L’intégration directe des signaux de terrain décentralisés au niveau physique est assurée par l’EtherCAT Box Beckhoff ER2338-1001, qui dispose de huit canaux numériques bidirectionnels librement configurables, logés dans un boîtier robuste IP67 résistant à l’humidité. Ce module se raccorde directement aux capteurs et actionneurs au niveau de la machine, ce qui élimine le besoin d’armoires de commande de protection et réduit le câblage sur le terrain.
Caractéristiques principales
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E/S librement configurables : chacun des 8 canaux peut être configuré indépendamment comme entrée ou sortie numérique via le logiciel de commande TwinCAT.
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Commutation rapide : offre des temps de commutation rapides, avec un temps d’activation typique de 50 microsecondes et un temps de désactivation de 100 microsecondes.
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Connectivité M8 robuste : équipé de connecteurs M8 à vis sécurisés et blindés pour la communication EtherCAT et les canaux d’E/S physiques.
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Protection complète : protection intégrée contre les courts-circuits pour l’alimentation des capteurs et les sorties, avec un indice de protection IP65/66/67 contre les infiltrations.
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Isolation électrique : assure une isolation électrique de 500 V afin de protéger l’électronique de commande en amont sensible contre les perturbations électriques côté terrain.
Applications industrielles
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Lignes d’assemblage automobile : montage direct sur des bras robotisés et des systèmes de convoyage lorsque l’espace est limité et l’exposition aux fluides fréquente.
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Machines d’emballage : tri, comptage et actionnement de vannes pneumatiques à grande vitesse sans armoires de bornes locales.
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Systèmes de manutention : réseaux de capteurs distribués le long de longues lignes de convoyage utilisant une topologie EtherCAT en guirlande.
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Transformation des aliments et des boissons : déploiements en zones humides nécessitant des modules de bus de terrain IP67 compatibles avec le lavage à grande eau.
Spécifications techniques
| Paramètre |
Valeur / spécification |
| Fabricant |
Beckhoff Automation |
| Référence du modèle / article |
ER2338-1001 |
| Protocole |
EtherCAT |
| Interface de bus |
2 connecteurs M8 femelles, blindés, à vis |
| Nombre de canaux |
8 entrées ou sorties numériques (librement configurables) |
| Raccordements des entrées/sorties |
M8 x 1, 3 broches, codage A |
| Temps du filtre d’entrée |
3,0 ms |
| Tension du signal « 0 » |
−3 à +5 V |
| Tension du signal « 1 » |
11 à 30 V (courant d’entrée de 6 mA, EN 61131-2, type 3) |
| Alimentation des capteurs |
Dérivée de la tension d’alimentation de la charge, 0,5 A au total max., protégée contre les courts-circuits |
| Types de charge pris en charge |
Charge ohmique, inductive ou de lampe |
| Tension de charge nominale |
24 V CC (−15 % / +20 %) |
| Courant de sortie max. |
0,5 A par canal |
| Consommation de courant depuis l’US |
120 mA |
| Raccordement de l’alimentation |
Alimentation : 1 connecteur M8 mâle, 4 broches ; aval : 1 connecteur M8 femelle, 4 broches |
| Isolation électrique |
500 V |
| Température de fonctionnement |
−25 à +60 °C |
| Température de stockage |
−40 à +85 °C |
| Indice de protection |
IP65/66/67 (conforme à la norme EN 60529) |
| Homologations |
CE, UL |
| Pays d’origine |
Allemagne |
| Poids d’expédition (calculé) |
2,0 kg |
| Dimensions de l’emballage (calculées) |
150 x 50 x 40 mm |
Connexions et interfaces
| Type de connecteur |
Numéro de broche |
Affectation des fonctions |
| Prises M8 d’E/S (3 broches) |
Broche 1 |
+24 V CC, alimentation des capteurs (US) |
| Broche 3 |
GND (US) |
| Broche 4 |
Signal d’entrée/sortie (configurable) |
| Alimentation M8 (4 broches) |
Broche 1 |
+24 V CC, tension de commande (US) |
| Broche 2 |
+24 V CC, tension périphérique (UP) |
| Broche 3 |
GND (US) |
| Broche 4 |
GND (UP) |
Enseignements techniques empiriques
Modèles alternatifs et compatibilité
L’ER2338-1001 possède un boîtier en plastique conçu pour les environnements industriels standard. Pour les applications nécessitant une résistance mécanique extrême ou une résistance aux solvants chimiques agressifs, l’EP2338-1001 (boîtier en zinc moulé sous pression) constitue l’équivalent fonctionnel direct. Les deux modules utilisent des fichiers de description XML identiques (ESI) dans TwinCAT, ce qui permet un remplacement direct sans modification logicielle.
Pièges d’application et remarques d’ingénierie
Lorsque vous utilisez des canaux comme sorties, veillez à ce que le courant total consommé par tous les actionneurs connectés ne dépasse pas les limites de dissipation thermique du module. Bien que chaque canal puisse commuter jusqu’à 0,5 A, le fonctionnement simultané de toutes les sorties à facteur de marche élevé et à charge maximale, lorsque la température ambiante dépasse 50 °C, peut déclencher l’arrêt thermique interne. Calculez toujours la charge cumulée sur les voies d’alimentation US et UP.
Conseils de mise en service et de câblage
Pour garantir l’intégrité IP67, les ports M8 inutilisés doivent être obturés avec des capuchons de protection de qualité industrielle. Pour le câblage de la communication EtherCAT, utilisez uniquement des câbles M8 à paires torsadées et à double blindage. Les boucles de terre peuvent être évitées en veillant à ce que les pattes métalliques de montage du module soient directement reliées à un plan de terre de la machine propre et à faible impédance, plutôt que de compter uniquement sur le blindage du câble.
Directives d’installation
AVERTISSEMENT CRITIQUE : Mettez hors tension toutes les sources d’alimentation du système (alimentation de commande/capteurs US et alimentation des actionneurs UP) avant de commencer l’installation, le cheminement des câbles ou le remplacement du module. Le branchement à chaud des connecteurs M8 d’E/S ou d’alimentation peut provoquer des arcs électriques transitoires et endommager définitivement le circuit intégré ASIC émetteur-récepteur EtherCAT interne.
1
Montez le module sur une surface plane et résistante aux vibrations à l’aide de deux vis M3. Assurez-vous que la surface de montage est propre et exempte de peinture afin d’établir une connexion de terre fiable par les œillets de montage.
2
Raccordez le câble réseau EtherCAT entrant à la prise M8 de gauche (IN) et le câble sortant à la prise M8 de droite (OUT). Serrez les bagues de verrouillage M8 à 0,4 Nm.
3
Raccordez le connecteur d’alimentation M8 en veillant à séparer correctement les circuits d’alimentation US (système/capteur) et UP (actionneur/charge) afin de maintenir l’isolation électrique.
4
Analysez le réseau EtherCAT dans TwinCAT System Manager afin de détecter automatiquement le module, puis configurez le mode de fonctionnement de chaque canal (entrée ou sortie) dans les paramètres des données de processus.