EL3022 BECKHOFF Bornier d’entrée analogique 2 canaux 4–20 mA différentiel

Présentation du produit

Le EL3022 (EL3022) est un terminal d’entrée analogique professionnel à 2 canaux, conçu pour le système d’E/S EtherCAT. Il est spécialement conçu pour traiter des signaux de courant de 4 à 20 mA à l’aide de la technologie d’entrée différentielle. Contrairement aux modules à entrée asymétrique, les entrées différentielles de l’EL3022 offrent une meilleure réjection du bruit et éliminent les interférences dues aux boucles de masse, ce qui en fait la solution B2B idéale pour les mesures de haute précision dans les environnements industriels électriquement perturbés. Avec une résolution de 12 bits et un filtrage intégré du signal, ce terminal est essentiel pour la surveillance des processus critiques, notamment la détection de la pression, du débit et du niveau dans les secteurs de la chimie, de l’énergie et de la fabrication.

Architecture matérielle et avantage différentiel

L’architecture de l’ EL3022 repose sur deux entrées différentielles indépendantes. En mesurant la différence de tension entre deux lignes de signal plutôt qu’en se référant à une masse commune, le module peut éliminer efficacement le bruit en mode commun qui affecte souvent les longues liaisons câblées dans les installations industrielles. Il prend en charge une tension en mode commun ($U_{CM}$) pouvant atteindre 10 V, offrant une grande flexibilité pour différentes topologies de câblage sur le terrain.

Le terminal intègre un filtre matériel de 1 kHz ainsi que des filtres FIR/IIR activables par logiciel afin d’assurer la stabilité du signal. Les données sont converties par multiplexage avec un temps par défaut de 0,625 ms, garantissant un flux régulier de données de haute qualité vers le maître EtherCAT. Le module est logé dans un boîtier standard en polycarbonate de 12 mm, avec une isolation électrique de 500 V pour protéger le fond de panier E-bus contre les surtensions côté terrain.

Caractéristiques techniques

FAQ technique

Pourquoi choisir l’entrée différentielle de l’EL3022 plutôt qu’un modèle à entrée asymétrique ?

Les entrées différentielles sont essentielles lorsque les capteurs sont éloignés du contrôleur ou lorsque les capteurs et l’automate programmable industriel fonctionnent avec des potentiels de masse différents. L’ EL3022 ignore le bruit qui apparaît de manière identique sur les deux fils de signal, garantissant que seules les données réelles du capteur sont traitées par le convertisseur 12 bits.

Ce terminal nécessite-t-il une alimentation externe ?

La logique et la communication de l’EL3022 sont alimentées via l’ E-bus. Toutefois, la boucle de courant 4–20 mA des capteurs nécessite généralement une alimentation externe de 24 V CC, qui peut être distribuée via des terminaux d’alimentation distincts dans le segment EtherCAT.

Puis-je surveiller une défaillance du capteur ?

Oui. Comme le signal utilise la norme du « zéro vivant » à 4 mA , toute mesure de 0 mA (ou nettement inférieure à 4 mA) indique une rupture de fil ou un dysfonctionnement du capteur. L’EL3022 prend en charge la surveillance des valeurs limites afin d’automatiser ces alertes de diagnostic dans l’environnement TwinCAT.

Guide d’ingénierie et d’installation

• Câblage pour une précision maximale : Utilisez des câbles blindés à paires torsadées pour toutes les connexions différentielles. Pour optimiser les capacités de réjection du bruit de l’EL3022, le blindage doit être raccordé à la terre fonctionnelle (FE) côté terminal au moyen d’un collier de blindage à faible impédance.

• Configuration des filtres : Pour les variables de processus à évolution lente (comme la température ou les niveaux de cuve), activez le filtre FIR via les paramètres CoE (CANopen over EtherCAT) afin d’obtenir un signal fortement lissé. Pour les processus plus dynamiques, le filtre IIR offre une réponse plus rapide tout en supprimant efficacement le bruit.

• Maintenance et remplacement : L’EL3022 est doté d’un niveau de câblage enfichable (série ES). Cela permet de retirer le bornier sans déconnecter les fils individuellement, ce qui facilite les interventions rapides et réduit le risque d’erreurs de câblage lors du remplacement du module.

Avantages techniques

L’ EL3022 est une solution robuste aux problèmes d’intégrité des signaux analogiques. Sa résolution de 12 bits offre une précision suffisante pour les applications industrielles standard, tandis que sa certification ATEX permet une utilisation sûre dans les zones dangereuses de zone 2. La conformité à la norme EN 61000-6-2/4 garantit que le terminal reste opérationnel dans les environnements fortement soumis aux interférences électromagnétiques. Pour les constructeurs de machines et les intégrateurs de systèmes B2B, l’EL3022 offre une interface fiable et certifiée à l’échelle mondiale, qui simplifie l’intégration d’instruments analogiques sophistiqués dans l’écosystème EtherCAT.