EL3121 BECKHOFF 1-Kanal-Analog-Eingang 4–20 mA EtherCAT-Klemme

Produktübersicht

Der EL3121 (EL 3121) ist eine hochpräzise 1-Kanal-Analogeingangsklemme zur Erfassung von 4-bis-20-mA-Signalen über eine Differenzeingangsarchitektur. Mit einer außergewöhnlichen Auflösung von 16 Bit und Unterstützung für Distributed Clocks (DC) ermöglicht dieses EtherCAT-Terminal eine synchronisierte Datenerfassung mit hoher Geschwindigkeit bei einer Wandlungszeit von ungefähr 40 Mikrosekunden. In anspruchsvollen Industriebereichen wie der präzisen Chemikaliendosierung, der Öl- und Gasverarbeitung sowie der schnellen Bewegungsrückmeldung ist der EL3121 eine zentrale Komponente zur Überwachung von Prozessvariablen. Seine Differenztechnologie und die elektrische Isolation von 500 V gewährleisten eine hervorragende Gleichtaktunterdrückung und Signalintegrität und schützen empfindliche Steuerungslogik vor der elektrischen Störstrahlung, die für lange Sensorleitungen in Fabrikumgebungen typisch ist.

Technische Konfiguration

Der EL3121 wurde für eine schnelle Signalverarbeitung und fortschrittliche Diagnosefunktionen entwickelt. Das Differenzeingangsdesign ermöglicht die Messung von Stromsignalen mit einer Gleichtaktspannung von bis zu 10 V, während der Innenwiderstand mit typischerweise 85 Ohm (zuzüglich Diodenspannung) niedrig gehalten wird. Die Hardware verfügt über eine Eingangsfilter-Grenzfrequenz von 5 kHz, die durch aktivierbare digitale FIR- (Finite Impulse Response) oder IIR-Filter (Infinite Impulse Response) weiter verfeinert werden kann. Sie unterstützt sowohl Standard- als auch kompakte Prozessabbilder und umfasst eine integrierte Grenzwertüberwachung, um innerhalb des EtherCAT-Zyklus Alarme auszulösen. Das Modul ist vollständig mit dem EtherCAT-E-Bus mit 100 Mbit/s kompatibel und befindet sich in einem kompakten 12-mm-Polycarbonat-Klemmengehäuse, für das keine manuelle Konfiguration der Hardwareadresse erforderlich ist.

Technische Daten

Technische FAQs

Wie kommt die Funktion „Distributed Clocks“ dem EL3121 zugute?

Distributed Clocks ermöglichen es dem EL3121 , das analoge Signal in einem präzisen, synchronisierten Moment im gesamten EtherCAT-Netzwerk abzutasten. Dies ist für Anwendungen mit zeitgestempelten Daten oder einer präzisen Koordination zwischen mehreren Eingangskanälen und Bewegungsachsen von entscheidender Bedeutung.

Kann der EL3121 Signalspitzen aus dem Feld verarbeiten?

Ja, das Modul ist für eine Überspannungsfestigkeit von bis zu 35 V ausgelegt. Darüber hinaus ermöglichen die Hochgeschwindigkeitswandlung und die interne Grenzwertüberwachung, dass der Controller nahezu unverzüglich auf im Prozessabbild gemeldete Überstrom- oder Überspannungsbedingungen reagiert.

Welchen Vorteil bietet ein Differenzeingang gegenüber einem massebezogenen Eingang bei 4-20 mA?

Der Differenzeingang des EL3121 misst den Spannungsabfall über einem internen Shunt zwischen zwei Signalleitungen und nicht gegenüber einer gemeinsamen Masse. Dadurch werden Gleichtaktstörungen und Unterschiede im Massepotenzial, die Strommessungen über lange Kabellängen verfälschen können, wirksam unterdrückt.

Leitfaden für Engineering & Installation

Verdrahtung und Schirmung für 16-Bit-Präzision:

Um die Integrität der 16-Bit-Daten zu gewährleisten, verwenden Sie geschirmte verdrillte Aderpaare (STP-Kabel). Der Schirm sollte am Schrankeintritt über eine niederohmige Klemme mit der Funktionserde (FE) verbunden werden. Beim EL3121müssen die positiven und negativen Signalleitungen an die Differenzeingangsklemmen angeschlossen werden. Achten Sie auf eine Abisolierlänge von 8–9 mm, damit der federbetätigte Kontakt sicher hält.

Konfiguration der Digitalfilter:

Für Hochfrequenzanwendungen verwenden Sie den Standardfilter mit 5 kHz. Wenn Ihr Signal jedoch zu niederfrequentem elektrischem Rauschen neigt, aktivieren Sie die FIR- oder IIR-Filter über die CoE-Einstellungen (CanOverEtherCAT) in TwinCAT. Der FIR-Filter eignet sich besonders zur Unterdrückung von Netzstörungen mit 50/60 Hz, kann jedoch die effektive Reaktionszeit gegenüber der Rohwandlung mit 40 Mikrosekunden geringfügig erhöhen.

ATEX-Konformität in explosionsgefährdeten Bereichen:

Der EL3121 ist für explosionsgefährdete Bereiche der Zone 2 zertifiziert. Bei solchen Installationen ist sicherzustellen, dass das Terminal in einem Gehäuse montiert wird, das mindestens Schutzart IP54 bietet. Trennen Sie das Terminal oder die Feldverdrahtung nicht, während der E-Bus unter Spannung steht, da Lichtbögen in explosionsfähiger Atmosphäre eine Zündgefahr darstellen können. Überprüfen Sie regelmäßig die Doppelnut- und Schlüsselverbindung zwischen nebeneinander montierten Modulen, um eine vibrationsfeste mechanische Verbindung sicherzustellen.