Descripción
Diseñado para su instalación directa en campo sin armario de control, el Beckhoff ER3184-0002 EtherCAT Box proporciona un procesamiento de alta precisión de hasta cuatro señales de entrada analógicas en entornos exigentes. Este módulo permite seleccionar mediante software, de forma parametrizable por canal, entre mediciones de tensión (-10/0 a +10 V) y corriente (0/4 a 20 mA). Alojado en una robusta carcasa de fundición a presión de zinc con un grado de protección IP67, procesa señales con una resolución de 16 bits y tiempos de conversión rápidos, por lo que resulta ideal para maquinaria distribuida y circuitos de proceso que requieren una alta inmunidad al ruido.
Características
- Cuatro entradas analógicas de un solo extremo, configurables individualmente.
- Resolución de conversión analógica-digital de 16 bits (incluido el signo) para una alta fidelidad de señal.
- Robusta carcasa física con protección IP65/66/67, que elimina la necesidad de envolventes de campo protectoras.
- Alta velocidad de conversión de aproximadamente 100 microsegundos por canal.
- Compatibilidad con relojes distribuidos (DC) para garantizar una sincronización precisa en toda la red EtherCAT.
- Filtro de entrada configurable con una frecuencia límite de hasta 5 kHz.
- Conexiones de entrada M12 estandarizadas junto con puertos de comunicación EtherCAT M8 fiables.
Aplicaciones
- Consolidación de sensores en la máquina, sin armario, en líneas de montaje de automoción y fabricación.
- Supervisión de parámetros de proceso distribuidos, incluidos transmisores de caudal, temperatura y presión.
- Sistemas automatizados de manipulación de materiales y transportadores que funcionan en plantas de procesamiento húmedas o polvorientas.
- Sistemas de registro de parámetros de alta velocidad que utilizan relojes distribuidos basados en TwinCAT.
Tabla de especificaciones técnicas
| Parámetro |
Especificación |
| Fabricante |
Beckhoff Automation |
| Número de modelo |
ER3184-0002 |
| Número de entradas |
4 (de un solo extremo) |
| Rangos de señal |
-10 a +10 V | 0/4 a 20 mA (parametrizable por canal) |
| Resolución |
16 bits (incluido el signo) |
| Tiempo de conversión |
~ 100 microsegundos |
| Resistencia interna |
> 200 kOhm (tensión) | típ. 85 ohmios + tensión del diodo (corriente) |
| Tensión de modo común (UCM) |
Máx. 35 V |
| Incertidumbre de medición |
< ±0,3 % (con respecto al valor de escala completa) |
| Relojes distribuidos (DC) |
Compatible, sincronización de alta precisión |
| Filtro de entrada |
Configurable, frecuencia límite de 5 kHz |
| Alimentación nominal |
24 V CC (-15 % / +20 %) |
| Consumo de corriente |
120 mA de US |
| Aislamiento eléctrico |
500 V |
| Grado de protección IP |
IP65 / IP66 / IP67 (conforme a EN 60529) |
| Temperatura de funcionamiento |
0 a 55 °C |
| Temperatura de almacenamiento |
-25 a 85 °C |
| Peso |
Aprox. 265 g |
| Normas y homologaciones |
CE, UL |
Conexiones e interfaces
| Conector / pin |
Asignación funcional |
| Conectores de bus M8 (2 apantallados) |
EtherCAT IN / EtherCAT OUT |
| Pin 1 del conector M12 |
Alimentación del sensor de +24 V CC (derivada de UP) |
| Conector hembra M12, pin 2 |
Entrada analógica + (tensión / corriente) |
| Conector hembra M12, pin 3 |
GND (tierra de alimentación del sensor) |
| Conector hembra M12, pin 4 |
Entrada analógica - (tierra de señal) |
| Conector hembra M12, pin 5 |
Apantallamiento / Tierra funcional (FE) |
Conclusiones de ingeniería empíricas
Modelos alternativos y compatibilidad
El ER3184-0002 es una alternativa robusta, montada en campo, al EtherCAT Box EP3184-0002 para montaje en armario. Ambos módulos presentan un comportamiento electrónico y registros de parametrización idénticos mediante TwinCAT. Sin embargo, la carcasa del ER3184 está fabricada con zinc fundido a presión de alta resistencia, mientras que los módulos de la serie EP utilizan carcasas de plástico más ligeras. Se mantiene la compatibilidad directa de firmware desde TwinCAT 2.11 Build 2040 y todas las versiones posteriores de TwinCAT 3.x.
Errores de aplicación y notas de ingeniería
Al configurar los canales para el modo de corriente (de 0 a 20 mA o de 4 a 20 mA), las vías internas de entrada pasan por una resistencia en derivación de 85 ohmios en serie con un diodo de protección. Los diseñadores del sistema deben asegurarse de que el sensor de accionamiento tenga suficiente tensión de cumplimiento para superar la caída de tensión directa de este diodo en los lazos de corriente a escala completa, especialmente al alimentar dispositivos pasivos alimentados por el lazo.
Consejos de puesta en servicio y cableado
Para garantizar el sellado IP67 y mantener el rendimiento del apantallamiento, todas las conexiones M12 y M8 no utilizadas deben sellarse con tapas protectoras Beckhoff auténticas. Conecte la carcasa de zinc directamente a la bancada de la máquina mediante una correa de puesta a tierra dedicada y de baja impedancia. Esto evita los bucles de tierra y garantiza que el ruido de alta frecuencia se desvíe correctamente de los convertidores A/D sensibles de 16 bits.
Directrices de instalación
ADVERTENCIA CRÍTICA: Desenergice todas las fuentes de alimentación primaria de campo (US y UP) antes de montar o conectar el EtherCAT Box. Las diferencias de potencial de tierra entre nodos físicos pueden causar la destrucción instantánea de la interfaz lógica o dañar las entradas de los sensores si las conexiones se realizan en caliente.
1
Monte el ER3184-0002 sobre una superficie metálica plana utilizando dos tornillos M3 a través de los orificios de montaje integrados, para establecer una interfaz mecánica y térmica sólida.
2
Conecte los cables de comunicación EtherCAT M8 (puertos IN y OUT) utilizando una llave dinamométrica calibrada a 0,4 Nm para mantener la integridad de la protección contra la penetración.
3
Conecte los cables de los sensores analógicos a los canales M12 correspondientes. Asegúrese de aplicar la configuración de pines adecuada para los requisitos de lazo de corriente activo frente a pasivo.
4
Suministre 24 V CC a la entrada de alimentación M8 (US y UP). Abra TwinCAT, escanee el anillo EtherCAT y configure las variables CoE (CAN sobre EtherCAT) para que coincidan con los perfiles de tensión o corriente de los sensores.