EL3022 BECKHOFF 2-Kanal-Analogeingangsklemme 4–20 mA differentiell

Produktübersicht

Das EL3022 (EL3022) ist ein professionelles 2-Kanal-Analogeingangsterminal für das EtherCAT-I/O-System. Es wurde speziell zur Verarbeitung von 4- bis 20-mA Stromsignalen mithilfe von Differenzeingangstechnologie entwickelt. Im Gegensatz zu Single-Ended-Modulen bieten die Differenzeingänge des EL3022 eine überlegene Störunterdrückung und vermeiden Beeinträchtigungen durch Masseschleifen. Damit ist es die ideale B2B-Lösung für hochpräzise Messungen in elektrisch störbehafteten Industrieumgebungen. Mit einer 12-Bit-Auflösung und integrierter Signalfilterung ist dieses Terminal eine wichtige Komponente für die kritische Prozessüberwachung, einschließlich Druck-, Durchfluss- und Füllstandsmessungen in der Chemie-, Energie- und Fertigungsindustrie.

Hardwarearchitektur und Vorteile der Differenzmessung

Die Architektur des EL3022  basiert auf zwei unabhängigen Differenzeingängen. Durch die Messung der Spannungsdifferenz zwischen zwei Signalleitungen statt der Bezugnahme auf eine gemeinsame Masse kann das Modul Gleichtaktstörungen, die bei langen Kabelstrecken in Industrieanlagen häufig auftreten, wirksam ausblenden. Es unterstützt eine Gleichtaktspannung ($U_{CM}$)  von bis zu 10 V und bietet damit eine hohe Flexibilität für verschiedene Verdrahtungstopologien im Feld.

Das Terminal verfügt über einen 1-kHz-Hardwarefilter  sowie per Software aktivierbare FIR-/IIR-Filter, die eine stabile Signalverarbeitung gewährleisten. Die Daten werden im Multiplexverfahren mit einer Standardzeit von 0,625 ms konvertiert, sodass dem EtherCAT-Master kontinuierlich hochwertige Daten zur Verfügung stehen. Das Modul ist in einem standardmäßigen 12-mm Polycarbonatgehäuse untergebracht und verfügt über eine 500-V-elektrische Trennung zum Schutz der E-Bus-Rückwandplatine vor Überspannungen auf der Feldseite.

Technische Daten

Technische FAQs

Warum sollte man den Differenzeingang des EL3022 einem Single-Ended-Modell vorziehen?

Differenzeingänge sind unverzichtbar, wenn sich die Sensoren weit vom Controller entfernt befinden oder wenn Sensoren und SPS auf unterschiedlichen Massepotenzialen arbeiten. Das EL3022 blendet Störungen aus, die auf beiden Signalleitungen gleichermaßen auftreten, sodass ausschließlich die tatsächlichen Sensordaten vom 12-Bit-Wandler verarbeitet werden.

Benötigt dieses Terminal eine externe Stromversorgung?

Die Logik und Kommunikation des EL3022 werden über den E-Bus  mit Energie versorgt. Die 4–20-mA-Stromschleife für die Sensoren benötigt jedoch normalerweise eine externe 24-V-Gleichstromversorgung, die über separate Einspeiseklemmen im EtherCAT-Segment verteilt werden kann.

Kann ich einen Sensorausfall überwachen?

Ja. Da das Signal den „Live-Zero“-Standard 4 mA  verwendet, weist ein Messwert von 0 mA (oder deutlich unter 4 mA) auf einen Kabelbruch oder eine Fehlfunktion des Sensors hin. Das EL3022 unterstützt die Grenzwertüberwachung , um diese Diagnosemeldungen in der TwinCAT-Umgebung zu automatisieren.

Leitfaden für Engineering und Installation

• Verdrahtung für maximale Präzision: Verwenden Sie für alle Differenzverbindungen geschirmte verdrillte Aderpaare. Um die Störunterdrückungsfähigkeit des EL3022 zu maximieren, sollte der Schirm auf der Terminalseite über eine niederohmige Schirmklemme mit der Funktionserde (FE) verbunden werden.

• Filterkonfiguration: Für langsam veränderliche Prozessgrößen (z. B. Temperatur oder Tankfüllstände) aktivieren Sie den FIR-Filter über die CoE-Einstellungen (CanOpen over EtherCAT), um ein stark geglättetes Signal zu erhalten. Für dynamischere Prozesse bietet der IIR-Filter eine schnellere Reaktion bei wirksamer Störunterdrückung.

• Wartung und Austausch: Das EL3022 verfügt über eine steckbare Verdrahtungsebene (ES-Serie). Dadurch kann der Klemmenblock entfernt werden, ohne einzelne Leitungen abzuklemmen. Dies ermöglicht eine schnelle Wartung und minimiert das Risiko von Verdrahtungsfehlern beim Modulaustausch.

Engineering-Vorteile

Das EL3022 ist ein robuster Problemlöser für die Integrität analoger Signale. Seine 12-Bit-Auflösung  bietet eine ausreichende Präzision für standardmäßige Industrieanwendungen, während die ATEX -Zertifizierung einen sicheren Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen der Zone 2 ermöglicht. Die Einhaltung von EN 61000-6-2/4  stellt sicher, dass das Terminal auch in Umgebungen mit starken elektromagnetischen Störungen betriebsfähig bleibt. Für B2B-Maschinenbauer und Systemintegratoren bietet das EL3022 eine zuverlässige, weltweit zertifizierte Schnittstelle, die die Integration anspruchsvoller analoger Messtechnik in das EtherCAT-Ökosystem vereinfacht.