Descripción
La realización de mediciones de fuerza y peso de alta precisión en zonas peligrosas es posible gracias al terminal EtherCAT Beckhoff ELX3351. Este módulo de entrada intrínsecamente seguro (Ex i) está diseñado para la conexión directa de galgas extensométricas y puentes de medición de resistencias en configuraciones de puente completo. Gracias a la conversión analógico-digital de 24 bits de alta resolución, garantiza una adquisición precisa de señales incluso en condiciones industriales exigentes. El módulo integra mecanismos de autocalibración y filtros dinámicos para compensar la deriva térmica y las vibraciones mecánicas de alta frecuencia, lo que lo convierte en una opción fiable para el pesaje en zonas peligrosas, la supervisión de células de carga y los recipientes de proceso.
Características
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Interfaz intrínsecamente segura (Ex i): Conexión directa a sensores ubicados en entornos de Zona 0/20 y Zona 1/21 sin necesidad de barreras externas.
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Medición de alta resolución: Conversión analógica-digital de 24 bits con representación interna de 32 bits para una precisión de nivel de microvoltios.
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Compatibilidad con puentes de resistencias: Interfaz óptima con galgas extensométricas de puente completo y puentes de resistencias de entre 300 Ohm y 1,5 kOhm.
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Filtrado avanzado de señales: Filtros configurables de 50 Hz y opciones dinámicas de paso bajo con una frecuencia límite típica de 3,6 kHz.
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Autocalibración del hardware: Las vías internas de referencia ejecutan ciclos de calibración automáticos para eliminar errores de medición a lo largo del tiempo y con los cambios de temperatura.
Aplicaciones
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Sistemas de pesaje para zonas peligrosas: Conexión directa a básculas de plataforma, sistemas de pesaje de recipientes y monitores de nivel de silos en atmósferas con polvo o gas explosivo.
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Automatización de procesos industriales: Medición de tensión, par y fuerza en líneas de procesamiento químico, de petróleo y de gas.
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Ingeniería de bancos de pruebas: Supervisión dinámica de cargas y pruebas de galgas extensométricas en entornos de laboratorio que requieren seguridad frente a explosiones.
Tabla de especificaciones técnicas
| Parámetro |
Valor de especificación |
| Fabricante |
Beckhoff |
| Número de modelo |
ELX3351 |
| Número de entradas |
1 (configuración de puente completo) |
| Resistencia nominal del puente |
De 300 Ohm a 1,5 kOhm |
| Rango de medición UD |
Máx. de -18 a +18 mV |
| Rango de medición UREF |
Máx. de -12 a +12 V |
| Resolución |
24 bits (representación interna de 32 bits) |
| Tiempo de conversión |
Típ. 1,6 ms |
| Resistencia interna |
> 25 kOhm (UR, diferencial), > 1 MOhm (UD, diferencial) |
| Error de medición |
< +/-0,5 % del valor de escala completa (con autocalibración activa) |
| Consumo de corriente del bus E |
Típ. 85 mA |
| Marcados Ex (ATEX) |
II 3(1)G Ex ec [ia Ga] IIC T4 Gc, II (1)D [Ex ia Da] IIIC, I (M1) [Ex ia Ma] I |
| Marcados Ex (IECEx) |
Ex ec [ia Ga] IIC T4 Gc, [Ex ia Da] IIIC, [Ex ia Ma] I |
| Temperatura de funcionamiento |
-25 a +60 °C |
| Temperatura de almacenamiento |
-40 a +85 °C |
| Dimensiones (W x H x D) |
12 mm x 100 mm x 68 mm |
| Peso del producto |
Aprox. 60 g |
| Peso de envío (calculado) |
2,0 kg (incluido el embalaje industrial de protección) |
Conclusiones prácticas de ingeniería
Modelos alternativos y compatibilidad
A diferencia del terminal EL3351 estándar, diseñado para zonas no peligrosas, el ELX3351 está diseñado exclusivamente para bucles Ex i de seguridad intrínseca. Los terminales de las series EL y ELX no pueden mezclarse en el mismo segmento de alimentación sin un aislamiento físico adecuado. Debe utilizar un terminal de alimentación ELX9560 o ELX9410 para aislar los contactos de alimentación de seguridad intrínseca del segmento estándar de bloques de terminales EtherCAT y mantener la validez de la certificación Ex.
Errores de aplicación y notas de ingeniería
Al utilizar el ELX3351 en aplicaciones con mucha vibración, como recipientes de mezcla o reactores químicos, utilice los filtros paso bajo dinámicos integrados en lugar de un promedio básico. Si la función de autocalibración está activa, pueden producirse pequeñas fluctuaciones en los tiempos de ciclo del bucle durante los intervalos de calibración (normalmente cada pocos minutos). Asegúrese de que los bucles de control de TwinCAT permitan estas breves variaciones de cálculo de nivel de microsegundos, o programe las calibraciones durante estados de inactividad conocidos del proceso.
Consejos de puesta en servicio y cableado
Para minimizar el ruido de medición en tendidos de cable largos hasta la galga extensométrica, utilice cables de par trenzado apantallados, con el apantallamiento conectado a la tierra funcional de la carcasa del terminal. Mantenga distancias de separación seguras de al menos 50 mm entre el cableado de seguridad intrínseca conectado al ELX3351 y cualquier cableado sin seguridad intrínseca del panel de control, de conformidad con las normas IEC 60079-14.
Directrices de instalación
ADVERTENCIA CRÍTICA: Desenergice todos los contactos de alimentación y segmentos de terminales del sistema antes de montar, cablear o configurar el terminal ELX3351. Si no se aísla la alimentación, pueden generarse chispas y comprometerse la seguridad en atmósferas explosivas. Verifique que el segmento de alimentación esté aislado mediante un terminal de alimentación de la serie ELX aprobado antes de aplicar tensión.
1
Monte el ELX3351 en un riel DIN estándar de 35 mm conforme a EN 60715 y fíjelo firmemente en su lugar con el deslizador de bloqueo integrado.
2
Asegúrese de que la ranura doble y la conexión con llave estén correctamente alineadas con los módulos ELX adyacentes del E-bus.
3
Pele las conexiones del sensor de puente entre 8 y 9 mm. Utilice un destornillador de punta plana para presionar las abrazaderas de resorte, inserte el conductor macizo o con puntera y suelte para fijarlo.
4
Realice una comprobación de continuidad y de la barrera de bucle antes de energizar el segmento de alimentación aislado mediante la configuración del sistema TwinCAT.