EL3121 BECKHOFF 1-Kanal Analog-Eingang 4-20mA EtherCAT Terminal

Produktübersicht

Das EL3121 (EL 3121) ist ein hochpräzises 1-Kanal-Analog-Eingangsterminal zur Erfassung von 4 bis 20 mA Signalen über eine differentielle Eingangstechnik. Mit einer herausragenden 16-Bit-Auflösung und Unterstützung für Distributed Clocks (DC) bietet dieses EtherCAT-Terminal synchronisierte, hochgeschwindigkeits Datenabtastung mit einer Umwandlungszeit von ca. 40 Mikrosekunden. In anspruchsvollen Industriebereichen wie der präzisen chemischen Dosierung, Öl- und Gasverarbeitung sowie der Hochgeschwindigkeits-Bewegungsrückmeldung ist das EL3121 ein entscheidendes Bauteil zur Überwachung von Prozessgrößen. Seine differentielle Technologie und 500 V elektrische Isolation gewährleisten eine überlegene Gleichtaktunterdrückung und Signalqualität, wodurch empfindliche Steuerlogik vor dem elektrischen Rauschen geschützt wird, das bei langen Sensorkabelstrecken in Fabrikumgebungen typisch ist.

Technische Konfiguration

Das EL3121 ist für schnelle Signalverarbeitung und erweiterte Diagnostik konzipiert. Das differenzielle Eingangskonzept ermöglicht die Messung von Stromsignalen mit einer Gleichtaktspannung von bis zu 10 V, während der Innenwiderstand mit typischen 85 Ohm (plus Diodenspannung) niedrig gehalten wird. Die Hardware verfügt über eine Eingangsfilter-Grenzfrequenz von 5 kHz, die durch aktivierbare FIR- (Finite Impulse Response) oder IIR- (Infinite Impulse Response) Digitalfilter weiter verfeinert werden kann. Es unterstützt sowohl Standard- als auch kompakte Prozessabbilder und beinhaltet eine integrierte Grenzwertüberwachung zur Auslösung von Alarmen innerhalb des EtherCAT-Zyklus. Das Modul ist vollständig kompatibel mit dem 100 Mbit/s EtherCAT E-Bus und ist in einem kompakten 12 mm Polycarbonat-Klemmengehäuse untergebracht, das keine manuelle Hardware-Adressierung erfordert.

Technische Spezifikationen

Technische FAQs

Wie profitiert das EL3121 von der Funktion „Distributed Clocks“?

Distributed Clocks ermöglichen es dem EL3121 , das analoge Signal zu einem präzisen, synchronisierten Zeitpunkt im gesamten EtherCAT-Netzwerk abzutasten. Dies ist entscheidend für Anwendungen, die zeitgestempelte Daten oder eine genaue Koordination zwischen mehreren Eingangskanälen und Bewegungsachsen erfordern.

Kann das EL3121 Signalspitzen aus dem Feld verarbeiten?

Ja, das Modul ist für eine Überspannungsfestigkeit von bis zu 35 V ausgelegt. Zudem ermöglichen die schnelle Wandlung und die interne Grenzwertüberwachung dem Controller, nahezu sofort auf Überstrom- oder Überspannungszustände zu reagieren, die in den Prozessdaten gemeldet werden.

Was ist der Vorteil eines Differenzeingangs gegenüber einem Single-Ended-Eingang für 4-20 mA?

Der Differenzeingang des EL3121 misst den Spannungsabfall über einen internen Shunt zwischen zwei Signalleitungen und nicht gegen eine gemeinsame Masse. Dadurch werden Gleichtaktstörungen und Potentialunterschiede zur Erde effektiv ausgeglichen, die sonst bei langen Kabelstrecken die Strommessung verfälschen könnten.

Technik- & Installationshandbuch

Verdrahtung und Abschirmung für 16-Bit-Präzision:

Um die Integrität der 16-Bit-Daten zu gewährleisten, verwenden Sie geschirmte verdrillte Adernpaare (STP). Der Schirm sollte am Schaltschrank-Eingang über einen niederohmigen Anschluss mit dem 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, um den federbelasteten Kontakt sicherzustellen.

Konfiguration des digitalen Filters:

Für Hochfrequenzanwendungen verwenden Sie den Standardfilter mit 5 kHz. Wenn Ihr Signal jedoch anfällig für niederfrequente elektrische Störungen ist, aktivieren Sie die FIR- oder IIR-Filter über die CoE (CanOverEtherCAT)-Einstellungen in TwinCAT. Der FIR-Filter ist besonders effektiv zur Unterdrückung von 50/60-Hz-Netzstörungen, kann jedoch die effektive Ansprechzeit im Vergleich zur 40-Mikrosekunden-Rohumwandlung leicht erhöhen.

ATEX-Konformität in Gefahrenzonen:

Das EL3121 ist für Zone-2-Gefahrenbereiche zertifiziert. Bei solchen Installationen muss das Terminal in einem Gehäuse montiert werden, das mindestens Schutzart IP54 bietet. Trennen Sie das Terminal oder die Feldverdrahtung nicht, während der E-Bus mit Strom versorgt wird, da Lichtbögen in explosionsgefährdeten Atmosphären eine Zündgefahr darstellen können. Überprüfen Sie regelmäßig den Doppelnut- und Schlüsselsitz zwischen nebeneinanderliegenden Modulen, um eine vibrationsfeste mechanische Verbindung sicherzustellen.