Leírás
A decentralizált mozgásvezérlést igénylő, nehéz fizikai környezetekhez közvetlenül illeszkedik a Beckhoff ER7041-2002 EtherCAT Box, egy nagy teherbírású, IP67-besorolású modul, amelyet 2 fázisú léptetőmotorok közvetlen csatlakoztatására terveztek. A széles, 8–48 V DC feszültségtartományban működő egység helyi vezérlőrendszert és visszacsatolási lehetőségeket integrál, így a teljesítményelektronika közvetlenül a gépvázra helyezésével csökkenti a kapcsolószekrények helyigényét. Folyamatos kimeneti árama 2 × 3,5 A, és rövid idejű, akár 2 × 5 A csúcsáram-lökéseket is elvisel, robusztus túlterhelés- és rövidzárlatvédelemmel. A 64-szeres mikroléptetés és a beépített 24 V DC-s enkóderinterfész alkalmazásával a modul zárt hurkú vezérlést biztosít, mérsékelve a lépésvesztést és változó terhelési körülmények között is garantálva a pontos pozicionálást.
Funkciók
-
Zárt hurkú pozicionálás: Dedikált 24 V DC-s enkóderinterfész a tengely valós idejű ellenőrzéséhez.
-
Fejlett mikroléptetés: Akár 64-szeres mikroléptetést támogat az alacsony rezgésszintű és csendes motorüzem biztosításához.
-
Robusztus kivitel: IP65/66/67 tömített burkolatban kapott helyet, amely ellenáll a pornak, a nedvességnek és a nagynyomású lemosásnak.
-
Integrált digitális I/O: 2 digitális bemenetet (24 V DC) tartalmaz a végálláskapcsolók vagy referenciaérzékelők közvetlen csatlakoztatásához.
-
Nagy csúcsáram-kapacitás: Fázisonként akár 5 A csúcsáramot biztosít a nagy tehetetlenségű indulási terhelések kezeléséhez.
-
Szinkronizált működés: A beépített elosztott óra (DC) támogatása mikroszekundumos pontosságú összehangolást tesz lehetővé az EtherCAT-hálózaton.
Alkalmazások
-
Szintalapú mozgásvezérlés: Decentralizált hajtástengelyek szállítópályákon, válogatóasztalokon és feldolgozósorokon.
-
Csomagolás és palackozás: Adagolórendszerek, címkézőállomások és térfogat-kiszorításos szivattyúk magas páratartalmú vagy lemosható zónákban.
-
Összeszerelés és anyagmozgatás: Lokalizált pick-and-place koordináta-gantrik és indexelőlemezek.
Műszaki specifikációk
| Gyártó |
Beckhoff Automation |
| Modell-/cikkszám |
ER7041-2002 |
| Terepibusz-protokoll |
EtherCAT |
| Buszinterfész |
2 × M8 aljzat, árnyékolt, csavaros rögzítésű |
| Motorkapcsolat típusa |
M12 × 1, 5 pólusú, A-kódolású |
| Támogatott terheléstípus |
2 fázisú léptetőmotor (unipoláris vagy bipoláris) |
| Névleges tápfeszültség |
8–48 V DC (külső tápérintkezőn keresztül) |
| Kimeneti áram |
2 × 3,5 A folyamatos; 2 × 5 A csúcsérték (túlterhelés- és rövidzárlatbiztos) |
| Vezérlési frekvencia |
30 kHz-es áramszabályozó-frekvencia |
| Lépésfelbontás |
64-szeres mikroléptetés (konfigurálható) |
| Elektromos leválasztás |
500 V (vezérlőfeszültség / tápfeszültség) |
| Áramfelvétel (US) |
120 mA az EtherCAT-rendszer feszültségéről |
| Üzemi hőmérséklet |
-25 és +60 °C között |
| Tárolási hőmérséklet |
-40 és +85 °C között |
| Behatolásvédelmi besorolás |
IP65/66/67 (megfelel az EN 60529 szabványnak) |
| Megfelelőség és engedélyek |
CE, EN 61000-6-2 (zavartűrés), EN 61000-6-4 (kibocsátás) |
| Tömeg |
265 g |
| Szállítási tömeg (számított) |
2,0 kg |
Csatlakozások és interfészek
| Port típusa |
Csatlakoztatási mód és érintkező-kiosztás |
| EtherCAT-bemenet |
M8-as aljzat, 4 érintkezős, árnyékolt (a kommunikációs keret fogadása) |
| EtherCAT-kimenet |
M8-as aljzat, 4 érintkezős, árnyékolt (a kommunikáció továbbítása a következő csomópont felé) |
| Motor- és érzékelőcsatlakozó |
M12-es aljzat, 5 érintkezős, A-kódolású (az A/B motorfázisokhoz, digitális bemenetekhez rendelve) |
| Tápellátás |
M8-as dugasz, 4 érintkezős (amerikai rendszerfeszültség: 24 V DC; UP terhelési feszültség: 8–48 V DC) |
Gyakorlati mérnöki tapasztalatok
Alternatív modellek és kompatibilitás
Az ER7041-2002 a szabványos Beckhoff EL7041 DIN-sínes terminál IP67-es, megerősített változata. Mindkét eszköz ugyanazokat az alapul szolgáló CoE- (CAN over EtherCAT) objektumszótár-struktúrákat használja, elsősorban a konfigurációhoz tartozó 0x8010 indexet, így az EL7041-hez írt vezérlőkód közvetlenül áttelepíthető az ER7041-2002-re. A mérnököknek azonban figyelembe kell venniük az M12-es kör alakú csatlakozók eltérő fizikai érintkező-kiosztását az EL sorozat rugós kapcsos sorkapcsához képest.
Alkalmazási buktatók és mérnöki megjegyzések
A hőtechnikai teljesítmény nagymértékben függ a szerelési konfigurációtól. Ha a motort folyamatosan a 3,5 A-es határérték közelében hajtja, a cink présöntvény házát síkban, fémes, hővezető gépvázra kell szerelni, hogy természetes hűtőbordaként működjön. Nem vezető felületre vagy kompozit tartókonzolra szerelve, 45 degC feletti környezeti hőmérsékleten a modulnál fennáll a belső termikus túlterhelés miatti leállás veszélye, és a meghajtó túlmelegedéséhez kapcsolódó CoE-hibakódok jelenhetnek meg.
Üzembe helyezési és bekötési tippek
A belső kimeneti fokozatot károsító induktív visszarúgási tüskék megelőzése érdekében a motor tápvezetékét (UP) megfelelően kell leválasztani. Ha a modul és a léptetőmotor között hosszú, 10 métert meghaladó kábelvezetékeket használ, árnyékolt sodrott érpáras kábeleket kell alkalmazni, és az árnyékolást közvetlenül az M12-es csatlakozóházhoz kell csatlakoztatni a 30 kHz-es PWM-chopper áramkör által keltett nagyfrekvenciás elektromágneses kibocsátás minimalizálása érdekében.
Telepítési útmutató
KRITIKUS FIGYELMEZTETÉS
Ne csatlakoztasson és ne válasszon le M12- vagy M8-as kábeleket feszültség alatt lévő rendszeren. A terhelés alatti csatlakozásmegszakítás súlyos ellen-EMF-feszültségtüskéket idézhet elő, amelyek a motorvezérlő MOSFET-jeinek maradandó dielektromos átütését okozhatják.
1
Az M4-es csavarokkal szerelje a modult sík, rezgésálló gépvázra. A hőelvezetés elősegítése érdekében maximalizálja a fém a fémmel érintkezést.
2
Csatlakoztassa az EtherCAT bemeneti és kimeneti kábeleit árnyékolt, M8-as csavaros rögzítésű csatlakozókkal, ügyelve a 0,4 Nm meghúzási nyomatékra az IP67-es nedvesség elleni tömítés megőrzése érdekében.
3
A léptetőmotor fázisáramait a tengely engedélyezése előtt állítsa be a TwinCAT System Manager CoE-listájában. A tartó- és üzemi áram helytelen beállítása a motor azonnali túlmelegedését okozhatja.