Interface de encoder incremental do terminal EtherCAT Beckhoff EL5101

Descrição

O Beckhoff EL5101 é uma interface de encoder incremental de canal único, projetada para aplicações de avaliação de posição de alta precisão e monitoramento de movimento em uma rede EtherCAT. Ela permite a conexão direta de encoders incrementais com entradas diferenciais (RS422) ou sinais TTL de terminação única (revisão de hardware 09 ou posterior), atuando como um nó rápido de processamento de feedback em tempo real para CLPs, controladores de movimento e sistemas CNC.

Operando como um decodificador de quadratura de 4 vezes, o módulo avalia sinais de onda quadrada com defasagem de 90∘ nos canais A e B, além da captura do pulso de zero no canal C. Além da decodificação de quadratura, o terminal pode funcionar como um contador bidirecional no canal A, usando o canal B para determinar a direção. Duas entradas digitais (24 V CC) fornecem funcionalidades configuráveis de gate e latch para bloquear, armazenar ou redefinir valores do contador independentemente das velocidades do ciclo do processo. Uma entrada de status dedicada de 5 V CC permite conectar saídas de alarme ou status do encoder.

Projetado para integração em painéis em trilhos DIN padrão, o EL5101 obtém sua alimentação lógica do E-bus e conduz a alimentação de campo por meio de contatos de alimentação integrados de 24 V CC. No modo de operação avançado (firmware 14 / hardware 09 ou posterior), ele oferece suporte a Distributed Clocks (DC) para sincronização em todo o sistema com precisão inferior a 100 ns, detecção de rompimento de fio, registro de data e hora de bordas e medições da duração do período/frequência.

Recursos

• Avalia sinais diferenciais RS422 ou sinais TTL de 5 V de terminação única.
• Contador selecionável de 16 ou 32 bits com avaliação de sinal em quadratura de 4 vezes.
• Integra duas entradas digitais de 24 V CC para funções de gate e latch em nível de hardware.
• Dispõe de uma entrada de status de 5 V CC para integração direta de alarmes/diagnósticos do encoder.
• Suporta Distributed Clocks (DC) para sincronização do sistema de alta precisão, inferior a 100 ns.
• Oferece recursos de medição da duração do período e da frequência com resolução de 100 ns.
• Inclui detecção integrada de circuito aberto (rompimento de fio) nas linhas do encoder no modo avançado.
• Gera diretamente uma alimentação operacional de 5 V CC para o encoder (até 0,5 A) a partir dos contatos de alimentação de campo.

Aplicações

• Realimentação de posição e velocidade em malha fechada de alta velocidade em sistemas servo e de passo.
• Medição precisa de comprimento e velocidade em linhas de transporte e equipamentos de movimentação de materiais.
• Referenciamento, indexação e registro de marcas em máquinas de embalagem e impressão.
• Integração em máquinas CNC, sistemas robóticos de realimentação de eixos e equipamentos de automação personalizados.

Especificações técnicas

Geral

Processamento funcional e de sinais

Entradas e saídas

Elétrica e alimentação

Ambiental e conformidade

Conexões / interfaces

Diretrizes de instalação

1. Certifique-se de que a alimentação principal esteja isolada antes de instalar ou remover o módulo do bloco de terminais EtherCAT.
2. Encaixe o módulo em um trilho DIN padrão de 35 mm (EN 60715) até que a trava se encaixe com segurança.
3. Verifique se o slot lado a lado e as conexões de codificação estão corretamente alinhados com os terminais EtherCAT adjacentes.
4. Instale os cabos do encoder usando cabos blindados de pares trançados para manter a integridade do sinal em longos percursos ou em ambientes com alto nível de ruído.
5. Conecte a blindagem do cabo diretamente aos pontos de blindagem designados do terminal para proteger contra interferências de alta frequência.
6. Verifique os requisitos de tensão de operação do encoder (5 V CC) antes de conectar o equipamento de campo.
7. Realize uma verificação de continuidade em toda a fiação do terminal (bornes de mola tipo gaiola) usando uma ferramenta de chave de fenda apropriada.

Diretrizes de configuração

1. Adicione o terminal à configuração de E/S do TwinCAT System Manager (por meio da varredura online ou da inserção offline do ESI).
2. Escolha entre Modo de operação normal e Modo de operação aprimorado (compatível com FW14/HW09 ou superior), dependendo dos requisitos de Distributed Clocks, microincrementos e estruturas de contador de 32 bits.
3. Configure os parâmetros do tipo de sinal de entrada via CoE (protocolo de aplicação CAN sobre EtherCAT), com base no tipo de encoder conectado: diferencial RS422 ou TTL de terminação única.
4. Configure os parâmetros do filtro digital no diretório CoE ao operar em ambientes com ruído elétrico significativo.
5. Salve as alterações na lista de inicialização do projeto para que os parâmetros sejam recarregados automaticamente se o módulo for substituído.