Opis
Zaprojektowany do rozbudowy topologii sieci EtherCAT na dużych odległościach, Beckhoff EK1521-0010 umożliwia bezpośrednie łączenie węzłów EtherCAT za pomocą wysokowydajnego medium w postaci włókna szklanego. Ten 1-portowy światłowodowy węzeł EtherCAT konwertuje przychodzące ramki Ethernet ze standardowych miedzianych sygnałów E-busu na sygnały optyczne, zapewniając pełną izolację galwaniczną i całkowitą odporność na zakłócenia elektromagnetyczne (EMI) w rozległych sieciach przemysłowych. Wyposażony w standardowy interfejs optyczny SC Duplex, umożliwia bezproblemowe połączenie z optycznymi węzłami podrzędnymi lub sprzęgaczami, zachowując precyzyjną synchronizację i minimalne opóźnienia w wysoce rozproszonych architekturach systemów sterowania.
Funkcje
-
Komunikacja na dużą odległość: Obsługuje niezawodną transmisję danych na odległość do 20 000 metrów (20 km) między aktywnymi stacjami EtherCAT.
-
Optymalizacja pod kątem światłowodu jednomodowego: Zaprojektowany do standardowych jednomodowych włókien optycznych 9/125 mikrometra, aby zapewnić niskie tłumienie.
-
Wysoka przepustowość: Zapewnia stałą dwukierunkową szybkość transmisji 100 Mbit/s z wykorzystaniem protokołu warstwy fizycznej 100BASE-FX.
-
Ultraniskie opóźnienia: Oferuje opóźnienie propagacji wynoszące około 1 mikrosekundy, zachowując precyzyjne taktowanie rozproszonych zegarów.
-
Integracja typu plug-and-play: Nie wymaga konfiguracji oprogramowania ani ręcznego adresowania; jest automatycznie integrowany za pomocą standardowych konfiguracji TwinCAT.
-
Zasilanie z E-busu: Eliminuje potrzebę stosowania dodatkowego okablowania obiektowego, pobierając energię roboczą bezpośrednio z E-busu płyty montażowej.
Zastosowania
-
Energetyka wiatrowa i sterowanie turbinami: Łączenie systemów sterowania gondolą z wieżą naziemną na dużych odległościach w pionie.
-
Oczyszczalnie ścieków i uzdatnianie wody: Łączenie geograficznie oddalonych przepompowni ze scentralizowanymi sterowniami PLC.
-
Obszary zagrożone wybuchem (strefa ATEX 2): Bezpieczne zastosowanie w atmosferach wybuchowych, w których kluczowa jest izolacja zapobiegająca powstawaniu iskier elektrycznych.
-
Podstacje wysokiego napięcia: Eliminowanie prądów w pętlach uziemienia i zakłóceń elektrycznych w środowiskach intensywnego wytwarzania energii.
Specyfikacje techniczne
| Parametr |
Wartość specyfikacji |
| Producent |
Beckhoff Automation |
| Numer modelu |
EK1521-0010 |
| Typ produktu |
1-portowy światłowodowy węzeł EtherCAT |
| Medium transmisji danych |
Jednomodowe (SM) włókno szklane (9/125 mikrometra) |
| Maksymalna odległość między stacjami |
20 000 m (20 km) przez 100BASE-FX |
| Interfejs magistrali |
1 x SC Duplex, port optyczny |
| Szybkość transmisji danych |
100 Mbit/s |
| Obsługiwany protokół |
EtherCAT |
| Źródło zasilania |
E-bus (połączenie z płytą montażową) |
| Pobór prądu E-busu |
Typowo 350 mA |
| Wewnętrzne opóźnienie propagacji |
Około 1 mikrosekundy |
| Wymiary (W x H x D) |
24 mm x 100 mm x 52 mm |
| Materiał obudowy |
Poliwęglan |
| Stopień ochrony |
IP20 |
| Zakres temperatury pracy |
-25 do +60°C |
| Zakres temperatury przechowywania |
-40 do +85°C |
| Wilgotność względna |
95%, bez kondensacji |
| Dopuszczenia i oznaczenia |
CE, UL, ATEX (II 3 G Ex nA IIC T4 Gc) |
| Masa netto |
65 g |
| Masa wysyłkowa (obliczona) |
2,0 kg (z przemysłowym opakowaniem ochronnym) |
| Kraj pochodzenia |
Niemcy |
Połączenia i interfejsy
| Oznaczenie portu |
Typ połączenia |
Funkcja / kompatybilność kablowa |
| Port optyczny |
Złącze SC Duplex |
Przesyła i odbiera optyczne ramki danych za pośrednictwem jednomodowego okablowania światłowodowego 9/125 mikrometra. |
| Interfejs magistrali tylnej |
Styki ostrzowe E-busu |
Łączy się bezpośrednio z sąsiednimi terminalami Beckhoff EtherCAT w celu poboru mocy i komunikacji logicznej. |
Empiryczne spostrzeżenia inżynierskie
Modele alternatywne i kompatybilność: Należy koniecznie odróżniać EK1521-0010 od standardowego EK1521. Podstawowy model EK1521 jest zoptymalizowany wyłącznie do światłowodów wielomodowych (50/125 lub 62,5/125 mikrometra), z ograniczeniem transmisji do 2 km. Natomiast EK1521-0010 jest przeznaczony do światłowodów jednomodowych (9/125 mikrometra), umożliwiających połączenie na odległość do 20 km. Nie można bezpośrednio połączyć EK1521 z EK1521-0010 za pomocą tego samego włókna optycznego; różnica w średnicach rdzeni światłowodów spowoduje znaczne tłumienie optyczne i natychmiastową utratę komunikacji.
Problemy aplikacyjne i uwagi inżynierskie: Zawsze przestrzegaj minimalnego promienia gięcia określonego przez producenta światłowodu. Ostre zagięcia w kanale kablowym wewnątrz szafy sterowniczej mogą powodować straty wynikające z mikrozgięć, prowadząc do niewyjaśnionych utrat pakietów i błędów CRC w TwinCAT. Ponadto, w przypadku instalacji tego terminala w środowiskach o wysokim poziomie drgań, upewnij się, że sąsiednie terminale są prawidłowo zablokowane za pomocą zintegrowanego podwójnego gniazda i połączenia wpustowego, aby zapobiec przerywanym kontaktom E-busu.
Wskazówki dotyczące uruchamiania i okablowania: Nieużywane porty SC Duplex muszą być przez cały czas zamknięte ochronnymi zaślepkami przeciwpyłowymi. Mikroskopijne cząsteczki kurzu na powierzchni interfejsu nadajnika-odbiornika laserowego pogorszą parametry optyczne. Podczas uruchamiania użyj TwinCAT System Manager do monitorowania atrybutów „Link Quality” lub „Rx Power” w rejestrze diagnostycznym terminala, aby szybko sprawdzić stan sygnału optycznego przed rozpoczęciem pełnej produkcji.
Wytyczne dotyczące instalacji
KRYTYCZNE OSTRZEŻENIE: Odłącz wszystkie źródła zasilania (zarówno zasilanie główne systemu, jak i lokalne rozdzielacze potencjału obiektowego) przed montażem, demontażem lub podłączaniem przewodów dowolnego terminala EtherCAT. Nieprzestrzeganie tego zalecenia może spowodować uszkodzenie magistrali E-bus lub wywołać nieoczekiwane zatrzymanie procesu w sąsiednich modułach I/O.
1
Ustaw EK1521-0010 na standardowej szynie DIN 35 mm zgodnej z normą EN 60715 i mocno dociśnij, aż tylny mechanizm blokujący bezpiecznie zaskoczy na miejsce.
2
Przesuń terminal w bok, aby upewnić się, że zintegrowane podwójne gniazdo i połączenie wpustowe z boku obudowy idealnie zazębiają się z poprzednim terminalem EtherCAT.
3
Zdejmij ochronną zaślepkę przeciwpyłową z optycznego portu SC Duplex i włóż jednomodowy światłowodowy kabel krosowy 9/125 mikrometra, aż zatrzask blokujący złącza zaskoczy na miejsce.
4
Włącz zasilanie operacyjne E-busu i sprawdź, czy zapalą się zielone diody LED Link/Activity, wskazując na aktywną negocjację ramek sieciowych.