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’encodeurs incrémentaux 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 est doté d’un compteur binaire 32/16 bits, d’une fonction de verrouillage intégrée et d’une synchronisation à la microseconde via Distributed Clocks, 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
-
Automatisation à câble unique : utilise la technologie EtherCAT P pour combiner la tension du système/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 une 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.
-
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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Distributed Clocks : améliore 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 alimentations de conditionnement.
- Machines de manutention de matériaux lourds et équipements logistiques 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.
Caractéristiques 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 de l’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 à 1 MHz |
| Tension nominale du système |
24 V CC (-15 % / +20 %) |
| Tension de fonctionnement de l’encodeur |
24 V CC, 0,5 A max. (généré en interne à partir de l’alimentation Us) |
| Consommation de courant sur 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 |
Env. 165 g |
| Poids d’expédition (calculé) |
0,35 kg |
Connexions et interfaces
| Broche d’encodeur M12 |
Affectation des signaux |
Détail fonctionnel |
| Broche 1 |
Broche 1 |
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 l’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 propre du système (Us) et des périphériques (Up).
Pièges liés aux applications 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’impulsions 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 causées par le bruit en mode commun. Assurez-vous que le courant de charge total provenant de 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 assurer la mise à la terre ; raccordez directement l’un des trous de fixation de 3,5 mm du module à la borne de terre fonctionnelle commune (FE) de la machine à l’aide d’un fil de mise à la terre à faible impédance. Utilisez TwinCAT 3 pour effectuer une opération « Scan » en mode de configuration afin de charger instantanément la description XML, puis ajustez le paramètre 8000 (réglages CoE) pour sélectionner le mode de compteur 16 bits ou 32 bits selon les exigences de l’application.
Directives d’installation
AVERTISSEMENT CRITIQUE
Déconnectez toutes les sources d’alimentation du bus EtherCAT P avant d’ajouter ou de retirer le module EPP5151-0002. Le branchement à chaud sous tension sur des interfaces M8 codées P et soumises à des charges capacitives élevées peut provoquer un arc électrique entre les contacts internes et dégrader 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 passant par 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) sur le port « IN », en veillant à visser le manchon de verrouillage à la main afin de préserver l’étanchéité IP67.
3
Branchez le connecteur d’encodeur M12 sur le port de capteur dédié. Évitez de serrer excessivement 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 intrusion de poussière et d’eau.