Opis
Działając jako niezwykle precyzyjny interfejs czujnikowy, Beckhoff ELM3104-0000 zapewnia 4-kanałowy analogowy pomiar prądu bezpośrednio w środowiskach sterowania przemysłowego obsługujących EtherCAT. Ten szybki moduł pomiarowy działa w zakresie +/-20 mA i oferuje wyjątkową rozdzielczość 24-bitową, spełniając rygorystyczne wymagania procesów dynamicznych oraz stanowisk laboratoryjnych o wysokiej dokładności pomiarów. Umieszczony w wytrzymałej obudowie z odlewu cynkowego, jest wyposażony w zaawansowane funkcje cyfrowego przetwarzania, w tym nadpróbkowanie do 10 ksps na kanał, obliczenia TrueRMS oraz konfigurowalne filtry cyfrowe eliminujące szumy wysokoczęstotliwościowe w terenie.
Cechy
- 4 jednocześnie działające różnicowe kanały pomiaru prądu obsługujące sygnały +/-20 mA.
- Szybkie przetworniki A/C delta-sigma zapewniające częstotliwość próbkowania do 100 mikrosekund (10 ksps) na kanał.
- Elastyczne nadpróbkowanie (współczynnik n = 1 do 100) umożliwiające rejestrowanie przebiegów o wysokiej rozdzielczości.
- Zintegrowane funkcje kondycjonowania sygnału: obliczanie TrueRMS, całkowanie/różniczkowanie, PeakHold oraz nieliniowe skalowanie.
- Synchronizacja za pomocą precyzyjnych zegarów rozproszonych (DC), zapewniająca dokładność jitteru znacznie lepszą niż 1 mikrosekunda.
- Wytrzymała obudowa z odlewu cynkowego, zaprojektowana z myślą o optymalnym rozpraszaniu ciepła i doskonałej ochronie mechanicznej.
- Wtyki serwisowe wciskane umożliwiające wygodne, beznarzędziowe okablowanie w terenie oraz szybką wymianę modułów.
Zastosowania
- Szybkie przemysłowe stanowiska testowe i dynamometry.
- Monitorowanie drgań i śledzenie stanu konstrukcji.
- Precyzyjne monitorowanie pętli w zakładach przetwórstwa chemicznego.
- Analiza akustyczna i szybkie rejestrowanie sygnałów przejściowych.
Dane techniczne
| Parametr |
Specyfikacja |
| Producent |
Beckhoff |
| Numer modelu |
ELM3104-0000 |
| Typ produktu |
Moduł pomiarowy EtherCAT |
| Liczba kanałów |
4 (różnicowe) |
| Zakres sygnału |
+/-20 mA |
| Rozdzielczość |
24-bitowa (ze znakiem) |
| Częstotliwość próbkowania |
Maks. 100 mikrosekund / 10 ksps na kanał, jednocześnie |
| Współczynnik nadpróbkowania |
n = 1 do 100, wybierane |
| Wewnętrzna rezystancja wejściowa |
150 omów |
| Błąd pomiaru |
typ. < +/-100 ppm (+/-0,01 procent pełnej skali) |
| Współczynnik temperaturowy |
typ. < 10 ppm/K |
| Pobór prądu z magistrali E-bus |
typ. 490 mA |
| Izolacja elektryczna |
707 V DC kanał/szyna, 707 V DC kanał/SGND |
| Rozpraszanie ciepła |
typ. 3 W |
| Przekrój przewodu przyłączeniowego |
Jednożyłowy/linkowy: 0,2 do 1,5 mm2 (AWG 24 do 14) |
| Materiał obudowy |
Odlew cynkowy |
| Wymiary (W x H x D) |
30 mm x 100 mm x 95 mm |
| Temperatura pracy |
-25 do +60°C |
| Masa wysyłkowa |
2,0 kg |
Połączenia i interfejsy
| Zacisk / styk |
Przypisanie funkcji / obwodu |
| Kanał 1 (styk 1 / styk 2) |
Wejście prądowe Ch1 (+) / Masa sygnałowa Ch1 (-) |
| Kanał 2 (Pin 1 / Pin 2) |
Wejście prądowe Ch2 (+) / Masa sygnałowa Ch2 (-) |
| Kanał 3 (Pin 1 / Pin 2) |
Wejście prądowe Ch3 (+) / Masa sygnałowa Ch3 (-) |
| Kanał 4 (Pin 1 / Pin 2) |
Wejście prądowe Ch4 (+) / Masa sygnałowa Ch4 (-) |
Modele alternatywne i kompatybilność
Podczas gdy standardowe moduły serii EL3xxx służą do ogólnego monitorowania prądu, wysokoprecyzyjny moduł pomiarowy ELM3104-0000 wymaga integracji ze środowiskiem uruchomieniowym TwinCAT 3, aby obsługiwać zaawansowane algorytmy nadpróbkowania i przetwarzanie z pełną rozdzielczością 24-bitową. Moduł jest w pełni kompatybilny wstecz ze standardowymi sieciami EtherCAT, ale wymaga dedykowanego układu magistrali systemowej zdolnego dostarczyć typowe zapotrzebowanie na moc magistrali E wynoszące 490 mA.
Typowe problemy w zastosowaniach i uwagi inżynierskie
Aby zachować dokładność na poziomie 100 ppm, upewnij się, że wszystkie pętle prądowe wykorzystują ekranowane przewody skręcane dwużyłowe (STP). Zakłócenia elektromagnetyczne w pobliżu przemienników częstotliwości dużej mocy mogą indukować szumy i zmniejszać efektywną liczbę bitów modułu (ENOB). Obudowę z odlewanego ciśnieniowo cynku należy zamontować na dobrze uziemionej, pozbawionej utlenienia stalowej szynie DIN 35 mm, aby zapewnić optymalne prowadzenie ekranu i odprowadzanie ciepła przy pełnym obciążeniu 3 W.
Wskazówki dotyczące uruchamiania i okablowania
W zastosowaniach narażonych na silne drgania korzystaj ze zintegrowanych 2-pinowych wtyków serwisowych push-in. Funkcja ta umożliwia szybką wymianę modułu bez wyjmowania poszczególnych przewodów, ograniczając ryzyko błędów w okablowaniu. Podczas uruchamiania w programie TwinCAT sprawdź, czy dla zacisku włączono zegary rozproszone (DC), aby synchronizować historyczne dane wejściowe procesu między wieloma węzłami z dokładnością poniżej mikrosekundy.
Wytyczne dotyczące instalacji
OSTRZEŻENIE KRYTYCZNE: Przed zamontowaniem lub zdemontowaniem zacisku odłącz zasilanie wszystkich bloków dystrybucji zasilania, szaf sterowniczych i pomocniczych obwodów zasilających. Brak odizolowania zasilania może prowadzić do nieoczekiwanego uszkodzenia magistrali systemowej, porażenia prądem lub krytycznego pogorszenia działania wewnętrznego układu analogowego delta-sigma.
1
Zamontuj ELM3104-0000 bezpośrednio na czystej, uziemionej szynie DIN 35 mm (zgodnej z EN 60715).
2
Zazębij podwójne gniazdo i połączenie kluczowane z boku listwy zaciskowej, aby bezpiecznie zablokować ją w sąsiednich modułach EtherCAT.
3
Zdejmij izolację z przewodów sygnału analogowego na dokładnej długości od 8 do 9 mm. Włóż żyły jednodrutowe lub linki z tulejkami bezpośrednio do wtyku zacisku push-in.
4
Włącz system i przeskanuj topologię sieci EtherCAT w programie TwinCAT System Manager, aby skonfigurować filtry i częstotliwości próbkowania.