Descrição
A realização de medições de força e peso de alta precisão em áreas classificadas é possibilitada diretamente pelo Terminal EtherCAT Beckhoff ELX3351. Este módulo de entrada intrinsecamente seguro (Ex i) foi projetado para a conexão direta de extensômetros e pontes de medição resistivas em configurações de ponte completa. Com conversão analógica-digital de alta resolução de 24 bits, ele garante a aquisição precisa de sinais mesmo em condições industriais exigentes. O módulo integra mecanismos de autocalibração e filtros dinâmicos para compensar a deriva térmica e as vibrações mecânicas de alta frequência, tornando-o uma opção confiável para pesagem em áreas classificadas, monitoramento de células de carga e vasos de processo.
Recursos
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Interface intrinsecamente segura (Ex i): conexão direta a sensores localizados em ambientes das Zonas 0/20 e 1/21, sem necessidade de barreiras externas.
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Medição de alta resolução: conversão analógica-digital de 24 bits com representação interna de 32 bits para precisão em nível de microvolts.
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Compatibilidade com pontes resistivas: interface otimizada com extensômetros de ponte completa e pontes resistivas de 300 Ohm a 1,5 kOhm.
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Filtragem avançada de sinais: filtros configuráveis de 50 Hz e opções dinâmicas de passa-baixa com frequência de corte típica de 3,6 kHz.
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Autocalibração de hardware: circuitos internos de referência executam ciclos automáticos de calibração para eliminar erros de medição ao longo do tempo e com as variações de temperatura.
Aplicações
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Sistemas de pesagem para áreas classificadas: conexão direta a balanças de plataforma, sistemas de pesagem de recipientes e monitores de nível de silos em atmosferas com poeira ou gases explosivos.
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Automação da indústria de processos: medições de tensão, torque e força em linhas de processamento químico, de petróleo e de gás.
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Engenharia de bancadas de teste: monitoramento de carga dinâmica e testes de extensômetros em ambientes laboratoriais que exigem segurança contra explosões.
Tabela de especificações técnicas
| Parâmetro |
Valor da especificação |
| Fabricante |
Beckhoff |
| Número do modelo |
ELX3351 |
| Número de entradas |
1 (configuração de ponte completa) |
| Resistência nominal da ponte |
300 Ohm a 1,5 kOhm |
| Faixa de medição UD |
Máx. -18 a +18 mV |
| Faixa de medição UREF |
Máx. -12 a +12 V |
| Resolução |
24 bits (representação interna de 32 bits) |
| Tempo de conversão |
Típ. 1,6 ms |
| Resistência interna |
> 25 kOhm (UR, diferencial), > 1 MOhm (UD, diferencial) |
| Erro de medição |
< +/-0,5% do valor de fundo de escala (com autocalibração ativa) |
| Consumo de corrente do E-bus |
Típ. 85 mA |
| Marcações Ex (ATEX) |
II 3(1)G Ex ec [ia Ga] IIC T4 Gc, II (1)D [Ex ia Da] IIIC, I (M1) [Ex ia Ma] I |
| Marcações Ex (IECEx) |
Ex ec [ia Ga] IIC T4 Gc, [Ex ia Da] IIIC, [Ex ia Ma] I |
| Temperatura de operação |
-25 a +60 graus C |
| Temperatura de armazenamento |
-40 a +85 graus C |
| Dimensões (W x A x P) |
12 mm x 100 mm x 68 mm |
| Peso do produto |
Aprox. 60 g |
| Peso de envio (calculado) |
2,0 kg (incluindo a embalagem industrial protetora) |
Informações empíricas de engenharia
Modelos alternativos e compatibilidade
Ao contrário do terminal EL3351 padrão, projetado para áreas não perigosas, o ELX3351 foi desenvolvido estritamente para loops Ex i intrinsecamente seguros. Os terminais padrão da série EL e os terminais da série ELX não podem ser misturados no mesmo segmento de alimentação sem o isolamento físico adequado. É necessário utilizar um terminal de alimentação ELX9560 ou ELX9410 para isolar os contatos de alimentação intrinsecamente seguros do segmento padrão do bloco de terminais EtherCAT e manter a validade da certificação Ex.
Armadilhas de aplicação e observações de engenharia
Ao instalar o ELX3351 em aplicações com alta vibração, como vasos misturadores ou reatores químicos, utilize os filtros passa-baixa dinâmicos integrados em vez de uma simples média. Se o recurso de autocalibração estiver ativo, poderão ocorrer pequenas flutuações nos tempos dos ciclos de loop durante os intervalos de calibração (normalmente a cada poucos minutos). Certifique-se de que seus loops de controle TwinCAT permitam essas breves variações de cálculo, na escala de microssegundos, ou programe as calibrações para períodos conhecidos de inatividade do processo.
Dicas de comissionamento e fiação
Para minimizar o ruído de medição em cabos longos até o extensômetro, utilize cabos de par trançado blindados, com a blindagem conectada ao aterramento funcional da carcaça do terminal. Garanta distâncias de separação seguras de pelo menos 50 mm entre a fiação intrinsecamente segura conectada ao ELX3351 e qualquer cabeamento não intrinsecamente seguro no painel de controle, em conformidade com as normas IEC 60079-14.
Diretrizes de instalação
AVISO CRÍTICO: Desenergize todos os contatos de alimentação do sistema e segmentos de terminais antes de montar, conectar ou configurar o terminal ELX3351. A falha em isolar a alimentação pode resultar na geração de faíscas, comprometendo a segurança em atmosferas explosivas. Verifique se o segmento de alimentação está isolado por um terminal de alimentação da série ELX aprovado antes de aplicar energia.
1
Monte o ELX3351 em um trilho DIN padrão de 35 mm em conformidade com a EN 60715, fixando-o firmemente no lugar com o mecanismo deslizante de travamento integrado.
2
Certifique-se de que o encaixe duplo e a conexão com chave estejam corretamente alinhados com os módulos ELX adjacentes no E-bus.
3
Desencape as conexões do sensor de ponte em 8–9 mm. Use uma chave de fenda de ponta chata para pressionar as braçadeiras de mola, insira o condutor rígido ou com terminal tubular e solte para fixá-lo.
4
Realize uma verificação de continuidade e da barreira de loop antes de energizar o segmento de alimentação isolado por meio da configuração do sistema TwinCAT.