ER5101-0002 Beckhoff EtherCAT Box 1-Kanal-Schnittstelle für Inkrementalgeber

SKU ER5101-0002

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Hersteller: BECKHOFF
Produkt-Nr.: ER5101-0002
Herkunftsland:Deutschland
Produkttyp: EtherCAT-E/A-Module
Zahlung: T/T, Western Union
Gewicht: 500g
Versandhafen: Xiamen
Garantie: 12 Monate

Beschreibung

Für präzise Rückmeldungen zur Bewegungssteuerung in rauen Industrieumgebungen entwickelt, dient die Beckhoff ER5101-0002 EtherCAT Box als robuste 1-Kanal-Schnittstelle für Inkrementalgeber. Das feldmontierbare Gerät ist in einem widerstandsfähigen Zinkdruckgussgehäuse untergebracht und ermöglicht die direkte Erfassung digitaler differentieller (RS422) oder Single-Ended-(TTL-)Geber-Signale, ohne dass ein Schaltschrank erforderlich ist. Der integrierte 16-Bit- oder 32-Bit-Zähler erfasst Hochgeschwindigkeitsimpulse mit bis zu 4 Millionen Inkrementen pro Sekunde und stellt sicher, dass Positions- und Geschwindigkeitsdaten mithilfe standardmäßiger Distributed Clocks in Echtzeit im gesamten Steuerungsnetzwerk synchronisiert werden.

Merkmale

Multi-Protokoll-Kompatibilität: Ermöglicht die nahtlose Verbindung mit differentiellen RS422-Gebern, Single-Ended-TTL-Eingängen und Impulsgebersystemen.
Industriegehäuse: Das Zinkdruckgussgehäuse bietet Schutzarten nach IP65, IP66 und IP67 und widersteht Öl, Feuchtigkeit und mechanischen Einwirkungen.
Distributed Clocks (DC): Die hardwarebasierte Taktsynchronisierung gewährleistet eine Synchronisierungsgenauigkeit im Mikrosekundenbereich im gesamten EtherCAT-Netzwerk.
Konfigurierbare Zähleroptionen: Unterstützt flexible 16-Bit- oder 32-Bit-Binärzählung mit dynamischen Profilen für Lese-, Setz- und Freigabebefehle.
Integrierte Sensorversorgung: Verfügt über einen dedizierten 5-V-DC-Hilfsausgang mit 150 mA zur direkten Versorgung angeschlossener Geber.

Anwendungen

Dezentrale Positionierachsen an Förderbändern und Materialtransportnetzwerken.
Drehzahl- und Winkelrückmeldung an schweren Maschinen ohne Schaltschränke.
Erfassung der Position von Werkzeugrevolver und Spindel in mehrachsigen Bearbeitungszentren.
Synchronisierte Geschwindigkeitsanpassung mehrerer Förderbänder in der Lebensmittelverarbeitung und an Verpackungslinien.

Technische Daten

Parameter	Spezifikationswert
Hersteller	Beckhoff
Modellbezeichnung	ER5101-0002
Kommunikationsprotokoll	EtherCAT
Feldbusschnittstelle	2 x M8-Buchse, geschirmt, Schraubverbindung
Unterstützte Signaltypen	Differenzielles RS422, Single-Ended-TTL, Impulsgeber, Zähler
Signalkanäle	1 Inkrementalgeberkanal (A, A-inv, B, B-inv, C, C-inv)
System-Nennspannung	24 V DC (-15 Prozent / +20 Prozent)
Sensorversorgung	5 V DC, maximal 150 mA (VCC)
Grenzfrequenz	4.000.000 Inkremente/Sekunde (mit 4-facher Auswertung)
Interner Taktmodus	Distributed Clocks (DC) werden unterstützt
Stromaufnahme	Typischerweise 130 mA aus US + Sensorlast
Elektrische Isolation	500 V RMS (Prüfspannung)
Schutzart	IP65, IP66, IP67 (entspricht EN 60529)
Betriebstemperaturbereich	0 bis 55 °C
Lagertemperaturbereich	-25 bis 85 °C
Vibrations-/Schockfestigkeit	Entspricht EN 60068-2-6 / EN 60068-2-27
Konformitätsstandards	CE, UL
Herkunftsland	Deutschland
Nettogewicht	265 Gramm
Versandgewicht (berechnet)	2,0 kg (mit Schutzverpackung)

Anschlüsse und Schnittstellen

Anschluss-/Verbindungstyp	Pin-/Kanal-Schnittstellenzuordnung
EtherCAT-Eingang	M8-Buchse, 4-polig, geschirmt, D-codiert oder mit Standard-Schraubverriegelung
EtherCAT-Ausgang	M8-Buchse, 4-polig, geschirmte nachgeschaltete Schraubverbindung
Stromversorgungseingang (US/UP)	M8-Stecker, 4-polige Einspeisung (US: Steuerspannung, UP: Lastspannung)
Ausgang der Stromversorgung	M8-Buchse, 4-poliger Durchschleifanschluss für nachgeschaltete Geräte
Gebersignale	Direkte Zuordnung für die Differenzeingänge A, A (invertiert), B, B (invertiert), C, C (invertiert)

Empirische technische Erkenntnisse

Alternative Modelle und Kompatibilität

Der metallverkleidete ER5101-0002 ist funktional identisch mit dem kunststoffummantelten EP5101-0002. Beide verwenden dieselbe elektronische Registerarchitektur und identische Prozessabbildzuordnung sowie dieselben Beckhoff-TwinCAT-ESI-(EtherCAT-Slave-Information)-XML-Konfigurationsdateien. Sie können dieses Zinkdruckgussgerät direkt in für die EP-Variante ausgelegte Netzwerke integrieren, ohne Änderungen an Ihrem SPS-Code oder den TwinCAT-Baumkonfigurationen vornehmen zu müssen.

Anwendungsfallen und technische Hinweise

Da der ER5101-0002 ein leitfähiges Metallgehäuse besitzt, muss er ordnungsgemäß mit dem Maschinenrahmen verbunden werden, um eine zuverlässige EMV-Leistung sicherzustellen. Die Montage des Moduls an lackierten oder isolierten Rahmenschienen ohne ein separates Erdungsband kann Signalrauschen auf hochfrequenten RS422-Geberleitungen verursachen, was zu falschen Zählerinkrementen führt. Beachten Sie die Stromaufnahmegrenzen: Wenn der Geber mehr als 150 mA über den VCC-Pin aufnimmt, löst die interne rückstellende PTC-Sicherung aus und deaktiviert vorübergehend die Geberrückmeldung.

Tipps zu Inbetriebnahme und Verdrahtung

Aktivieren Sie bei der Konfiguration dieses Moduls in TwinCAT den Parameter „4-fache Auswertung“ im Online-Registerfenster von CoE (CANopen over EtherCAT), um die volle Kapazität von 4 Millionen Inkrementen/s zu nutzen. Bei langen Geberkabellängen empfehlen wir hochwertige geschirmte Twisted-Pair-Kabel und eine direkte Führung des Schirms durch das metallische M8-Steckergehäuse.

Installationsrichtlinien

WICHTIGER WARNHINWEIS

Stellen Sie vor der Installation, Demontage oder Verdrahtung eines EtherCAT-Box-Systems sicher, dass die gesamte zentrale 24-V-DC-Versorgung der Steuerungsarchitektur spannungsfrei ist. Stecken Sie M8-Feldbus- oder Geberanschlüsse nicht bei eingeschaltetem System ein oder aus, da elektrische Lichtbögen interne Kommunikationschips beschädigen oder Slave-Konfigurationen verfälschen können.

1

Montieren Sie das Zinkdruckgussgehäuse mit M3- oder M4-Schrauben direkt auf einer ebenen, geerdeten Maschinenfläche. Stellen Sie sicher, dass die Rückseite des Metallgehäuses einen festen elektrischen Kontakt mit dem Funktionserdeanschluss des Systems hat.

2

Schließen Sie das eingehende EtherCAT-Netzwerkkabel an den M8-Anschluss „EtherCAT In“ an. Ziehen Sie die M8-Überwurfmutter von Hand fest, um die IP67-Feuchtigkeitsabdichtung aufrechtzuerhalten.

3

Schließen Sie die nachgeschalteten EtherCAT-Geräte an den Anschluss „EtherCAT Out“ an oder terminieren Sie die Leitung mit einem M8-Busabschluss, wenn dies der letzte Knoten ist.

4

Verdrahten Sie die Inkrementalgeber-Schnittstelle über geschirmte M8-Kabel mit den Sensoranschlüssen. Stellen Sie sicher, dass die Pinbelegung den A/B/C-Kanalzuweisungen entspricht.

5

Schließen Sie die 24-V-DC-Versorgung an die männliche M8-Strombuchse an. Schalten Sie die Versorgung ein und scannen Sie das EtherCAT-Netzwerk in TwinCAT, um die Betriebsparameter zu konfigurieren.

FAQ

Was ist der physische Unterschied zwischen dem ER5101-0002 und dem EP5101-0002?

Der ER5101-0002 verfügt über ein robustes Gehäuse aus Zinkdruckguss, das für Umgebungen mit starken Vibrationen und aggressiven Bedingungen ausgelegt ist, während der EP5101-0002 ein Standard-Kunststoffgehäuse verwendet. Funktional sind sie identisch.

Unterstützt dieses Modul Single-Ended-TTL-Encoder?

Ja, es unterstützt sowohl differentielle RS422-Signale als auch Single-Ended-TTL-Encodereingänge. Für Single-Ended-Konfigurationen können entsprechende Anpassungen der Verdrahtung erforderlich sein.

Was ist die maximale Grenzfrequenz der Zählereingänge?

Das Modul unterstützt bei Verwendung der integrierten 4-fachen Quadraturauswertung eine maximale Grenzfrequenz von 4 Millionen Inkrementen pro Sekunde.

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