Mô tả
Được thiết kế để mở rộng cấu trúc liên kết mạng EtherCAT trên khoảng cách dài, Beckhoff EK1521-0010 cho phép ghép nối trực tiếp các bộ nối EtherCAT bằng sợi quang thủy tinh hiệu suất cao. Bộ nối quang EtherCAT 1 cổng này chuyển đổi các khung Ethernet đến từ tín hiệu E-bus bằng cáp đồng tiêu chuẩn thành tín hiệu quang, mang lại khả năng cách ly điện hoàn toàn và miễn nhiễm tuyệt đối với nhiễu điện từ (EMI) trên các mạng công nghiệp mở rộng. Với giao diện quang SC Duplex tiêu chuẩn, thiết bị hỗ trợ kết nối liền mạch với các nút quang hoặc bộ ghép nối phía sau, duy trì khả năng đồng bộ chính xác và độ trễ tối thiểu trong các kiến trúc hệ thống điều khiển phân tán cao.
Tính năng
-
Truyền thông tầm xa: Hỗ trợ truyền dữ liệu đáng tin cậy lên đến 20.000 mét (20 km) giữa các trạm EtherCAT đang hoạt động.
-
Tối ưu hóa cho sợi quang đơn mode: Được thiết kế cho sợi quang đơn mode tiêu chuẩn 9/125 micromet nhằm bảo đảm độ suy hao thấp.
-
Thông lượng tốc độ cao: Cung cấp tốc độ truyền hai chiều ổn định 100 Mbit/s bằng giao thức lớp vật lý 100BASE-FX.
-
Độ trễ cực thấp: Có độ trễ truyền khoảng 1 micro giây, duy trì độ chính xác cao của định thời đồng hồ phân tán.
-
Tích hợp cắm là chạy: Không cần cấu hình phần mềm hoặc định địa chỉ thủ công; tự động tích hợp qua các cấu hình TwinCAT tiêu chuẩn.
-
Cấp nguồn qua E-Bus: Loại bỏ hệ thống dây dẫn phụ tại hiện trường bằng cách lấy nguồn vận hành trực tiếp từ E-bus trên bảng nối.
Ứng dụng
-
Năng lượng gió & Điều khiển tua-bin: Kết nối các hệ thống điều khiển trong khoang tua-bin với tháp đỡ trên mặt đất qua khoảng cách thẳng đứng dài.
-
Nhà máy xử lý nước thải và nước: Kết nối các trạm bơm phân tán về mặt địa lý với các phòng điều khiển PLC tập trung.
-
Khu vực nguy hiểm (ATEX Zone 2): Triển khai an toàn trong môi trường dễ cháy nổ, nơi việc cách ly tia lửa điện là yếu tố then chốt.
-
Trạm biến áp cao thế: Loại bỏ dòng điện vòng nối đất và nhiễu điện trong môi trường phát điện công suất lớn.
Thông số kỹ thuật
| Thông số |
Giá trị thông số kỹ thuật |
| Nhà sản xuất |
Beckhoff Automation |
| Số model |
EK1521-0010 |
| Loại sản phẩm |
Bộ nối quang EtherCAT 1 cổng |
| Môi trường truyền dữ liệu |
Sợi quang thủy tinh đơn mode (SM) (9/125 micromet) |
| Khoảng cách trạm tối đa |
20.000 m (20 km) qua 100BASE-FX |
| Giao diện bus |
1 x cổng quang SC Duplex |
| Tốc độ truyền dữ liệu |
100 Mbit/s |
| Hỗ trợ giao thức |
EtherCAT |
| Nguồn cấp điện |
E-bus (kết nối bảng nối) |
| Dòng tiêu thụ E-bus |
Thông thường 350 mA |
| Độ trễ truyền bên trong |
Khoảng 1 micro giây |
| Kích thước (W x H x D) |
24 mm x 100 mm x 52 mm |
| Vật liệu vỏ |
Polycarbonate |
| Cấp bảo vệ chống xâm nhập |
IP20 |
| Phạm vi nhiệt độ hoạt động |
-25 đến +60 degC |
| Phạm vi nhiệt độ bảo quản |
-40 đến +85 degC |
| Độ ẩm tương đối |
95%, không ngưng tụ |
| Phê duyệt & Dấu chứng nhận |
CE, UL, ATEX (II 3 G Ex nA IIC T4 Gc) |
| Trọng lượng tịnh |
65 g |
| Trọng lượng vận chuyển (Đã tính) |
2,0 kg (với bao bì bảo vệ công nghiệp) |
| Nước xuất xứ |
Đức |
Các kết nối và giao diện
| Tham chiếu cổng |
Loại kết nối |
Chức năng / Khả năng tương thích cáp |
| Cổng quang |
Đầu nối SC Duplex |
Truyền và nhận các khung dữ liệu quang qua cáp sợi quang single-mode 9/125 micromet. |
| Giao diện bảng nối lưng |
Tiếp điểm dạng lá E-bus |
Kết nối trực tiếp với các EtherCAT Terminal Beckhoff liền kề để cấp nguồn và giao tiếp logic. |
Nhận định kỹ thuật thực nghiệm
Mẫu thay thế & khả năng tương thích: Điều quan trọng là phải phân biệt EK1521-0010 với EK1521 tiêu chuẩn. EK1521 cơ bản được tối ưu nghiêm ngặt cho sợi quang multi-mode (50/125 hoặc 62,5/125 micromet) với giới hạn truyền dẫn 2 km. Ngược lại, EK1521-0010 được thiết kế cho sợi quang single-mode (9/125 micromet) để kết nối khoảng cách lên đến 20 km. Không thể kết nối trực tiếp EK1521 với EK1521-0010 qua cùng một tuyến sợi quang; sự khác biệt về đường kính lõi sợi sẽ gây suy hao quang nghiêm trọng và làm mất liên lạc ngay lập tức.
Cạm bẫy ứng dụng & ghi chú kỹ thuật: Luôn tuân thủ bán kính uốn tối thiểu do nhà sản xuất sợi quang quy định. Việc uốn quá gấp trong ống dẫn đi dây bên trong tủ điều khiển có thể gây tổn hao do vi uốn, dẫn đến hiện tượng mất gói tin và lỗi CRC khó lý giải trong TwinCAT. Ngoài ra, khi lắp thiết bị đầu cuối này trong các ứng dụng có độ rung cao, hãy bảo đảm các thiết bị đầu cuối liền kề được khóa đúng cách với nhau bằng rãnh đôi và khớp khóa tích hợp để ngăn các tiếp điểm E-bus chập chờn.
Mẹo chạy thử & đấu dây: Các cổng SC Duplex không sử dụng phải luôn được bịt kín bằng nắp chống bụi bảo vệ. Các hạt bụi siêu nhỏ trên giao diện bộ thu phát laser sẽ làm suy giảm hiệu suất quang. Trong quá trình chạy thử, hãy sử dụng TwinCAT System Manager để theo dõi các thuộc tính "Link Quality" hoặc "Rx Power" trong thanh ghi chẩn đoán của thiết bị đầu cuối, nhằm nhanh chóng xác minh tình trạng tín hiệu quang trước khi khởi động sản xuất toàn bộ.
Hướng dẫn lắp đặt
CẢNH BÁO QUAN TRỌNG: Ngắt nguồn tất cả bộ nguồn (cả nguồn hệ thống chính và các bộ phân phối điện thế trường cục bộ) trước khi lắp, tháo hoặc đấu dây bất kỳ thiết bị đầu cuối EtherCAT nào. Không thực hiện có thể gây hỏng E-bus trên bảng nối lưng hoặc kích hoạt quá trình dừng ngoài dự kiến ở các mô-đun I/O lân cận.
1
Căn chỉnh EK1521-0010 trên thanh ray DIN 35 mm tiêu chuẩn phù hợp EN 60715, ấn mạnh cho đến khi cơ cấu khóa phía sau bật khớp chắc chắn vào vị trí.
2
Trượt thiết bị đầu cuối theo chiều ngang để bảo đảm rãnh đôi tích hợp và khớp khóa ở bên hông vỏ liên kết hoàn hảo với thiết bị đầu cuối EtherCAT liền trước.
3
Tháo nắp chống bụi khỏi cổng quang SC Duplex và cắm cáp nối quang single-mode 9/125 micromet cho đến khi lẫy khóa đầu nối khớp vào vị trí.
4
Cấp nguồn vận hành E-bus và xác minh các đèn LED Link/Activity màu xanh sáng lên, cho biết quá trình thương lượng khung mạng đang hoạt động.