Description
Conçue pour un déploiement physique direct dans des environnements de terrain difficiles, la boîte d'interface Beckhoff EPP5151-0002 permet l'acquisition haute vitesse de signaux d'encodeur incrémental différentiels RS422 et asymétriques via EtherCAT P. En intégrant les données et l'alimentation dans une connexion M8 spécialisée à codage P, ce module réduit le câblage tout en offrant une protection IP67 contre l'humidité, la poussière et les contraintes mécaniques. L'appareil intègre un compteur binaire 32/16 bits, une fonction de verrouillage intégrée et une synchronisation à l'échelle de la microseconde via les horloges distribuées, ce qui le rend adapté au suivi précis de la position et à la mesure de la vitesse dans des topologies d'automatisation décentralisées.
Caractéristiques
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Automatisation à câble unique : utilise la technologie EtherCAT P pour combiner la tension du système/du capteur (Us) et la tension périphérique (Up) sur une seule ligne de transmission M8.
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Acquisition haute fréquence : prend en charge des fréquences limites allant jusqu'à 4 millions d'incréments par seconde (avec évaluation en quadrature quadruple, correspondant à une fréquence d'entrée de 1 MHz).
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Entrée de signal flexible : prend en charge les signaux différentiels RS422 ainsi que les entrées asymétriques.
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Conception robuste : boîtier en polyamide (PA6) offrant une résistance élevée aux vibrations et aux chocs, avec des indices de protection IP65/66/67.
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Horloges distribuées : améliorent la synchronisation du système en alignant les captures d'entrée avec une précision inférieure à la microseconde sur l'ensemble du réseau EtherCAT.
Applications
- Systèmes de convoyage décentralisés nécessitant un suivi en temps réel des vitesses de ligne et des flux d'emballage.
- Machines de manutention de matériaux lourds et de logistique fonctionnant dans des zones fortement contaminées ou soumises à de fortes vibrations.
- Interface d'encodeurs rotatifs pour éoliennes, grues et machines extérieures sans boîtiers de jonction de protection.
- Systèmes de positionnement de portique et d'alignement d'outils fonctionnant sur des plateformes TwinCAT.
Spécifications techniques
| Paramètre |
Spécification |
| Fabricant |
Beckhoff |
| Référence modèle/article |
EPP5151-0002 |
| Interface de bus |
2 x connecteur femelle M8, blindé, à vis, codé P (EtherCAT P) |
| Interface d'encodeur |
M12, à vis, 8 broches |
| Type d'encodeur |
Configuration incrémentale, différentielle (RS422) et asymétrique prise en charge |
| Nombre de canaux |
1 |
| Profondeur du compteur |
Binaire 16 bits ou 32 bits |
| Fréquence limite |
4 MHz (avec évaluation quadruple) ; entrée 1 MHz |
| Tension nominale du système |
24 V CC (-15 % / +20 %) |
| Tension de fonctionnement de l'encodeur |
24 V CC, 0,5 A max. (dérivée en interne de l'alimentation Us) |
| Consommation de courant depuis Us |
Généralement 100 mA |
| Isolation électrique |
500 V RMS |
| Plage de températures de fonctionnement |
0 à 55 °C |
| Plage de températures de stockage |
-25 à 85 °C |
| Indice de protection IP |
IP65 / IP66 / IP67 (conforme à la norme EN 60529) |
| Matériau du boîtier |
Polyamide PA6 |
| Dimensions (L x H x P) |
30 mm x 126 mm x 26,5 mm |
| Poids physique |
Environ 165 g |
| Poids d'expédition (calculé) |
0,35 kg |
Connexions et interfaces
| Broche d'encodeur M12 |
Affectation des signaux |
Détail fonctionnel |
| Broche 1 |
Aucun |
Canal A+ |
| Entrée A de l’encodeur incrémental (différentielle) |
Broche 2 |
Canal B+ |
| Entrée B de l’encodeur incrémental (différentielle) |
Broche 3 |
Canal C+ |
| Entrée de mémorisation de l’impulsion zéro de l’encodeur (différentielle) |
Broche 4 |
Entrée de commande / d’état |
| Active/désactive le compteur via une entrée matérielle |
+24 V CC (Us) |
Sortie d’alimentation du capteur/encodeur (0,5 A max.) |
| Broche 6 |
GND (Us) |
Potentiel de référence pour l’alimentation de l’encodeur |
| Broche 7 |
Blindage / FE |
Mise à la terre fonctionnelle/connexion du blindage du câble |
| Broche 8 |
Entrée auxiliaire |
Entrée binaire configurable |
Observations techniques empiriques
Modèles alternatifs et compatibilité
L’EPP5151-0002 appartient spécifiquement à la famille EtherCAT P. Il est électriquement incompatible avec les coupleurs et concentrateurs EtherCAT standard (EP5151-0002), sauf si un coupleur de topologie en ligne EPP9022-0022 ou une jonction EtherCAT vers EtherCAT P est installé en amont. Assurez-vous que votre configuration comporte un port maître codé P approprié (par exemple, EL9822 ou EK1322), capable de fournir une alimentation système (Us) et une alimentation périphérique (Up) propre.
Pièges liés à l’application et remarques techniques
Lors de l’utilisation d’encodeurs haute vitesse sur de grandes longueurs de câble (supérieures à 10 mètres) avec une signalisation asymétrique, la capacité de ligne peut dégrader l’intégrité du signal à des fréquences d’impulsion élevées. Dans ces conditions, le mode différentiel RS422 doit être sélectionné afin de maintenir la précision du compteur et d’éviter les pertes d’impulsions parasites dues au bruit de mode commun. Assurez-vous que le courant de charge total fourni par Us ne dépasse pas le seuil intégré de limitation à 0,5 A afin d’éviter les arrêts du système.
Conseils de mise en service et de câblage
Configurez toujours correctement le blindage sur le connecteur M12. Ne comptez pas uniquement sur le montage fileté du boîtier EPP pour la mise à la terre ; raccordez un fil de terre à faible impédance directement depuis l’un des trous de fixation de 3,5 mm du module jusqu’à la borne de terre fonctionnelle commune (FE) de la machine. Utilisez TwinCAT 3 pour effectuer une opération « Scan » en mode configuration afin de charger instantanément la description XML, puis réglez le paramètre 8000 (paramètres CoE) pour sélectionner le mode compteur 16 bits ou 32 bits selon les exigences de l’application.
Directives d’installation
AVERTISSEMENT CRITIQUE
Débranchez toutes les sources d’alimentation du bus EtherCAT P avant d’ajouter ou de retirer le module EPP5151-0002. Le branchement ou débranchement à chaud sur des interfaces M8 codées P, sous de fortes charges capacitives, peut provoquer un arc électrique entre les contacts et détériorer les broches plaquées or de l’interface.
1
Fixez solidement l’EPP5151-0002 sur une surface rigide et propre à l’aide de deux vis M3 insérées dans les trous de fixation de 3,5 mm de diamètre du boîtier en polyamide.
2
Branchez le câble EtherCAT P M8 entrant (codé P, généralement marqué en vert) au port « IN », en veillant à visser le manchon de verrouillage fermement à la main afin de préserver l’étanchéité IP67.
3
Branchez le connecteur d’encodeur M12 au port de capteur dédié. Évitez de trop serrer la bague métallique (le couple nominal ne doit pas dépasser 0,6 Nm).
4
Assurez-vous que tous les ports inutilisés sont protégés par des bouchons borgnes étanches afin d’empêcher toute pénétration de poussière et d’eau.