Description
Le Beckhoff ER3314-0002 permet de traiter directement jusqu’à quatre capteurs à thermocouple dans des environnements industriels difficiles. Ce boîtier EtherCAT décentralisé, classé IP67, est conçu pour l’acquisition de températures. 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, qu’il 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 en présence de fortes perturbations électromagnétiques et environnementales.
Caractéristiques
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Prise en charge de plusieurs capteurs : compatibilité intégrée avec dix types de thermocouples différents et mesure directe de la tension en millivolts (mV).
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Boîtier décentralisé IP67 : le boîtier entièrement encapsulé en zinc moulé sous pression offre une protection extrême contre l’humidité, la poussière et les chocs mécaniques.
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Technologie de connexion M12 : raccordements sécurisés à 2 fils pour thermocouples via des prises à vis M12 normalisées, conçues pour résister aux fortes vibrations.
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Diagnostics avancés : détection intégrée des circuits ouverts et des défaillances de capteur, signalées directement via l’image des données de processus EtherCAT.
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Filtrage configurable : cinq variantes de filtrage des entrées configurables par logiciel pour éliminer le bruit électrique haute fréquence et les interférences de ligne.
Applications
- Mesure décentralisée de la température sur les machines de moulage par injection et d’extrusion du plastique.
- Suivi thermique multizone dans les fours industriels à verre, à céramique et métallurgiques.
- Essais environnementaux sur le terrain et surveillance des chambres climatiques.
- Mesure des gaz d’échappement et des systèmes de refroidissement sur les bancs d’essai de moteurs industriels.
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 (type K par défaut), mesure en mV |
| Plage de mesure |
Dépend du capteur (type K : -100 à +1370 °C) |
| Résolution |
0,1 °C par chiffre |
| Erreur de mesure |
Inférieure à +/-0,3 % de la pleine échelle (type K) |
| Temps de conversion |
De 2,5 s à 20 ms (configurable ; valeur par défaut : ~250 ms) |
| Interface bus |
2 prises M8, blindées, à visser (EtherCAT) |
| Tension d’alimentation nominale |
24 V CC (-15 % / +20 %) |
| Consommation de courant depuis US |
120 mA |
| Isolation électrique |
500 V RMS |
| Indice de protection |
IP65 / IP66 / IP67 (conforme à la norme EN 60529) |
| Température de fonctionnement / de stockage |
-25 à +60 °C / -40 à +85 °C |
| Homologations |
CE, UL |
| Pays d’origine |
Allemagne |
| Poids net |
0,265 kg |
| Poids d’expédition (calculé) |
2,0 kg (avec emballage commercial de protection) |
Raccordements et interfaces
| Broche du connecteur / borne |
Fonction / affectation du circuit |
| Prises M12 (voies 1 à 4) |
Raccordement du thermocouple (entrée à 2 fils : TC+ et TC-) |
| Prise M8 mâle (alimentation) |
Entrée d’alimentation (tension de commande 24 V DC US / alimentation des capteurs UP) |
| Prise M8 femelle (en aval) |
Sortie d’alimentation (alimentation en boucle des boîtiers EtherCAT 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 que les deux modèles soient fonctionnellement et programmatiquement identiques. Pour les configurations nécessitant une densité de voies supérieure dans une armoire de commande plutôt qu’un montage sur le terrain, il est possible d’utiliser des terminaux EtherCAT standard tels que l’EL3314 dans un segment E-bus. Les deux systèmes utilisent exactement la même image de processus, ce qui permet de traduire le code sans difficulté et de réutiliser directement les paramètres dans les configurations TwinCAT PLC.
Écueils d’application et notes techniques
En raison de la forte masse thermique du châssis moulé sous pression en zinc, des changements soudains de température ambiante à proximité du module peuvent provoquer des gradients localisés temporaires au niveau de la jonction froide. Pour éviter les erreurs de mesure lors de variations rapides de la température ambiante, évitez de monter le boîtier juste à côté de sources de chaleur ou dans des zones exposées à de forts courants d’air. Les fils de thermocouple non blindés sont très sensibles au couplage électromagnétique ; veillez toujours à les éloigner des câbles de variateurs de fréquence haute tension (VFD) et utilisez si 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 des 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 avec 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 alimentations (US et UP) sont complètement hors tension avant de monter ou de mettre à la terre l’appareil, ou de raccorder les lignes de signal. Le fait de ne pas couper les lignes sous tension peut entraîner une défaillance permanente de l’émetteur-récepteur ou endommager les circuits sensibles de conversion analogique des voies d’entrée pour thermocouple.
1
Fixez solidement l’EtherCAT Box sur une surface plane et résistante aux vibrations à l’aide de deux boulons M3 insérés dans les trous de montage intégrés prépercés.
2
Raccordez le fil de terre fonctionnelle local à la borne de terre du boîtier du module afin de garantir un blindage efficace.
3
Raccordez les câbles de communication EtherCAT M8 blindés et les capteurs à thermocouple M12, en serrant tous les connecteurs au couple spécifié afin de préserver l’étanchéité IP67.