Description
En intégrant les architectures PC industrielles aux réseaux de bus de terrain standard, le Beckhoff FC3121 fournit une communication hautes performances PROFIBUS DP et DP-V1 via une interface monocanal PCI Express x1. Cette carte d’interface permet des capacités de liaison de commande en temps réel et déterministes dans les environnements TwinCAT, en fonctionnant comme maître ou comme esclave. Conçue avec une barrière d’isolation galvanique, elle garantit une forte immunité au bruit et des performances robustes lors de l’interfaçage avec des E/S déportées, des variateurs de vitesse et des nœuds industriels complexes dans des environnements électromagnétiques exigeants.
Fonctionnalités
-
Interface PCI Express : utilise un logement PCIe x1, compatible avec les cartes mères industrielles modernes.
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Double fonctionnement protocolaire : prend en charge les rôles de maître et d’esclave pour une conception polyvalente de l’architecture système.
-
Isolation galvanique : l’isolation de l’interface par optocoupleurs protège le système hôte PC contre les boucles de masse et les pics transitoires.
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Communication haut débit : prend en charge des débits de transmission allant jusqu’à 12 Mbauds, avec détection automatique du débit en bauds.
-
Diagnostic intégré : deux LED de diagnostic par canal pour un dépannage rapide de la couche physique.
Applications
- Systèmes de commande PC haut débit reposant sur le noyau temps réel TwinCAT.
- Interfaçage de réseaux PROFIBUS DP multimarques avec des unités PC industrielles centralisées.
- Commande de périphériques distribués, intégration d’E/S déportées et mise en réseau de technologies d’entraînement.
Tableau des spécifications techniques
| Paramètre |
Valeur / Spécification |
| Fabricant |
Beckhoff |
| Modèle |
FC3121 |
| Interface PC |
PCI Express (PCIe) x1 |
| Protocole de bus de terrain |
PROFIBUS DP, PROFIBUS DP-V1 |
| Nombre de canaux |
1 |
| Débits de transfert des données |
9,6 kbauds à 12 Mbauds |
| Interface de bus |
1 prise D-sub à 9 broches, avec isolation galvanique |
| Diagnostic matériel |
2 LED par canal |
| Largeur en bits de l’image des processus |
Maximum 30,5 ko de données d’entrée et de sortie au total |
| Température de fonctionnement |
0 à 55 °C |
| Compatibilité des pilotes |
TwinCAT 2.11 R3 et versions ultérieures / TwinCAT 3 |
| Pays d’origine |
Allemagne |
| Poids d’expédition (calculé) |
0,35 kg |
| Dimensions du boîtier (calculées) |
180 mm x 150 mm x 40 mm |
Connexions et interfaces
| Affectation du connecteur D-sub à 9 broches |
Signal / Fonction |
| Broche 1 |
Blindage / terre de protection (PE) |
| Broche 3 |
RxD/TxD-P (données de réception/transmission positives, ligne B, rouge) |
| Broche 5 |
DGND (masse des données pour la terminaison active) |
| Broche 6 |
VP (Voltage-Plus, +5 V pour la terminaison active) |
| Broche 8 |
RxD/TxD-N (données reçues/transmises moins, ligne A, vert) |
Observations techniques empiriques
Modèles alternatifs et compatibilité
La FC3121 est l’équivalent direct en PCI Express (PCIe) de l’ancienne carte d’interface FC3101 au standard PCI. Bien que les procédures de configuration et d’adressage dans TwinCAT System Manager restent identiques, les cartes mères anciennes dépourvues d’emplacements PCIe ne peuvent pas accueillir la FC3121. La mise à niveau d’un système de PCI standard vers PCIe nécessite de réaffecter la liaison du périphérique d’E/S dans l’espace de travail de configuration TwinCAT afin de l’associer à la nouvelle adresse matérielle.
Pièges liés aux applications et remarques techniques
Lorsqu’elle fonctionne à sa vitesse maximale de 12 Mbaud, la FC3121 peut subir rapidement des réflexions de signal provoquant des défauts de synchronisation du bus et des interruptions de communication. La terminaison physique correcte du réseau doit être alimentée et active aux deux extrémités physiques du segment. Notez que la broche 6 (+5V) et la broche 5 (GND) sont exclusivement destinées à alimenter les résistances de terminaison du bus à l’intérieur des connecteurs D-sub standard ; prélever une alimentation externe sur ces broches peut surcharger le circuit d’émetteur-récepteur isolé de la carte.
Conseils de mise en service et de câblage
Veillez toujours à ce que l’association du pilote soit correctement définie lors de la mise en service. Si TwinCAT ne parvient pas à détecter la carte PCIe, vérifiez dans le Gestionnaire de périphériques Windows que le pilote Beckhoff est correctement affecté à l’emplacement physique et qu’il n’est pas bloqué par des conflits de ressources PNP du système d’exploitation natif. Vérifiez que le blindage du câble PROFIBUS est mis à la terre au point d’entrée dans le boîtier du PC afin d’empêcher le bruit en mode commun haute fréquence de pénétrer dans la masse interne de la carte.
Consignes d’installation
AVERTISSEMENT CRITIQUE
Isolez le PC industriel de l’alimentation principale CA/CC avant de retirer le capot du châssis. L’électricité statique peut endommager définitivement les émetteurs-récepteurs sensibles de la carte FC3121. Portez un bracelet antistatique relié au châssis du PC pendant toute l’installation matérielle.
1
Arrêtez le système d’exploitation, coupez le sectionneur secteur et retirez les panneaux du capot du PC.
2
Sélectionnez un emplacement PCI Express x1 disponible (des emplacements physiques x4, x8 ou x16 peuvent également être utilisés s’ils sont correctement configurés).
3
Alignez l’équerre d’interface de la carte avec l’ouverture de l’emplacement arrière, puis enfoncez fermement la carte dans le connecteur PCIe.
4
Fixez la plaque métallique avant de la carte au châssis du PC à l’aide de la vis de montage afin d’assurer une bonne mise à la masse du châssis.
5
Remontez le boîtier du PC, mettez le système sous tension et configurez la carte dans le logiciel TwinCAT System Manager.