Descrição
O Beckhoff ER3314-0002, uma EtherCAT Box com classificação IP67 projetada para aquisição descentralizada de temperatura, permite o processamento direto de até quatro sensores de termopar em ambientes industriais severos. Operando diretamente no campo, este módulo compacto converte tensões termoelétricas de vários tipos de sensores (J, K, L, B, E, N, R, S, T e U) em valores de temperatura de alta resolução, encaminhando-os diretamente ao controlador sem exigir um painel elétrico local. Os integradores de sistemas se beneficiam da compatibilidade nativa com o TwinCAT, de filtros de entrada configuráveis e de um robusto isolamento elétrico, garantindo um perfil térmico preciso mesmo sob forte estresse eletromagnético e ambiental.
Recursos
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Compatibilidade com vários sensores: Compatibilidade integrada com dez classificações distintas de termopares e medições diretas de tensão em milivolts (mV).
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Carcaça IP67 descentralizada: A carcaça de zinco fundido totalmente encapsulada oferece proteção extrema contra umidade, poeira e impactos mecânicos.
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Tecnologia de conexão M12: Conexões seguras de termopares de 2 fios por meio de soquetes M12 roscados padronizados, resistentes a aplicações com alta vibração.
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Diagnóstico avançado: O reconhecimento integrado de circuito aberto e a detecção de falhas do sensor são reportados diretamente pela imagem de dados de processo EtherCAT.
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Filtragem configurável: Cinco variações de filtros de entrada configuráveis por software para eliminar ruídos elétricos de alta frequência e interferências na linha.
Aplicações
- Medição descentralizada de temperatura em máquinas de moldagem por injeção e extrusão de plásticos.
- Monitoramento térmico multizona em fornos industriais de vidro, cerâmica e metalurgia.
- Testes ambientais em campo e monitoramento de câmaras climáticas.
- Medição dos gases de escape e do sistema de arrefecimento em bancos de teste de motores pesados.
Especificações técnicas
| Parâmetro |
Especificação |
| Fabricante |
Beckhoff Automation GmbH & Co. KG |
| Modelo / número da peça |
ER3314-0002 |
| Número de entradas |
4 canais |
| Tipos de sensor compatíveis |
Tipos J, K, L, B, E, N, R, S, T, U (padrão: Tipo K), medição em mV |
| Faixa de medição |
Dependente do sensor (Tipo K: -100 a +1370 °C) |
| Resolução |
0,1 °C por dígito |
| Erro de medição |
Menos de +/-0,3% do valor de fundo de escala (Tipo K) |
| Tempo de conversão |
2,5 s até 20 ms (configurável; padrão: ~250 ms) |
| Interface de barramento |
2 x soquete M8, blindado, tipo parafuso (EtherCAT) |
| Tensão de alimentação nominal |
24 V CC (-15% / +20%) |
| Consumo de corrente pela US |
120 mA |
| Isolamento elétrico |
500 V RMS |
| Grau de proteção |
IP65 / IP66 / IP67 (em conformidade com EN 60529) |
| Temperatura de operação / armazenamento |
-25 a +60 °C / -40 a +85 °C |
| Homologações |
CE, UL |
| País de origem |
Alemanha |
| Peso líquido |
0,265 kg |
| Peso de envio (calculado) |
2,0 kg (com embalagem comercial protetora) |
Conexões e interfaces
| Pino do conector / terminal |
Atribuição de função / circuito |
| Tomadas M12 (canais 1 a 4) |
Conexão do termopar (entrada de 2 fios: TC+ e TC-) |
| Tomada M8 macho (alimentação) |
ENTRADA da fonte de alimentação (tensão de controle de 24 V CC US / alimentação de sensores UP) |
| Tomada M8 fêmea (a jusante) |
SAÍDA da fonte de alimentação (alimentação em loop para EtherCAT boxes subsequentes) |
| Tomadas M8 (link EtherCAT) |
EtherCAT IN / EtherCAT OUT (linhas de comunicação de 100 Mbps) |
Modelos alternativos e compatibilidade
O ER3314-0002 possui um invólucro de zinco fundido sob pressão, projetado para oferecer proteção mecânica superior em comparação com a variante EP3314-0002 com invólucro plástico, embora permaneçam funcional e programaticamente idênticos. Para configurações que exigem maior densidade de canais em um painel de controle, em vez de montagem em campo, podem ser utilizados Terminais EtherCAT padrão, como o EL3314, em um segmento E-bus. Ambos os sistemas mapeiam exatamente a mesma imagem de processo, permitindo a tradução contínua do código e a reutilização direta de parâmetros nas configurações do PLC TwinCAT.
Armadilhas de aplicação e observações de engenharia
Devido à alta massa térmica do chassi de zinco fundido sob pressão, mudanças repentinas na temperatura ambiente próximas ao módulo podem causar gradientes localizados temporários na junta fria. Para evitar erros de medição durante variações rápidas da temperatura ambiente, evite montar o box diretamente adjacente a fontes de calor ou em áreas sujeitas a correntes de ar intensas. Fios de termopar sem blindagem são altamente suscetíveis ao acoplamento eletromagnético; mantenha sempre o isolamento adequado em relação aos cabos de inversores de frequência variável (VFD) de alta tensão e use cabos de termopar blindados sempre que possível.
Dicas de comissionamento e cabeamento
Ao configurar o módulo no TwinCAT System Manager, acesse o diretório online CoE (CAN over EtherCAT), especificamente o índice 0x80n0, para selecionar a curva de termopar correta correspondente ao seu sensor físico. Por padrão, o módulo é configurado para termopares Tipo K. Certifique-se de que o fio da blindagem do cabo do termopar esteja corretamente terminado no invólucro do conector M12, estabelecendo um caminho contínuo até o aterramento local e minimizando a interferência de modo comum nas entradas de baixo sinal em mV.
Diretrizes de instalação
AVISO CRÍTICO
Certifique-se de que todas as fontes de alimentação (US e UP) estejam completamente desenergizadas antes de montar, aterrar ou conectar linhas de sinal ao dispositivo. A não desativação de linhas de alimentação energizadas pode causar falha permanente do transceptor ou danos ao sensível circuito de conversão analógica nos canais de entrada de termopar.
1
Fixe firmemente o EtherCAT Box em uma superfície plana e resistente a vibrações, usando dois parafusos M3 nos orifícios de montagem integrados pré-perfurados.
2
Conecte o fio de aterramento funcional local ao terminal de aterramento no invólucro do módulo para garantir um desempenho adequado da blindagem.
3
Conecte cabos de comunicação EtherCAT M8 blindados e sensores de termopar M12, apertando todos os conectores conforme a especificação de torque designada para preservar a integridade IP67.