Al generar señales de control analógicas precisas directamente desde la red de control, el Beckhoff EL4102 es un terminal de salida analógica de 2 canales y alto rendimiento, diseñado para integrarse en sistemas de automatización industrial basados en EtherCAT. Este módulo convierte los valores digitales del controlador en señales de tensión estándar de 0 a 10 V mediante un proceso de conversión digital-analógica de alta resolución de 16 bits.
Características principales
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Salida de dos canales: dos salidas analógicas independientes de un solo extremo, configuradas para funcionar de 0 a 10 V CC.
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Alta resolución: la conversión digital-analógica de 16 bits (incluido el signo) garantiza una regulación precisa de la tensión.
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Relojes distribuidos (DC): funcionalidad integrada de reloj distribuido con una precisión de sincronización inferior a 1 microsegundo.
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Aislamiento galvánico: proporciona un aislamiento eléctrico de 500 V entre los circuitos internos del E-bus y las líneas de tensión de señal.
-
Watchdog parametrizable: comportamiento configurable del estado de seguridad en caso de interrupción de la comunicación.
Aplicaciones
- Control de velocidad de variadores de frecuencia (VFD) y controladores servo mediante entradas analógicas.
- Posicionamiento de válvulas proporcionales, actuadores y compuertas en lazos de control de procesos.
- Interfaz con instrumentación analógica, acondicionadores de señal y sistemas de bancos de prueba.
- Integración en maquinaria de embalaje, ensamblaje y manipulación de materiales de alta velocidad.
Especificaciones técnicas
| Parámetro |
Especificación |
| Fabricante |
Beckhoff Automation |
| Número de modelo |
EL4102 |
| Número de salidas |
2 |
| Rango de tensión de señal |
0 a 10 V |
| Resolución |
16 bits (incluido el signo) |
| Frecuencia de salida |
Máx. 15 ksps |
| Error de salida |
< 0,1 % (con respecto al valor final) |
| Impedancia de carga |
> 5 kOhm (a prueba de cortocircuitos) |
| Consumo de corriente (E-bus) |
Típ. 210 mA |
| Aislamiento eléctrico |
500 V (E-bus / tensión de señal) |
| Relojes distribuidos |
Sí, precisión < 1 microsegundo |
| Tecnología de conexión |
2 hilos, un solo extremo |
| Temperatura de funcionamiento |
-25 a +60 °C |
| Temperatura de almacenamiento |
-40 a +85 °C |
| Humedad relativa |
95 %, sin condensación |
| Grado de protección |
IP20 |
| Marcado Ex |
II 3 G Ex nA IIC T4 Gc |
| Dimensiones (W x H x D) |
12 mm x 100 mm x 68 mm |
| Peso neto |
Aprox. 60 g |
| Peso de envío (calculado) |
2,0 kg |
Conexiones e interfaces
| Punto de terminal |
Nombre de la señal |
Descripción |
| 1 |
Salida 1 |
Salida analógica 1 (+) |
| 2 |
0 V |
Tierra analógica (referencia de la salida 1) |
| 3 |
Apantallamiento |
Conexión del blindaje (salida 1) |
| 5 |
Salida 2 |
Salida analógica 2 (+) |
| 6 |
0 V |
Tierra analógica (referencia de la salida 2) |
| 7 |
Apantallamiento |
Conexión del apantallamiento (salida 2) |
Perspectivas de ingeniería empírica
Modelos alternativos y compatibilidad
El EL4102 incorpora bloques de terminales estándar con abrazadera de tensión. Para aplicaciones que requieran mazos de cables enchufables a fin de facilitar la sustitución rápida en campo, el terminal ES4102 es la alternativa directa: utiliza bloques de conectores enchufables y mantiene parámetros eléctricos y de firmware idénticos.
Errores habituales de aplicación y notas de ingeniería
Las salidas analógicas son de extremo único y comparten una referencia de tierra interna común. Asegúrese de que los dispositivos de campo conectados (como VFD o actuadores) no tengan bucles de tierra que puedan introducir errores de offset o dañar el terminal. La resistencia de carga debe ser estrictamente superior a 5 kΩ; accionar cargas de menor impedancia activará la protección interna contra cortocircuitos y hará que la tensión de salida caiga por debajo del valor indicado.
Consejos de puesta en marcha y cableado
Al configurar el módulo en TwinCAT 2 o TwinCAT 3, configure siempre el parámetro del watchdog para definir un estado seguro de las salidas (por ejemplo, forzar 0 V o mantener el último valor) en caso de pérdida de comunicación EtherCAT. Para minimizar las interferencias electromagnéticas (EMI) en la señal de alta resolución de 16 bits, utilice cableado de par trenzado apantallado (STP) y conecte el apantallamiento directamente a los terminales de apantallamiento designados (puntos 3 y 7) del bloque de terminales.
Directrices de instalación
ADVERTENCIA CRÍTICA
Desconecte la alimentación de todo el sistema, incluida la fuente de alimentación del E-bus y todos los contactos de alimentación de campo, antes de montar, cablear o retirar el terminal. No aislar la alimentación puede provocar daños permanentes en el acoplador de bus EtherCAT o en los terminales de E/S adyacentes.
1
Monte el terminal en un riel DIN estándar de 35 mm (conforme a EN 60715) alineando el mecanismo de bloqueo integrado y deslizándolo hasta que la ranura doble y la conexión de llave queden firmemente bloqueadas con el terminal adyacente.
2
Pele el aislamiento del cable de señal hasta una longitud de 8 a 9 mm. Inserte un destornillador plano en la ranura de accionamiento del resorte para abrir la abrazadera, introduzca el conductor (sólido o trenzado con puntera, AWG 28 a 14) y retire el destornillador para fijar el cable.
3
Aplique alimentación al E-bus y verifique los LED de estado del panel frontal. El LED Run debe iluminarse en verde, lo que indica una comunicación EtherCAT activa y una sincronización correcta con el controlador maestro.