Descrição
A integração de conexões seriais ponto a ponto em uma rede EtherCAT é realizada com eficiência pelo módulo de interface serial Beckhoff EL6021, que fornece um canal de comunicação de alto desempenho para dispositivos RS422 e RS485. Operando como um terminal de comunicação de canal único, esta unidade permite a conexão direta e isolada de equipamentos seriais à arquitetura de controle descentralizada. Ao executar transmissão em full-duplex ou half-duplex por meio de sinalização diferencial balanceada, garante uma transferência de dados robusta mesmo em ambientes sujeitos a forte interferência eletromagnética. O dispositivo elimina completamente a necessidade de configurações de endereços locais, permitindo que todas as variáveis funcionais e os comportamentos de protocolo sejam parametrizados pelo sistema PLC mestre.
Recursos
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Padrões seriais flexíveis: Apresenta uma interface de hardware RS422 ou RS485 selecionável, configurada diretamente por software.
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Taxas de baud configuráveis: Oferece suporte a várias taxas de baud, de 2400 a 115.200 baud, para ampla compatibilidade.
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Arquitetura de buffer robusta: O buffer de recepção integrado de 864 bytes e o buffer de transmissão de 128 bytes evitam a perda de dados durante picos de processamento.
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Isolamento galvânico: Fornece isolamento elétrico de 500 V entre a lógica interna do E-bus e as linhas de sinal externas.
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Terminação com mola: Utiliza contatos de terminal acionados por mola para conexões de fios confiáveis e resistentes a vibrações intensas.
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Formato compacto: A largura padrão de 12 mm otimiza o espaço de montagem em painéis de controle de alta densidade.
Aplicações
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Integração de leitores de códigos de barras e RFID: Transmissão de dados seriais em tempo real de equipamentos de leitura logística diretamente para o PLC.
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Sistemas industriais de pesagem: Conexão de balanças digitais, células de carga e terminais de pesagem por meio de RS485 isolado.
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Controle de inversores de frequência e servodrives: Distribuição de comandos ponto a ponto em redes RS485 para controladores de motores multidrop.
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Redes de sensores ambientais: Coleta de parâmetros de conjuntos remotos de transmissores de clima, pressão e temperatura.
Especificações técnicas
| Fabricante |
Beckhoff |
| Modelo / número do artigo |
EL6021 |
| Padrão da interface |
1 x RS422 / RS485 |
| Canais de transferência de dados |
TxD e RxD, full-duplex / half-duplex |
| Taxas de transferência de dados |
2400 a 115.200 baud (padrão: 9600 baud, 8 bits de dados, sem paridade, 1 bit de parada) |
| Impedância da linha |
120 ohms |
| Comprimento máximo do cabo |
Aproximadamente 1000 m de par trançado |
| Fonte de alimentação |
Via E-bus (sem contatos de alimentação externos) |
| Consumo de corrente (E-bus) |
Normalmente 170 mA |
| Isolamento elétrico |
500 V (E-bus / tensão do sinal) |
| Buffer de dados |
Buffer de recepção de 864 bytes, buffer de transmissão de 128 bytes |
| Dimensões do invólucro (W x A x P) |
12 mm x 100 mm x 68 mm |
| Seção transversal do fio (rígido/flexível) |
0,08 a 2,5 mm2 (AWG 28 a 14) |
| Seção transversal do fio (com terminal tubular) |
0,14 a 1,5 mm2 (AWG 26 a 16) |
| Comprimento de desencape |
8 a 9 mm |
| Temperatura de operação |
-25 a +60 degC |
| Temperatura de armazenamento |
-40 a +85 degC |
| Umidade relativa |
95 por cento, sem condensação |
| Aprovações e marcações |
CE, UL, ATEX, IECEx, cFMus |
| Peso do dispositivo |
55 g |
| País de origem |
Alemanha |
| Peso de envio (calculado) |
0,15 kg |
| Dimensões da embalagem (calculadas) |
150 mm x 120 mm x 45 mm |
Conexões e interfaces
| Pino do terminal |
Atribuição do modo RS422 |
Atribuição do modo RS485 |
| 1 |
RxD+ (Dados de recepção positivos) |
RxD/TxD-B (Dados positivos) |
| 5 |
RxD- (Dados de recepção negativos) |
RxD/TxD-A (Dados negativos) |
| 2 |
TxD+ (Dados de transmissão positivos) |
Não utilizado |
| 6 |
TxD- (Dados de transmissão negativos) |
Não utilizado |
| 3 |
GND (Terra do sinal) |
GND (Terra do sinal) |
| 7 |
Blindagem |
Blindagem |
| 4 / 8 |
Pontos de conexão da blindagem |
Pontos de conexão da blindagem |
Informações empíricas de engenharia
Modelos alternativos e compatibilidade
O módulo oferece mapeamento de software idêntico ao da versão ES6021. Enquanto o EL6021 possui terminações com braçadeira de mola integradas, o ES6021 fornece blocos de terminais conectáveis para trocas físicas mais rápidas. Ao substituir revisões antigas deste módulo no TwinCAT, verifique a compatibilidade da versão da descrição XML do dispositivo para garantir o mapeamento correto da estrutura do PDO (Process Data Object).
Armadilhas de aplicação e observações de engenharia
Para evitar perda de dados em loops RS485 de longa distância, o resistor de terminação interno de 120 ohms deve estar ativo nos pontos finais físicos. Um erro frequente de engenharia é negligenciar os tempos de ciclo do PLC; se a taxa de varredura do PLC for significativamente mais lenta que o tempo de transmissão do bloco de dados serial recebido, o buffer interno de recebimento de 864 bytes transbordará, causando erros de buffer na palavra de status. Execute as tarefas de processamento serial em sincronia com a taxa de chegada dos dados.
Dicas de comissionamento e fiação
A terminação de linha deste módulo é configurada estritamente por software, por meio do diretório CoE (CAN over EtherCAT), índice 0x8000. Certifique-se de que o cabo blindado RS485/RS422 esteja diretamente aterrado ao terminal de aterramento do trilho DIN. Linhas seriais sem blindagem instaladas em paralelo a cabos de inversores de frequência de alta corrente podem causar quedas de comunicação ou corrupção dos registros de checksum.
Diretrizes de instalação
AVISO CRÍTICO: Desconecte as fontes de alimentação principal e auxiliar antes de iniciar a instalação, remoção ou fiação dos terminais. A falha em desenergizar todo o conjunto do painel de controle pode causar choque elétrico grave, corrupção do barramento do sistema ou danos imediatos ao módulo lógico.
1
Alinhe o módulo lado a lado com os Terminais EtherCAT existentes em um trilho DIN padrão de 35 mm. Fixe utilizando a ranhura dupla integrada e a conexão de encaixe.
2
Fixe o módulo firmemente no trilho até que a trava laranja se encaixe com segurança sobre o flange do trilho.
3
Desencape o isolamento do fio em 8 a 9 mm. Acione a braçadeira interna de mola pressionando uma chave de fenda de ponta chata na ranhura de liberação do terminal.
4
Insira o condutor desencapado na entrada circular do fio, remova a chave de fenda para travar o fio no lugar e verifique a força de retenção física do terminal.