EL3121 BECKHOFF Borne EtherCAT d’entrée analogique 1 canal 4-20 mA

Présentation du produit

Le EL3121 (EL 3121) est une borne d’entrée analogique 1 canal de haute précision conçue pour l’acquisition de signaux de 4 à 20 mA via une architecture d’entrée différentielle. Avec une résolution exceptionnelle de 16 bits et la prise en charge de Distributed Clocks (DC), cette borne EtherCAT assure un échantillonnage des données synchronisé et à haute vitesse, avec un temps de conversion d’environ 40 microsecondes. Dans des secteurs industriels exigeants tels que le dosage chimique de précision, le traitement du pétrole et du gaz et le retour d’information de mouvement à grande vitesse, l’ EL3121 est un composant essentiel pour surveiller les variables de processus. Sa technologie différentielle et son isolation électrique de 500 V garantissent une excellente réjection du mode commun et une grande intégrité du signal, protégeant la logique de commande sensible contre le bruit électrique typique des longues liaisons de capteurs dans les environnements industriels.

Configuration technique

Le EL3121 est conçu pour un traitement rapide des signaux et des diagnostics avancés. La conception de l’entrée différentielle permet de mesurer des signaux de courant avec une tension en mode commun allant jusqu’à 10 V, tandis que la résistance interne reste faible, typiquement à 85 ohms (plus la tension de diode). Le matériel est équipé d’une fréquence limite de filtrage d’entrée de 5 kHz, qui peut être affinée grâce à des filtres numériques FIR (réponse impulsionnelle finie) ou IIR (réponse impulsionnelle infinie) activables. Il prend en charge les images de processus standard et compactes et comprend une surveillance intégrée des valeurs limites permettant de déclencher des alarmes au sein du cycle EtherCAT. Le module est entièrement compatible avec l’E-bus EtherCAT à 100 Mbit/s et est logé dans un boîtier compact de borne en polycarbonate de 12 mm, ne nécessitant aucune configuration manuelle de l’adresse matérielle.

Spécifications techniques

FAQ techniques

Comment la fonctionnalité « Distributed Clocks » bénéficie-t-elle à l’EL3121 ?

Les Distributed Clocks permettent à l’ EL3121 d’échantillonner le signal analogique à un instant précis et synchronisé sur l’ensemble du réseau EtherCAT. Cette fonctionnalité est essentielle pour les applications nécessitant des données horodatées ou une coordination précise entre plusieurs canaux d’entrée et axes de mouvement.

L’EL3121 peut-il gérer les pics de signal provenant du terrain ?

Oui, le module est conçu pour résister à une tension de surtension allant jusqu’à 35 V. De plus, la conversion haute vitesse et la surveillance interne des valeurs limites permettent au contrôleur de réagir presque instantanément aux conditions de surintensité ou de surtension signalées dans les données de processus.

Quel est l’avantage d’une entrée différentielle par rapport à une entrée asymétrique pour un signal de 4 à 20 mA ?

L’entrée différentielle de l’ EL3121 mesure la chute de tension aux bornes d’un shunt interne entre deux conducteurs de signal, plutôt que par rapport à une masse commune. Cela élimine efficacement le bruit en mode commun et les différences de potentiel de terre qui pourraient autrement fausser les mesures de courant sur de longues distances de câble.

Guide d’ingénierie et d’installation

Câblage et blindage pour une précision de 16 bits :

Pour préserver l’intégrité des données 16 bits, utilisez des câbles à paires torsadées blindées (STP). Le blindage doit être raccordé à la terre fonctionnelle (FE) à l’entrée de l’armoire, au moyen d’une borne à faible impédance. Pour le  EL3121, les conducteurs de signal positif et négatif doivent être raccordés aux bornes d’entrée différentielle. Veillez à prévoir une longueur de dénudage de 8 à 9 mm afin de garantir la bonne fixation du contact à ressort.

Configuration du filtre numérique :

Pour les applications haute fréquence, utilisez le filtre par défaut de 5 kHz. Toutefois, si votre signal est sujet à des parasites électriques basse fréquence, activez les filtres FIR ou IIR via les paramètres CoE (CanOverEtherCAT) dans TwinCAT. Le filtre FIR est particulièrement efficace pour supprimer les interférences du secteur à 50/60 Hz, bien qu’il puisse légèrement augmenter le temps de réponse effectif par rapport à la conversion brute de 40 microsecondes.

Conformité ATEX dans les zones dangereuses :

Le  EL3121 est certifié pour les zones dangereuses de zone 2. Pour ce type d’installation, veillez à monter le terminal dans un boîtier offrant au moins une protection IP54. Ne débranchez pas le terminal ni le câblage de terrain lorsque l’E-bus est sous tension, car un arc électrique pourrait présenter un risque d’inflammation dans les atmosphères explosives. Vérifiez régulièrement l’emboîtement à double rainure et languette entre les modules côte à côte afin de garantir une liaison mécanique résistante aux vibrations.