Opis
Zdecentralizowane prowadzenie sygnałów w wymagających środowiskach fizycznych jest zoptymalizowane dzięki modułowi wyjść cyfrowych Beckhoff EP2028-0001 EtherCAT Box o stopniu ochrony IP67, przeznaczonemu do bezpośredniego montażu na maszynie bez szaf sterowniczych. To solidne urządzenie polowe obsługuje 8 wyjść cyfrowych pracujących przy napięciu 24 V DC, przy czym każdy kanał może dostarczać prąd obciążenia do 2 A. Dzięki szybkiej integracji systemowej EtherCAT, przemysłowym interfejsom połączeniowym M8 i kompleksowej izolacji galwanicznej zapewnia niezawodne sterowanie wyjściami dla obciążeń rezystancyjnych, indukcyjnych i lampowych w warunkach intensywnych obciążeń fizycznych.
Cechy
-
Wysoka obciążalność prądowa wyjść: Dostarcza do 2 A na kanał, umożliwiając bezpośrednie sterowanie obciążeniami silników wykonawczych o dużej mocy.
-
Indywidualna ochrona przeciwzwarciowa: Każdy kanał jest odizolowany i odporny na zwarcia, co zapobiega zakłóceniu działania całego systemu przez lokalne usterki.
-
Uszczelnienie klasy przemysłowej: Zapewnia stopnie ochrony IP65, IP66 i IP67, chroniąc elektronikę wewnętrzną przed wnikaniem wilgoci i cząstek stałych.
-
Standaryzowane złącza M8: Wykorzystuje solidne interfejsy M8 zarówno do szybkiej komunikacji EtherCAT, jak i zasilania systemowego oraz peryferyjnego.
-
Certyfikacja do stref zagrożonych wybuchem: Dopuszczenie do stosowania w strefie 2 ATEX umożliwia instalację w atmosferach wybuchowych.
Zastosowania
- Sterowanie wyspami zaworów pneumatycznych i zdecentralizowane przełączanie rozdzielaczy.
- Bezpośrednie sterowanie elementami wykonawczymi montowanymi na maszynie w zautomatyzowanych systemach transportu materiałów.
- Zautomatyzowane środowiska pakowania i mycia wymagające lokalnych modułów I/O bez szafy sterowniczej.
- Zakłady procesowe i środowiska chemiczne objęte przepisami dotyczącymi obszarów zagrożonych wybuchem (ATEX).
Specyfikacja techniczna
| Parametr specyfikacji |
Wartość techniczna |
| Producent |
Beckhoff |
| Numer modelu |
EP2028-0001 |
| Seria |
EtherCAT Box (EP) |
| Protokół magistrali obiektowej |
EtherCAT |
| Liczba wyjść |
8 wyjść cyfrowych |
| Znamionowe napięcie wyjściowe |
24 V DC (-15 procent / +20 procent) |
| Maks. prąd wyjściowy |
2 A na kanał (indywidualna ochrona przeciwzwarciowa); suma maks. 4 A |
| Ograniczenie prądu zwarciowego |
Typowo 15 A |
| Opóźnienie przełączania |
TON: 200 µs (typowo); TOFF: 200 µs (typowo) |
| Pobór mocy systemu (US) |
120 mA z US |
| Prąd zasilania pomocniczego (UP) |
Typowo 20 mA + prąd obciążenia |
| Izolacja galwaniczna |
500 V (zasilanie systemowe/pomocnicze do układów logicznych sterowania) |
| Zakres temperatury pracy |
Od -25 do +60°C |
| Zakres temperatury przechowywania |
Od -40 do +85°C |
| Stopień ochrony |
IP65 / IP66 / IP67 (zgodnie z EN 60529) |
| Oznaczenie Ex |
II 3 G Ex nA IIC T4 Gc |
| Dopuszczenia |
CE, UL, ATEX |
| Masa urządzenia |
Około 165 g |
Połączenia i interfejsy
| Typ interfejsu |
Typ złącza |
Przyporządkowanie funkcji |
| Wejście/wyjście magistrali EtherCAT |
2 x gniazdo M8, ekranowane, przykręcane |
Połączenie sieci EtherCAT przychodzącej i wychodzącej |
| Wyjścia cyfrowe (od 0 do 7) |
8 x gniazdo M8, 3-stykowe, kodowanie A |
Styk 1: pomocnicze wyjście +24 V DC; Styk 3: GND; Styk 4: sygnał wyjściowy |
| Doprowadzenie zasilania |
1 x wtyk męski M8, 4-pinowy |
Zasilanie systemowe 24 V DC (US) i zasilanie urządzeń peryferyjnych (UP) |
| Zasilanie dalszych urządzeń |
1 x gniazdo żeńskie M8, 4-pinowe |
Pętla dystrybucji zasilania do kolejnych jednostek skrzynki EtherCAT |
Wnioski inżynieryjne z praktyki
Modele alternatywne i kompatybilność
Podczas standaryzacji układów okablowania polowego należy porównać model EP2028-0001 (wykorzystujący kompaktowe złącza M8) z modelem EP2028-0002 (wyposażonym w dwa porty przyłączeniowe M12). Bezpośrednia zamienność jest łatwa do skonfigurowania za pomocą plików konfiguracyjnych EtherCAT (ESI), jednak w przypadku zastąpienia złączy M8 wariantami M12 konieczne jest fizyczne dostosowanie okablowania. Upewnij się, że konfiguracje menedżera systemu TwinCAT odpowiadają dokładnemu oznaczeniu sprzętu, aby zachować cykliczne taktowanie komunikacji.
Typowe problemy aplikacyjne i uwagi inżynieryjne
Podstawowym ograniczeniem projektowym tego modułu jest łączny limit prądu 4 A dla wszystkich kanałów. Poszczególne wyjścia mogą przełączać prąd o natężeniu do 2 A, jednak jednoczesna praca wielu kanałów z dużym prądem nie może przekroczyć 4 A. Przekroczenie tego łącznego limitu cieplnego spowoduje aktywację flag diagnostycznych systemu i może uruchomić mechanizmy ochrony przeciwzwarciowej. Podczas projektowania inżynierowie muszą obliczyć cykle pracy i profile obciążenia, aby uniknąć niepożądanych wyłączeń termicznych w aplikacjach z siłownikami o dużym obciążeniu.
Wskazówki dotyczące uruchamiania i okablowania
W środowiskach przemysłowych o silnych zakłóceniach elektromagnetycznych (EMI) upewnij się, że metalowe uchwyty montażowe skrzynki EtherCAT są bezpośrednio uziemione do ramy maszyny. Używaj ekranowanych przewodów sieciowych M8 i dokręcaj połączenia zgodnie ze specyfikacją producenta OEM (0,4 Nm), aby zagwarantować szczelność IP67. Wszystkie niewykorzystane porty wyjściowe lub zasilające należy zaopatrzyć w przykręcane plastikowe zaślepki IP67, aby zapobiec przedostawaniu się skroplonej wilgoci lub zanieczyszczeń stałych, które mogłyby zakłócić wewnętrzne ścieżki sygnałowe.
Wskazówki dotyczące instalacji
OSTRZEŻENIE KRYTYCZNE
Odłącz wszystkie źródła zasilania elektrycznego (zarówno zasilanie sterowania US, jak i zasilanie urządzeń peryferyjnych UP) przed montażem, prowadzeniem przewodów oraz podłączaniem i odłączaniem złączy modułu. Podłączanie lub odłączanie przy włączonym zasilaniu może uszkodzić wrażliwe półprzewodnikowe elementy przełączające i pogorszyć działanie magistrali komunikacyjnej.
1
Umieść skrzynkę EtherCAT na płaskiej, odpornej na drgania ramie maszyny i przymocuj ją śrubami M3 lub M4. Nie dokręcaj elementów mocujących z nadmiernym momentem.
2
Podłącz doprowadzający przewód magistrali EtherCAT do gniazda M8 w lewym górnym rogu. Poprowadź kolejne odcinki EtherCAT przez sąsiednie gniazdo wyjściowe.
3
Podłącz 4-pinowe zasilanie pomocnicze M8 (US/UP). Sprawdź, czy polaryzacja i spadki napięcia na długich odcinkach przewodów mieszczą się w określonych granicach roboczych.
4
Zabezpiecz wszystkie przewody siłowników M8 w portach od 0 do 7. Dokręć ręcznie wszystkie radełkowane nakrętki zabezpieczające, aby uszczelnienia o stopniu ochrony IP67 chroniły przed przedostawaniem się czynników zewnętrznych.