Aproximadamente 50 g
Operando como uma interface especializada no sistema de I/O da Beckhoff, o terminal EtherCAT Beckhoff ES2521 fornece sinais precisos de trem de pulsos para aplicações de controle de movimento. Este módulo de alto desempenho converte valores de velocidade de 16 bits do controlador de automação em uma saída de frequência diferencial RS422 de alta precisão. Capaz de gerar frequências básicas de 0 a 500 kHz, ele foi projetado para fazer interface direta com drivers de motores de passo, servodrives e conversores de frequência que aceitam comandos de controle de frequência/direção ou de trem de pulsos. A unidade oferece suporte integrado a relógios distribuídos para uma operação precisa e sincronizada em redes de múltiplos eixos, além de incorporar um design de fiação plugável que simplifica a instalação em campo e a manutenção de painéis.
Recursos
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Controle de trem de pulsos de 1 canal: equipado com duas saídas diferenciais RS422 (sinais A e B) para geração de pulsos e direção em alta velocidade.
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Modos de operação flexíveis: pode ser configurado pelo controlador para oferecer saída de pulso/direção, contar pulsos com limites de frequência ou operar com seleção direta de frequência.
-
Alta resolução de frequência: oferece uma faixa de frequência básica de 0 a 500 kHz, com resolução de passo fino de 10 mHz para rampas de aceleração suaves.
-
Funções integradas do controlador: oferece suporte nativo à execução autônoma de rampas e ao controle preciso da distância percorrida no perfil de hardware.
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Interface de fiação plugável: utiliza o sistema de conectores plug-in ESxxxx para montagem sem ferramentas, substituição rápida de módulos e conexão segura dos terminais.
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Relógios distribuídos (DC): garantem sincronização inferior a um microssegundo com outros dispositivos EtherCAT no segmento, permitindo perfis de movimento altamente coordenados.
-
Diagnósticos abrangentes: os indicadores LED fornecem status em tempo real das transições de estado, da atividade de comunicação e de erros específicos do canal.
Aplicações
- Controle direto da velocidade de estágios de potência de motores de passo que aceitam comandos de trem de pulsos RS422.
- Fazer a interface com servodrives configurados para modos de posicionamento por pulso e direção.
- Comandar inversores de frequência variável (VFDs) que exigem referências de frequência de alta resolução.
- Precision positioning tasks in packaging machinery, pick-and-place systems, and material handling systems.
Technical Specifications
| Parameter |
Specification Value |
| Manufacturer |
Beckhoff |
| Tarefas de posicionamento preciso em máquinas de embalagem, sistemas pick-and-place e sistemas de movimentação de materiais. |
Especificações técnicas |
| Parâmetro |
Valor da especificação |
| Fabricante |
Beckhoff |
| Número do modelo |
ES2521 |
| Tecnologia de conexão |
Trem de pulsos (saída de frequência) com chicote de fiação conectável |
| Número de canais |
1 canal (composto por 2 saídas diferenciais: A, B) |
| Entradas digitais |
2 entradas (latch +T, gate +Z) |
| Tensão do sinal de entrada |
24 V CC |
| Especificação do sinal de saída |
Níveis RS422, diferencial |
| Limite de corrente de saída |
Máximo de 50 mA por canal (à prova de curto-circuito) |
| Faixa de frequência básica |
0 a 500 kHz (configuração padrão: 50 kHz) |
| Resolução de saída |
Máx. 15 bits |
| Tamanho do passo de frequência |
10 mHz |
| Largura da imagem de processo |
Saída de 14 bytes, entrada de 8 bytes |
| Consumo de corrente do E-bus |
Normalmente 280 mA (dependente da carga) |
| Consumo de corrente dos contatos de alimentação |
Nenhum consumo de corrente pelos contatos de alimentação externos |
| Isolação elétrica |
500 V RMS (E-bus ao potencial de campo) |
| Temperatura de operação |
0 a +55 °C |
| Temperatura de armazenamento |
-25 a +85 °C |
| Umidade relativa |
95%, sem condensação |
| Grau de proteção |
IP20 |
Aprovações para áreas classificadas
| ATEX: II 3 G Ex ec IIC T4 Gc, IECEx: Ex ec IIC T4 Gc |
Peso líquido |
Aproximadamente 50 g |
| Peso de envio (calculado) |
2,0 kg |
Conexões e interfaces |
| Ponto de conexão do terminal |
Atribuição do sinal |
Descrição |
| Pino 1 |
Saída A |
Canal de saída diferencial não invertido A (Pulso / Frequência) |
| Saída /A |
Canal de saída diferencial invertido A |
Saída B |
| Canal de saída diferencial não invertido B (Direção) |
Saída /B |
Canal de saída diferencial invertido B |
| Entrada +T |
Entrada de latch (24 V CC) para captura de posição de hardware em alta velocidade |
Entrada +Z |
| Entrada de gate / zero (24 V CC) para calibração da referência do eixo |
+24 V CC |
Entrada da alimentação de controle para a lógica digital |
| Pino 8 |
0 V CC (GND) |
Potencial de referência para entradas e circuitos de acionamento externos |
Modelos alternativos e compatibilidade
O ES2521 e o EL2521 compartilham imagens de processo, configurações de registros e descrições de dispositivos TwinCAT idênticas. A única diferença está no tipo de conector físico: o ES2521 possui um bloco de fiação conectável, permitindo terminações de fios fora do terminal e a substituição rápida de componentes físicos, enquanto o EL2521 incorpora uma terminação push-in direta padrão. Os integradores de sistemas podem trocar os módulos perfeitamente no TwinCAT sem exigir alterações de configuração, desde que seja utilizado o chicote de conectores plugáveis.
Armadilhas de aplicação e observações de engenharia
Uma consideração importante de layout é o alto consumo interno de corrente do E-bus pelo módulo. Consumindo 280 mA normalmente do backplane de comunicação, o ES2521 exige muita energia. Ao construir um segmento EtherCAT contendo várias interfaces de alto consumo, a corrente agregada não deve exceder a capacidade máxima de alimentação do acoplador (frequentemente limitada a 2000 mA). Se o orçamento de energia do E-bus for excedido, ocorrerão quedas intermitentes de comunicação ou falhas localizadas nos terminais. Insira um terminal de alimentação dedicado (como o EL9400 ou EL9410) diretamente antes do módulo para resolver problemas de carga do backplane.
Dicas de comissionamento e fiação
Para proteger a integridade do sinal até o limite máximo de comutação de 500 kHz, use sempre cabos blindados de par trançado para as linhas diferenciais A/A e B/B. Para obter compatibilidade eletromagnética ideal, termine as blindagens dos cabos o mais próximo possível do ponto de entrada do terminal dentro do gabinete, usando grampos de aterramento funcional. Trechos sem blindagem ou linhas de sinal instaladas em paralelo com as saídas de potência dos motores induzirão ruído elétrico, resultando em imprecisões de posicionamento ou perda cumulativa na contagem de pulsos ao longo de ciclos operacionais prolongados.
Diretrizes de instalação
AVISO CRÍTICO
Isole todas as fontes de alimentação elétrica que fornecem energia ao conjunto do trilho DIN e aos dispositivos de campo antes de iniciar a instalação ou remoção do terminal. Trabalhar sob tensão ativa introduz riscos de curto-circuito que podem destruir as placas lógicas de precisão no E-bus e danificar permanentemente as entradas de controle dos motores conectados.
1
Verifique se o segmento de terminal selecionado fornece capacidade suficiente de alimentação do E-bus, considerando a especificação nominal básica de 280 mA do módulo.
2
Fixe firmemente o gabinete do terminal no trilho DIN de 35 mm (EN 60715), garantindo que os contatos deslizantes laterais do E-bus se encaixem perfeitamente na unidade adjacente.
3
Pré-conecte o bloco de fiação plugável com condutores de seção transversal adequada (0,08 a 2,5 mm2) antes de encaixar firmemente o plugue do conector na tomada do módulo.
4
Ligue a fonte de alimentação do backplane e ative o TwinCAT para procurar o novo terminal, aplicando os parâmetros necessários de controle do eixo pela árvore de configuração.