Opis
Aby zapewnić niezawodną komunikację w przemysłowych sieciach dalekiego zasięgu, Beckhoff EK1501-0100 integruje konwersję mediów światłowodowych wielomodowych bezpośrednio z systemami terminali EtherCAT. Urządzenie łączy optyczne sieci 100BASE-FX ze standardowymi miedzianymi połączeniami RJ45, pełniąc funkcję wysoce bezpiecznego węzła komunikacyjnego. Zastosowanie wielomodowego włókna szklanego umożliwia temu sprzęgaczowi realizację połączeń o długości do 2000 metrów między poszczególnymi stacjami, eliminując podatność tradycyjnego okablowania miedzianego na zakłócenia elektromagnetyczne.
Moduł jest wyposażony w zintegrowany trzycyfrowy dziesiętny przełącznik ID, który umożliwia skonfigurowanie do 4096 unikatowych identyfikatorów stacji. Adresowanie definiowane sprzętowo ma kluczowe znaczenie dla topologii Hot Connect, umożliwiając podłączanie lub odłączanie modułów systemu podczas pracy. Sprzęgacz generuje prąd wewnętrznej magistrali E-bus o natężeniu do 2000 mA, zasilając bezpośrednio podłączone terminale serii ELxxxx z doprowadzonego zasilania systemowego 24 V DC.
Najważniejsze cechy techniczne
-
Połączenie światłowodowe na duże odległości: Obsługa wielomodowego światłowodu 100BASE-FX (włókno szklane 50/125 um) za pośrednictwem solidnego złącza SC Duplex.
-
Przełącznik identyfikatora adresu sprzętowego: Konfiguracja identyfikatorów stacji do 4096 za pomocą fizycznych przełączników obrotowych, ułatwiająca realizację złożonych aplikacji Hot Connect.
-
Solidne zasilanie: Obsługa zasilania systemowego 24 V DC i dostarczanie prądu o natężeniu do 2000 mA do wewnętrznej magistrali E-bus.
-
Izolacja elektryczna: Pełna izolacja galwaniczna 500 V między stykami zasilania, wewnętrznym napięciem zasilania a portami Ethernet.
-
Certyfikacja Ex: Zgodność ze znormalizowaną klasą ATEX Zone 2 (II 3 G Ex nA IIC T4 Gc) dla atmosfer zagrożonych wybuchem.
Zastosowania przemysłowe
-
Energia wiatrowa i odnawialna: Konwersja mediów optycznych zapobiega uszkodzeniom spowodowanym przez wyładowania atmosferyczne oraz propagacji zakłóceń między podstawą wieży a gondolą.
-
Uzdatnianie wody i ścieków: Łączenie rozległych obszarów procesowych oddalonych od siebie nawet o 2000 metrów bez aktywnych repeaterów.
-
Linie montażowe w branży motoryzacyjnej: Wykorzystanie identyfikatorów Hot Connect do zmieniaczy narzędzi umożliwia szybką fizyczną zmianę oprzyrządowania bez rekonfiguracji oprogramowania.
-
Strefy zagrożone: Bezpieczne wdrażanie węzłów I/O w środowiskach zagrożonych wybuchem, wymagających klasyfikacji ATEX Zone 2.
Specyfikacja techniczna
| Parametr |
Specyfikacja |
| Producent |
Beckhoff Automation GmbH & Co. KG |
| Numer modelu |
EK1501-0100 |
| Protokół |
EtherCAT |
| Medium transmisji danych |
Wielomodowe włókno szklane 50/125 um |
| Maksymalna odległość między stacjami |
2000 m (100BASE-FX) |
| Interfejs magistrali |
1 x SC Duplex |
| Zasilanie |
24 V DC (-15% / +20%) |
| Zasilanie prądowe E-bus |
2000 mA |
| Konfigurowalne identyfikatory |
4096 (za pomocą 3-cyfrowego dziesiętnego przełącznika identyfikatora) |
| Izolacja elektryczna |
500 V (styk zasilania / napięcie zasilania / Ethernet) |
| Przekrój przewodu (drut/linka) |
0.08 do 2.5 mm2 (AWG 28-14) |
| Długość odizolowania |
8 do 9 mm |
| Stopień ochrony |
IP20 |
| Temperatura pracy |
0 do 55 degC |
| Temperatura przechowywania |
-25 do 85 degC |
| Wymiary (szer. x wys. x gł.) |
51 mm x 100 mm x 69 mm |
| Masa produktu |
190 g |
| Masa wysyłkowa |
2 kg (wraz z opakowaniem ochronnym do transportu) |
| Kraj pochodzenia |
Niemcy |
Wnioski empiryczne z praktyki inżynierskiej
Modele alternatywne i kompatybilność
EK1501-0100 stanowi bezpośrednie ulepszenie w stosunku do sprzęgaczy opartych na miedzi (takich jak EK1100) podczas przesyłania sygnałów sterujących na duże odległości lub przez środowiska o wysokim poziomie zakłóceń elektrycznych. Jest funkcjonalnie identyczny ze standardowym wielomodowym sprzęgaczem EK1501, ale zawiera trzydekadowy obrotowy przełącznik identyfikatora wymagany w dynamicznych topologiach Hot Connect. Podczas wymiany lub projektowania węzłów sieci należy upewnić się, że konfiguracja systemu TwinCAT odpowiada fizycznemu położeniu obrotowych przełączników na urządzeniu.
Problemy aplikacyjne i uwagi inżynierskie
Jednym z najczęstszych błędów konfiguracji jest przekroczenie limitu prądu E-bus wynoszącego 2000 mA. Kluczowe jest obliczenie sumarycznego poboru prądu wszystkich podłączonych zacisków ELxxxx. Jeśli konfiguracja zacisków przekracza 2 A, należy doprowadzić dodatkowy prąd za pomocą zacisku zasilającego EL9410 lub EL9400, aby zapobiec niestabilności komunikacji lub jej zanikom.
Wskazówki dotyczące uruchamiania i okablowania
Przełączniki fizycznego identyfikatora należy skonfigurować przed podłączeniem zasilania do sprzęgacza. Układ ASIC firmy Beckhoff odczytuje te ustawienia sprzętowe wyłącznie podczas cyklu rozruchowego. Jeśli zmienisz ustawienia przełączników identyfikatora, gdy urządzenie jest włączone, nowy identyfikator zostanie zarejestrowany dopiero po pełnym cyklu zasilania. Przed podłączeniem należy wyczyścić złącza optyczne SC Duplex odpowiednimi narzędziami optycznymi, aby zapobiec dużemu tłumieniu sygnału.
Wytyczne dotyczące instalacji
OSTRZEŻENIE KRYTYCZNE
Przed wkładaniem lub wyjmowaniem sprzęgacza EtherCAT albo powiązanych modułów I/O zawsze całkowicie odizoluj i odłącz od zasilania całą szafę sterowniczą. Brak odłączenia zasilania może prowadzić do niszczących łuków elektrycznych, trwałego uszkodzenia styków E-bus lub błędów magistrali CPU.
1
Zatrzaśnij EK1501-0100 bezpośrednio na standardowej szynie DIN 35 mm (zgodnej z EN 60715), aż blokada bezpiecznie się zatrzaśnie.
2
Ustaw fizyczny identyfikator stacji za pomocą trzech obrotowych przełączników dziesiętnych na przedniej stronie przed włączeniem systemu.
3
Podłącz prawidłowo czysty wielomodowy kabel światłowodowy do portu SC Duplex i sprawdź, czy fizyczny zatrzask jest zablokowany.
4
Podłącz zasilanie 24 V DC do styków zacisków US i UP oraz obserwuj diagnostykę LED, aby potwierdzić pomyślną inicjalizację.