Descripción
Como interfaz de sensores ultraprecisa, el Beckhoff ELM3104-0000 proporciona mediciones de corriente analógica de 4 canales directamente en entornos de control industrial compatibles con EtherCAT. Este terminal de medición de alta velocidad funciona en el rango de +/-20 mA con una excepcional resolución de 24 bits, satisfaciendo las rigurosas exigencias de los procesos dinámicos y de los bancos de pruebas de laboratorio de alta precisión. Integrado en una carcasa robusta de fundición de zinc, incorpora funciones avanzadas de procesamiento digital, incluido un sobremuestreo de hasta 10 ksps por canal, cálculos TrueRMS y filtros digitales personalizables para eliminar el ruido de alta frecuencia del campo.
Características
- 4 canales simultáneos de medición diferencial de corriente compatibles con señales de +/-20 mA.
- Convertidores A/D delta-sigma de alta velocidad, con frecuencias de muestreo de hasta 100 microsegundos (10 ksps) por canal.
- Capacidad flexible de sobremuestreo (factor n = 1 a 100) para la adquisición de formas de onda de alta resolución.
- Herramientas integradas de acondicionamiento de señales: cálculo TrueRMS, integrador/diferenciador, PeakHold y escalado no lineal.
- Sincronización mediante Precision Distributed Clocks (DC), con una precisión de jitter muy inferior a 1 microsegundo.
- Carcasa robusta de fundición de zinc, diseñada para una disipación térmica óptima y una protección mecánica superior.
- Clavijas de servicio enchufables para un cableado de campo cómodo y sin herramientas, así como un rápido reemplazo de módulos.
Aplicaciones
- Bancos de pruebas industriales de alta velocidad y dinamómetros.
- Supervisión de vibraciones y seguimiento de la integridad estructural.
- Supervisión de precisión de lazo en plantas de procesamiento químico.
- Análisis acústico y registro rápido de señales transitorias.
Especificaciones técnicas
| Parámetro |
Especificación |
| Fabricante |
Beckhoff |
| Número de modelo |
ELM3104-0000 |
| Tipo de producto |
Terminal de medición EtherCAT |
| Número de canales |
4 (diferenciales) |
| Rango de señal |
+/-20 mA |
| Resolución |
24 bits (incluido el signo) |
| Frecuencia de muestreo |
Máx. 100 microsegundos / 10 ksps por canal, simultáneo |
| Factor de sobremuestreo |
n = 1 a 100, seleccionable |
| Resistencia de entrada interna |
150 ohmios |
| Error de medición |
típ. < +/-100 ppm (+/-0,01 por ciento) relativo al fondo de escala |
| Coeficiente de temperatura |
típ. < 10 ppm/K |
| Consumo de corriente del bus E |
típ. 490 mA |
| Aislamiento eléctrico |
707 V CC canal/bus, 707 V CC canal/SGND |
| Disipación térmica |
típ. 3 W |
| Sección transversal de conexión |
Rígido/flexible: 0,2 a 1,5 mm2 (AWG 24 a 14) |
| Material de la carcasa |
Fundición de zinc |
| Dimensiones (An x Al x Pr) |
30 mm x 100 mm x 95 mm |
| Temperatura de funcionamiento |
-25 a +60 °C |
| Peso de envío |
2,0 kg |
Conexiones e interfaces
| Terminal / Pin |
Función / Asignación del circuito |
| Canal 1 (Pin 1 / Pin 2) |
Entrada de corriente Ch1 (+) / Tierra de señal Ch1 (-) |
| Canal 2 (Pin 1 / Pin 2) |
Entrada de corriente Ch2 (+) / Tierra de señal Ch2 (-) |
| Canal 3 (Pin 1 / Pin 2) |
Entrada de corriente Ch3 (+) / Tierra de señal Ch3 (-) |
| Canal 4 (Pin 1 / Pin 2) |
Entrada de corriente Ch4 (+) / Tierra de señal Ch4 (-) |
Modelos alternativos y compatibilidad
Aunque los módulos estándar de la serie EL3xxx cubren el seguimiento de corriente de propósito general, el módulo de medición de alta precisión ELM3104-0000 requiere integración con el entorno de ejecución de TwinCAT 3 para admitir algoritmos avanzados de sobremuestreo y procesamiento con resolución completa de 24 bits. Este módulo es totalmente compatible con versiones anteriores de las redes EtherCAT estándar, pero requiere una disposición específica del bus del sistema capaz de suministrar su consumo típico de 490 mA de potencia del bus E.
Errores de aplicación y notas de ingeniería
Para mantener la especificación de precisión de 100 ppm, asegúrese de que todos los lazos de corriente utilicen cableado de par trenzado apantallado (STP). Las interferencias electromagnéticas próximas a variadores de frecuencia de alta potencia pueden inducir ruido y reducir el número efectivo de bits (ENOB) del módulo. El chasis de fundición de zinc debe montarse sobre un carril DIN de acero de 35 mm bien conectado a tierra y sin oxidación para mantener una ruta de apantallamiento y una disipación térmica óptimas en condiciones de carga máxima de 3 W.
Consejos de puesta en marcha y cableado
Utilice los conectores de servicio push-in integrados de 2 pines para aplicaciones con alta vibración. Esta función permite sustituir rápidamente el módulo sin extraer cada cable individualmente, lo que minimiza los errores de cableado. Durante la puesta en marcha en TwinCAT, compruebe que los relojes distribuidos (DC) estén habilitados para el terminal, a fin de alinear las entradas de proceso históricas con una precisión inferior al microsegundo entre varios nodos.
Directrices de instalación
ADVERTENCIA CRÍTICA: Desenergice todos los bloques de distribución de alimentación, armarios de control y circuitos de alimentación auxiliares antes de montar o desmontar el terminal. Si no se aísla la alimentación, pueden producirse daños inesperados en el bus del sistema, descargas eléctricas o una degradación crítica de los circuitos analógicos delta-sigma internos.
1
Monte el ELM3104-0000 directamente sobre un carril DIN de 35 mm limpio y conectado a tierra (conforme a EN 60715).
2
Enganche la ranura doble y la conexión con llave del lateral del bloque de terminales para fijarlo de forma segura a los módulos EtherCAT adyacentes.
3
Pele los cables de señal analógica hasta obtener una longitud precisa de 8 a 9 mm. Inserte directamente los conductores sólidos o los cables trenzados con punteras en el conector de terminales push-in.
4
Encienda el sistema y explore la topología de la red EtherCAT en TwinCAT System Manager para configurar los filtros y las frecuencias de muestreo.