การเชื่อมต่อสัญญาณภาคสนามแบบกระจายเข้ากับระบบในระดับกายภาพโดยตรงทำได้ผ่าน Beckhoff ER2338-1001 EtherCAT Box ซึ่งมีช่องดิจิทัลแบบสองทิศทางและกำหนดค่าได้อย่างอิสระ 8 ช่อง อยู่ในตัวเครื่อง IP67 ที่แข็งแรงและทนต่อความชื้น โมดูลนี้เชื่อมต่อโดยตรงกับเซนเซอร์และแอคชูเอเตอร์ที่ระดับเครื่องจักร ช่วยลดความจำเป็นในการใช้ตู้ควบคุมป้องกันและลดปริมาณการเดินสายภาคสนาม
คุณสมบัติสำคัญ
-
I/O ที่กำหนดค่าได้อย่างอิสระ: แต่ละช่องจากทั้งหมด 8 ช่องสามารถกำหนดแยกกันให้เป็นอินพุตดิจิทัลหรือเอาต์พุตดิจิทัลผ่านซอฟต์แวร์ควบคุม TwinCAT
-
การสวิตช์ความเร็วสูง: มีเวลาสวิตช์ที่รวดเร็ว โดยมีเวลาเปิดโดยทั่วไป 50 ไมโครวินาที และเวลาปิด 100 ไมโครวินาที
-
การเชื่อมต่อ M8 ที่แข็งแรง: ติดตั้งคอนเน็กเตอร์ M8 แบบขันสกรู มีชีลด์ และยึดแน่นสำหรับทั้งการสื่อสาร EtherCAT และช่อง I/O ทางกายภาพ
-
การป้องกันอย่างครบถ้วน: มีระบบป้องกันการลัดวงจรในตัวสำหรับแหล่งจ่ายไฟเซนเซอร์และเอาต์พุต พร้อมระดับการป้องกันน้ำและฝุ่น IP65/66/67
-
การแยกทางไฟฟ้า: ให้การแยกทางไฟฟ้า 500 V เพื่อปกป้องอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ควบคุมต้นทางที่ไวต่อสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าจากฝั่งภาคสนาม
การใช้งานในอุตสาหกรรม
-
สายการประกอบยานยนต์: การติดตั้งโดยตรงบนแขนหุ่นยนต์และระบบสายพานลำเลียงในพื้นที่จำกัดและมักสัมผัสกับของเหลว
-
เครื่องจักรบรรจุภัณฑ์: การคัดแยก การนับความเร็วสูง และการสั่งงานวาล์วนิวแมติกโดยไม่ต้องมีตู้เทอร์มินัลเฉพาะจุด
-
ระบบขนถ่ายวัสดุ: เครือข่ายเซนเซอร์แบบกระจายตามแนวสายพานลำเลียงที่มีความยาวมาก โดยใช้โทโพโลยี EtherCAT แบบต่อพ่วง
-
การแปรรูปอาหารและเครื่องดื่ม: การติดตั้งในพื้นที่เปียกที่ต้องใช้โมดูลฟิลด์บัส IP67 ซึ่งรองรับการล้างทำความสะอาด
ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิค
| พารามิเตอร์ |
ค่า / ข้อมูลจำเพาะ |
| ผู้ผลิต |
Beckhoff Automation |
| รุ่น / หมายเลขสินค้า |
ER2338-1001 |
| โปรโตคอล |
EtherCAT |
| อินเทอร์เฟซบัส |
ซ็อกเก็ต M8 จำนวน 2 ช่อง, มีชีลด์, แบบขันสกรู |
| จำนวนช่อง |
อินพุตหรือเอาต์พุตดิจิทัล 8 ช่อง (กำหนดค่าได้อย่างอิสระ) |
| การเชื่อมต่ออินพุต/เอาต์พุต |
M8 x 1, 3 พิน, เข้ารหัสแบบ A |
| เวลาตัวกรองอินพุต |
3.0 มิลลิวินาที |
| แรงดันสัญญาณ "0" |
-3 ถึง +5 V |
| แรงดันสัญญาณ "1" |
11 ถึง 30 V (กระแสอินพุต 6 mA, EN 61131-2, ประเภท 3) |
| แหล่งจ่ายไฟเซนเซอร์ |
ได้มาจากแรงดันแหล่งจ่ายโหลด สูงสุด 0.5 A รวม และมีการป้องกันการลัดวงจร |
| ประเภทโหลดที่รองรับ |
โหลดแบบโอห์มมิก, โหลดเหนี่ยวนำ, โหลดหลอดไฟ |
| แรงดันโหลดพิกัด |
24 V DC (-15% / +20%) |
| กระแสเอาต์พุตสูงสุด |
0.5 A ต่อช่อง |
| การใช้กระแสไฟจาก US |
120 mA |
| การเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟ |
อินพุต: 1 x M8 ตัวผู้, 4 พิน; เอาต์พุต: 1 x M8 ตัวเมีย, 4 พิน |
| การแยกทางไฟฟ้า |
500 V |
| อุณหภูมิในการทำงาน |
-25 ถึง +60 องศาเซลเซียส |
| อุณหภูมิในการจัดเก็บ |
-40 ถึง +85 องศาเซลเซียส |
| ระดับการป้องกัน |
IP65/66/67 (เป็นไปตาม EN 60529) |
| การรับรอง |
CE, UL |
| ประเทศแหล่งกำเนิด |
เยอรมนี |
| น้ำหนักจัดส่ง (คำนวณแล้ว) |
2.0 กก. |
| ขนาดบรรจุภัณฑ์ (คำนวณ) |
150 x 50 x 40 mm |
การเชื่อมต่อและอินเทอร์เฟซ
| ประเภทขั้วต่อ |
หมายเลขพิน |
การกำหนดฟังก์ชัน |
| ช่องต่อ I/O M8 (3 พิน) |
พิน 1 |
ไฟเลี้ยงเซนเซอร์ +24 V DC (US) |
| พิน 3 |
GND (US) |
| พิน 4 |
สัญญาณอินพุต/เอาต์พุต (กำหนดค่าได้) |
| ช่องต่อแหล่งจ่ายไฟ M8 (4 พิน) |
พิน 1 |
แรงดันไฟควบคุม +24 V DC (US) |
| พิน 2 |
แรงดันไฟเลี้ยงอุปกรณ์ต่อพ่วง +24 V DC (UP) |
| พิน 3 |
GND (US) |
| พิน 4 |
GND (UP) |
ข้อมูลเชิงลึกจากการใช้งานจริงทางวิศวกรรม
รุ่นทางเลือกและความเข้ากันได้
ER2338-1001 มีตัวเรือนพลาสติกที่ออกแบบมาสำหรับสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมทั่วไป สำหรับการใช้งานที่ต้องการความทนทานทางกลสูงเป็นพิเศษหรือทนต่อตัวทำละลายเคมีที่มีฤทธิ์รุนแรง EP2338-1001 (ตัวเรือนโลหะหล่อสังกะสี) เป็นรุ่นทดแทนที่มีฟังก์ชันเทียบเท่าโดยตรง โมดูลทั้งสองใช้ไฟล์คำอธิบายอุปกรณ์ XML (ESI) ใน TwinCAT เหมือนกัน จึงสามารถเปลี่ยนแทนกันได้ทันทีโดยไม่ต้องแก้ไขซอฟต์แวร์
ข้อควรระวังในการใช้งานและบันทึกทางวิศวกรรม
เมื่อใช้งานช่องเป็นเอาต์พุต ต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่ากระแสรวมของแอคชูเอเตอร์ที่เชื่อมต่อทั้งหมดไม่เกินขีดจำกัดการระบายความร้อนของโมดูล แม้แต่ละช่องจะสวิตช์กระแสได้สูงสุด 0.5 A แต่การทำงานพร้อมกันของเอาต์พุตทั้งหมดด้วยรอบการทำงานสูงและโหลดสูงสุดในอุณหภูมิแวดล้อมสูง (มากกว่า 50 degC) อาจทำให้ระบบป้องกันความร้อนภายในตัดการทำงาน ต้องคำนวณโหลดสะสมบนเส้นทางจ่ายไฟ US และ UP เสมอ
คำแนะนำด้านการเริ่มใช้งานและการเดินสาย
เพื่อรับประกันความสมบูรณ์ตามมาตรฐาน IP67 ต้องปิดผนึกพอร์ต M8 ที่ไม่ได้ใช้งานด้วยฝาครอบป้องกันเกรดอุตสาหกรรม เมื่อติดตั้งสายสื่อสาร EtherCAT ให้ใช้เฉพาะสาย M8 แบบคู่บิดเกลียวที่มีชีลด์สองชั้นเท่านั้น สามารถหลีกเลี่ยงกราวด์ลูปได้โดยตรวจสอบให้แน่ใจว่าแถบยึดโลหะของโมดูลเชื่อมต่อโดยตรงกับระนาบกราวด์ของเครื่องจักรที่สะอาดและมีอิมพีแดนซ์ต่ำ แทนการพึ่งพาชีลด์ของสายเคเบิลเพียงอย่างเดียว
แนวทางการติดตั้ง
คำเตือนสำคัญ: ปลดแหล่งจ่ายไฟทั้งหมดของระบบ (ทั้งไฟเลี้ยงควบคุม/เซนเซอร์ US และไฟเลี้ยงแอคชูเอเตอร์ UP) ก่อนเริ่มการติดตั้ง เดินสาย หรือเปลี่ยนโมดูล การเสียบขั้วต่อ I/O หรือขั้วต่อไฟ M8 ขณะที่ระบบยังมีไฟ อาจทำให้เกิดอาร์กไฟฟ้าชั่วขณะและส่งผลให้ ASIC ทรานซีฟเวอร์ EtherCAT ภายในเสียหายถาวร
1
ติดตั้งโมดูลบนพื้นผิวเรียบที่ทนต่อแรงสั่นสะเทือน โดยใช้สกรู M3 สองตัว ตรวจสอบให้แน่ใจว่าพื้นผิวติดตั้งสะอาดและไม่มีสี เพื่อสร้างการเชื่อมต่อกราวด์ที่มั่นคงผ่านหูยึด
2
เชื่อมต่อสายเคเบิลเครือข่าย EtherCAT ขาเข้ากับช่องต่อ M8 ด้านซ้าย (IN) และสายเคเบิลขาออกไปยังอุปกรณ์ถัดไปเข้ากับช่องต่อ M8 ด้านขวา (OUT) ขันปลอกล็อก M8 ด้วยแรงบิด 0.4 Nm
3
ต่อขั้วต่อแหล่งจ่ายไฟ M8 โดยตรวจสอบให้แน่ใจว่าวงจรไฟเลี้ยง US (ระบบ/เซนเซอร์) และ UP (แอคชูเอเตอร์/โหลด) แยกจากกันอย่างเหมาะสม เพื่อคงการแยกทางไฟฟ้า
4
สแกนเครือข่าย EtherCAT ภายใน TwinCAT System Manager เพื่อตรวจหาโมดูลโดยอัตโนมัติ จากนั้นกำหนดโหมดการทำงานของแต่ละช่อง (อินพุตหรือเอาต์พุต) ในการตั้งค่าข้อมูลกระบวนการ