Описание
Высокоточные измерения силы и веса во взрывоопасных зонах обеспечивает терминал EtherCAT Beckhoff ELX3351. Этот искробезопасный (Ex i) входной модуль предназначен для прямого подключения тензодатчиков и резистивных измерительных мостов в полномостовой конфигурации. Благодаря высокому разрешению 24-битного аналого-цифрового преобразования он гарантирует точное получение сигналов даже в сложных промышленных условиях. Модуль оснащён механизмами самокалибровки и динамическими фильтрами для компенсации температурного дрейфа и высокочастотных механических вибраций, что делает его надёжным решением для взвешивания во взрывоопасных зонах, контроля тензодатчиков и технологических ёмкостей.
Особенности
-
Искробезопасный интерфейс (Ex i): прямое подключение к датчикам, расположенным в зонах 0/20 и 1/21, без необходимости использования внешних барьеров.
-
Измерение с высоким разрешением: 24-битное аналого-цифровое преобразование с 32-битным внутренним представлением для точности на уровне микровольт.
-
Совместимость с резистивными мостами: оптимальное подключение к полномостовым тензодатчикам и резистивным мостам сопротивлением от 300 Ом до 1,5 кОм.
-
Расширенная фильтрация сигналов: настраиваемые фильтры 50 Гц и динамические параметры фильтрации нижних частот с типичной частотой среза 3,6 кГц.
-
Аппаратная самокалибровка: внутренние опорные цепи автоматически запускают циклы калибровки, устраняя ошибки измерения, вызванные изменениями со временем и температурой.
Применение
-
Взрывобезопасные весовые системы: прямое подключение к платформенным весам, системам взвешивания резервуаров и датчикам уровня в силосах во взрывоопасной пылевой или газовой атмосфере.
-
Автоматизация технологических процессов: измерение натяжения, крутящего момента и силы на линиях химической, нефтяной и газовой переработки.
-
Проектирование испытательных стендов: динамический контроль нагрузки и испытание тензодатчиков в лабораторных условиях, требующих взрывобезопасности.
Таблица технических характеристик
| Параметр |
Значение спецификации |
| Производитель |
Beckhoff |
| Номер модели |
ELX3351 |
| Количество входов |
1 (полномостовая конфигурация) |
| Номинальное сопротивление моста |
От 300 Ом до 1,5 кОм |
| Диапазон измерения UD |
Макс. от −18 до +18 мВ |
| Диапазон измерения UREF |
Макс. от −12 до +12 В |
| Разрешение |
24 бит (внутреннее представление — 32 бит) |
| Время преобразования |
Тип. 1,6 мс |
| Внутреннее сопротивление |
> 25 кОм (UR, дифференциальное), > 1 МОм (UD, дифференциальное) |
| Погрешность измерения |
< +/-0,5% от полной шкалы (при активной самокалибровке) |
| Потребляемый ток по шине E-bus |
Тип. 85 мА |
| Маркировка Ex (ATEX) |
II 3(1)G Ex ec [ia Ga] IIC T4 Gc, II (1)D [Ex ia Da] IIIC, I (M1) [Ex ia Ma] I |
| Маркировка Ex (IECEx) |
Ex ec [ia Ga] IIC T4 Gc, [Ex ia Da] IIIC, [Ex ia Ma] I |
| Рабочая температура |
от -25 до +60 °C |
| Температура хранения |
от -40 до +85 °C |
| Размеры (W x В x Г) |
12 мм x 100 мм x 68 мм |
| Масса изделия |
Около 60 г |
| Расчётная масса при транспортировке |
2,0 кг (включая защитную промышленную упаковку) |
Практические инженерные выводы
Альтернативные модели и совместимость
В отличие от стандартной клеммы EL3351, предназначенной для безопасных зон, ELX3351 разработана исключительно для искробезопасных контуров Ex i. Стандартные клеммы серии EL и клеммы серии ELX нельзя смешивать в одном силовом сегменте без надлежащей физической изоляции. Для изоляции искробезопасных силовых контактов от стандартного сегмента клеммного блока EtherCAT необходимо использовать клемму подачи питания ELX9560 или ELX9410, чтобы сохранить действие сертификации Ex.
Проблемы применения и инженерные примечания
При установке ELX3351 в условиях сильной вибрации, например в смесительных ёмкостях или химических реакторах, используйте встроенные динамические фильтры нижних частот вместо обычного усреднения. Если функция самокалибровки активна, во время интервалов калибровки, обычно каждые несколько минут, могут возникать небольшие колебания времени цикла. Убедитесь, что контуры управления TwinCAT допускают эти кратковременные отклонения расчётов на уровне микросекунд, либо планируйте калибровку на известные периоды простоя процесса.
Рекомендации по вводу в эксплуатацию и подключению
Чтобы минимизировать измерительный шум при большой длине кабеля до тензодатчика, используйте экранированные кабели типа «витая пара», подключив экран к функциональному заземлению корпуса клеммы. Для соответствия стандарту IEC 60079-14 обеспечьте безопасное расстояние не менее 50 мм между искробезопасной проводкой, подключённой к ELX3351, и любыми неискробезопасными кабелями в шкафу управления.
Рекомендации по установке
КРИТИЧЕСКОЕ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Перед монтажом, подключением проводов или настройкой клеммы ELX3351 отключите все силовые контакты системы и клеммные сегменты. Отсутствие гальванической развязки питания может привести к возникновению искр и снижению безопасности во взрывоопасных атмосферах. Перед подачей питания убедитесь, что силовой сегмент изолирован одобренной клеммой питания серии ELX.
1
Установите ELX3351 на стандартную 35-миллиметровую DIN-рейку, соответствующую EN 60715, и надёжно зафиксируйте его встроенным фиксирующим ползунком.
2
Убедитесь, что двойной паз и ключевое соединение правильно совмещены с соседними модулями ELX на E-bus.
3
Зачистите провода подключения перемычки датчика на 8–9 мм. Плоской отвёрткой нажмите на пружинные зажимы, вставьте одножильный или оконцованный наконечником провод и отпустите зажим для фиксации.
4
Перед подачей питания на изолированный силовой сегмент через конфигурацию системы TwinCAT выполните проверку непрерывности и барьера контура.