EL3121 BECKHOFF Terminal EtherCAT de entrada analógica de 1 canal, 4-20mA

Descripción general del producto

El EL3121 (EL 3121) es un terminal de entrada analógica de 1 canal y alta precisión, diseñado para adquirir señales de 4 a 20 mA mediante una arquitectura de entrada diferencial. Con una resolución excepcional de 16 bits y compatibilidad con Distributed Clocks (DC), este terminal EtherCAT proporciona un muestreo de datos sincronizado y de alta velocidad, con un tiempo de conversión aproximado de 40 microsegundos. En sectores industriales exigentes, como la dosificación química de precisión, el procesamiento de petróleo y gas y la realimentación de movimiento de alta velocidad, el EL3121 es un componente esencial para supervisar las variables del proceso. Su tecnología diferencial y su aislamiento eléctrico de 500 V garantizan una excelente supresión del modo común y la integridad de la señal, protegiendo la lógica de control sensible frente al ruido eléctrico habitual en tendidos de sensores de larga distancia en entornos industriales.

Configuración técnica

El EL3121 está diseñado para un procesamiento rápido de señales y diagnósticos avanzados. El diseño de entrada diferencial permite medir señales de corriente con una tensión de modo común de hasta 10 V, mientras que la resistencia interna se mantiene baja, normalmente en 85 ohmios (más la tensión del diodo). El hardware cuenta con una frecuencia límite del filtro de entrada de 5 kHz, que puede ajustarse aún más mediante filtros digitales FIR (respuesta finita al impulso) o IIR (respuesta infinita al impulso) activables. Admite imágenes de proceso estándar y compactas, e incluye supervisión integrada de valores límite para activar alarmas dentro del ciclo EtherCAT. El módulo es totalmente compatible con el E-bus EtherCAT de 100 Mbit/s y está alojado en una carcasa compacta de terminal de policarbonato de 12 mm, sin necesidad de configurar manualmente la dirección del hardware.

Especificaciones técnicas

Preguntas frecuentes técnicas

¿Cómo beneficia la función «Distributed Clocks» al EL3121?

Los relojes distribuidos permiten al  EL3121 muestrear la señal analógica en un momento preciso y sincronizado en toda la red EtherCAT. Esto es fundamental para aplicaciones que requieren datos con marca de tiempo o una coordinación precisa entre múltiples canales de entrada y ejes de movimiento.

¿Puede el EL3121 gestionar picos de señal procedentes del campo?

Sí, el módulo está diseñado para soportar una tensión de sobretensión de hasta 35 V. Además, la conversión de alta velocidad y la monitorización interna de valores límite permiten que el controlador reaccione casi instantáneamente a condiciones de sobrecorriente o sobretensión notificadas en los datos de proceso.

¿Cuál es la ventaja de una entrada diferencial frente a una entrada de un solo extremo para 4-20 mA?

La entrada diferencial del  EL3121 mide la caída de tensión en una derivación interna entre dos conductores de señal, en lugar de medirla respecto a una tierra común. Esto cancela eficazmente el ruido de modo común y las diferencias de potencial de tierra que, de otro modo, podrían distorsionar las mediciones de corriente en tramos de cable largos.

Guía de ingeniería e instalación

Cableado y apantallamiento para una precisión de 16 bits:

Para mantener la integridad de los datos de 16 bits, utilice cables de par trenzado apantallado (STP). La pantalla debe conectarse a la tierra funcional (FE) en la entrada del armario mediante un terminal de baja impedancia. En el  EL3121, los conductores de señal positivo y negativo deben conectarse a los terminales de entrada diferencial. Asegúrese de que la longitud de pelado sea de 8–9 mm para garantizar que el contacto accionado por resorte quede bien fijado.

Configuración del filtro digital:

Para aplicaciones de alta frecuencia, utilice el filtro predeterminado de 5 kHz. Sin embargo, si su señal es propensa al ruido eléctrico de baja frecuencia, active los filtros FIR o IIR mediante la configuración de CoE (CanOverEtherCAT) en TwinCAT. El filtro FIR es especialmente eficaz para suprimir las interferencias de la red eléctrica de 50/60 Hz, aunque puede aumentar ligeramente el tiempo de respuesta efectivo en comparación con la conversión sin filtrar de 40 microsegundos.

Cumplimiento de ATEX en zonas peligrosas:

El  EL3121 está certificado para áreas peligrosas de la Zona 2. Para este tipo de instalaciones, asegúrese de que el terminal esté montado en una envolvente que proporcione al menos una protección IP54. No desconecte el terminal ni el cableado de campo mientras el E-bus esté alimentado, ya que la formación de arcos podría suponer un riesgo de ignición en atmósferas explosivas. Compruebe periódicamente la conexión de doble ranura y chaveta entre módulos adyacentes para garantizar una unión mecánica resistente a las vibraciones.