EL3121 BECKHOFF Terminal EtherCAT de entrada analógica de 1 canal, 4-20mA

Visão geral do produto

O EL3121 (EL 3121) é um terminal de entrada analógica de 1 canal e alta precisão, projetado para a aquisição de sinais de 4 a 20 mA por meio de uma arquitetura de entrada diferencial. Com uma resolução excepcional de 16 bits e suporte a Relógios Distribuídos (DC), este terminal EtherCAT oferece amostragem de dados sincronizada e de alta velocidade, com um tempo de conversão de aproximadamente 40 microssegundos. Em setores industriais exigentes, como dosagem química de precisão, processamento de petróleo e gás e realimentação de movimento de alta velocidade, o EL3121 é um componente essencial para monitorar variáveis de processo. Sua tecnologia diferencial e seu isolamento elétrico de 500 V garantem excelente rejeição de modo comum e integridade do sinal, protegendo a lógica de controle sensível contra o ruído elétrico típico de longos percursos de sensores em ambientes industriais.

Configuração técnica

O EL3121 foi projetado para processamento rápido de sinais e diagnósticos avançados. O design de entrada diferencial permite medir sinais de corrente com uma tensão de modo comum de até 10 V, enquanto a resistência interna é mantida baixa, tipicamente em 85 Ohms (mais a tensão do diodo). O hardware apresenta uma frequência limite do filtro de entrada de 5 kHz, que pode ser ainda mais ajustada por meio de filtros digitais FIR (Finite Impulse Response) ou IIR (Infinite Impulse Response) ativáveis. Ele oferece suporte a imagens de processo padrão e compactas e inclui monitoramento integrado de valores-limite para acionar alarmes dentro do ciclo EtherCAT. O módulo é totalmente compatível com o E-bus EtherCAT de 100 Mbit/s e está alojado em um gabinete compacto de terminal de policarbonato de 12 mm, sem necessidade de configuração manual do endereço de hardware.

Especificações técnicas

Perguntas frequentes técnicas

Como o recurso "Relógios Distribuídos" beneficia o EL3121?

Os Distributed Clocks permitem que o  EL3121 amostre o sinal analógico em um momento preciso e sincronizado em toda a rede EtherCAT. Isso é essencial para aplicações que exigem dados com marcação de tempo ou coordenação precisa entre vários canais de entrada e eixos de movimento.

O EL3121 consegue lidar com picos de sinal provenientes do campo?

Sim, o módulo foi projetado com resistência a tensões de surto de até 35 V. Além disso, a conversão de alta velocidade e o monitoramento interno do valor-limite permitem que o controlador reaja quase instantaneamente a condições de sobrecorrente ou surto informadas nos dados de processo.

Qual é a vantagem de uma entrada diferencial em relação a uma entrada de terminação simples para 4-20 mA?

A entrada diferencial do  EL3121 mede a queda de tensão em um shunt interno entre dois condutores de sinal, em vez de medi-la em relação a um terra comum. Isso cancela efetivamente o ruído de modo comum e as diferenças de potencial de terra que, de outra forma, poderiam distorcer as medições de corrente em cabos longos.

Guia de engenharia e instalação

Fiação e blindagem para precisão de 16 bits:

Para manter a integridade dos dados de 16 bits, use cabos de par trançado blindado (STP). A blindagem deve ser conectada ao terra funcional (FE) na entrada do gabinete, usando um terminal de baixa impedância. No  EL3121, os condutores de sinal positivo e negativo devem ser conectados aos terminais de entrada diferencial. Certifique-se de que o comprimento de decapagem seja de 8–9 mm para garantir a segurança do contato acionado por mola.

Configuração do filtro digital:

Para aplicações de alta frequência, use o filtro padrão de 5 kHz. No entanto, se o seu sinal estiver sujeito a ruído elétrico de baixa frequência, ative os filtros FIR ou IIR por meio das configurações CoE (CanOverEtherCAT) no TwinCAT. O filtro FIR é particularmente eficaz para suprimir interferências da rede elétrica de 50/60 Hz, embora possa aumentar ligeiramente o tempo de resposta efetivo em comparação com a conversão bruta de 40 microssegundos.

Conformidade com a ATEX em zonas perigosas:

O  EL3121 é certificado para áreas perigosas da Zona 2. Para essas instalações, certifique-se de que o terminal esteja montado em um invólucro que ofereça proteção mínima IP54. Não desconecte o terminal nem a fiação de campo enquanto o E-bus estiver energizado, pois a formação de arcos elétricos pode representar risco de ignição em atmosferas explosivas. Verifique regularmente a conexão de encaixe duplo e chaveada entre módulos lado a lado para garantir uma união mecânica resistente a vibrações.