Générant des signaux de commande analogiques précis directement depuis le réseau de commande, le Beckhoff EL4102 est un terminal de sortie analogique haute performance à 2 canaux, conçu pour être intégré aux systèmes d’automatisation industrielle basés sur EtherCAT. Ce module convertit les valeurs numériques du contrôleur en signaux de tension standard de 0 à 10 V grâce à un processus de conversion numérique-analogique haute résolution de 16 bits.
Caractéristiques principales
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Sortie à deux canaux : deux sorties analogiques asymétriques indépendantes, configurées pour un fonctionnement de 0 à 10 VCC.
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Haute résolution : la conversion numérique-analogique de 16 bits (signe compris) garantit une régulation précise de la tension.
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Horloges distribuées (DC) : fonctionnalité d’horloge distribuée intégrée, avec une précision de synchronisation inférieure à 1 microseconde.
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Isolation galvanique : assure une isolation électrique de 500 V entre les circuits E-bus internes et les lignes de tension du signal.
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Chien de garde paramétrable : comportement configurable de l’état de sécurité en cas d’interruption de la communication.
Applications
- Commande de vitesse des variateurs de fréquence (VFD) et des contrôleurs de servomoteurs via des entrées analogiques.
- Positionnement de vannes proportionnelles, d’actionneurs et de registres dans les boucles de régulation des procédés.
- Interfaçage avec les instruments analogiques, les conditionneurs de signaux et les systèmes de banc d’essai.
- Intégration dans les machines d’emballage, d’assemblage et de manutention à grande vitesse.
Caractéristiques techniques
| Paramètre |
Spécification |
| Fabricant |
Beckhoff Automation |
| Numéro de modèle |
EL4102 |
| Nombre de sorties |
2 |
| Plage de tension du signal |
0 à 10 V |
| Résolution |
16 bits (signe compris) |
| Débit de sortie |
Max. 15 kéch/s |
| Erreur de sortie |
< 0,1 % (par rapport à la valeur finale) |
| Impédance de charge |
> 5 kOhm (résistant aux courts-circuits) |
| Consommation de courant (E-bus) |
Typ. 210 mA |
| Isolation électrique |
500 V (E-bus / tension du signal) |
| Horloges distribuées |
Oui, précision < 1 microseconde |
| Technologie de raccordement |
2 fils, asymétrique |
| Température de fonctionnement |
-25 à +60 °C |
| Température de stockage |
-40 à +85 °C |
| Humidité relative |
95 %, sans condensation |
| Indice de protection |
IP20 |
| Marquage Ex |
II 3 G Ex nA IIC T4 Gc |
| Dimensions (l x H x P) |
12 mm x 100 mm x 68 mm |
| Poids net |
Env. 60 g |
| Poids d’expédition (calculé) |
2,0 kg |
Connexions et interfaces
| Point de raccordement |
Nom du signal |
Description |
| 1 |
Sortie 1 |
Sortie analogique 1 (+) |
| 2 |
0 V |
Masse analogique (référence de la sortie 1) |
| 3 |
Blindage |
Connexion du blindage (sortie 1) |
| 5 |
Sortie 2 |
Sortie analogique 2 (+) |
| 6 |
0 V |
Masse analogique (référence de la sortie 2) |
| 7 |
Blindage |
Raccordement du blindage (sortie 2) |
Connaissances techniques empiriques
Modèles alternatifs et compatibilité
Le EL4102 est équipé de borniers standard à ressort. Pour les applications nécessitant des faisceaux de câbles débrochables afin de faciliter un remplacement rapide sur site, la borne ES4102 constitue l’alternative directe : elle utilise des borniers débrochables tout en conservant des paramètres électriques et micrologiciels identiques.
Pièges liés aux applications et notes techniques
Les sorties analogiques sont asymétriques et partagent une référence de masse interne commune. Assurez-vous que les appareils de terrain connectés (tels que les variateurs de fréquence ou les actionneurs) ne présentent pas de boucles de masse susceptibles d’introduire des erreurs d’offset ou d’endommager la borne. La résistance de charge doit être strictement supérieure à 5 kΩ ; le pilotage de charges à impédance inférieure déclenchera la protection interne contre les courts-circuits et fera chuter la tension de sortie en dessous de la valeur commandée.
Conseils de mise en service et de câblage
Lors de la configuration du module dans TwinCAT 2 ou TwinCAT 3, configurez toujours le paramètre du chien de garde afin de définir un état de sortie sûr (par exemple, forcer à 0 V ou conserver la dernière valeur) en cas de perte de communication EtherCAT. Pour réduire les interférences électromagnétiques (EMI) sur le signal haute résolution de 16 bits, utilisez un câblage à paires torsadées blindées (STP) et raccordez directement le blindage aux bornes de blindage désignées (points 3 et 7) du bornier.
Directives d’installation
AVERTISSEMENT CRITIQUE
Mettez l’ensemble du système hors tension, y compris l’alimentation de l’E-bus et tous les contacts d’alimentation terrain, avant de monter, câbler ou retirer la borne. Toute absence d’isolement de l’alimentation peut entraîner des dommages matériels permanents au coupleur de bus EtherCAT ou aux bornes d’E/S adjacentes.
1
Montez la borne sur un rail DIN standard de 35 mm (conforme à la norme EN 60715) en alignant le mécanisme de verrouillage intégré, puis faites-la glisser jusqu’à ce que la double fente et la connexion par détrompeur se verrouillent solidement avec la borne adjacente.
2
Dénudez l’isolant du fil de signal sur une longueur de 8 à 9 mm. Insérez un tournevis plat dans la fente d’actionnement du ressort pour ouvrir la borne, insérez le conducteur (rigide ou souple avec embout, AWG 28 à 14), puis relâchez le tournevis pour fixer le fil.
3
Mettez l’E-bus sous tension et vérifiez les voyants d’état sur le panneau avant. Le voyant Run doit s’allumer en vert, indiquant une communication EtherCAT active et une synchronisation correcte avec le contrôleur maître.