Description
La Box EtherCAT Beckhoff ER4174-0002 permet de transmettre directement des signaux de commande analogiques sur le terrain et de traiter des signaux de sortie de haute précision sans armoire électrique. Ce module certifié IP67 dispose de 4 sorties analogiques paramétrables individuellement ; chaque voie peut fournir des signaux de tension de -10 à +10 V ou des boucles de courant de 0/4 à 20 mA. Avec une résolution de 16 bits, l'appareil assure une conversion rapide et à faible bruit directement sur la machine, et transmet des signaux de qualité aux actionneurs via des interfaces M12 de terrain.
Caractéristiques
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Modes de sortie paramétrables : Configuration logicielle individuelle par voie pour un fonctionnement en tension (-10 V à +10 V) ou en boucle de courant (0 à 20 mA, 4 à 20 mA).
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Protection pour environnement industriel : Boîtier en zinc moulé sous pression entièrement encapsulé, conçu pour un montage direct sur le terrain dans des environnements IP65, IP66 et IP67.
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Conversion ultra-rapide : Des temps de conversion d'environ 40 microsecondes garantissent une compatibilité élevée avec les exigences des boucles de commande de mouvement en temps réel.
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Alimentation locale des actionneurs : La tension d'alimentation des actionneurs connectés provient directement de la ligne de tension auxiliaire (UP), ce qui simplifie le câblage.
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Interface EtherCAT directe : Traitement direct du protocole EtherCAT et intégration directe via le logiciel TwinCAT.
Applications
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Commande décentralisée des vannes et des actionneurs : Régulation directe des vannes proportionnelles, des régulateurs de vitesse et des variateurs de fréquence sur les bâtis de machines.
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Robotique et outils en bout de bras : Commande analogique légère à montage direct pour le positionnement des outils et les systèmes de capteurs.
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Zones de lavage intensif : Lignes d'assemblage automobile, usines de conditionnement et systèmes de manutention exposés à l'humidité et aux contraintes mécaniques.
Caractéristiques techniques
| Fabricant |
Beckhoff Automation GmbH & Co. KG |
| Modèle |
ER4174-0002 |
| Protocole |
EtherCAT |
| Interface de bus |
2 prises M8, blindées, raccordement à vis |
| Nombre de voies |
4 sorties analogiques |
| Type de signal |
-10/0 à +10 V | 0/4 à 20 mA (paramétrable par voie) |
| Résolution |
16 bits |
| Temps de conversion |
env. 40 us |
| Erreur de mesure |
< 0,1 % (par rapport à la pleine échelle) |
| Impédance de charge (tension) |
> 5 kOhm |
| Impédance de charge (courant) |
< 500 Ohm |
| Alimentation nominale |
24 V CC (-15 % / +20 %) |
| Consommation de courant (depuis US) |
120 mA |
| Alimentation / raccordement |
Alimentation : 1 connecteur M8 mâle (4 broches) ; aval : 1 connecteur M8 femelle (4 broches) |
| Isolation électrique |
500 V |
| Indice de protection |
IP65/IP66/IP67 (conforme à la norme EN 60529) |
| Température de fonctionnement |
-25 à +60 °C |
| Température de stockage |
-40 à +85 °C |
| Pays d'origine |
Allemagne |
| Poids d'expédition (calculé) |
0,65 kg (poids net du module : 265 g) |
| Dimensions du colis (calculées) |
180 mm x 50 mm x 45 mm |
Connexions et interfaces
| Connecteur / broche |
Affectation des signaux |
Description de la fonction |
| Sortie M12 - broche 1 |
+24 V CC (UP) |
Alimentation de l’actionneur (tension auxiliaire) |
| Sortie M12 - broche 2 |
Sortie analogique + |
Voie positive du signal de tension/courant |
| Sortie M12 - broche 3 |
Terre (UP) |
Potentiel de terre pour l’alimentation de l’actionneur |
| Sortie M12 - broche 4 |
Sortie analogique - |
Référence du signal de tension/courant |
| Sortie M12 - broche 5 |
Blindage |
Terre fonctionnelle / raccordement du blindage du câble |
Observations techniques empiriques
Modèles alternatifs et compatibilité
L’ER4174-0002 est doté d’un boîtier en zinc moulé sous pression ultra-résistant, conçu pour les environnements physiques soumis à de forts impacts. Pour les applications présentant des caractéristiques électriques identiques, mais nécessitant un poids inférieur, le modèle EP4174-0002 à boîtier en plastique constitue une solution réseau interchangeable directement. Les deux modules utilisent des profils de description d’appareil XML EtherCAT (ESI) identiques et sont entièrement interchangeables dans la configuration du gestionnaire système TwinCAT, sans reprogrammation.
Pièges d’application et remarques techniques
Lors du raccordement en cascade de la tension auxiliaire (UP) et de la tension système (US) vers les boîtiers EtherCAT adjacents en aval, les ingénieurs doivent surveiller le courant total cumulé. Le courant continu maximal admissible des connecteurs d’alimentation M8 est strictement limité à 4 A. Le dépassement de cette limite entraînera des contraintes thermiques internes et l’oxydation des contacts. Si des actionneurs à forte consommation (comme des électrovannes proportionnelles) sont raccordés, l’alimentation auxiliaire (UP) doit être déportée ou isolée à l’aide de modules d’alimentation spécialisés.
Conseils de mise en service et de câblage
Pour garantir la haute précision offerte par le CNA 16 bits, les utilisateurs doivent employer des câbles à paires torsadées entièrement blindés pour les connexions analogiques M12. Il est essentiel de mettre à la terre le boîtier en zinc moulé sous pression, via ses languettes de montage intégrées, directement sur un châssis de machine à faible impédance afin d’évacuer les parasites industriels à haute fréquence. Si une tension de mode commun élevée est prévue entre les actionneurs de terrain et le contrôleur, la barrière d’isolation électrique de 500 V assure la sécurité, mais un blindage est nécessaire pour supprimer l’ondulation du signal analogique.
Consignes d’installation
AVERTISSEMENT CRITIQUE :
Coupez toute l’alimentation du système (US et UP) avant l’installation physique, le montage ou le raccordement des câbles. Le raccordement de câbles remplaçables à chaud à des boîtiers de terrain non mis à la terre peut endommager définitivement les puces sensibles de convertisseur numérique-analogique internes.
1
Fixez physiquement le boîtier à l’aide de deux vis M3 insérées dans les trous intégrés au boîtier. Reliez directement le châssis à une plaque métallique propre.
2
Raccordez les lignes de l’interface EtherCAT à l’aide de câbles blindés à vis M8 sur « EtherCAT IN », puis vers l’aval sur « EtherCAT OUT ».
3
Raccordez les actionneurs aux connecteurs de sortie M12 à l’aide de câbles blindés de haute qualité afin d’éviter les interférences électromagnétiques.
4
Appliquez la tension d’alimentation 24 V CC au connecteur d’alimentation M8. Vérifiez que les voyants LED indiquent le bon état avant le démarrage.