Açıklama
Analog kontrol sinyallerinin doğrudan sahada kullanımı, elektrik panosu gerektirmeden yüksek hassasiyetli çıkış sinyallerinin işlenmesini sağlayan Beckhoff ER4174-0002 EtherCAT Box ile gerçekleştirilir. IP67 koruma sınıfına sahip bu modülde, her biri ayrı ayrı parametrelenebilen 4 analog çıkış bulunur; böylece her kanal, -10 ila +10 V gerilim sinyalleri veya 0/4 ila 20 mA akım döngüleri üretecek şekilde yapılandırılabilir. 16 bit çözünürlükle çalışan cihaz, makine üzerinde doğrudan hızlı ve düşük gürültülü dönüşüm yaparak saha düzeyindeki M12 arayüzleri üzerinden aktüatörlere temiz sinyaller iletir.
Özellikler
-
Parametrelenebilir Çıkış Modları: Gerilim (-10 V ila +10 V) veya akım döngüsü (0 ila 20 mA, 4 ila 20 mA) kullanımı için her kanal yazılım üzerinden ayrı ayrı yapılandırılabilir.
-
Endüstriyel Çevre Koruması: IP65, IP66 ve IP67 ortamlarında doğrudan sahaya montaj için tasarlanmış, tamamen kapsüllenmiş çinko döküm gövde.
-
Ultra Hızlı Dönüşüm: Yaklaşık 40 mikrosaniyelik dönüşüm süreleri, gerçek zamanlı hareket kontrolü döngülerinin gereksinimleriyle yüksek uyumluluk sağlar.
-
Yerel Aktüatör Güç Beslemesi: Bağlı aktüatörlerin besleme gerilimi doğrudan yardımcı gerilim (UP) hattından alınarak kablolama basitleştirilir.
-
Doğrudan EtherCAT Arayüzü: EtherCAT protokolünü doğrudan işler ve TwinCAT yazılımıyla doğrudan entegrasyon sağlar.
Uygulamalar
-
Dağıtık Vana ve Aktüatör Kontrolü: Makine şasilerindeki oransal vanaların, hız regülatörlerinin ve değişken frekanslı sürücülerin doğrudan kontrolü.
-
Robotik ve Kol Ucu Ekipmanları: Takım konumlandırma ve sensör sistemleri için hafif, doğrudan monte edilebilen analog kontrol.
-
Ağır Hizmet Tipi Yıkama Alanları: Neme ve mekanik zorlanmaya maruz kalan otomotiv montaj hatları, paketleme tesisleri ve malzeme taşıma sistemleri.
Teknik Özellikler
| Üretici |
Beckhoff Automation GmbH & Co. KG |
| Model |
ER4174-0002 |
| Protokol |
EtherCAT |
| Veri Yolu Arayüzü |
2 x M8 soket, blendajlı, vidalı bağlantı |
| Kanal Sayısı |
4 analog çıkış |
| Sinyal Türü |
-10/0 ila +10 V | 0/4 ila 20 mA (kanal başına parametrelenebilir) |
| Çözünürlük |
16 bit |
| Dönüşüm Süresi |
yaklaşık 40 µs |
| Ölçüm Hatası |
< %0,1 (tam ölçek değerine göre) |
| Yük Empedansı (Gerilim) |
> 5 kOhm |
| Yük Empedansı (Akım) |
< 500 Ohm |
| Nominal Güç Beslemesi |
24 V DC (-%15 / +%20) |
| Akım Tüketimi (US'tan) |
120 mA |
| Güç Beslemesi / Bağlantı |
Besleme: 1 x M8 erkek (4 pin); Çıkış: 1 x M8 dişi (4 pin) |
| Elektriksel İzolasyon |
500 V |
| Koruma Sınıfı |
IP65/IP66/IP67 (EN 60529 standardına uygundur) |
| Çalışma Sıcaklığı |
-25 ila +60 °C |
| Depolama Sıcaklığı |
-40 ila +85 °C |
| Menşe Ülke |
Almanya |
| Nakliye Ağırlığı (Hesaplanan) |
0,65 kg (Net modül ağırlığı: 265 g) |
| Paket Boyutları (Hesaplanan) |
180 mm x 50 mm x 45 mm |
Bağlantılar ve Arayüzler
| Konnektör / Pin |
Sinyal Ataması |
Fonksiyon Açıklaması |
| M12 Çıkışı - Pin 1 |
+24 V DC (UP) |
Aktüatör güç kaynağı (yardımcı gerilim) |
| M12 Çıkışı - Pin 2 |
Analog Çıkış + |
Gerilim/Akım sinyali pozitif yolu |
| M12 Çıkışı - Pin 3 |
GND (UP) |
Aktüatör beslemesi için toprak potansiyeli |
| M12 Çıkışı - Pin 4 |
Analog Çıkış - |
Gerilim/Akım sinyal referans yolu |
| M12 Çıkışı - Pin 5 |
Ekran |
Fonksiyonel toprak / kablo ekranı bağlantısı |
Deneysel Mühendislik Bulguları
Alternatif Modeller ve Uyumluluk
ER4174-0002, yüksek darbe dayanımı gerektiren fiziksel ortamlar için tasarlanmış, son derece dayanıklı çinko döküm bir gövdeye sahiptir. Aynı elektriksel özelliklere sahip ancak daha hafif bir model gerektiren uygulamalarda, plastik gövdeli EP4174-0002 doğrudan takılabilen bir ağ alternatifi sunar. Her iki modül de aynı EtherCAT XML cihaz açıklama (ESI) profillerine sahiptir ve yeniden programlama gerekmeden TwinCAT sistem yöneticisi yapılandırmasında tamamen birbirinin yerine kullanılabilir.
Uygulama Tuzakları ve Mühendislik Notları
Yardımcı gerilimi (UP) ve sistem gerilimini (US) aşağı akış yönünde bitişik EtherCAT kutularına bağlayarak zincirleme bağlantı yaparken mühendisler toplam kümülatif akımı izlemelidir. M8 güç konnektörlerinin sürekli akım sınırı kesin olarak 4 A'dır. Bu sınırın aşılması dahili termal gerilime ve kontak oksitlenmesine yol açar. Yüksek akım çeken aktüatörler (oransal solenoid valfler gibi) bağlanıyorsa yardımcı güç (UP) harici olarak sağlanmalı veya özel güç besleme modülleri kullanılarak izole edilmelidir.
Devreye Alma ve Kablolama İpuçları
16 bit DAC'nin sunduğu yüksek hassasiyeti garanti etmek için kullanıcılar M12 analog bağlantılarında tamamen ekranlı, bükümlü çift kablo kullanmalıdır. Çinko döküm gövdenin entegre montaj kulakçıkları üzerinden doğrudan düşük empedanslı makine şasisine topraklanması, yüksek frekanslı endüstriyel gürültünün boşaltılması açısından kritik önem taşır. Saha aktüatörleri ile kontrolör arasında yüksek ortak mod gerilimi bekleniyorsa 500 V elektriksel izolasyon sınırı güvenlik sağlar, ancak analog sinyal dalgalanmasını bastırmak için ekranlama gerekir.
Kurulum Kılavuzu
KRİTİK UYARI:
Fiziksel kurulum, montaj veya kablo bağlantısından önce tüm sistem güç kaynaklarının (US ve UP) enerjisini kesin. Enerjili kabloların topraklanmamış saha kutularına bağlanması, hassas dahili dijital-analog dönüştürücü çiplerinde kalıcı hasara neden olabilir.
1
Kutuyu, entegre gövde deliklerinden geçireceğiniz iki M3 vidayla fiziksel olarak monte edin. Şasiyi doğrudan temiz bir metal plakaya topraklayın.
2
EtherCAT arayüz hatlarını, ekranlı M8 vidalı kablolar kullanarak "EtherCAT IN" girişine ve devamında "EtherCAT OUT" çıkışına bağlayın.
3
EMF parazitini önlemek için aktüatörleri yüksek kaliteli, ekranlı kablolar kullanarak M12 çıkış konnektörlerine bağlayın.
4
24 V DC besleme gerilimini M8 güç besleme konnektörüne uygulayın. Başlatmadan önce LED durum göstergelerinin doğru olduğunu doğrulayın.