Descrição
O processamento descentralizado de pulsos de alta velocidade em áreas expostas, sem invólucros de proteção, é realizado 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 processa sinais brutos de pulsos de sensores de até 100 kHz, utilizando contadores de 32 bits para permitir o posicionamento preciso, a medição de vazão e o cálculo da velocidade diretamente nas máquinas. Em uma robusta carcaça de poliamida, o dispositivo conta com um conector T integrado para a conexão direta do barramento em série, simplificando a topologia do cabeamento em campo e eliminando a necessidade de painéis centralizados com trilhos DIN.
Recursos
- Dois canais de contador independentes de 32 bits, compatíveis com entradas de até 100 kHz.
- Interface de fieldbus CANopen integrada com detecção automática de 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 integrado para simplificar a conexão em série do fieldbus.
- Entradas de gate dedicadas e chaves de hardware direcionais para contagem crescente/decrescente em cada canal.
Aplicações
-
Medição descentralizada de vazão: Interface com medidores de vazão por pulso de turbina e deslocamento positivo de alta frequência em instalações de processamento de fluidos.
-
Posicionamento em linhas transportadoras: Leitura direta dos pulsos do encoder rotativo para rastreamento de materiais em transportadores logísticos extensos.
-
Monitoramento da velocidade de rotação: Avaliação da velocidade dos eixos de ventiladores, bombas ou motores com sensores de proximidade em ambientes industriais sujeitos a lavagens intensas.
-
Máquinas de embalagem: Indexação de alta velocidade e detecção de marcas de registro diretamente na máquina.
Tabela de especificações técnicas
| Parâmetro de especificação |
Valor / classificação técnica |
| 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 contagem crescente/decrescente |
| Profundidade do contador |
32 bits (por canal) |
| Frequência de contagem |
Máximo de 100 kHz (2 kHz para comutação para cima/para baixo) |
| Tensão nominal de entrada |
24 V DC (-15% / +20%) |
| Tensões do sinal de entrada |
"0" sinal: -3 a +5 V DC | "1" sinal: 11 a 30 V DC |
| Saídas |
2 x 24 V DC, 0,5 A (protegidos individualmente 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 (sem incluir a corrente dos sensores) |
| Isolamento elétrico |
Tensão de controle / barramento de campo: 500 V |
| Conectores de sinal / barramento de campo |
Sinal: tipo parafuso M12 | Barramento: 1 x plugue M12 (5 pinos), 1 x tomada M12 (5 pinos) |
| Conectores de alimentação |
Alimentação: 1 x M8 macho (4 pinos) | Saída: 1 x M8 fêmea (4 pinos) |
| Temperatura de operação / armazenamento |
0 a +55 degC / -25 a +85 degC |
| Classe de proteção |
IP65 / IP66 / IP67 (em conformidade com 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 |
| Barramento M12, pino 1 |
Blindagem |
Conexão da blindagem para compatibilidade eletromagnética |
| Barramento M12, pino 2 |
V+ |
Fonte de alimentação externa do transceptor CAN (24 V DC) |
| Barramento M12, pino 3 |
CAN_GND |
Aterramento de referência para comunicações CAN |
| Barramento M12, pino 4 |
CAN_H |
Linha de sinal CAN alto |
| Barramento M12, pino 5 |
CAN_L |
Linha de sinal CAN baixo |
| Alimentação M8, pino 1 |
US |
Alimentação da tensão de controle (24 V DC para os componentes eletrônicos internos) |
| Alimentação M8, pino 2 |
UP |
Alimentação da tensão de carga (24 V DC para saídas auxiliares de sensores) |
| Alimentação M8, pino 3 |
GNDS |
Referência de aterramento para a tensão de controle |
| Alimentação M8, pino 4 |
GNDP |
Referência de aterramento para a tensão de carga |
Informações práticas de engenharia
Modelos alternativos e compatibilidade
O IP1502-B518 é configurado especificamente para redes físicas de barramento CANopen. Ao atualizar um nó de campo de um bloco de entrada digital padrão, observe que a imagem de processo de 80 bits (2 x dados de 32 bits e 2 x registradores de controle/status de 8 bits) requer uma configuração específica no gerenciador de rede do PLC controlador mestre. Para aplicações que exigem Profibus, EtherCAT ou DeviceNet, devem ser selecionadas caixas de barramento de campo 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 alternância de direção, mantenha a frequência máxima do sinal de controle de subida/descida abaixo de 2 kHz. Os pulsos de entrada nos canais primários do contador que chegarem durante as transições do interruptor de subida/descida próximo 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 a comunicação CANopen é sensível à reflexão de sinal, um resistor de terminação físico de 120 Ohm deve ser instalado na tomada M12 do último nó físico da cadeia. Ao usar entradas de pulso de alta frequência de 100 kHz, utilize sempre cabos de par trançado com blindagem dupla (S/FTP) para as conexões dos sensores. Conecte a blindagem aos conectores metálicos 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 primária de controle e de carga (US e UP) antes de conectar ou desconectar os cabos de campo M8 e M12. Conectar ou desconectar conectores industriais energizados em ambientes operacionais molhados, úmidos 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 nos canais de montagem integrados de 3.5 mm de diâmetro. Certifique-se de que a superfície de montagem esteja plana para evitar tensão estrutural na carcaça.
2
Rosqueie os cabos de entrada e saída do barramento CANopen M12 nas portas do conector T integrado. Aperte os anéis metálicos serrilhados com a mão 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 energia M8 à tomada de alimentação, encaminhando energia aos módulos de fieldbus adjacentes, conforme necessário, usando a porta downstream de 4 pinos.
4
Configure o endereço do nó (ID MAC) e os parâmetros de taxa de transmissão no sistema de software mestre CANopen Beckhoff TwinCAT ou de terceiros para concluir o comissionamento do fieldbus.