schaltungszuordnung |
| M12-Buchsen (Kanäle 1 bis 4) |
Thermoelementanschluss (2-Leiter-Eingang: TC+ und TC-) |
| M8-Stecker (Zuführung) |
Netzteil IN (24-V-DC-Steuerspannung US / Sensorversorgung UP) |
| M8-Buchse (nachgeschaltet) |
Netzteil OUT (Durchschleifen der Versorgung zu nachgeschalteten EtherCAT-Boxen) |
| M8-Buchsen (EtherCAT-Link) |
EtherCAT IN / EtherCAT OUT (100-Mbit/s-Kommunikationsleitungen) |
Alternative Modelle und Kompatibilität
Das ER3314-0002 verfügt über ein Zinkdruckgussgehäuse, das im Vergleich zur kunststoffgehäusten Variante EP3314-0002 einen besseren mechanischen Schutz bietet; funktional und programmtechnisch sind beide jedoch identisch. Für Anwendungen mit höherer Kanaldichte in einem Schaltschrank statt im Feld können Standard-EtherCAT-Klemmen wie die EL3314 innerhalb eines E-Bus-Segments eingesetzt werden. Beide Systeme bilden exakt dasselbe Prozessabbild ab, wodurch eine nahtlose Codeübertragung und direkte Wiederverwendung von Parametern in TwinCAT-SPS-Konfigurationen möglich sind.
Anwendungsfallen 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 Vergleichsstelle verursachen. Um Messfehler bei schnellen Schwankungen der Umgebungstemperatur zu vermeiden, die Box nicht unmittelbar neben Wärmequellen oder in Bereichen mit starken Luftströmungen montieren. Ungeschirmte Thermoelementleitungen sind sehr anfällig für elektromagnetische Einkopplung. Daher stets für ausreichende Trennung von Kabeln mit variabler Frequenzantrieben (VFD) und Hochspannungsleitungen sorgen und nach Möglichkeit geschirmte Thermoelementkabel verwenden.
Tipps zur 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 Schirm des Thermoelementkabels ordnungsgemäß am M12-Steckergehäuse aufgelegt ist, um eine durchgängige Verbindung zur lokalen Masse herzustellen und Gleichtaktstörungen an den niederpegeligen mV-Eingängen zu minimieren.
Installationsrichtlinien
KRITISCHE WARNUNG
Vor der Montage, Erdung oder dem Anschluss von Signalleitungen an das Gerät sicherstellen, dass alle Stromquellen (US und UP) vollständig spannungsfrei sind. Werden stromführende Leitungen nicht abgeschaltet, kann dies zu einem dauerhaften Ausfall der Transceiver oder zu Schäden an der empfindlichen Analogwandlerschaltung der Thermoelement-Eingangskanäle führen.
1
Die EtherCAT Box mithilfe von zwei M3-Schrauben durch die vorgebohrten integrierten Montageöffnungen sicher auf einer ebenen, vibrationsbeständigen Oberfläche befestigen.
2
Das lokale Funktionserdungskabel mit der Erdungsklemme am Modulgehäuse verbinden, um eine ordnungsgemäße Schirmwirkung sicherzustellen.
3
Geschirmte M8-EtherCAT-Kommunikationskabel und M12-Thermoelementsensoren anschließen und alle Steckverbinder mit dem jeweils vorgeschriebenen Anzugsdrehmoment festziehen, um die IP67-Integrität zu gewährleisten.