Descripción
Al integrar arquitecturas de PC industriales con redes de bus de campo estándar, el Beckhoff FC3121 proporciona comunicación de alto rendimiento mediante PROFIBUS DP y DP-V1 a través de una única interfaz PCI Express x1 de un canal. Esta tarjeta de interfaz permite capacidades de enlace de control determinista y en tiempo real en entornos TwinCAT, y puede funcionar como maestro o esclavo. Diseñada con una barrera de aislamiento galvánico, garantiza una alta inmunidad al ruido y un rendimiento sólido al conectarse con E/S remotas, variadores de velocidad y nodos industriales complejos en entornos electromagnéticos exigentes.
Características
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Interfaz PCI Express: Utiliza una ranura PCIe x1 para garantizar la compatibilidad con placas base industriales modernas.
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Funcionamiento con dos protocolos: Admite funciones de maestro y esclavo para diseñar arquitecturas de sistema versátiles.
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Aislamiento galvánico: El desacoplamiento de la interfaz mediante optoacopladores protege el sistema host del PC contra bucles de tierra y picos transitorios.
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Comunicación de alta velocidad: Admite velocidades de transmisión de hasta 12 Mbaudios con detección automática de la velocidad en baudios.
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Diagnóstico integrado: Incluye dos LED de diagnóstico por canal para agilizar la resolución de problemas de la capa física.
Aplicaciones
- Sistemas de control basados en PC de alta velocidad que dependen del núcleo de tiempo real TwinCAT.
- Interconexión de redes PROFIBUS DP de múltiples fabricantes con unidades de PC industriales centralizadas.
- Control distribuido de periféricos, integración de E/S remotas y conexión en red de sistemas de accionamiento.
Tabla de especificaciones técnicas
| Parámetro |
Valor / Especificación |
| Fabricante |
Beckhoff |
| Modelo |
FC3121 |
| Interfaz de PC |
PCI Express (PCIe) x1 |
| Protocolo de bus de campo |
PROFIBUS DP, PROFIBUS DP-V1 |
| Número de canales |
1 |
| Velocidades de transferencia de datos |
De 9,6 kbaudios a 12 Mbaudios |
| Interfaz de bus |
1 conector D-sub de 9 pines, con aislamiento galvánico |
| Diagnóstico de hardware |
2 LED por canal |
| Ancho de bits de la imagen de proceso |
Máximo de 30,5 kbytes de datos de entrada y salida en total |
| Temperatura de funcionamiento |
De 0 a 55 °C |
| Compatibilidad de controladores |
TwinCAT 2.11 R3 y posteriores / TwinCAT 3 |
| País de origen |
Alemania |
| Peso de envío (calculado) |
0,35 kg |
| Dimensiones del paquete (calculadas) |
180 mm x 150 mm x 40 mm |
Conexiones e interfaces
| Asignación D-sub de 9 pines |
Señal / Función |
| Pin 1 |
Blindaje / Tierra de protección (PE) |
| Pin 3 |
RxD/TxD-P (Datos de recepción/transmisión positivos, línea B, rojo) |
| Pin 5 |
DGND (Tierra de datos para terminación activa) |
| Pin 6 |
VP (Voltaje positivo, +5 V para terminación activa) |
| Pin 8 |
RxD/TxD-N (Datos de recepción/transmisión negativos, línea A, verde) |
Conocimientos de ingeniería basados en la experiencia
Modelos alternativos y compatibilidad
La FC3121 es el equivalente directo PCI Express (PCIe) de la tarjeta de interfaz FC3101, más antigua y basada en el estándar PCI. Aunque los procedimientos de configuración y direccionamiento en TwinCAT System Manager siguen siendo idénticos, las placas base antiguas sin ranuras PCIe no pueden admitir la FC3121. Para actualizar un sistema de PCI estándar a PCIe, es necesario reasignar el enlace del dispositivo de E/S en el espacio de trabajo de configuración de TwinCAT para asignarlo a la nueva dirección de hardware.
Errores comunes de la aplicación y notas de ingeniería
Al utilizar la FC3121 a su velocidad máxima de 12 Mbaudios, los reflejos de señal pueden provocar rápidamente fallos de temporización y pérdidas de comunicación en el bus. La terminación física adecuada de la red debe estar alimentada y activa en ambos extremos físicos del segmento. Tenga en cuenta que el pin 6 (+5V) y el pin 5 (GND) están destinados exclusivamente a alimentar las resistencias de terminación del bus dentro de los conectores D-sub estándar; extraer alimentación externa de estos pines puede sobrecargar el circuito del transceptor aislado de la tarjeta.
Consejos de puesta en servicio y cableado
Asegúrese siempre de que la asociación del controlador esté configurada correctamente durante la puesta en servicio. Si TwinCAT no puede detectar la tarjeta PCIe, compruebe el Administrador de dispositivos de Windows para verificar que el controlador de Beckhoff esté correctamente asignado a la ranura física y no esté bloqueado por conflictos de recursos PNP del sistema operativo nativo. Verifique que el blindaje del cable PROFIBUS esté conectado a tierra en el punto de entrada de la envolvente del PC para evitar que el ruido en modo común de alta frecuencia penetre en la tierra interna de la tarjeta.
Directrices de instalación
ADVERTENCIA CRÍTICA
Desconecte el PC industrial de la alimentación principal de CA/CC antes de retirar la cubierta del chasis. La electricidad estática puede dañar permanentemente los transceptores sensibles de la tarjeta FC3121. Lleve puesta una pulsera antiestática conectada al bastidor del PC durante todo el proceso de instalación del hardware.
1
Apague el sistema operativo, desconecte el seccionador de red y retire los paneles de la cubierta del PC.
2
Seleccione una ranura PCI Express x1 disponible (también pueden utilizarse ranuras físicas x4, x8 o x16 si se configuran correctamente).
3
Alinee el soporte de la interfaz de la tarjeta con la abertura de la ranura trasera e introduzca firmemente la tarjeta en la ranura del conector PCIe.
4
Fije la placa frontal metálica de la tarjeta al chasis del PC con el tornillo de montaje para mantener una conexión sólida a tierra del chasis.
5
Vuelva a montar la carcasa del PC, encienda el sistema y configure la tarjeta en el software TwinCAT System Manager.