Description
Conçu pour l’acquisition de signaux à sécurité intrinsèque dans des environnements dangereux, le Beckhoff ELX1054 permet de connecter directement jusqu’à quatre capteurs de terrain NAMUR situés en zone 0 ou zone 20. Ce terminal EtherCAT compact intègre une isolation électrique haute densité et des fonctions de diagnostic complètes, permettant aux installations d’automatisation des procédés de transmettre les signaux de terrain au niveau de commande sans barrières externes supplémentaires. En combinant des entrées à sécurité intrinsèque et une communication EtherCAT dans un boîtier unique de 12 mm, il réduit l’espace requis sur le rail DIN et simplifie la conception des boucles de protection Ex.
Fonctionnalités
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Intégration en zone dangereuse : se connecte directement au réseau EtherCAT aux appareils de terrain Ex i des zones 0/20 et 1/21.
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Conformité aux normes : entièrement conforme aux spécifications NAMUR selon la norme IEC 60947-5-6 pour une surveillance fiable de l’état des capteurs.
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Diagnostic intégré : surveillance continue des circuits de terrain pour détecter les ruptures de câble (courant inférieur à 200 uA) et les courts-circuits (courant supérieur à 6,3 mA).
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Format compact : boîtier de bornier standard de 12 mm contenant quatre voies d’entrée indépendantes à sécurité intrinsèque.
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Communication haut débit : s’intègre directement au système de bus EtherCAT standard de Beckhoff.
Applications
- Installations de traitement chimique et pétrochimique nécessitant une classification Ex ia.
- Installations de stockage de pétrole et de gaz, pipelines et stations de transfert de propriété.
- Installations de fabrication pharmaceutique traitant des composés organiques volatils.
- Élévateurs à grains, stations de broyage et environnements exposés aux poussières explosives (zones 20/21).
Spécifications techniques
| Paramètre |
Spécification |
| Fabricant |
Beckhoff |
| Modèle |
ELX1054 |
| Technologie |
Entrée numérique (à sécurité intrinsèque, Ex i) |
| Norme de spécification |
NAMUR (IEC 60947-5-6) |
| Nombre d’entrées |
4 |
| Méthode de raccordement |
2 fils |
| Tension en circuit ouvert |
8,2 V CC typ. |
| Courant du signal « 0 » |
<= 1,2 mA |
| Courant du signal « 1 » |
>= 2,1 mA |
| Hystérésis de commutation |
200 uA typ. |
| Courant de court-circuit |
7 mA typ. |
| Seuils de détection des défauts |
I <= 200 uA (rupture de câble), I >= 6,3 mA (court-circuit) |
| Fréquence de commutation maximale |
5 kHz typ. (facteur de marche de 50 %) |
| Consommation de courant du bus E |
70 mA typ. |
| Consommation de courant des contacts d’alimentation |
15 mA typ. + charge |
| Tension d’alimentation de l’électronique |
24 V CC (via les contacts d’alimentation du bloc d’alimentation ELX9560) |
| Température de fonctionnement |
-25 à +60 °C |
| Température de stockage |
-40 à +85 °C |
| Humidité relative |
95 %, sans condensation |
| Résistance aux vibrations et aux chocs |
Conforme aux normes EN 60068-2-6 / EN 60068-2-27 |
| Immunité/émissions CEM |
Conforme aux normes EN 61000-6-2 / EN 61000-6-4 |
| Matériau |
Polycarbonate |
| Dimensions (W x H x D) |
12 mm x 100 mm x 68 mm |
| Poids d’expédition (calculé) |
0,15 kg (poids net : 55 g) |
| Dimensions de l’emballage (calculées) |
150 mm x 120 mm x 40 mm |
| Marquages Ex |
ATEX : II 3(1)G Ex ec [ia Ga] IIC T4 Gc, II (1)D [Ex ia Da] IIIC, I (M1) [Ex ia Ma] I
IECEx : Ex ec [ia Ga] IIC T4 Gc, [Ex ia Da] IIIC, [Ex ia Ma] I
cFMus : AIS classe I, II, III, div. 1, groupes A à G ; classe I, div. 2, groupes A à D ; classe I, zone 2, AEx ec [ia Ga] IIC T4 Gc
|
Raccordements et interfaces
| Raccordement des bornes |
Affectation des signaux |
| Entrée 1 (Ex i) |
Borne 1 (+), borne 5 (-) |
| Entrée 2 (Ex i) |
Borne 2 (+), borne 6 (-) |
| Entrée 3 (Ex i) |
Borne 3 (+), borne 7 (-) |
| Entrée 4 (Ex i) |
Borne 4 (+), borne 8 (-) |
Observations techniques empiriques
Modèles alternatifs et compatibilité
L’ELX1054 est exclusivement destiné aux applications nécessitant un traitement des signaux à sécurité intrinsèque (Ex i). Pour les applications standard (non dangereuses), le Beckhoff EL1054 ou l’EL1004/EL1008 peut être utilisé à la place. Notez que la série ELX doit être alimentée à l’aide du bornier d’alimentation ELX9560 spécialisé afin de garantir la conformité aux barrières de sécurité requises et aux normes de sécurité intrinsèque. Il est strictement interdit de mélanger des modules Ex i et non-Ex i sur le même segment sans les barrières de séparation appropriées (telles que le bornier de distance ELX9012).
Pièges d’application et remarques techniques
Lors de la conception de votre boucle, veillez toujours à ce que les calculs d’inductance maximale (Lo) et de capacité (Co) correspondent aux valeurs certifiées Ex de vos capteurs NAMUR. Une accumulation thermique peut se produire lorsque plusieurs modules Ex i à haute densité sont placés côte à côte. Maintenez un dégagement standard de 50 mm au-dessus et au-dessous du bornier afin de permettre le refroidissement par convection. L’absence d’une alimentation 24 V DC via les contacts d’alimentation ELX9560 provoquera des défauts de diagnostic dans le système TwinCAT, signalant une panne d’alimentation standard de l’E-bus ou une sous-tension côté terrain.
Conseils de mise en service et de câblage
Pour le raccordement, utilisez les bornes à ressort avec des câbles blindés à paires torsadées standard à 2 conducteurs. Dénudez l’isolant sur une longueur précise de 8 à 9 mm. Veillez à ne pas intervertir les bornes positive et négative des boucles NAMUR, car cela peut déclencher de fausses alarmes de rupture de câble (courant inférieur à 200 uA). Dans TwinCAT 3, utilisez les objets de données de processus standard (PDO) pour surveiller, par canal, les bits d’état indiquant les erreurs de diagnostic de rupture de câble et de court-circuit, afin de permettre un dépannage à distance rapide.
Directives d’installation
AVERTISSEMENT CRITIQUE : Danger haute tension. Mettez toujours l’ensemble de l’armoire de commande hors tension avant d’insérer, de retirer ou de câbler un bornier de la série ELX. Vérifiez l’isolement complet et mesurez les tensions résiduelles avant de toucher aux contacts du bornier. Le non-respect strict des réglementations locales de sécurité Ex et des règles d’installation Beckhoff peut provoquer des étincelles électriques, entraînant la destruction du bornier, une explosion dans des environnements dangereux ou de graves blessures corporelles.
1
Montez le bornier d’alimentation Ex ELX9560 sur le rail DIN de 35 mm afin d’établir des contacts d’alimentation sûrs.
2
Faites coulisser le bornier ELX1054 jusqu’à sa position le long du guide de rail, en engageant fermement la double fente côte à côte et la connexion détrompée.
3
À l’aide d’un tournevis plat standard, appuyez sur le mécanisme d’actionnement à ressort, insérez les fils dénudés du capteur NAMUR, puis relâchez-le pour les verrouiller.
4
Établissez les distances de séparation correctes entre le câblage de sécurité intrinsèque Ex i et les câbles standard sans sécurité intrinsèque dans les goulottes de l’armoire.