Descripción
Diseñado para la integración directa en campo sin armario eléctrico, el Beckhoff ER5101-1002 proporciona una interfaz de codificador incremental de 1 canal y alto rendimiento dentro de una robusta arquitectura de EtherCAT Box independiente del bus de campo. Este módulo resistente permite leer directamente señales diferenciales RS422, entradas TTL de extremo único o generadores de trenes de pulsos para lograr un posicionamiento y un seguimiento de la velocidad precisos en tiempo real. Encerrado en una resistente carcasa de fundición inyectada de zinc, el dispositivo ofrece protección completa IP67, por lo que es ideal para entornos industriales extremos expuestos a humedad elevada, agua y contaminación por polvo.
Características
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Interfaz de codificador versátil: Admite señales diferenciales RS422 estándar (A, A_inv, B, B_inv, C, C_inv) y señales TTL de extremo único.
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Procesamiento de alta velocidad: Hasta 4 millones de incrementos por segundo (frecuencia límite de 4 MHz) mediante evaluación cuádruple integrada.
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Profundidad de contador flexible: Contador binario configurable de 16 o 32 bits con capacidades de captura del pulso de cero.
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Relojes distribuidos: Marcado temporal altamente sincronizado mediante la compatibilidad integrada con los relojes distribuidos (DC) de EtherCAT.
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Alimentación integrada del sensor: Fuente de alimentación integrada de 24 V CC para sensores, con una capacidad de hasta 500 mA y protección contra cortocircuitos.
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Protección para entornos exigentes: Carcasa de fundición inyectada de zinc que cumple las especificaciones IP65, IP66 e IP67.
Aplicaciones
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Seguimiento descentralizado del movimiento: Posicionamiento preciso en ejes dinámicos de máquinas sin cableado hasta el armario eléctrico.
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Líneas de transporte y clasificación: Retroalimentación directa de la velocidad del eje del motor o del transportador mediante codificadores incrementales rotativos.
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Áreas de lavado y procesamiento en húmedo: Utilizable en maquinaria de procesamiento de alimentos, embalaje y producción química.
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Manipulación de materiales en exteriores: Funcionamiento fiable en controles de grúas, sistemas de orientación de aerogeneradores e instalaciones de servicios públicos.
Especificaciones técnicas
| Parámetro de especificación |
Valor / clasificación |
| Fabricante |
Beckhoff Automation |
| Número de modelo |
ER5101-1002 |
| Interfaz de señal |
Codificador incremental de 1 canal (A, B, C / RS422, TTL) |
| Frecuencia de entrada máxima |
4.000.000 incrementos/s (con evaluación cuádruple) |
| Tensión nominal del sistema |
24 V CC (-15 % / +20 %) |
| Alimentación del codificador/sensor |
24 V CC, máx. 500 mA (VCC) |
| Contador interno |
Binario de 16 o 32 bits |
| Velocidad de transmisión |
100 MBaud (EtherCAT) |
| Interfaces de conexión del bus |
2 x conector M8, blindado, tipo roscado |
| Interfaces de alimentación |
Alimentación: 1 x M8 macho (4 pines); Salida: 1 x M8 hembra (4 pines) |
| Consumo de corriente (EE. UU.) |
Típ. 130 mA + carga del sensor |
| Aislamiento eléctrico |
500 V |
| Protección de la carcasa |
IP65 / IP66 / IP67 (conforme a EN 60529) |
| Temperatura de funcionamiento |
0 a +55 °C |
| Temperatura de almacenamiento |
-25 a +85 °C |
| Homologaciones y marcados |
CE, UL |
| País de origen |
Alemania |
| Peso de envío (calculado) |
0,45 kg |
| Dimensiones del paquete (calculadas) |
150 mm x 50 mm x 45 mm |
Conexiones e interfaces
| Conexión / Pin M8 |
Designación de la señal |
Asignación funcional |
| Pin 1 de alimentación |
US (+24 V CC) |
Alimentación de tensión de control para la electrónica interna y la alimentación de los sensores |
| Pin 2 de alimentación |
UP (+24 V CC) |
Alimentación de tensión de carga para actuadores descendentes/salidas periféricas |
| Pin 3 de alimentación |
GNDS |
Referencia de tierra para la tensión de control (US) |
| Pin 4 de alimentación |
GNDP |
Referencia de tierra para la tensión de carga (UP) |
Conclusiones empíricas de ingeniería
Modelos alternativos y compatibilidad
El ER5101-1002 es funcionalmente equivalente al módulo EP5101-0002 con carcasa de plástico. En aplicaciones con muchas vibraciones o en entornos que contienen refrigerantes agresivos para maquinaria, se recomienda encarecidamente pasar de la serie EP a la serie ER5101-1002 de fundición inyectada de zinc para mejorar la durabilidad física. Verifique siempre que la configuración de TwinCAT EtherCAT System Manager importe la descripción XML del dispositivo (ESI) correspondiente, que represente específicamente la revisión de hardware indicada en la etiqueta del módulo, para evitar discrepancias de configuración y errores de inicialización.
Problemas habituales de aplicación y notas de ingeniería
Al instalar encoders de alto consumo, supervise el consumo acumulado de la alimentación de los sensores en la línea de 24 V CC (VCC). El ER5101-1002 proporciona un máximo de 500 mA. Si se integra un encoder óptico con una demanda de corriente elevada o calefactores, debe utilizarse una alimentación externa para evitar sobrecargar el regulador interno del módulo. Además, al conectar en cadena la alimentación de varias cajas EtherCAT, asegúrese de que la corriente total que atraviesa los conectores de alimentación M8 no supere el límite absoluto de 4 A por circuito.
Consejos de puesta en marcha y cableado
Para minimizar el ruido eléctrico y garantizar un conteo fiable de pulsos de hasta 4 MHz, utilice cableado de par trenzado completamente apantallado para las líneas del encoder. Asegúrese de que la pantalla del cable esté conectada correctamente a la carcasa del conector M12. Para encoders TTL de salida única, configure las entradas de canal negativo no utilizadas (A inv, B inv y C inv) mediante TwinCAT CoE (registro CoE 0x8000) para ajustar los niveles de umbral internos y evitar la generación de pulsos espurios debido a entradas flotantes.
Directrices de instalación
ADVERTENCIA CRÍTICA: Desenergice todas las fuentes de alimentación del sistema (US y UP) antes de conectar o desconectar cualquier interfaz M8 o M12. Realizar conexiones en caliente con estos conectores industriales puede provocar arcos eléctricos, oxidación de los pines y la destrucción permanente del ASIC interno de comunicación EtherCAT.
1
Monte la caja ER5101-1002 sobre una superficie plana y amortiguada contra vibraciones utilizando dos tornillos M3 a través de los orificios de montaje superior e inferior integrados. Apriete los elementos de fijación de montaje a 0,8 Nm.
2
Establezca las conexiones EtherCAT utilizando cables M8 apantallados. Apriete manualmente los anillos roscados para garantizar el sellado ambiental IP67.
3
Conecte el encoder a la interfaz del puerto del sensor mediante cableado industrial M12, asegurándose de que la pantalla del cable termine correctamente en el cuerpo del conector.
4
Aplique la alimentación del sistema de 24 V CC (US) y ejecute un escaneo de diagnóstico mediante Beckhoff TwinCAT System Manager para iniciar la configuración de los parámetros del dispositivo.