Opis
Zaprojektowany do bezpośredniej integracji w terenie, bez użycia szafy elektrycznej, Beckhoff ER5101-1002 zapewnia wysokowydajny, 1-kanałowy interfejs enkodera inkrementalnego w wytrzymałej, niezależnej od magistrali obiektowej architekturze EtherCAT Box. Ten solidny moduł umożliwia bezpośredni odczyt różnicowych sygnałów RS422, jednostronnych sygnałów wejściowych TTL lub generatorów ciągu impulsów, zapewniając precyzyjne pozycjonowanie w czasie rzeczywistym i śledzenie prędkości. Urządzenie umieszczone w wytrzymałej obudowie z odlewanego ciśnieniowo cynku zapewnia pełną ochronę IP67, dzięki czemu idealnie nadaje się do pracy w trudnych warunkach przemysłowych, narażonych na wysoką wilgotność, wodę i zanieczyszczenie pyłem.
Funkcje
-
Wszechstronny interfejs enkodera: Obsługuje standardowe różnicowe sygnały RS422 (A, A_inv, B, B_inv, C, C_inv) oraz sygnały TTL jednostronne.
-
Przetwarzanie z dużą szybkością: Do 4 milionów przyrostów na sekundę (częstotliwość graniczna 4 MHz) dzięki zintegrowanej 4-krotnej analizie kwadraturowej.
-
Elastyczna długość licznika: Konfigurowalny binarny licznik 16-bitowy lub 32-bitowy z funkcją zatrzaskiwania impulsu zerowego.
-
Zegary rozproszone: Wysoce zsynchronizowane znakowanie czasem dzięki obsłudze zintegrowanych zegarów rozproszonych EtherCAT (DC).
-
Zintegrowane zasilanie czujnika: Wbudowane zasilanie czujnika 24 V DC o obciążalności do 500 mA, zabezpieczone przed zwarciem.
-
Ochrona w trudnych warunkach: Obudowa z odlewanego ciśnieniowo cynku spełniająca wymagania stopni ochrony IP65, IP66 i IP67.
Zastosowania
-
Rozproszone śledzenie ruchu: Precyzyjne pozycjonowanie na dynamicznych osiach maszyn bez prowadzenia przewodów do szafy sterowniczej.
-
Linie przenośnikowe i sortujące: Bezpośrednie sprzężenie zwrotne prędkości wału silnika lub przenośnika za pomocą rotacyjnych enkoderów inkrementalnych.
-
Obszary mycia i procesy mokre: Możliwość zastosowania w maszynach do przetwórstwa żywności, pakowania oraz produkcji chemicznej.
-
Zewnętrzne systemy transportu materiałów: Niezawodna praca w układach sterowania dźwigów, systemach ustawiania gondoli turbin wiatrowych oraz urządzeniach infrastruktury użyteczności publicznej.
Specyfikacja techniczna
| Parametr specyfikacji |
Wartość / parametry znamionowe |
| Producent |
Beckhoff Automation |
| Numer modelu |
ER5101-1002 |
| Interfejs sygnałowy |
1-kanałowy enkoder inkrementalny (A, B, C / RS422, TTL) |
| Maks. częstotliwość wejściowa |
4 000 000 przyrostów/s (z 4-krotną analizą) |
| Napięcie nominalne systemu |
24 V DC (-15% / +20%) |
| Zasilanie enkodera / czujnika |
24 V DC, maks. 500 mA (VCC) |
| Licznik wewnętrzny |
Binarny 16-bitowy lub 32-bitowy |
| Szybkość transmisji |
100 MBaud (EtherCAT) |
| Interfejsy połączenia magistrali |
2 x gniazdo M8, ekranowane, przykręcane |
| Interfejsy zasilania |
Zasilanie: 1 x M8 męskie (4-stykowe); wyjście: 1 x M8 żeńskie (4-stykowe) |
| Pobór prądu (US) |
Typ. 130 mA + obciążenie czujnika |
| Izolacja elektryczna |
500 V |
| Stopień ochrony obudowy |
IP65 / IP66 / IP67 (zgodnie z EN 60529) |
| Temperatura pracy |
0 do +55°C |
| Temperatura przechowywania |
-25 do +85°C |
| Dopuszczenia i oznaczenia |
CE, UL |
| Kraj pochodzenia |
Niemcy |
| Masa wysyłkowa (obliczona) |
0,45 kg |
| Wymiary opakowania (obliczone) |
150 mm x 50 mm x 45 mm |
Złącza i interfejsy
| Połączenie / styk M8 |
Oznaczenie sygnału |
Przyporządkowanie funkcjonalne |
| Styk 1 zasilania |
US (+24 V DC) |
Zasilanie napięciem sterującym dla wewnętrznej elektroniki i zasilania czujników |
| Styk 2 zasilania |
UP (+24 V DC) |
Zasilanie napięciem obciążenia dla elementów wykonawczych i wyjść peryferyjnych znajdujących się za modułem |
| Styk 3 zasilania |
GNDS |
Punkt odniesienia masy dla napięcia sterującego (US) |
| Styk 4 zasilania |
GNDP |
Punkt odniesienia masy dla napięcia obciążenia (UP) |
Wnioski inżynierskie oparte na doświadczeniu
Modele alternatywne i zgodność
ER5101-1002 jest funkcjonalnym odpowiednikiem modułu EP5101-0002 w obudowie z tworzywa sztucznego. W zastosowaniach o wysokim poziomie drgań lub w środowiskach zawierających agresywne chłodziwa maszynowe zdecydowanie zaleca się przejście z serii EP na ER5101-1002 z odlewaną ciśnieniowo obudową cynkową, aby zwiększyć trwałość mechaniczną. Zawsze sprawdzaj, czy konfiguracja TwinCAT EtherCAT System Manager importuje właściwy opis urządzenia XML (ESI), odpowiadający dokładnie wersji sprzętowej przedstawionej na etykiecie modułu, aby zapobiec niezgodności konfiguracji i błędom inicjalizacji.
Typowe problemy aplikacyjne i uwagi inżynierskie
W przypadku stosowania enkoderów o dużym poborze prądu monitoruj łączny pobór prądu zasilania czujników na linii 24 V DC (VCC). ER5101-1002 zapewnia maksymalnie 500 mA. Jeśli podłączono enkoder optyczny o dużym zapotrzebowaniu na prąd lub grzałki, należy użyć zewnętrznego zasilania, aby uniknąć przeciążenia wewnętrznego regulatora modułu. Ponadto podczas łączenia szeregowego zasilania wielu modułów EtherCAT Box należy upewnić się, że całkowity prąd przepływający przez złącza zasilania M8 nie przekracza bezwzględnego limitu 4 A na obwód.
Wskazówki dotyczące uruchamiania i okablowania
Aby zminimalizować zakłócenia elektryczne i zapewnić niezawodne zliczanie impulsów do 4 MHz, używaj w pełni ekranowanego okablowania typu skrętka dwużyłowa do linii enkodera. Upewnij się, że ekran kabla jest prawidłowo podłączony do obudowy złącza M12. W przypadku enkoderów TTL z wyjściem niesymetrycznym skonfiguruj nieużywane wejścia kanałów ujemnych (A inv, B inv i C inv) za pomocą TwinCAT CoE (rejestr CoE 0x8000), aby dostosować wewnętrzne poziomy progowe i zapobiec generowaniu fałszywych impulsów przez niepodłączone wejścia.
Wytyczne dotyczące instalacji
KRYTYCZNE OSTRZEŻENIE: Przed podłączaniem lub odłączaniem jakichkolwiek interfejsów M8 lub M12 odłącz wszystkie zasilacze systemowe (US i UP). Wykonywanie operacji hot-plug na tych złączach przemysłowych grozi powstaniem łuku elektrycznego, utlenieniem styków i trwałym zniszczeniem wewnętrznego układu ASIC komunikacji EtherCAT.
1
Zamontuj moduł ER5101-1002 Box na płaskiej, wytłumionej antywibracyjnie powierzchni, używając dwóch śrub M3 przeprowadzonych przez zintegrowane górne i dolne otwory montażowe. Dokręć elementy mocujące momentem 0,8 Nm.
2
Wykonaj połączenia EtherCAT za pomocą ekranowanych kabli M8. Dokręć ręcznie nakrętki złączne, aby zapewnić środowiskową szczelność IP67.
3
Podłącz enkoder do interfejsu portu czujnika za pomocą przemysłowego okablowania M12, upewniając się, że ekran kabla jest prawidłowo zakończony na korpusie złącza.
4
Podaj zasilanie systemowe 24 V DC (US) i uruchom skan diagnostyczny za pomocą Beckhoff TwinCAT System Manager, aby rozpocząć konfigurację parametrów urządzenia.