Descrição
Projetada para implantação direta em campo sem um painel de controle, a Beckhoff ER3184-0002 EtherCAT Box oferece processamento de alta precisão de até quatro sinais de entrada analógicos em ambientes agressivos. Este módulo permite a seleção parametrizável por software entre medições de tensão (-10/0 a +10 V) e corrente (0/4 a 20 mA) para cada canal. Com estrutura robusta de zinco fundido sob pressão e grau de proteção IP67, processa sinais com resolução de 16 bits e tempos de conversão rápidos, sendo ideal para máquinas distribuídas e malhas de processo que exigem alta imunidade a ruídos.
Recursos
- Quatro entradas analógicas de terminação simples, configuráveis individualmente.
- Resolução de 16 bits de analógico para digital (incluindo sinal) para alta fidelidade do sinal.
- Encapsulamento físico robusto com proteção IP65/66/67, eliminando a necessidade de gabinetes de campo protetores.
- Alta velocidade de conversão, de aproximadamente 100 microssegundos por canal.
- Suporte a Relógios Distribuídos (DC) para garantir sincronização precisa em toda a rede EtherCAT.
- Frequência limite do filtro de entrada configurável de até 5 kHz.
- Conexões de entrada M12 padronizadas, juntamente com portas de comunicação EtherCAT M8 confiáveis.
Aplicações
- Consolidação de sensores na máquina, sem painel, em linhas automotivas e de montagem industrial.
- Monitoramento distribuído de parâmetros de processo, incluindo transmissores de vazão, temperatura e pressão.
- Sistemas automatizados de movimentação e transporte de materiais operando em plantas de processamento úmidas ou empoeiradas.
- Sistemas de gravação de parâmetros de alta velocidade que utilizam relógios distribuídos baseados no TwinCAT.
Tabela de especificações técnicas
| Parâmetro |
Especificação |
| Fabricante |
Beckhoff Automation |
| Número do modelo |
ER3184-0002 |
| Número de entradas |
4 (terminação simples) |
| Faixas de sinal |
-10 a +10 V | 0/4 a 20 mA (parametrizável por canal) |
| Resolução |
16 bits (incluindo sinal) |
| Tempo de conversão |
~ 100 microssegundos |
| Resistência interna |
> 200 kOhms (tensão) | tip. 85 ohms + tensão do diodo (corrente) |
| Tensão de modo comum (UCM) |
Máx. 35 V |
| Incerteza de medição |
< ±0,3% (em relação ao valor de fundo de escala) |
| Relógios distribuídos (DC) |
Compatível, sincronização de alta precisão |
| Filtro de entrada |
Configurável, frequência limite de 5 kHz |
| Alimentação nominal |
24 V CC (-15% / +20%) |
| Consumo de corrente |
120 mA da US |
| Isolação elétrica |
500 V |
| 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 |
| Peso |
Aproximadamente 265 g |
| Normas e aprovações |
CE, UL |
Conexões e interfaces
| Conector / Pino |
Atribuição funcional |
| Soquetes de barramento M8 (2 x blindados) |
EtherCAT IN / EtherCAT OUT |
| Pino 1 do soquete M12 |
Alimentação de 24 V CC do sensor (derivada de UP) |
| Pino 2 do conector M12 |
Entrada analógica + (Tensão / Corrente) |
| Pino 3 do conector M12 |
GND (Terra da alimentação do sensor) |
| Pino 4 do conector M12 |
Entrada analógica - (Terra do sinal) |
| Pino 5 do conector M12 |
Blindagem / Terra funcional (FE) |
Insights de engenharia empírica
Modelos alternativos e compatibilidade
O ER3184-0002 serve como uma alternativa robusta, montada em campo, ao EtherCAT Box EP3184-0002, baseado em gabinete. Ambos os módulos apresentam comportamento eletrônico e registros de parametrização idênticos via TwinCAT. No entanto, a carcaça do ER3184 é fabricada em zinco fundido reforçado, enquanto os módulos da série EP utilizam carcaças plásticas mais leves. A compatibilidade direta de firmware é mantida a partir do TwinCAT 2.11 Build 2040 e nas versões posteriores do TwinCAT 3.x.
Armadilhas da aplicação e observações de engenharia
Ao configurar os canais para o modo de corrente (0 a 20 mA ou 4 a 20 mA), os caminhos internos de entrada passam por um shunt de 85 Ohm em série com um diodo de proteção. Os projetistas do sistema devem garantir que o sensor de acionamento tenha tensão de conformidade suficiente para superar a queda de tensão direta desse diodo em loops de corrente de escala completa, especialmente ao alimentar dispositivos passivos alimentados pelo loop.
Dicas de comissionamento e fiação
Para garantir a vedação IP67 e manter o desempenho da blindagem, todas as conexões M12 e M8 não utilizadas devem ser vedadas com tampas protetoras Beckhoff originais. Aterre a carcaça de zinco diretamente à base da máquina por meio de uma cinta de aterramento dedicada e de baixa impedância. Isso evita loops de aterramento e garante que o ruído de alta frequência seja desviado com eficiência dos conversores A/D sensíveis de 16 bits.
Diretrizes de instalação
AVISO CRÍTICO: Desenergize todas as fontes de alimentação primárias de campo (US e UP) antes de montar ou conectar o EtherCAT Box. Diferenças de potencial de aterramento entre nós físicos podem causar a destruição instantânea da interface lógica ou danificar as entradas dos sensores se as conexões forem feitas com o sistema energizado.
1
Monte o ER3184-0002 em uma superfície metálica plana usando dois parafusos M3 nos orifícios de montagem integrados, estabelecendo uma interface mecânica e térmica robusta.
2
Conecte os cabos de comunicação EtherCAT M8 (portas IN e OUT) usando uma chave de torque calibrada para 0,4 Nm, a fim de manter a integridade da proteção contra ingresso.
3
Conecte os cabos dos sensores analógicos aos canais M12 apropriados. Certifique-se de aplicar a configuração correta dos pinos para os requisitos de loop de corrente ativo e passivo.
4
Forneça 24 V CC à entrada de alimentação M8 (US e UP). Abra o TwinCAT, faça a varredura do circuito EtherCAT e configure as variáveis CoE (CAN over EtherCAT) para corresponder aos perfis de tensão ou corrente dos sensores.