Punto de conexión del terminal
Como interfaz especializada del sistema de E/S de Beckhoff, el terminal EtherCAT Beckhoff ES2521 proporciona señales precisas de tren de pulsos para aplicaciones de control de movimiento. Este módulo de alto rendimiento convierte valores de velocidad de 16 bits del controlador de automatización en una salida de frecuencia diferencial RS422 de gran precisión. Capaz de generar frecuencias base de 0 a 500 kHz, está diseñado para conectarse directamente a controladores de motores paso a paso, servodrives y convertidores de frecuencia que acepten comandos de control de frecuencia/dirección o de tren de pulsos. La unidad incorpora compatibilidad integrada con relojes distribuidos para un funcionamiento preciso y sincronizado en redes multieje, además de un diseño de cableado enchufable que simplifica la instalación en campo y el mantenimiento de armarios eléctricos.
Características
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Control de tren de pulsos de 1 canal: está equipado con dos salidas diferenciales RS422 (señales A y B) para generar pulsos y dirección a alta velocidad.
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Modos de funcionamiento flexibles: se puede configurar mediante el controlador para admitir una salida de pulsos/dirección, contar pulsos con límites de frecuencia o funcionar con selección directa de frecuencia.
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Resolución de alta frecuencia: ofrece un rango de frecuencia base de 0 a 500 kHz, con una resolución de paso fina de 10 mHz para rampas de aceleración suaves.
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Funciones de controlador integradas: admite de forma nativa la ejecución autónoma de rampas y un control preciso de la distancia de desplazamiento dentro del perfil de hardware.
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Interfaz de cableado enchufable: utiliza el sistema de conectores enchufables ESxxxx para un montaje sin herramientas, una sustitución rápida de módulos y una conexión segura de los terminales.
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Relojes distribuidos (DC): garantizan una sincronización inferior al microsegundo con otros dispositivos EtherCAT del segmento para perfiles de movimiento altamente coordinados.
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Diagnóstico completo: los indicadores LED proporcionan estados en tiempo real de las transiciones de estado, la actividad de comunicación y los errores específicos de cada canal.
Aplicaciones
- Control directo de velocidad de etapas de potencia de motores paso a paso que aceptan comandos de tren de pulsos RS422.
- Interfaz con servodrives configurados para modos de posicionamiento por pulsos y dirección.
- Control de variadores de frecuencia (VFD) que requieren referencias de frecuencia de alta resolución.
- Precision positioning tasks in packaging machinery, pick-and-place systems, and material handling systems.
Technical Specifications
| Tareas de posicionamiento preciso en maquinaria de embalaje, sistemas de recogida y colocación y sistemas de manipulación de materiales. |
Especificaciones técnicas |
| Parámetro |
Valor de especificación |
| Fabricante |
Beckhoff |
| Número de modelo |
ES2521 |
| Tecnología de conexión |
Tren de pulsos (salida de frecuencia) con mazo de cables enchufable |
| Número de canales |
1 canal (compuesto por 2 salidas diferenciales: A, B) |
| Entradas digitales |
2 entradas (+T captura, +Z puerta) |
| Tensión de la señal de entrada |
24 V CC |
| Especificación de la señal de salida |
Niveles RS422, diferencial |
| Límite de corriente de salida |
Máximo de 50 mA por canal (protegido contra cortocircuitos) |
| Rango de frecuencia base |
0 a 500 kHz (configuración predeterminada: 50 kHz) |
| Resolución de salida |
Máx. 15 bits |
| Tamaño del paso de frecuencia |
10 mHz |
| Ancho de la imagen de proceso |
14 bytes de salida, 8 bytes de entrada |
| Consumo de corriente del E-bus |
Normalmente 280 mA (en función de la carga) |
| Consumo de corriente de los contactos de alimentación |
Sin consumo de corriente de los contactos de alimentación externos |
| Aislamiento eléctrico |
500 V RMS (E-bus al potencial de campo) |
| Temperatura de funcionamiento |
0 a +55 °C |
| Temperatura de almacenamiento |
-25 a +85 °C |
| Humedad relativa |
95 % sin condensación |
| Grado de protección |
IP20 |
| Homologaciones para ubicaciones peligrosas |
ATEX: II 3 G Ex ec IIC T4 Gc, IECEx: Ex ec IIC T4 Gc |
| Peso neto |
Aproximadamente 50 g |
Peso de envío (calculado)
| 2,0 kg |
Conexiones e interfaces |
Punto de conexión del terminal |
| Asignación de señales |
Descripción |
Pin 1 |
| Salida A |
Canal de salida diferencial no invertido A (pulso / frecuencia) |
Pin 5 |
| Salida /A |
Canal de salida diferencial invertido A |
Pin 2 |
| Salida B |
Canal de salida diferencial no invertido B (dirección) |
Salida /B |
| Canal de salida diferencial invertido B |
Pin 3 |
Entrada +T |
| Entrada de captura (24 V CC) para la captura de posición por hardware de alta velocidad |
Pin 7 |
Entrada +Z |
| Entrada de puerta / cero (24 V CC) para la calibración de referencia del eje |
+24 V CC |
Entrada de alimentación de control para la lógica digital |
| Pin 8 |
0 V CC (GND) |
Potencial de referencia para las entradas y los circuitos de accionamiento externos |
Modelos alternativos y compatibilidad
El ES2521 y el EL2521 comparten imágenes de proceso, configuraciones de registro y descripciones de dispositivos TwinCAT idénticas. La única diferencia reside en el tipo de conector físico: el ES2521 cuenta con un bloque de cableado enchufable, que permite realizar terminaciones de cables fuera del terminal y sustituir rápidamente los componentes físicos, mientras que el EL2521 incorpora una terminación directa estándar de inserción. Los integradores de sistemas pueden intercambiar los módulos sin problemas en TwinCAT sin necesidad de modificar la configuración, siempre que se utilice el mazo de cables del conector enchufable.
Errores de aplicación y notas de ingeniería
Un aspecto clave del diseño es el elevado consumo interno de corriente del E-bus del módulo. Al consumir 280 mA típicos del backplane de comunicación, el ES2521 requiere mucha potencia. Al construir un segmento EtherCAT que contenga varias interfaces de alto consumo, la corriente total no debe superar la capacidad máxima de suministro del acoplador (a menudo limitada a 2000 mA). Si se supera el presupuesto de potencia del E-bus, se producirán interrupciones intermitentes de comunicación o fallos localizados de los terminales. Inserte un terminal de alimentación dedicado (como el EL9400 o EL9410) directamente aguas arriba del módulo para resolver los problemas de carga del backplane.
Consejos de puesta en marcha y cableado
Para proteger la integridad de la señal hasta el umbral máximo de conmutación de 500 kHz, utilice siempre cableado de pares trenzados apantallados para las líneas diferenciales A/A y B/B. Para lograr una compatibilidad electromagnética óptima, termine los apantallamientos de los cables lo más cerca posible del punto de entrada del terminal dentro de la carcasa, utilizando abrazaderas de puesta a tierra funcional. Los tendidos sin apantallamiento o las líneas de señal tendidas en paralelo a las salidas de potencia de los motores inducirán ruido eléctrico, lo que provocará imprecisiones de posicionamiento o deslizamientos acumulativos en el recuento de pulsos durante ciclos operativos prolongados.
Directrices de instalación
ADVERTENCIA CRÍTICA
Aísle todas las fuentes de alimentación eléctrica que suministren energía al conjunto del riel DIN y a los dispositivos de campo antes de comenzar la instalación o retirada del terminal. Trabajar con tensión activa introduce riesgos de cortocircuito que pueden destruir las tarjetas lógicas de precisión del E-bus y dañar permanentemente las entradas de control de los motores conectados.
1
Verifique que el segmento de terminales seleccionado proporcione suficiente capacidad de alimentación del E-bus, teniendo en cuenta la especificación básica de 280 mA del módulo.
2
Fije firmemente la carcasa del terminal al riel DIN de 35 mm (EN 60715), asegurándose de que los contactos deslizantes laterales del E-bus queden perfectamente acoplados con la unidad contigua.
3
Preinstale el bloque de cableado enchufable con conductores de las secciones transversales adecuadas (0.08 a 2.5 mm2) antes de encajar firmemente el conector en la toma del módulo.
4
Energice la fuente de alimentación del backplane y active TwinCAT para buscar el nuevo terminal, aplicando los parámetros necesarios de control de ejes mediante el árbol de configuración.