Opis
Przeznaczony do bezpośredniego zastosowania w terenie, bez szafy sterowniczej, Beckhoff ER3184-0002 EtherCAT Box umożliwia precyzyjne przetwarzanie maksymalnie czterech analogowych sygnałów wejściowych w trudnych warunkach. Moduł umożliwia programowy wybór pomiaru napięcia (-10/0 do +10 V) lub prądu (0/4 do 20 mA) dla każdego kanału. Umieszczony w wytrzymałej obudowie z odlewanego ciśnieniowo cynku i zapewniający stopień ochrony IP67, przetwarza sygnały z 16-bitową rozdzielczością oraz krótkim czasem konwersji, dzięki czemu idealnie nadaje się do rozproszonych maszyn i obwodów procesowych wymagających wysokiej odporności na zakłócenia.
Cechy
- Cztery niesymetryczne, indywidualnie konfigurowalne wejścia analogowe.
- 16-bitowa rozdzielczość analogowo-cyfrowa (łącznie z bitem znaku) zapewniająca wysoką wierność sygnału.
- Wytrzymała obudowa o stopniu ochrony IP65/66/67, eliminująca potrzebę stosowania dodatkowych obudów ochronnych w terenie.
- Szybka konwersja trwająca około 100 mikrosekund na kanał.
- Obsługa zegarów rozproszonych (DC) zapewniająca ścisłą synchronizację w całej sieci EtherCAT.
- Konfigurowalna częstotliwość graniczna filtra wejściowego do 5 kHz.
- Standardowe złącza wejściowe M12 oraz niezawodne porty komunikacyjne EtherCAT M8.
Zastosowania
- Konsolidacja czujników bez szafy sterowniczej bezpośrednio na maszynie, w liniach montażowych branży motoryzacyjnej i produkcyjnej.
- Monitorowanie rozproszonych parametrów procesu, w tym przetworników przepływu, temperatury i ciśnienia.
- Zautomatyzowane systemy transportu materiałów i przenośniki pracujące w wilgotnych lub zapylonych zakładach przetwórczych.
- Systemy rejestracji parametrów o dużej szybkości, wykorzystujące zegary rozproszone oparte na TwinCAT.
Tabela danych technicznych
| Parametr |
Specyfikacja |
| Producent |
Beckhoff Automation |
| Numer modelu |
ER3184-0002 |
| Liczba wejść |
4 (niesymetryczne) |
| Zakresy sygnału |
-10 do +10 V | 0/4 do 20 mA (parametryzowane dla każdego kanału) |
| Rozdzielczość |
16 bitów (łącznie z bitem znaku) |
| Czas konwersji |
~ 100 mikrosekund |
| Rezystancja wewnętrzna |
> 200 kiloomów (napięcie) | typ. 85 omów + napięcie diody (prąd) |
| Napięcie wspólne (UCM) |
Maks. 35 V |
| Niepewność pomiaru |
< ±0,3% (w odniesieniu do wartości pełnej skali) |
| Zegary rozproszone (DC) |
Obsługiwane, synchronizacja o wysokiej precyzji |
| Filtr wejściowy |
Konfigurowalny, częstotliwość graniczna 5 kHz |
| Nominalne napięcie zasilania |
24 V DC (-15% / +20%) |
| Pobór prądu |
120 mA z US |
| Izolacja elektryczna |
500 V |
| Stopień ochrony IP |
IP65 / IP66 / IP67 (zgodnie z EN 60529) |
| Temperatura pracy |
0 do 55°C |
| Temperatura przechowywania |
-25 do 85°C |
| Masa |
Około 265 g |
| Normy i atesty |
CE, UL |
Połączenia i interfejsy
| Złącze / pin |
Przyporządkowanie funkcjonalne |
| Gniazda magistrali M8 (2 x ekranowane) |
EtherCAT IN / EtherCAT OUT |
| Styk M12, pin 1 |
Zasilanie czujnika +24 V DC (z UP) |
| Gniazdo M12, styk 2 |
Wejście analogowe + (napięcie / prąd) |
| Gniazdo M12, styk 3 |
GND (masa zasilania czujnika) |
| Gniazdo M12, styk 4 |
Wejście analogowe – (masa sygnałowa) |
| Gniazdo M12, styk 5 |
Ekran / uziemienie funkcjonalne (FE) |
Wnioski z badań inżynieryjnych
Modele alternatywne i kompatybilność
ER3184-0002 jest wytrzymałą, montowaną w terenie alternatywą dla szafowego urządzenia EtherCAT Box EP3184-0002. Oba moduły mają identyczne działanie elektroniczne i rejestry parametryzacji dostępne za pośrednictwem TwinCAT. Obudowa ER3184 jest jednak wykonana z wytrzymałego odlewu ciśnieniowego cynku, podczas gdy moduły serii EP mają lżejsze obudowy z tworzywa sztucznego. Bezpośrednia kompatybilność oprogramowania sprzętowego jest zachowana od wersji TwinCAT 2.11 Build 2040 oraz we wszystkich wersjach TwinCAT 3.x i nowszych.
Typowe problemy aplikacyjne i uwagi inżynieryjne
Podczas konfigurowania kanałów w trybie prądowym (od 0 do 20 mA lub od 4 do 20 mA) wewnętrzna ścieżka wejściowa przebiega przez bocznik 85 omów połączony szeregowo z diodą ochronną. Projektanci systemu muszą upewnić się, że czujnik sterujący ma wystarczające napięcie zgodności, aby pokonać spadek napięcia na tej diodzie przy prądzie maksymalnym w pętli, szczególnie podczas zasilania pasywnych urządzeń zasilanych z pętli.
Wskazówki dotyczące uruchamiania i okablowania
Aby zagwarantować szczelność IP67 i zachować skuteczność ekranowania, wszystkie nieużywane złącza M12 i M8 należy uszczelnić oryginalnymi zaślepkami ochronnymi firmy Beckhoff. Obudowę cynkową należy bezpośrednio uziemić do podstawy maszyny za pomocą dedykowanej taśmy uziemiającej o niskiej impedancji. Zapobiega to powstawaniu pętli uziemienia i zapewnia skuteczne odprowadzanie zakłóceń wysokoczęstotliwościowych od czułych 16-bitowych przetworników A/C.
Wskazówki dotyczące instalacji
OSTRZEŻENIE KRYTYCZNE: Przed zamontowaniem lub podłączeniem urządzenia EtherCAT Box odłącz zasilanie wszystkich głównych obwodów zasilania obiektowego (US i UP). Różnice potencjałów uziemienia między fizycznymi węzłami mogą spowodować natychmiastowe zniszczenie interfejsu logicznego lub uszkodzenie wejść czujników w przypadku podłączania urządzeń pod napięciem.
1
Zamontuj ER3184-0002 na płaskiej metalowej powierzchni za pomocą dwóch śrub M3 przeprowadzonych przez zintegrowane otwory montażowe, aby zapewnić solidne połączenie mechaniczne i termiczne.
2
Podłącz przewody komunikacyjne EtherCAT M8 (porty IN i OUT), używając klucza dynamometrycznego ustawionego na 0,4 Nm, aby zachować szczelność i stopień ochrony.
3
Podłącz przewody czujników analogowych do odpowiednich kanałów M12. Upewnij się, że zastosowano właściwą konfigurację styków dla aktywnych i pasywnych pętli prądowych.
4
Podaj 24 V DC do gniazda zasilania M8 (US i UP). Otwórz TwinCAT, przeskanuj pętlę EtherCAT i skonfiguruj zmienne CoE (CAN over EtherCAT) zgodnie z charakterystyką napięciową lub prądową czujników.