Descrição
O processamento descentralizado de pulsos de alta velocidade em zonas ambientais sem invólucros de proteção é gerenciado diretamente pelo Beckhoff IP1502-B518, um módulo contador digital especializado de 2 canais projetado para integração nativa com CANopen. Este Fieldbus Box com classificação IP67 coordena sinais brutos de pulsos de sensores de até 100 kHz, utilizando contadores de 32 bits para permitir posicionamento preciso, medição de vazão e cálculo de velocidade diretamente na máquina. Instalado em uma carcaça robusta de poliamida, o dispositivo conta com um conector T integrado para passagem direta do barramento, reduzindo a complexidade do cabeamento em campo e eliminando a necessidade de gabinetes centralizados para trilho DIN.
Características
- Dois canais de contador independentes de 32 bits, compatíveis com entradas de até 100 kHz.
- Interface fieldbus CANopen integrada com detecção automática da taxa de transmissão de até 1 Mbaud.
- Classes de proteção IP65, IP66 e IP67 robustas, resistentes a jatos de água e à imersão completa.
- Montagem direta na máquina com formato de carcaça padrão XXL e conectores de sinal M12.
- Configuração de conector T M12 integrada para simplificar a conexão em série do fieldbus.
- Entradas de gate dedicadas e chaves de hardware direcionais de subida/descida para cada canal.
Aplicações
-
Medição descentralizada de vazão: Interconexão com medidores de vazão por pulsos de turbina e deslocamento positivo de alta frequência em plantas de processamento de fluidos.
-
Posicionamento de linhas de transporte: Leitura direta dos pulsos de encoders rotativos para rastreamento de materiais em transportadores logísticos extensos.
-
Monitoramento da velocidade de rotação: Avaliação da velocidade dos eixos de ventiladores, bombas ou motores usando sensores de proximidade em ambientes industriais pesados sujeitos a lavagem.
-
Máquinas de embalagem: Indexação de alta velocidade e detecção de marcas de registro na máquina.
Tabela de especificações técnicas
| Parâmetro da especificação |
Valor técnico / Classificação |
| Fabricante |
Beckhoff |
| Modelo / Número da peça |
IP1502-B518 |
| Protocolo / Interface |
CANopen |
| Taxas de transferência de dados |
De 10 kbaud a 1 Mbaud (detecção automática) |
| Número de entradas |
2 entradas de contador + 2 entradas de gate + 2 chaves de subida/descida |
| Profundidade de bancada |
32 bits (por canal) |
| Frequência de contagem |
Máximo de 100 kHz (2 kHz para comutação para cima/baixo) |
| Tensão nominal de entrada |
24 V CC (-15% / +20%) |
| Tensões dos sinais de entrada |
Sinal "0": -3 a +5 V CC | Sinal "1": 11 a 30 V CC |
| Saídas |
2 x 24 V CC, 0,5 A (proteção individual contra curto-circuito) |
| Corrente de alimentação dos sensores |
Máx. 0,5 A no total, protegido contra curto-circuito |
| Consumo de corrente |
45 mA de US (excluindo a corrente dos sensores) |
| Isolação elétrica |
Tensão de controle / fieldbus: 500 V |
| Conectores de sinal / fieldbus |
Sinal: tipo parafuso M12 | Barramento: 1 x plugue M12 (5 pinos), 1 x tomada M12 (5 pinos) |
| Conectores da fonte de alimentação |
Alimentação: 1 x M8 macho (4 pinos) | Saída: 1 x M8 fêmea (4 pinos) |
| Temperatura de operação / armazenamento |
0 a +55 °C / -25 a +85 °C |
| Classe de proteção |
IP65 / IP66 / IP67 (em conformidade com a EN 60529) |
| Dimensões da carcaça |
30 mm x 210 mm x 26,5 mm (carcaça XXL, poliamida PA6) |
| Peso de envio (calculado) |
2,0 kg |
Conexões e interfaces
| Conector / pino |
Atribuição de sinais |
Descrição funcional |
| Pino 1 do barramento M12 |
Shield |
Conexão da blindagem para compatibilidade eletromagnética |
| Pino 2 do barramento M12 |
V+ |
Fonte de alimentação externa do transceptor CAN (24 V CC) |
| Pino 3 do barramento M12 |
CAN_GND |
Aterramento de referência para as comunicações CAN |
| Pino 4 do barramento M12 |
CAN_H |
Linha de sinal CAN alta |
| Pino 5 do barramento M12 |
CAN_L |
Linha de sinal CAN baixa |
| Pino 1 da alimentação M8 |
US |
Alimentação da tensão de controle (24 V CC para a eletrônica interna) |
| Pino 2 da alimentação M8 |
UP |
Alimentação da tensão de carga (24 V CC para saídas de sensores auxiliares) |
| Pino 3 da alimentação M8 |
GNDS |
Referência de aterramento para a tensão de controle |
| Pino 4 da alimentação M8 |
GNDP |
Referência de aterramento para a tensão de carga |
Insights práticos de engenharia
Modelos alternativos e compatibilidade
O IP1502-B518 é configurado especificamente para redes físicas de barramento CANopen. Ao atualizar um nó de campo a partir de um bloco de entradas digitais padrão, observe que a imagem de processo de 80 bits (2 dados de 32 bits e 2 registros de controle/status de 8 bits) exige uma configuração específica no gerenciador de rede do PLC mestre. Para aplicações que exigem Profibus, EtherCAT ou DeviceNet, devem ser selecionadas caixas de fieldbus alternativas, como a série IP1502-B318 ou IE1502, pois a camada de interface física é fixa e não pode ser convertida por firmware.
Armadilhas de aplicação e notas de engenharia
Ao utilizar a funcionalidade de comutação de direção, mantenha a frequência máxima do sinal de controle de subida/descida abaixo de 2 kHz. Pulsos de entrada nos canais do contador principal que chegarem durante as transições da chave de subida/descida próximas desse limite podem resultar em atrasos no registro. Certifique-se de que os requisitos de alimentação dos sensores não excedam o limite cumulativo de 0,5 A do módulo; sobrecarregar essa linha acionará a proteção interna contra curto-circuito, interrompendo simultaneamente a alimentação auxiliar de todos os sensores conectados.
Dicas de comissionamento e fiação
Como as comunicações CANopen são sensíveis à reflexão de sinais, um resistor de terminação físico de 120 Ohm deve ser instalado no soquete M12 do último nó físico da cadeia. Ao utilizar entradas de pulso de alta frequência de 100 kHz, use sempre cabos de par trançado com dupla blindagem (S/FTP) para as conexões dos sensores. Conecte a blindagem aos conectores da carcaça metálica M12 para desviar o ruído indutivo de alta frequência diretamente para os pontos de aterramento do chassi da máquina.
Diretrizes de instalação
AVISO CRÍTICO: Desenergize todas as fontes de alimentação primárias de controle e carga (US e UP) antes de conectar ou desconectar os cabos de campo M8 e M12. Conectar ou desconectar conectores industriais sob tensão em ambientes operacionais úmidos, molhados ou empoeirados pode causar picos transitórios de tensão, arcos elétricos localizados ou danos catastróficos aos transceptores CANopen internos.
1
Fixe a carcaça de poliamida diretamente à estrutura da máquina ou à placa de montagem usando dois parafusos M3 através dos canais de montagem integrados de 3,5 mm de diâmetro. Certifique-se de que a superfície de montagem seja plana para evitar tensões estruturais na carcaça.
2
Passe as linhas de entrada e saída do barramento CANopen M12 pelas portas do conector em T integrado. Aperte manualmente os anéis metálicos serrilhados e, em seguida, aplique um torque de 0,6 Nm usando uma chave de torque industrial para garantir a integridade da vedação IP67.
3
Conecte os cabos de distribuição de alimentação M8 ao soquete de alimentação, encaminhando a alimentação a jusante para os módulos de fieldbus adjacentes conforme necessário, usando a porta de saída a jusante de 4 pinos.
4
Configure os parâmetros de endereço do nó (ID MAC) e taxa de transmissão no software do seu mestre CANopen Beckhoff TwinCAT ou de terceiros para concluir o comissionamento do fieldbus.