ترمینال ورودی آنالوگ اترکَت ۱ کاناله 4-20mA مدل EL3121 BECKHOFF

معرفی محصول

 EL3121 (EL 3121) یک ترمینال ورودی آنالوگ تک‌کاناله با دقت بالا است که برای دریافت سیگنال‌های ۴ تا ۲۰ میلی‌آمپر از طریق معماری ورودی تفاضلی طراحی شده است. این ترمینال EtherCAT با وضوح استثنایی ۱۶ بیت و پشتیبانی از کلاک‌های توزیع‌شده (DC)، نمونه‌برداری همگام و پرسرعت داده‌ها را با زمان تبدیل تقریباً ۴۰ میکروثانیه فراهم می‌کند. در صنایع چالش‌برانگیزی مانند دوزینگ دقیق مواد شیمیایی، فرآوری نفت و گاز و بازخورد حرکت با سرعت بالا،  EL3121 جزئی حیاتی برای پایش متغیرهای فرایندی است. فناوری تفاضلی و ایزولاسیون الکتریکی ۵۰۰ ولتی آن، حذف حالت مشترک و یکپارچگی سیگنال را بهبود می‌دهد و منطق کنترلی حساس را از نویز الکتریکی رایج در مسیرهای طولانی حسگرها در محیط‌های کارخانه‌ای محافظت می‌کند.

پیکربندی فنی

 EL3121 برای پردازش سریع سیگنال و عیب‌یابی پیشرفته طراحی شده است. طراحی ورودی تفاضلی امکان اندازه‌گیری سیگنال‌های جریان با ولتاژ مشترک تا ۱۰ ولت را فراهم می‌کند، در حالی که مقاومت داخلی معمولاً در مقدار پایین ۸۵ اهم (به‌علاوه ولتاژ دیود) نگه داشته می‌شود. این سخت‌افزار دارای فرکانس قطع فیلتر ورودی ۵ کیلوهرتز است که می‌توان آن را با استفاده از فیلترهای دیجیتال FIR (پاسخ ضربه‌ای محدود) یا IIR (پاسخ ضربه‌ای نامحدود) فعال‌شونده، دقیق‌تر تنظیم کرد. این ماژول از تصاویر فرایندی استاندارد و فشرده پشتیبانی می‌کند و شامل پایش یکپارچه مقادیر حدی برای فعال‌سازی هشدارها در چرخه EtherCAT است. این ماژول کاملاً با E-bus اترنت صنعتی EtherCAT با سرعت ۱۰۰ مگابیت‌برثانیه سازگار است و در یک محفظه ترمینالی پلی‌کربناتی فشرده با عرض ۱۲ میلی‌متر قرار دارد؛ همچنین نیازی به پیکربندی دستی آدرس سخت‌افزاری ندارد.

مشخصات فنی

پرسش‌های متداول فنی

ویژگی «کلاک‌های توزیع‌شده» چه مزیتی برای EL3121 دارد؟

ساعت‌های توزیع‌شده به  EL3121 اجازه می‌دهند سیگنال آنالوگ را در سراسر شبکه EtherCAT، در لحظه‌ای دقیق و همگام نمونه‌برداری کند. این قابلیت برای کاربردهایی که به داده‌های دارای مُهر زمانی یا هماهنگی دقیق بین چندین کانال ورودی و محور حرکت نیاز دارند، حیاتی است.

آیا EL3121 می‌تواند جهش‌های سیگنال از میدان را مدیریت کند؟

بله، این ماژول برای مقاومت در برابر ولتاژهای گذرای حداکثر 35 V طراحی شده است. افزون بر این، تبدیل پرسرعت و پایش داخلی مقدار حدی به کنترلر اجازه می‌دهند تقریباً به‌صورت آنی به شرایط اضافه‌جریان یا ولتاژ گذرای گزارش‌شده در داده‌های فرایندی واکنش نشان دهد.

مزیت ورودی تفاضلی نسبت به ورودی تک‌سر برای 4-20 mA چیست؟

ورودی تفاضلی  EL3121 افت ولتاژ را در دو سوی یک شنت داخلی بین دو سیم سیگنال اندازه‌گیری می‌کند، نه نسبت به یک زمین مشترک. این امر نویز مد مشترک و اختلاف پتانسیل زمین را که در غیر این صورت می‌توانند اندازه‌گیری جریان را در طول کابل‌های بلند دچار اعوجاج کنند، عملاً خنثی می‌کند.

راهنمای مهندسی و نصب

سیم‌کشی و شیلدینگ برای دقت 16 بیتی:

برای حفظ صحت داده‌های 16 بیتی، از کابل‌های زوج‌تابیده شیلددار (STP) استفاده کنید. شیلد باید در محل ورود به تابلو، با استفاده از ترمینالی با امپدانس پایین، به زمین عملکردی (FE) متصل شود. برای  EL3121، سیم‌های مثبت و منفی سیگنال باید به ترمینال‌های ورودی تفاضلی متصل شوند. طول لخت‌کردن سیم را 8–9 میلی‌متر در نظر بگیرید تا اتصال فنری به‌طور ایمن برقرار شود.

پیکربندی فیلتر دیجیتال:

برای کاربردهای فرکانس بالا، از فیلتر پیش‌فرض 5 کیلوهرتز استفاده کنید. بااین‌حال، اگر سیگنال شما مستعد نویز الکتریکی فرکانس پایین است، فیلترهای FIR یا IIR را از طریق تنظیمات CoE (CanOverEtherCAT) در TwinCAT فعال کنید. فیلتر FIR به‌ویژه برای سرکوب تداخل برق شهر 50/60 هرتز مؤثر است، هرچند ممکن است در مقایسه با تبدیل خام 40 میکروثانیه‌ای، زمان پاسخ مؤثر را اندکی افزایش دهد.

انطباق ATEX در مناطق خطرناک:

 EL3121 برای مناطق خطرناک Zone 2 دارای گواهی است. برای چنین نصب‌هایی، اطمینان حاصل کنید که ترمینال در محفظه‌ای نصب شده باشد که حداقل حفاظت IP54 را فراهم کند. تا زمانی که E-bus برق‌دار است، ترمینال یا سیم‌کشی میدانی را جدا نکنید، زیرا ایجاد قوس الکتریکی می‌تواند در محیط‌های انفجاری خطر اشتعال ایجاد کند. اتصال شیار دوتایی و کلید بین ماژول‌های کنار هم را به‌طور منظم بررسی کنید تا از استحکام مکانیکی مقاوم در برابر ارتعاش اطمینان حاصل شود.