Description
Le Beckhoff ER3314-0002, un boîtier EtherCAT IP67 conçu pour l’acquisition décentralisée de la température, permet le traitement direct de jusqu’à quatre capteurs thermocouples dans des environnements industriels difficiles. Fonctionnant directement sur le terrain, ce module compact convertit les tensions thermoélectriques de différents types de capteurs (J, K, L, B, E, N, R, S, T et U) en valeurs de température haute résolution et les transmet directement au contrôleur sans nécessiter d’armoire électrique locale. Les intégrateurs système bénéficient d’une compatibilité native avec TwinCAT, de filtres d’entrée configurables et d’une isolation électrique robuste, garantissant un profilage thermique précis même dans des conditions électromagnétiques et environnementales sévères.
Caractéristiques
-
Prise en charge de plusieurs capteurs : compatibilité intégrée avec dix classifications distinctes de thermocouples et mesure directe de tensions en millivolts (mV).
-
Boîtier IP67 décentralisé : le boîtier en zinc moulé sous pression, entièrement encapsulé, offre une protection extrême contre l’humidité, la poussière et les chocs mécaniques.
-
Technologie de connexion M12 : connexions sécurisées à 2 fils pour thermocouples via des prises M12 à vis standardisées, conçues pour résister aux applications soumises à de fortes vibrations.
-
Diagnostics avancés : la détection intégrée des circuits ouverts et des défaillances des capteurs est directement signalée via l’image des données de processus EtherCAT.
-
Filtrage configurable : cinq variantes de filtres d’entrée configurables par logiciel pour éliminer le bruit électrique haute fréquence et les interférences sur les lignes.
Applications
- Mesure décentralisée de la température sur les machines de moulage par injection et d’extrusion des plastiques.
- Suivi thermique multizone dans les fours industriels de verrerie, de céramique et de métallurgie.
- Essais environnementaux sur site et surveillance des chambres climatiques.
- Mesure des gaz d’échappement et du système de refroidissement sur des bancs d’essai de moteurs lourds.
Spécifications techniques
| Paramètre |
Spécification |
| Fabricant |
Beckhoff Automation GmbH & Co. KG |
| Modèle / référence |
ER3314-0002 |
| Nombre d’entrées |
4 canaux |
| Types de capteurs pris en charge |
Types J, K, L, B, E, N, R, S, T, U (par défaut : type K), mesure en mV |
| Plage de mesure |
Dépend du capteur (type K : -100 à +1370 degC) |
| Résolution |
0.1 degC par chiffre |
| Erreur de mesure |
Inférieure à +/-0.3 % de la valeur pleine échelle (type K) |
| Temps de conversion |
2.5 s à 20 ms (configurable ; par défaut : ~250 ms) |
| Interface de bus |
2 x prise M8, blindée, à vis (EtherCAT) |
| Tension d’alimentation nominale |
24 V DC (-15% / +20%) |
| Consommation de courant depuis US |
120 mA |
| Isolation électrique |
500 V RMS |
| Indice de protection |
IP65 / IP66 / IP67 (conforme à EN 60529) |
| Température de fonctionnement / de stockage |
-25 à +60 degC / -40 à +85 degC |
| Homologations |
CE, UL |
| Pays d’origine |
Allemagne |
| Poids net |
0.265 kg |
| Poids d’expédition (calculé) |
2.0 kg (avec emballage commercial de protection) |
Connexions et interfaces
| Broche de connecteur / borne |
Affectation des fonctions / circuits |
| Prises M12 (voies 1 à 4) |
Raccordement du thermocouple (entrée à 2 fils : TC+ et TC-) |
| Prise mâle M8 (arrivée) |
Entrée d'alimentation (tension de commande 24 V CC US / alimentation des capteurs UP) |
| Prise femelle M8 (en aval) |
Sortie d'alimentation (bouclage de l'alimentation vers les EtherCAT Box en aval) |
| Prises M8 (liaison EtherCAT) |
EtherCAT IN / EtherCAT OUT (lignes de communication à 100 Mbps) |
Modèles alternatifs et compatibilité
L'ER3314-0002 est doté d'un boîtier en zinc moulé sous pression conçu pour offrir une meilleure protection mécanique que la variante EP3314-0002 à boîtier en plastique, bien qu'ils soient fonctionnellement et logiciellement identiques. Pour les installations nécessitant une densité de voies plus élevée dans une armoire de commande plutôt qu'un montage sur le terrain, des bornes EtherCAT standard telles que l'EL3314 peuvent être utilisées au sein d'un segment E-bus. Les deux systèmes utilisent exactement la même image de processus, ce qui permet une traduction transparente du code et la réutilisation directe des paramètres dans les configurations d'automates TwinCAT.
Pièges liés à l'application et remarques d'ingénierie
En raison de la masse thermique élevée du châssis en zinc moulé sous pression, des variations soudaines de la température ambiante près du module peuvent provoquer des gradients localisés temporaires au niveau de la jonction froide. Pour éviter les erreurs de mesure lors de fluctuations rapides de la température ambiante, évitez de monter le boîtier directement à proximité de sources de chaleur ou dans des zones soumises à de forts courants d'air. Les fils de thermocouple non blindés sont très sensibles au couplage électromagnétique ; maintenez toujours une isolation adéquate par rapport aux câbles de variateurs de fréquence à haute tension (VFD) et utilisez autant que possible des câbles de thermocouple blindés.
Conseils de mise en service et de câblage
Lors de la configuration du module dans TwinCAT System Manager, accédez au répertoire CoE (CAN over EtherCAT) en ligne (plus précisément à l'index 0x80n0) pour sélectionner la courbe de thermocouple correspondant à votre capteur physique. Par défaut, le module est configuré pour les thermocouples de type K. Assurez-vous que le fil de blindage du câble du thermocouple est correctement raccordé au boîtier du connecteur M12 afin d'établir une liaison continue vers la terre locale et de réduire les interférences en mode commun sur les entrées mV à faible signal.
Consignes d'installation
AVERTISSEMENT CRITIQUE
Assurez-vous que toutes les sources d'alimentation (US et UP) sont complètement hors tension avant le montage, la mise à la terre ou le raccordement des lignes de signaux à l'appareil. Le fait de ne pas désactiver les lignes sous tension peut entraîner une défaillance permanente des émetteurs-récepteurs ou endommager les circuits sensibles de conversion analogique des voies d'entrée pour thermocouples.
1
Montez solidement l'EtherCAT Box sur une surface plane et résistante aux vibrations à l'aide de deux boulons M3 insérés dans les trous de fixation intégrés prépercés.
2
Raccordez le fil de mise à la terre fonctionnelle locale à la borne de terre du boîtier du module afin d'assurer un blindage efficace.
3
Fixez les câbles de communication EtherCAT M8 blindés et les capteurs thermocouples M12, en serrant tous les connecteurs au couple spécifié afin de préserver l'intégrité IP67.