BECKHOFF EL3141 ขั้วต่ออินพุตแอนะล็อก 1 ช่อง 0-20 mA 16 บิต

ภาพรวมผลิตภัณฑ์

EL3141 (EL3141) เป็นเทอร์มินัลอินพุตแอนะล็อก 1 ช่องความแม่นยำสูงที่ออกแบบมาสำหรับระบบ I/O EtherCAT โดยเฉพาะการรับสัญญาณกระแสตั้งแต่ 0 ถึง 20 mA โมดูลนี้ได้รับการออกแบบสำหรับกระบวนการอุตสาหกรรมความเร็วสูง เช่น การตรวจสอบแรงดัน การวัดอัตราการไหล และการรับข้อมูลป้อนกลับจากเซนเซอร์แบบเรียลไทม์ พร้อมความละเอียดสูงถึง 16 บิต ด้วยการใช้เทคโนโลยี EtherCAT Distributed Clocks (DC) EL3141 จึงรับประกันความแม่นยำในการซิงโครไนซ์ระดับต่ำกว่าไมโครวินาที ทำให้สามารถสุ่มค่าทางแอนะล็อกด้วยความแม่นยำ << 1 µs เมื่อเทียบกับเทอร์มินัลอื่นที่รองรับ DC การออกแบบฮาร์ดแวร์ที่แข็งแกร่ง ซึ่งมีตัวกรอง FIR/IIR ในตัวและการตรวจสอบค่าขีดจำกัด ทำให้เป็นตัวเลือกที่เชื่อถือได้สำหรับลูปควบคุมที่ไวต่อการเปลี่ยนแปลงในกระบวนการทางเคมีและการผลิตที่ต้องการความแม่นยำสูง

การกำหนดค่าทางเทคนิค

สถาปัตยกรรมฮาร์ดแวร์ของ EL3141 ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการประมวลผลสัญญาณความเร็วสูง โดยมีเวลาแปลงสัญญาณที่รวดเร็วประมาณ 40 µs ใช้เทคโนโลยีการเชื่อมต่อแบบปลายเดี่ยว โดยวัดสัญญาณกระแสเทียบกับกราวด์ภายในของเทอร์มินัล ภาพกระบวนการมีขนาดกว้าง 4 ไบต์ รองรับทั้งรูปแบบข้อมูลมาตรฐานและแบบกะทัดรัด ข้อได้เปรียบทางเทคนิคที่สำคัญคือการมีตัวกรองดิจิทัลที่เปิดใช้งานได้ ได้แก่ ตัวกรอง Finite Impulse Response (FIR) หรือตัวกรอง Infinite Impulse Response (IIR) ซึ่งช่วยลดสัญญาณรบกวนความถี่สูงและทำให้ค่าที่อ่านได้มีเสถียรภาพในสภาพแวดล้อมที่มีสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าสูง เทอร์มินัลรับพลังงานทั้งหมดผ่าน E-bus และมีการแยกทางไฟฟ้า 500 V ระหว่างแรงดันสัญญาณกับวงจรตรรกะสื่อสาร EtherCAT ภายใน

ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิค

คำถามที่พบบ่อยทางเทคนิค

สามารถใช้ EL3141 กับเซนเซอร์ 4-20 mA ได้หรือไม่

ได้ แม้ว่าช่วงฮาร์ดแวร์จะอยู่ที่ 0-20 mA แต่คุณสามารถปรับสเกลสัญญาณ 4-20 mA ได้อย่างง่ายดายในซอฟต์แวร์ TwinCAT หรือผ่านการตั้งค่า CoE (CanOpen over EtherCAT) ของเทอร์มินัล นอกจากนี้ยังช่วยให้ตรวจจับข้อผิดพลาดของ "ช่วงต่ำ" ได้ หากสัญญาณลดลงต่ำกว่า 4 mA ซึ่งอาจบ่งชี้ว่าสายเคเบิลขาด

คุณสมบัติ Distributed Clocks (DC) มีประโยชน์อย่างไร

DC ช่วยให้เทอร์มินัลสุ่มค่าทางแอนะล็อกได้ในช่วงเวลาเดียวกันกับเทอร์มินัลอื่น ๆ ในเครือข่าย โดยไม่ขึ้นกับรอบเวลาของ EtherCAT หรือความยาวสายเคเบิล คุณสมบัตินี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่ต้องวิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่างสัญญาณความเร็วสูงหลายสัญญาณอย่างแม่นยำ

เซนเซอร์จำเป็นต้องใช้แหล่งจ่ายไฟภายนอกหรือไม่

EL3141 รับพลังงานผ่าน E-bus สำหรับวงจรตรรกะภายใน แต่ไม่มีแหล่งจ่ายไฟลูป 24V แยกสำหรับเซนเซอร์ โดยทั่วไปเซนเซอร์ต้องใช้แหล่งจ่ายไฟ 24 VDC ของตัวเอง และส่งสัญญาณกลับมายังอินพุตของ EL3141

คู่มือด้านวิศวกรรมและการติดตั้ง

• ความสมบูรณ์ของสัญญาณและสัญญาณรบกวน: สัญญาณแอนะล็อกที่ 0-20 mA อาจได้รับผลกระทบจากการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าได้ ควรใช้สายคู่บิดเกลียวมีชีลด์ (STP) เสมอ ต่อชีลด์ลงกราวด์ที่แถบต่อกราวด์บริเวณทางเข้าสู่ตู้ควบคุม เพื่อป้องกันกราวด์ลูป พร้อมตรวจสอบให้แน่ใจว่ากำหนดค่าตัวกรองอินพุต 5 kHz ได้เหมาะสมกับความเร็วของกระบวนการ

• การเลือกตัวกรอง: ใช้ตัวกรอง FIR (Finite Impulse Response) เพื่อการลดสัญญาณรบกวนสูงสุดในกระบวนการที่มีสภาวะคงที่ สำหรับกระบวนการที่เร็วกว่าและต้องลดความหน่วง ควรใช้ตัวกรอง IIR (Infinite Impulse Response) หรือปิดตัวกรองทั้งหมด เพื่อให้สอดคล้องกับความสามารถในการแปลงสัญญาณที่ 40 µs

• ความแม่นยำในการเดินสาย: ใช้เทอร์มินัลแบบสปริงเพื่อการเชื่อมต่อที่ป้องกันการสั่นสะเทือน สำหรับสายตีเกลียว ขอแนะนำให้ใช้ปลอกย้ำสาย (0.14 ถึง 1.5 mm²) อย่างยิ่ง เพื่อให้แน่ใจว่าสามารถยึดเส้นลวดทุกเส้นได้ครบถ้วน ความยาวในการปอกสาย 8 ถึง 9 mm มีความสำคัญต่อการรักษาคุณภาพหน้าสัมผัสทางไฟฟ้าให้ดี

• การติดตั้งในพื้นที่อันตราย: เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนด ATEX/IECEx Zone 2 ต้องติดตั้งโมดูลในตู้ที่มีระดับการป้องกันขั้นต่ำ IP54 ตรวจสอบให้แน่ใจว่าจุดเชื่อมต่อทั้งหมดได้รับการยึดอย่างแน่นหนา เพื่อป้องกันการหลุดโดยไม่ตั้งใจขณะที่ระบบกำลังรับโหลด