Description
Conçu pour étendre les topologies de réseau EtherCAT sur de longues distances, le Beckhoff EK1521-0010 permet le couplage direct de jonctions EtherCAT au moyen de fibres de verre haute performance. Cette jonction EtherCAT à fibre optique à 1 port convertit les trames Ethernet entrantes provenant de signaux E-bus standard en cuivre en signaux optiques, assurant une isolation galvanique totale et une immunité complète aux interférences électromagnétiques (EMI) dans les réseaux industriels étendus. Dotée d’une interface optique standard SC Duplex, elle permet une connexion transparente à des nœuds ou coupleurs optiques en aval, tout en maintenant une synchronisation précise et une latence minimale dans les architectures de systèmes de commande fortement distribuées.
Fonctionnalités
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Communication longue portée : Prend en charge une transmission de données fiable jusqu’à 20 000 mètres (20 km) entre stations EtherCAT actives.
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Optimisation pour la fibre monomode : Conçu pour les fibres optiques monomodes standard de 9/125 micromètres afin de garantir une faible atténuation.
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Débit élevé : Fournit un débit bidirectionnel constant de 100 Mbit/s en utilisant le protocole de couche physique 100BASE-FX.
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Latence ultra-faible : Offre un délai de propagation d’environ 1 microseconde, préservant la synchronisation de haute précision des horloges distribuées.
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Intégration plug-and-play : Ne nécessite aucune configuration logicielle ni adressage manuel ; s’intègre automatiquement via les configurations TwinCAT standard.
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Alimentation par E-bus : Élimine le câblage auxiliaire sur le terrain en prélevant directement l’alimentation de fonctionnement sur l’E-bus du fond de panier.
Applications
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Énergie éolienne et commande des turbines : Connexion des systèmes de commande de la nacelle à la tour au sol sur de longues distances verticales.
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Traitement des eaux usées et de l’eau : Liaison de stations de pompage géographiquement séparées à des salles de commande PLC centralisées.
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Zones dangereuses (zone ATEX 2) : Déploiement sûr dans les atmosphères explosives où l’isolation contre les étincelles électriques est essentielle.
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Sous-stations haute tension : Élimination des courants de boucle de terre et du bruit électrique dans les environnements de forte production d’énergie.
Spécifications techniques
| Paramètre |
Valeur du paramètre |
| Fabricant |
Beckhoff Automation |
| Numéro de modèle |
EK1521-0010 |
| Type de produit |
Jonction EtherCAT à fibre optique à 1 port |
| Support de transmission des données |
Fibre de verre monomode (SM) (9/125 micromètres) |
| Distance maximale entre stations |
20 000 m (20 km) via 100BASE-FX |
| Interface de bus |
1 port optique SC Duplex |
| Débit de transfert des données |
100 Mbit/s |
| Protocoles pris en charge |
EtherCAT |
| Source d’alimentation |
E-bus (connexion au fond de panier) |
| Consommation de courant du bus E |
350 mA typiques |
| Délai de propagation interne |
Environ 1 microseconde |
| Dimensions (W x H x D) |
24 mm x 100 mm x 52 mm |
| Matériau du boîtier |
Polycarbonate |
| Indice de protection contre les infiltrations |
IP20 |
| Plage de température de fonctionnement |
-25 à +60 °C |
| Plage de température de stockage |
-40 à +85 °C |
| Humidité relative |
95 %, sans condensation |
| Homologations et marquages |
CE, UL, ATEX (II 3 G Ex nA IIC T4 Gc) |
| Poids net |
65 g |
| Poids d’expédition (calculé) |
2,0 kg (avec emballage de protection industriel) |
| Pays d’origine |
Allemagne |
Connexions et interfaces
| Référence du port |
Type de connexion |
Fonction / compatibilité des câbles |
| Port optique |
Connecteur SC Duplex |
Transmet et reçoit des trames de données optiques sur un câblage à fibre optique monomode 9/125 micromètres. |
| Interface du fond de panier |
Contacts à lame de l’E-bus |
S’interface directement avec les bornes EtherCAT Beckhoff adjacentes pour l’alimentation et la communication logique. |
Observations d’ingénierie empiriques
Modèles alternatifs et compatibilité : Il est essentiel de distinguer l’EK1521-0010 de l’EK1521 standard. L’EK1521 de base est strictement optimisé pour la fibre multimode (50/125 ou 62,5/125 micromètres), avec une portée de transmission limitée à 2 km. En revanche, l’EK1521-0010 est conçu pour la fibre monomode (9/125 micromètres), avec une portée pouvant atteindre 20 km. Vous ne pouvez pas interconnecter directement un EK1521 et un EK1521-0010 sur le même brin optique ; la différence de diamètre des cœurs de fibre entraînera une forte atténuation optique et une défaillance immédiate de la communication.
Pièges liés à l’application et remarques d’ingénierie : Respectez toujours le rayon de courbure minimal spécifié par le fabricant de votre fibre optique. Des courbures trop serrées dans la goulotte de câblage à l’intérieur de l’armoire de commande peuvent induire des pertes par microcourbure, entraînant des pertes de paquets et des erreurs CRC inexpliquées dans TwinCAT. En outre, lors de l’installation de cette borne dans des applications soumises à de fortes vibrations, assurez-vous que les bornes adjacentes sont correctement verrouillées ensemble au moyen de la double rainure et du système de détrompage intégrés afin d’éviter les contacts intermittents de l’E-bus.
Conseils de mise en service et de câblage : Les ports SC Duplex inutilisés doivent rester en permanence obturés par leurs capuchons antipoussière de protection. Des particules de poussière microscopiques présentes sur l’interface de l’émetteur-récepteur laser compromettront les performances optiques. Lors de la mise en service, utilisez le TwinCAT System Manager pour surveiller les attributs « Link Quality » ou « Rx Power » dans le registre de diagnostic de la borne afin de vérifier rapidement l’intégrité du signal optique avant le démarrage de la production à pleine échelle.
Directives d’installation
AVERTISSEMENT CRITIQUE : Mettez hors tension toutes les alimentations (à la fois l’alimentation principale du système et les distributeurs locaux de potentiel de terrain) avant de monter, retirer ou câbler une borne EtherCAT. Le non-respect de cette consigne peut endommager l’E-bus du fond de panier ou provoquer l’arrêt imprévu du processus dans les modules d’E/S adjacents.
1
Alignez l’EK1521-0010 sur un rail DIN standard de 35 mm conforme à la norme EN 60715, puis poussez fermement jusqu’à ce que le mécanisme de verrouillage arrière s’enclenche correctement.
2
Faites coulisser la borne latéralement pour vous assurer que la double rainure et le système de détrompage intégrés sur le côté du boîtier s’emboîtent parfaitement avec la borne EtherCAT précédente.
3
Retirez le capuchon antipoussière de protection du port optique SC Duplex et insérez votre cordon de raccordement à fibre optique monomode 9/125 micromètres jusqu’à ce que la languette de verrouillage du connecteur s’enclenche.
4
Mettez sous tension l’E-bus et vérifiez que les voyants verts Link/Activity s’allument, indiquant la négociation active des trames réseau.