Интерфейс инкрементального энкодера EtherCAT Terminal Beckhoff EL5101

Описание

Beckhoff EL5101 представляет собой одноканальный интерфейс инкрементального энкодера, предназначенный для высокоточной оценки положения и мониторинга движения в сетях EtherCAT. Он обеспечивает прямое подключение инкрементальных энкодеров с дифференциальными входами (RS422) или несимметричными сигналами TTL (аппаратная версия 09 или выше), выступая в качестве быстродействующего узла обработки обратной связи в реальном времени для ПЛК, контроллеров движения и систем ЧПУ.

Работая как декодер 4-кратного квадратурного сигнала, модуль обрабатывает прямоугольные сигналы со сдвигом фазы 90∘ на каналах A и B, а также фиксирует нулевой импульс на канале C. Помимо квадратурного декодирования, терминал может работать как двунаправленный счётчик на канале A, используя канал B для определения направления. Два цифровых входа (24 В постоянного тока) обеспечивают настраиваемые функции стробирования и фиксации для блокировки, сохранения или сброса значений счётчика независимо от скорости технологического цикла. Специальный вход состояния 5 В постоянного тока предназначен для подключения аварийных или статусных выходов энкодера.

Предназначенный для установки в шкафу на стандартной DIN-рейке, модуль EL5101 получает логическое питание от шины E-bus и передаёт питание полевой части через встроенные силовые контакты 24 В постоянного тока. В расширенном режиме работы (начиная с версии микропрограммы 14 / аппаратной версии 09) он поддерживает распределённые часы (DC) для общесистемной синхронизации с точностью менее 100 нс, обнаружение обрыва провода, фиксацию временных меток фронтов и измерение длительности периода/частоты.

Характеристики

• Обрабатывает дифференциальные сигналы RS422 или несимметричные сигналы TTL 5 В.
• Переключаемый 16- или 32-разрядный счётчик с 4-кратной обработкой квадратурного сигнала.
• Интегрирует два цифровых входа 24 В постоянного тока для аппаратных функций стробирования и фиксации.
• Оснащён входом состояния 5 В постоянного тока для прямого подключения аварийных и диагностических выходов энкодера.
• Поддерживает распределённые часы (DC) для высокоточной синхронизации системы с точностью менее 100 нс.
• Обеспечивает измерение длительности периода и частоты с разрешением 100 нс.
• В расширенном режиме включает встроенное обнаружение обрыва цепи (обрыва провода) на линиях энкодера.
• Формирует напряжение питания энкодера 5 В постоянного тока (до 0,5 А) непосредственно от силовых контактов полевой шины.

Применение

• Высокоскоростная обратная связь по положению и скорости в сервосистемах и шаговых системах.
• Точное измерение длины и скорости на конвейерных линиях и в оборудовании для транспортировки материалов.
• Задание опорных точек, индексация и фиксация меток в упаковочном и полиграфическом оборудовании.
• Интеграция в станки с ЧПУ, системы обратной связи по осям роботов и специализированное автоматизированное оборудование.

Технические характеристики

Общие сведения

Функциональная обработка и обработка сигналов

Входы и выходы

Электрические характеристики и питание

Условия эксплуатации и соответствие требованиям

Подключения / интерфейсы

Рекомендации по установке

1. Перед установкой или снятием модуля с клеммной колодки EtherCAT убедитесь, что основное питание отключено.
2. Защёлкните модуль на стандартной 35-мм DIN-рейке (EN 60715), пока фиксатор не защёлкнется надёжно.
3. Убедитесь, что боковые разъёмы и ключевые соединения правильно совмещены с соседними терминалами EtherCAT.
4. Прокладывайте кабели энкодера с использованием экранированных кабелей типа «витая пара» для сохранения целостности сигнала на больших расстояниях или в условиях высокого уровня помех.
5. Подключите экраны кабелей непосредственно к предусмотренным для этого точкам подключения экрана на терминале, чтобы защитить систему от высокочастотных помех.
6. Перед подключением периферийного оборудования убедитесь, что требования энкодера к рабочему напряжению (5 В пост. тока) соблюдены.
7. Проверьте целостность всех соединений терминала (пружинных зажимов с клеточной конструкцией) с помощью подходящей отвёртки.

Рекомендации по конфигурации

1. Добавьте терминал в конфигурацию ввода-вывода TwinCAT System Manager (с помощью онлайн-сканирования или автономной вставки ESI).
2. Выберите обычный режим работы или расширенный режим работы (поддерживается в FW14/HW09 и более поздних версиях) в зависимости от требований к распределённым тактовым сигналам, микроинкрементам и 32-разрядным структурам счётчика.
3. Настройте параметры типа входного сигнала через CoE (протокол прикладного уровня CAN через EtherCAT) в зависимости от того, подключён ли дифференциальный энкодер RS422 или несимметричный энкодер TTL.
4. Настройте параметры цифрового фильтра в каталоге CoE при работе в условиях значительных электрических помех.
5. Сохраните изменения в списке запуска проекта, чтобы параметры автоматически перезагружались при замене модуля.