Conçu pour le raccordement direct de thermocouples situés dans des zones dangereuses classées Zone 0/20, le Beckhoff ELX3314 traite quatre signaux analogiques différentiels haute précision au sein d’une architecture EtherCAT Ex i à sécurité intrinsèque. Ce module permet de mesurer directement la température à partir de capteurs de terrain dans des atmosphères explosives, sans nécessiter de barrières de sécurité externes supplémentaires, optimisant ainsi l’espace dans l’armoire et l’intégration du système.
Caractéristiques principales
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Interfaces à sécurité intrinsèque (Ex i) : certifiées pour le raccordement direct de capteurs situés en zones dangereuses 0/20, 1/21 et 2/22.
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Prise en charge de plusieurs thermocouples : compatible avec les types de thermocouples K, J, L, E, T, N, U, B, R, S et C (le type K est défini par défaut).
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Numérisation haute résolution : conversion analogique-numérique sur 16 bits offrant une résolution de 0,1 °C par chiffre.
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Traitement du signal intégré : surveillance intégrée des valeurs limites, filtrage numérique et linéarisation de la courbe caractéristique du capteur.
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Format compact : boîtier de 12 mm de largeur avec LED d’état intégrées pour le diagnostic des voies et l’indication des états de fonctionnement et d’erreur.
Applications industrielles
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Industries chimique et pétrochimique : surveillance de la température des réacteurs, des colonnes de distillation et des cuves de stockage dans des zones dangereuses.
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Raffinage du pétrole et du gaz : profilage thermique des pipelines, des unités d’extraction et des installations de traitement.
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Fabrication pharmaceutique : contrôle de température haute précision dans des environnements stériles contenant des solvants explosifs.
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Contrôle de la combustion et des fours : mesure directe des gaz d’échappement et de la température des brûleurs dans des environnements industriels dangereux.
Spécifications techniques
| Paramètre |
Valeur de spécification |
| Fabricant |
Beckhoff |
| Modèle / référence |
ELX3314 |
| Nombre d’entrées |
4 (différentielles) |
| Méthode de raccordement |
2 fils |
| Plage de mesure |
Dépend du capteur (p. ex. type K : -270 à +1370 °C) ; tension : ±30 à ±75 mV |
| Résolution |
0,1 °C par chiffre (16 bits) |
| Erreur de mesure |
< ±0,3 % (par rapport à la valeur pleine échelle) |
| Résistance interne |
typ. ≥ 10 kOhm (différentielle) |
| Fréquence limite du filtre d’entrée |
typ. 1 kHz (dépend de la longueur du capteur, du temps de conversion et du type de capteur) |
| Temps de conversion |
10 à 5000 ms (réglable, valeur par défaut : 310 ms) |
| Tension d’alimentation de l’électronique |
24 V CC (via les contacts d’alimentation, nécessite une alimentation ELX9560) |
| Consommation de courant des contacts d’alimentation |
typ. 10 mA |
| Consommation de courant du bus E |
typ. 70 mA |
| Température de fonctionnement |
-25 à +60 degC |
| Température de stockage |
-40 à +85 degC |
| Humidité relative |
95 %, sans condensation |
| Indice de protection |
IP20 |
| Matériau du boîtier |
Polycarbonate |
| Dimensions (l x H x P) |
12 mm x 100 mm x 68 mm |
| Poids net |
60 g |
| Poids d’expédition |
2,00 kg |
Spécifications de câblage et de connexion
| Type de conducteur |
Section (métrique) |
Section (AWG) |
| Fil monobrin (s) |
0,08 à 2,5 mm² |
AWG 28 à 14 |
| Fil toronné (st) |
0,08 à 2,5 mm² |
AWG 28 à 14 |
| Fil souple avec embout (f) |
0,14 à 1,5 mm² |
AWG 26 à 16 |
| Longueur de dénudage |
8 à 9 mm |
Observations techniques empiriques
Modèles alternatifs et compatibilité
L’ELX3314 nécessite la borne d’alimentation ELX9560 pour alimenter les contacts d’alimentation avec l’isolation à sécurité intrinsèque nécessaire. Elle ne peut pas être associée directement à des bornes standard de la série EL sans Ex sans la barrière d’isolation ELX9560 appropriée séparant les rails d’alimentation sur l’assemblage du rail DIN.
Pièges liés à l’application et remarques techniques
Lors de la conception de l’agencement physique, veillez à ce que la consommation totale de courant sur l’E-bus (70 mA) et les contacts d’alimentation (10 mA) ne dépasse pas le courant de sortie maximal de la borne d’alimentation ELX9560 en amont. Maintenez une séparation physique stricte entre le câblage de terrain à sécurité intrinsèque (Ex i) et le câblage sans sécurité intrinsèque dans l’armoire de commande.
Conseils pour la mise en service et le câblage
Utilisez un câble d’extension blindé pour thermocouple et mettez le blindage à la terre au point d’entrée de l’armoire de commande. Configurez le type spécifique de thermocouple et le temps de conversion (10 à 5000 ms) dans TwinCAT System Manager afin d’optimiser le rejet du bruit (le temps de conversion par défaut est de 310 ms).
Consignes d’installation
AVERTISSEMENT CRITIQUE : SÉCURITÉ EN ZONE DANGEREUSE
Mettez l’ensemble du système hors tension avant d’installer, de retirer ou de câbler une borne de la série ELX. Assurez la conformité avec les réglementations locales relatives à la protection contre les explosions (EN 60079-14) et vérifiez que les paramètres Ex i du thermocouple connecté correspondent aux valeurs de sécurité de l’ELX3314.
1
Montez la borne d’alimentation ELX9560 sur le rail DIN de 35 mm (conforme à la norme EN 60715) afin d’établir le segment d’alimentation Ex i.
2
Faites coulisser la borne ELX3314 sur le rail DIN, à droite de l’alimentation, en veillant à ce que la double fente et le détrompeur s’enclenchent correctement avec le module adjacent.
3
Dénudez les fils de terrain du thermocouple sur 8–9 mm. Insérez un tournevis plat dans la fente de déverrouillage du ressort, insérez le fil, puis relâchez le tournevis pour sécuriser la connexion.
4
Connectez le réseau EtherCAT, appliquez une alimentation de 24 V CC à l’ELX9560 et vérifiez que la LED de fonctionnement de l’ELX3314 devient verte.