Description
La réalisation de mesures de force et de poids haute précision dans des zones dangereuses est directement rendue possible par le terminal EtherCAT Beckhoff ELX3351. Ce module d’entrée à sécurité intrinsèque (Ex i) est conçu pour la connexion directe de jauges de contrainte et de ponts de mesure résistifs en configuration de pont complet. Grâce à sa conversion analogique-numérique haute résolution sur 24 bits, il garantit une acquisition précise des signaux, même dans des conditions industrielles exigeantes. Le module intègre des mécanismes d’autocalibrage et des filtres dynamiques pour compenser la dérive thermique et les vibrations mécaniques haute fréquence, ce qui en fait un choix fiable pour le pesage en zones dangereuses, la surveillance des cellules de charge et les cuves de traitement.
Fonctionnalités
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Interface à sécurité intrinsèque (Ex i) : connexion directe à des capteurs situés dans des environnements de zones 0/20 et 1/21 sans nécessiter de barrières externes.
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Mesure haute résolution : conversion analogique-numérique sur 24 bits avec représentation interne sur 32 bits pour une précision au niveau du microvolt.
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Compatibilité avec les ponts résistifs : interface optimisée avec les jauges de contrainte en pont complet et les ponts résistifs allant de 300 Ohm à 1,5 kOhm.
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Filtrage avancé du signal : filtres configurables à 50 Hz et options de passe-bas dynamiques avec une fréquence limite typique de 3,6 kHz.
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Autocalibrage matériel : des voies de référence internes exécutent automatiquement des cycles d’étalonnage afin d’éliminer les erreurs de mesure au fil du temps et des variations de température.
Applications
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Systèmes de pesage en atmosphères dangereuses : connexion directe à des ponts-bascules, des systèmes de pesage de cuves et des dispositifs de surveillance du niveau des silos en atmosphères explosives poussiéreuses ou gazeuses.
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Automatisation des procédés industriels : mesure de la tension, du couple et de la force sur les lignes de traitement chimique, pétrolier et gazier.
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Ingénierie des bancs d’essai : surveillance dynamique des charges et tests de jauges de contrainte en laboratoire nécessitant une protection contre les explosions.
Tableau des spécifications techniques
| Paramètre |
Valeur de la spécification |
| Fabricant |
Beckhoff |
| Référence du modèle |
ELX3351 |
| Nombre d’entrées |
1 (configuration en pont complet) |
| Résistance nominale du pont |
De 300 Ohm à 1,5 kOhm |
| Plage de mesure UD |
Max. -18 à +18 mV |
| Plage de mesure UREF |
Max. -12 à +12 V |
| Résolution |
24 bits (représentation interne sur 32 bits) |
| Temps de conversion |
Typ. 1,6 ms |
| Résistance interne |
> 25 kOhm (UR, différentiel), > 1 MOhm (UD, différentiel) |
| Erreur de mesure |
< +/-0.5 % de la valeur pleine échelle (avec autocalibrage actif) |
| Consommation de courant du bus E |
Typ. 85 mA |
| 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 |
| Marquages Ex (IECEx) |
Ex ec [ia Ga] IIC T4 Gc, [Ex ia Da] IIIC, [Ex ia Ma] I |
| Température de fonctionnement |
-25 à +60 degC |
| Température de stockage |
-40 à +85 degC |
| Dimensions (W x H x P) |
12 mm x 100 mm x 68 mm |
| Poids du produit |
Environ 60 g |
| Poids d’expédition (calculé) |
2,0 kg (emballage industriel de protection compris) |
Données techniques empiriques
Modèles alternatifs et compatibilité
Contrairement à la borne EL3351 standard, conçue pour les zones non dangereuses, l’ELX3351 est exclusivement destinée aux boucles à sécurité intrinsèque Ex i. Les bornes standard de la série EL et celles de la série ELX ne peuvent pas être mélangées sur le même segment d’alimentation sans isolation physique appropriée. Vous devez utiliser une borne d’alimentation ELX9560 ou ELX9410 afin d’isoler les contacts d’alimentation à sécurité intrinsèque du segment standard du bornier EtherCAT et de maintenir la validité de la certification Ex.
Pièges d’application et remarques techniques
Lors de l’installation de l’ELX3351 dans des applications soumises à de fortes vibrations, telles que des cuves de mélange ou des réacteurs chimiques, utilisez les filtres passe-bas dynamiques intégrés plutôt qu’une simple moyenne. Si la fonction d’auto-étalonnage est active, de légères fluctuations des temps de cycle de la boucle peuvent survenir pendant les intervalles d’étalonnage, généralement toutes les quelques minutes. Veillez à ce que vos boucles de régulation TwinCAT tolèrent ces brèves variations de calcul, de l’ordre de quelques microsecondes, ou programmez les étalonnages pendant des périodes d’inactivité connues du procédé.
Conseils de mise en service et de câblage
Pour réduire le bruit de mesure sur les longues liaisons vers la jauge de contrainte, utilisez des câbles blindés à paires torsadées, avec le blindage raccordé à la terre fonctionnelle du boîtier de la borne. Respectez des distances de séparation d’au moins 50 mm entre le câblage à sécurité intrinsèque raccordé à l’ELX3351 et tout câblage sans sécurité intrinsèque dans l’armoire de commande, conformément à la norme IEC 60079-14.
Directives d’installation
AVERTISSEMENT CRITIQUE : Mettez hors tension tous les contacts d’alimentation du système et les segments de bornes avant de monter, câbler ou configurer la borne ELX3351. Le fait de ne pas isoler l’alimentation peut provoquer des étincelles et compromettre la sécurité dans les atmosphères explosives. Vérifiez que le segment d’alimentation est isolé par une borne d’alimentation de la série ELX homologuée avant de mettre sous tension.
1
Montez l’ELX3351 sur un rail DIN standard de 35 mm conforme à la norme EN 60715, et fixez-le fermement à l’aide de la glissière de verrouillage intégrée.
2
Assurez-vous que la double fente et la connexion à détrompeur sont correctement alignées avec les modules ELX adjacents sur l’E-bus.
3
Dénudez les conducteurs du capteur de pont sur 8 à 9 mm. Utilisez un tournevis plat pour enfoncer les bornes à ressort, insérez le conducteur rigide ou serti d’un embout, puis relâchez-les pour le fixer.
4
Effectuez un contrôle de continuité et de barrière de boucle avant de mettre sous tension le segment d’alimentation isolé via la configuration système TwinCAT.