Description
Conçu pour un déploiement direct sur le terrain sans armoire électrique, le Beckhoff EP3174-0002 assure une acquisition très précise des signaux analogiques industriels via EtherCAT. Ce module robuste certifié IP67 dispose de quatre entrées différentielles paramétrables individuellement, permettant une configuration logicielle fluide entre les modes de mesure de tension (-10 à +10 V) et de courant (0/4 à 20 mA) pour chaque canal. En combinant une conversion analogique-numérique 16 bits à grande vitesse et la fonctionnalité d’horloges distribuées, il garantit une acquisition de données synchronisée et à faible latence dans les architectures réseau décentralisées.
Caractéristiques du produit
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Quatre canaux paramétrables : configuration individuelle pour les signaux -10/0...+10 V ou 0/4...20 mA via le logiciel TwinCAT.
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Protection IP67 robuste : le boîtier entièrement étanche permet un montage direct sur la machine dans des environnements difficiles.
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Numérisation haute résolution : le convertisseur analogique-numérique 16 bits (signe inclus) fournit des valeurs de processus précises.
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Horloges distribuées (DC) : prend en charge une synchronisation précise à la microseconde avec les autres composants du réseau EtherCAT.
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Retour de diagnostic : voyants d’état intégrés pour l’état du réseau EtherCAT, l’état des canaux et l’alimentation auxiliaire.
Applications
- Lignes d’assemblage automobile et cellules de fabrication décentralisées.
- Installations d’automatisation des procédés nécessitant des capteurs montés sur le terrain.
- Synchronisation de la commande de mouvement multiaxe à l’aide des horloges distribuées.
- Suivi des éoliennes et des machines lourdes dans des zones soumises à de fortes vibrations.
Caractéristiques techniques
| Paramètre |
Valeur de spécification |
| Fabricant |
Beckhoff Automation |
| Numéro de modèle |
EP3174-0002 |
| Protocole |
EtherCAT |
| Nombre d’entrées |
4 entrées différentielles |
| Type de signal |
-10 V à +10 V | 0 mA à 20 mA | 4 mA à 20 mA (configurable par canal) |
| Résolution |
16 bits (signe inclus) |
| Résistance interne |
> 200 kOhms (tension) | typ. 85 ohms + tension de diode (courant) |
| Tension de mode commun (U_CM) |
Max. 35 V |
| Erreur de mesure |
< +-0,3 % (par rapport à la valeur pleine échelle) |
| Temps de conversion |
env. 100 microsecondes |
| Fréquence limite du filtre d’entrée |
5 kHz (filtre configurable) |
| Alimentation nominale |
24 V CC (-15 % / +20 %) |
| Consommation de courant sur U_S |
120 mA |
| Isolation électrique |
500 V (isolation fonctionnelle) |
| Température de fonctionnement |
De -25 °C à +60 °C |
| Température de stockage |
De -40 °C à +85 °C |
| Indice de protection |
IP65 / IP66 / IP67 (conforme à la norme EN 60529) |
| Marquage Ex |
II 3 G Ex nA IIC T4 Gc (ATEX zone 2) |
| 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 |
| Poids net |
env. 165 g |
| Poids d’expédition (calculé) |
2,0 kg (emballage de protection inclus) |
Connexions et interfaces
| Port de connexion |
Type de connecteur |
Affectation des signaux |
| Bus EtherCAT (entrée/sortie) |
2 prises M8 blindées, à vis |
Paires d’émission et de réception EtherCAT |
| Entrées analogiques (canaux 1 à 4) |
4 connecteurs femelles M12, 5 broches, codage A |
Entrée différentielle +, entrée différentielle -, alimentation du capteur (+24 V U_P), masse (GND), blindage |
| Alimentation d’entrée |
1 prise mâle M8, 4 broches |
Tension de commande U_S (24 V CC), tension de charge U_P (24 V CC) |
| Alimentation en aval |
1 prise femelle M8, 4 broches |
Repiquage de U_S et U_P vers les modules en aval |
Informations techniques issues de l’expérience
Modèles alternatifs et compatibilité
L’EP3174-0002 constitue l’équivalent monté sur le terrain, avec indice de protection IP67, du terminal EtherCAT Beckhoff EL3174. Bien qu’ils partagent des structures d’image de processus TwinCAT et des objets de paramétrage identiques (index CoE 0x8000), notez que le câblage physique du bus de terrain diffère : le module EP nécessite un câblage M8 plutôt que des borniers. Assurez-vous que TwinCAT 3 version 3.1.4024 ou ultérieure est déployé afin de tirer pleinement parti des index de diagnostic avancés.
Pièges courants et remarques techniques
La limite de tension en mode commun (U_CM) est spécifiée à 35 V maximum. Si vos signaux différentiels sont référencés à un potentiel de masse qui flotte au-delà de cette limite par rapport à la masse d’alimentation du module, une saturation de la mesure ou des dommages au circuit d’entrée analogique peuvent survenir. Vérifiez toujours qu’une connexion de masse à faible impédance est maintenue entre les domaines d’alimentation découplés. En mode courant, le module présente une résistance interne d’environ 85 ohms, à laquelle s’ajoute une chute de tension de diode ; assurez-vous que vos transmetteurs de terrain disposent d’une tension de conformité suffisante pour piloter cette charge combinée.
Conseils de mise en service et de câblage
Par défaut, les canaux peuvent s’initialiser en mode tension. Pour paramétrer un canal en mode courant (par exemple, de 4 à 20 mA), accédez au TwinCAT System Manager, sélectionnez le module EP3174-0002, ouvrez l’onglet CoE - Online et modifiez les indices « Presentation » et « Range » dans le répertoire d’objets 0x80n0 (où n correspond à l’index du canal, de 0 à 3). Pour une immunité maximale au bruit haute fréquence, réalisez une terminaison du blindage à 360 degrés sur l’embase du connecteur M12 afin de conduire directement les interférences électromagnétiques vers la plaque de montage intégrée au module.
Consignes d’installation
AVERTISSEMENT CRITIQUE : DANGER ÉLECTRIQUE
Assurez-vous que toutes les alimentations (U_S et U_P) sont physiquement isolées et consignées avant d’entreprendre le montage, le câblage ou la maintenance de cet EtherCAT Box. Le fait de ne pas mettre la ligne de bus de terrain hors tension peut provoquer des arcs électriques soudains, endommager les composants internes de conversion très sensibles ou entraîner un comportement imprévisible de la machine.
1
Montez le module sur une surface métallique plane et mise à la terre à l’aide de deux vis M3 insérées dans les trous de fixation. Vérifiez que la plaque métallique est reliée à la terre du châssis de la machine par une connexion à faible impédance.
2
Raccordez le câble réseau EtherCAT entrant à la prise M8 située en haut à gauche (marquée IN) et la ligne en aval à la prise OUT. Serrez fermement à la main les bagues filetées M8 afin d’assurer une protection IP67.
3
Raccordez les capteurs de terrain analogiques aux prises M12 correspondantes (canaux 1 à 4) à l’aide de câbles blindés à paires torsadées. Utilisez des clés dynamométriques étalonnées pour les connecteurs M12 (généralement 0,6 Nm) afin d’assurer l’étanchéité de l’interface.
4
Appliquez une alimentation auxiliaire de 24 V CC à la prise d’alimentation M8. Vérifiez que les voyants LED « Us » (alimentation logique) et « Up » (alimentation des périphériques) restent allumés en vert fixe avant de lancer l’analyse du réseau maître EtherCAT.