Описание
Разработанный для расширения топологий сетей EtherCAT на большие расстояния, Beckhoff EK1521-0010 обеспечивает прямое соединение ответвителей EtherCAT с использованием высокопроизводительной стекловолоконной среды. Этот однопортовый оптоволоконный соединитель EtherCAT преобразует входящие Ethernet-кадры из стандартных медных сигналов E-bus в оптические сигналы, обеспечивая полную гальваническую развязку и абсолютную невосприимчивость к электромагнитным помехам (EMI) в распределённых промышленных сетях. Стандартный оптический интерфейс SC Duplex обеспечивает простое подключение последующих оптических узлов или соединителей, сохраняя точную синхронизацию и минимальную задержку в широко распределённых архитектурах систем управления.
Особенности
-
Связь на увеличенных расстояниях: Поддерживает надёжную передачу данных на расстояние до 20 000 метров (20 км) между активными станциями EtherCAT.
-
Оптимизация для одномодового волокна: Разработан для стандартных одномодовых оптических волокон 9/125 микрометров, обеспечивающих низкое затухание.
-
Высокая пропускная способность: Обеспечивает стабильную двунаправленную скорость передачи данных 100 Мбит/с с использованием протокола физического уровня 100BASE-FX.
-
Сверхнизкая задержка: Задержка распространения составляет приблизительно 1 микросекунду, что обеспечивает точную синхронизацию распределённых часов.
-
Интеграция по принципу «подключи и работай»: Не требует программной настройки или ручной адресации; автоматически интегрируется с помощью стандартных конфигураций TwinCAT.
-
Питание от E-bus: Устраняет необходимость в дополнительной полевой проводке, получая рабочее питание непосредственно от объединительной платы E-bus.
Применение
-
Ветроэнергетика и управление турбинами: Соединение систем управления гондолой с башней на больших вертикальных расстояниях.
-
Очистка сточных вод и водоподготовка: Соединение географически разнесённых насосных станций с централизованными диспетчерскими ПЛК.
-
Взрывоопасные зоны (зона ATEX 2): Безопасное применение во взрывоопасных средах, где критически важна изоляция от электрических искр.
-
Высоковольтные подстанции: Устранение токов в контурах заземления и электрических помех в условиях мощных энергетических установок.
Технические характеристики
| Параметр |
Значение характеристики |
| Производитель |
Beckhoff Automation |
| Номер модели |
EK1521-0010 |
| Тип изделия |
Однопортовый оптоволоконный соединитель EtherCAT |
| Среда передачи данных |
Одномодовое (SM) оптическое волокно из стекла (9/125 микрометров) |
| Максимальное расстояние между станциями |
20 000 м (20 км) через 100BASE-FX |
| Интерфейс шины |
1 оптический порт SC Duplex |
| Скорость передачи данных |
100 Мбит/с |
| Поддерживаемые протоколы |
EtherCAT |
| Источник питания |
E-bus (подключение к объединительной плате) |
| Потребляемый ток E-bus |
Обычно 350 мА |
| Внутренняя задержка распространения |
Приблизительно 1 микросекунда |
| Габариты (W x H x D) |
24 мм x 100 мм x 52 мм |
| Материал корпуса |
Поликарбонат |
| Степень защиты от проникновения |
IP20 |
| Диапазон рабочей температуры |
От −25 до +60 °C |
| Диапазон температуры хранения |
От −40 до +85 °C |
| Относительная влажность |
95 %, без конденсации |
| Сертификаты и маркировка |
CE, UL, ATEX (II 3 G Ex nA IIC T4 Gc) |
| Масса нетто |
65 g |
| Расчётный вес при транспортировке |
2,0 кг (с промышленной защитной упаковкой) |
| Страна происхождения |
Германия |
Подключения и интерфейсы
| Обозначение порта |
Тип подключения |
Функция / совместимость кабеля |
| Оптический порт |
Разъём SC Duplex |
Передаёт и принимает оптические кадры данных по одномодовому оптоволоконному кабелю 9/125 мкм. |
| Интерфейс задней панели |
Ножевые контакты E-bus |
Напрямую подключается к соседним терминалам Beckhoff EtherCAT для передачи питания и логического обмена данными. |
Практические инженерные сведения
Альтернативные модели и совместимость: Крайне важно отличать EK1521-0010 от стандартного EK1521. Базовая модель EK1521 предназначена исключительно для многомодового волокна (50/125 или 62,5/125 мкм) с дальностью передачи до 2 км. В отличие от неё, EK1521-0010 предназначена для одномодового волокна (9/125 мкм) и обеспечивает соединение на расстоянии до 20 км. Нельзя напрямую соединять EK1521 с EK1521-0010 по одному и тому же оптическому волокну: различие диаметров сердцевин волокна приведёт к значительному оптическому затуханию и немедленному отказу связи.
Ошибки применения и инженерные примечания: Всегда соблюдайте минимальный радиус изгиба, указанный производителем оптоволокна. Сильные изгибы в кабельном канале внутри шкафа управления могут вызвать потери из-за микроизгибов, что приведёт к необъяснимым потерям пакетов и ошибкам CRC в TwinCAT. Кроме того, при установке этого терминала в условиях сильной вибрации убедитесь, что соседние терминалы правильно зафиксированы друг с другом с помощью встроенного соединения с двойным пазом и ключом, чтобы предотвратить периодические нарушения контакта E-bus.
Советы по вводу в эксплуатацию и подключению: Неиспользуемые порты SC Duplex всегда должны быть закрыты защитными пылезащитными колпачками. Микроскопические частицы пыли на интерфейсе лазерного трансивера ухудшают оптические характеристики. Во время ввода в эксплуатацию используйте TwinCAT System Manager для контроля атрибутов «Link Quality» или «Rx Power» в диагностическом регистре терминала и быстрой проверки состояния оптического сигнала перед запуском полноценного производства.
Рекомендации по установке
КРИТИЧЕСКОЕ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Обесточьте все источники питания (как основное питание системы, так и локальные распределители полевого потенциала) перед монтажом, демонтажом или подключением любого терминала EtherCAT. Несоблюдение этого требования может привести к повреждению задней панели E-bus или вызвать неожиданную остановку процесса в соседних модулях ввода-вывода.
1
Совместите EK1521-0010 со стандартной DIN-рейкой 35 мм, соответствующей EN 60715, и с усилием надавите до надёжной фиксации заднего механизма блокировки с щелчком.
2
Сдвиньте терминал в боковом направлении, чтобы встроенное соединение с двойным пазом и ключом на боковой стороне корпуса идеально сцепилось с предыдущим терминалом EtherCAT.
3
Снимите защитный пылезащитный колпачок с оптического порта SC Duplex и вставьте одномодовый оптоволоконный соединительный кабель 9/125 мкм до защёлкивания фиксатора разъёма.
4
Подайте рабочее питание на E-bus и убедитесь, что загорелись зелёные светодиоды Link/Activity, указывающие на активное согласование сетевых кадров.