Descrição
Projetado para instalação diretamente na máquina, sem um painel de controle, o Beckhoff EP3182-1002 EtherCAT Box permite a aquisição descentralizada de dados com alta precisão, processando duas entradas analógicas parametrizáveis e duas saídas digitais integradas. Este módulo permite configurar cada canal individualmente para loops de tensão de -10/0 a +10 V ou de corrente de 0/4 a 20 mA, com precisão de conversão de 16 bits. Alojado em um invólucro compacto com grau de proteção IP67, oferece máxima resistência à umidade, poeira e esforços mecânicos, sendo ideal para arquiteturas distribuídas de automação industrial.
Características
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Canais analógicos multifuncionais: 2 entradas single-ended, configuráveis individualmente para sinais de tensão ou corrente.
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Canais de saída digital: 2 saídas digitais de 24 V CC com proteção contra curto-circuito.
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Conectividade robusta com o barramento de campo: Dois conectores M8 blindados, tipo roscado, para comunicação EtherCAT de alta velocidade.
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Alta resolução: Conversão analógico-digital de 16 bits (incluindo sinal) para loops de feedback precisos.
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Proteção contra ambientes agressivos: Graus de proteção totalmente vedados IP65, IP66 e IP67.
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Filtros configuráveis: A frequência limite do filtro de entrada de 5 kHz pode ser ajustada por software para rejeitar ruídos de linha de alta frequência.
Aplicações
- Monitoramento descentralizado de processos (transmissores de vazão, temperatura e pressão).
- Linhas de montagem automotiva e rastreamento de ponteiras de ferramentas robóticas.
- Instrumentação montada em máquinas, conectada a sistemas de movimentação de materiais e transportadores.
- Sistemas de energia eólica e estações de controle hidráulico expostas ao ar livre.
Especificações técnicas
| Parâmetro |
Valor da especificação |
| Fabricante |
Beckhoff Automation GmbH & Co. KG |
| Modelo / número do artigo |
EP3182-1002 |
| Protocolo |
EtherCAT |
| Conexão da interface do barramento |
2 x soquete M8, blindado, tipo roscado |
| Número de entradas |
2 entradas analógicas single-ended |
| Número de saídas |
2 saídas digitais (24 V CC) |
| Faixas de sinal |
-10 a +10 V | 0 a 20 mA | 4 a 20 mA |
| Resolução |
16 bits (incluindo sinal) |
| Incerteza de medição |
< ±0,3% (em relação ao valor de escala completa) |
| Tempo de conversão |
~ 100 us |
| Frequência limite do filtro de entrada |
5 kHz (configurável) |
| Corrente máxima de saída digital |
2 mA por canal (à prova de curto-circuito) |
| Resistência interna |
> 200 kOhm (tensão) | aprox. 85 Ohm + queda de tensão do diodo (corrente) |
| Consumo de corrente (de Us) |
120 mA |
| Configuração da alimentação |
1 x M8 macho, 4 pinos (alimentação); 1 x M8 fêmea, 4 pinos (loop subsequente) |
| Isolamento elétrico |
Sim (tensão de controle/barramento de campo) |
| Grau de proteção IP |
IP65 / IP66 / IP67 (em conformidade com a EN 60529) |
| Temperatura de operação |
0 a +55 °C |
| Temperatura de armazenamento |
-25 a +85 °C |
| País de origem |
Alemanha |
| Peso de envio (calculado) |
2,0 kg (incluindo a embalagem protetora bruta) |
| Dimensões da embalagem (calculadas) |
25,0 cm x 15,0 cm x 10,0 cm |
Conexões e interfaces
| Conector / pino |
Atribuição dos sinais |
Descrição |
| M12 (entrada/saída), pino 1 |
Alimentação do sensor de +24 V CC (Us) |
Excitação positiva do sensor auxiliar |
| M12 (entrada/saída) pino 2 |
Entrada analógica + |
Linha de sinal diferencial positiva (tensão/corrente) |
| M12 (entrada/saída) pino 3 |
GND (Us) |
Terra de referência para o sensor e o comum digital |
| M12 (entrada/saída) pino 4 |
Saída digital |
Sinal digital do canal ativo (sink/source) |
| M12 (entrada/saída) pino 5 |
Blindagem / Terra |
Contato de terra funcional para blindagem de baixa impedância |
Informações práticas de engenharia
Modelos alternativos e compatibilidade
O EP3182-1002 possui uma estrutura de mapeamento combinada para entrada analógica e saída digital de baixa potência. Se estiver substituindo módulos EP3174 padrão mais antigos, atualize as configurações do TwinCAT System Manager para corresponder à imagem de processo específica de 16 bits do EP3182-1002. É obrigatório reimportar o arquivo XML ESI (EtherCAT Slave Information) atualizado da Beckhoff para garantir que os parâmetros corretos dos canais estejam visíveis no diretório CoE (CoE Online) do TwinCAT.
Problemas de aplicação e observações de engenharia
Observe o limite máximo de tensão de modo comum de 35 V (U_CM) entre as entradas analógicas e o aterramento interno do módulo. Exceder esse limite saturará o conversor de 16 bits ou causará danos. Se os transmissores instalados em campo forem alimentados por circuitos elétricos externos distintos, verifique se a equalização de potencial está correta. Observe que as saídas digitais são limitadas a 2 mA; elas foram projetadas para indicadores de status ou entradas lógicas de alta impedância, e não para bobinas de relé ligadas diretamente.
Dicas de comissionamento e fiação
Use sempre cabos M12 totalmente blindados para os sensores analógicos, a fim de manter a imunidade a ruídos de alta frequência. É possível evitar correntes de loop de terra aterrando a blindagem do cabo em apenas uma extremidade, de preferência por meio da carcaça do conector M12 até a estrutura metálica aterrada da caixa EtherCAT. Use a janela de monitoramento ao vivo do TwinCAT System Manager para verificar se as configurações dos registros CoE correspondem à fiação física das entradas (modo de tensão ou de corrente) antes de iniciar as sequências automatizadas da máquina.
Diretrizes de instalação
AVISO CRÍTICO: Certifique-se de que todas as linhas de alimentação (tensão de controle Us e tensão de carga periférica Up) estejam fisicamente desenergizadas antes de montar, conectar ou substituir a caixa EtherCAT. Caso contrário, podem ocorrer danos permanentes ao ASIC de comunicação interno ou corrupção da topologia do anel de fieldbus.
1
Montagem mecânica: Fixe o módulo diretamente à máquina ou à placa de montagem usando dois parafusos M4. Aplique um torque de 1.2 Nm aos parafusos de fixação para garantir um aterramento estável à estrutura da máquina.
2
Terminação dos cabos de fieldbus: Conecte os cabos EtherCAT M8 de entrada e de saída. Aperte os anéis de acoplamento manualmente e, em seguida, aplique um torque de 0.4 Nm com uma chave dinamométrica M8 adequada para manter a vedação contra umidade com classificação IP67.
3
Fiação auxiliar de E/S e alimentação: Conecte os sensores analógicos M12 e os cabos de distribuição de alimentação M8. Aplique um torque de 0.6 Nm aos conectores M12 e de 0.4 Nm aos conectores de alimentação M8. As tomadas não utilizadas devem ser vedadas com tampas de proteção IP67.