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

Produktübersicht

Die EL3121 (EL 3121) ist eine hochpräzise 1-Kanal-Analogeingangsklemme zur Erfassung von 4- bis 20-mA-Signalen über eine Differenzialeingangsarchitektur. Mit einer außergewöhnlichen Auflösung von 16 Bit und Unterstützung für Distributed Clocks (DC) ermöglicht diese EtherCAT-Klemme eine synchronisierte Datenerfassung mit hoher Geschwindigkeit und einer Wandlungszeit von etwa 40 Mikrosekunden. In anspruchsvollen Industriebereichen wie der präzisen Chemikaliendosierung, der Öl- und Gasverarbeitung sowie der Hochgeschwindigkeits-Bewegungsrückmeldung ist die EL3121 eine wichtige Komponente zur Überwachung von Prozessvariablen. Ihre Differenzialtechnologie und die elektrische Isolation von 500 V gewährleisten eine hervorragende Gleichtaktunterdrückung und Signalintegrität und schirmen empfindliche Steuerungslogik vor der elektrischen Störstrahlung ab, die bei Sensorleitungen über große Entfernungen in Fabrikumgebungen typisch ist.

Technische Konfiguration

Die EL3121 wurde für eine schnelle Signalverarbeitung und erweiterte Diagnosefunktionen entwickelt. Das Differenzialeingangsdesign 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-Filter (Finite Impulse Response) oder IIR-Filter (Infinite Impulse Response) weiter angepasst werden kann. Sie unterstützt sowohl Standard- als auch kompakte Prozessabbilder und umfasst eine integrierte Grenzwertüberwachung, die innerhalb des EtherCAT-Zyklus Alarme auslösen kann. Das Modul ist vollständig mit dem EtherCAT-E-Bus mit 100 Mbit/s kompatibel und befindet sich in einem kompakten 12-mm-Klemmengehäuse aus Polycarbonat, für das keine manuelle Konfiguration der Hardwareadresse erforderlich ist.

Technische Daten

Technische FAQs

Wie verbessert die Funktion „Distributed Clocks“ die EL3121?

Distributed Clocks ermöglichen es dem EL3121 , das analoge Signal zu einem präzisen, im gesamten EtherCAT-Netzwerk synchronisierten Zeitpunkt 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 Stoßspannungsfestigkeit von bis zu 35 V ausgelegt. Darüber hinaus ermöglichen die Hochgeschwindigkeitskonvertierung und die interne Grenzwertüberwachung, dass die Steuerung nahezu sofort auf im Prozessabbild gemeldete Überstrom- oder Stoßspannungsbedingungen reagieren kann.

Welchen Vorteil bietet ein Differenzeingang gegenüber einem Single-Ended-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 Potentialdifferenzen zwischen den Massepunkten, die Strommessungen über lange Kabellängen verfälschen können, wirksam unterdrückt.

Leitfaden für Engineering und Installation

Verdrahtung und Schirmung für 16-Bit-Präzision:

Um die Integrität der 16-Bit-Daten zu gewährleisten, verwenden Sie geschirmte Twisted-Pair-Kabel (STP). Der Schirm sollte am Schrankeintritt über eine niederimpedante Klemme mit der Funktionserde (FE) verbunden werden. Beim EL3121 müssen die positiven und negativen Signalleitungen an die Differenzeingangsklemmen angeschlossen werden. Achten Sie auf eine Abisolierlänge von 8–9 mm, damit der federbetätigte Kontakt sicher hergestellt wird.

Konfiguration des Digitalfilters:

Für Hochfrequenzanwendungen verwenden Sie den standardmäßigen 5-kHz-Filter. 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 Rohkonvertierung von 40 Mikrosekunden geringfügig erhöhen.

ATEX-Konformität in explosionsgefährdeten Zonen:

Der EL3121 ist für explosionsgefährdete Bereiche der Zone 2 zertifiziert. Bei solchen Installationen muss das Terminal in einem Gehäuse montiert werden, das mindestens die Schutzart IP54 bietet. Trennen Sie das Terminal oder die Feldverdrahtung nicht, während der E-Bus mit Spannung versorgt wird, da Lichtbogenbildung in explosionsfähiger Atmosphäre eine Zündgefahr darstellen kann. Überprüfen Sie regelmäßig die Doppelnut- und Passfederverbindung zwischen nebeneinander angeordneten Modulen, um eine vibrationsbeständige mechanische Verbindung sicherzustellen.