Mô tả
Việc thực hiện các phép đo lực và khối lượng có độ chính xác cao trong khu vực nguy hiểm được hỗ trợ trực tiếp bởi thiết bị đầu cuối EtherCAT Beckhoff ELX3351. Mô-đun đầu vào an toàn nội tại (Ex i) này được thiết kế để kết nối trực tiếp với các cảm biến biến dạng và cầu đo điện trở trong cấu hình cầu toàn phần. Với tính năng chuyển đổi tương tự-số 24 bit độ phân giải cao, mô-đun đảm bảo thu nhận tín hiệu chính xác ngay cả trong điều kiện công nghiệp khắc nghiệt. Mô-đun tích hợp các cơ chế tự hiệu chuẩn và bộ lọc động để bù trôi nhiệt cũng như rung động cơ học tần số cao, trở thành lựa chọn đáng tin cậy cho việc cân trong khu vực nguy hiểm, giám sát load cell và các bồn chứa trong quy trình.
Tính năng
-
Giao diện an toàn nội tại (Ex i): Kết nối trực tiếp với các cảm biến đặt trong môi trường Vùng 0/20 và Vùng 1/21 mà không cần rào chắn bên ngoài.
-
Đo độ phân giải cao: Chuyển đổi tương tự-số 24 bit với biểu diễn nội bộ 32 bit cho độ chính xác ở mức microvolt.
-
Tương thích với cầu điện trở: Giao tiếp tối ưu với cảm biến biến dạng cầu toàn phần và các cầu điện trở từ 300 Ohm đến 1.5 kOhm.
-
Lọc tín hiệu nâng cao: Bộ lọc 50 Hz có thể cấu hình và các tùy chọn thông thấp động với tần số giới hạn điển hình là 3.6 kHz.
-
Tự hiệu chuẩn phần cứng: Các đường dẫn tham chiếu nội bộ tự động thực hiện các chu kỳ hiệu chuẩn để loại bỏ sai số đo theo thời gian và nhiệt độ.
Ứng dụng
-
Hệ thống cân trong khu vực nguy hiểm: Kết nối trực tiếp với cân sàn, hệ thống cân bồn chứa và thiết bị giám sát mức silo trong môi trường có bụi hoặc khí dễ nổ.
-
Tự động hóa ngành công nghiệp chế biến: Đo lực căng, mô-men xoắn và lực trên các dây chuyền xử lý hóa chất, dầu mỏ và khí đốt.
-
Kỹ thuật băng thử: Giám sát tải động và kiểm tra cảm biến biến dạng trong môi trường phòng thí nghiệm yêu cầu an toàn chống cháy nổ.
Bảng thông số kỹ thuật
| Thông số |
Giá trị thông số kỹ thuật |
| Nhà sản xuất |
Beckhoff |
| Mã kiểu máy |
ELX3351 |
| Số đầu vào |
1 (cấu hình cầu toàn phần) |
| Điện trở danh định của cầu |
300 Ohm đến 1.5 kOhm |
| Phạm vi đo UD |
Tối đa -18 đến +18 mV |
| Phạm vi đo UREF |
Tối đa -12 đến +12 V |
| Độ phân giải |
24 bit (biểu diễn nội bộ 32 bit) |
| Thời gian chuyển đổi |
Điển hình 1.6 ms |
| Điện trở trong |
> 25 kOhm (UR, vi sai), > 1 MOhm (UD, vi sai) |
| Sai số đo |
< +/-0.5% giá trị toàn thang đo (với tính năng tự hiệu chuẩn chủ động) |
| Mức tiêu thụ dòng điện của E-bus |
Điển hình 85 mA |
| Ký hiệu 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 |
| Ký hiệu Ex (IECEx) |
Ex ec [ia Ga] IIC T4 Gc, [Ex ia Da] IIIC, [Ex ia Ma] I |
| Nhiệt độ vận hành |
-25 đến +60 độ C |
| Nhiệt độ bảo quản |
-40 đến +85 độ C |
| Kích thước (W x H x D) |
12 mm x 100 mm x 68 mm |
| Khối lượng sản phẩm |
Khoảng 60 g |
| Khối lượng vận chuyển (tính toán) |
2,0 kg (bao gồm bao bì công nghiệp bảo vệ) |
Thông tin chuyên sâu từ thực tiễn kỹ thuật
Các mẫu thay thế & khả năng tương thích
Khác với đầu nối EL3351 tiêu chuẩn được thiết kế cho khu vực không nguy hiểm, ELX3351 được chế tạo chuyên biệt cho các vòng an toàn nội tại Ex i. Không được trộn các đầu nối dòng EL tiêu chuẩn và dòng ELX trên cùng một phân đoạn nguồn nếu không có biện pháp cách ly vật lý phù hợp. Phải sử dụng đầu nối cấp nguồn ELX9560 hoặc ELX9410 để cách ly các tiếp điểm nguồn an toàn nội tại khỏi phân đoạn khối đầu nối EtherCAT tiêu chuẩn nhằm duy trì hiệu lực chứng nhận Ex.
Các vấn đề trong ứng dụng & lưu ý kỹ thuật
Khi triển khai ELX3351 trong các ứng dụng rung động mạnh như bồn trộn hoặc lò phản ứng hóa chất, hãy sử dụng các bộ lọc thông thấp động tích hợp thay vì lấy trung bình cơ bản. Nếu tính năng tự hiệu chuẩn đang hoạt động, thời gian chu kỳ vòng lặp có thể dao động nhẹ trong các khoảng hiệu chuẩn, thường là vài phút một lần. Đảm bảo các vòng điều khiển TwinCAT cho phép những sai lệch tính toán ngắn ở mức micro giây này, hoặc lên lịch hiệu chuẩn trong các trạng thái quy trình đã biết là không hoạt động.
Mẹo chạy thử & đấu dây
Để giảm thiểu nhiễu đo trên các tuyến cáp dài đến cảm biến biến dạng, hãy sử dụng cáp xoắn đôi có bọc chống nhiễu, với lớp bọc nối vào tiếp địa chức năng của vỏ đầu nối. Đảm bảo khoảng cách ly an toàn ít nhất 50 mm giữa dây dẫn an toàn nội tại nối với ELX3351 và mọi dây cáp không an toàn nội tại trong tủ điều khiển, nhằm tuân thủ tiêu chuẩn IEC 60079-14.
Hướng dẫn lắp đặt
CẢNH BÁO QUAN TRỌNG: Ngắt điện toàn bộ các tiếp điểm nguồn và phân đoạn đầu nối trước khi lắp đặt, đấu dây hoặc cấu hình đầu nối ELX3351. Không cô lập nguồn điện có thể gây phát sinh tia lửa, làm ảnh hưởng đến an toàn trong môi trường dễ nổ. Xác minh phân đoạn nguồn đã được cô lập bằng đầu nối cấp nguồn dòng ELX được phê duyệt trước khi cấp điện.
1
Lắp ELX3351 lên thanh DIN tiêu chuẩn 35 mm phù hợp EN 60715, cố định chắc chắn bằng thanh trượt khóa tích hợp.
2
Đảm bảo rãnh kép và khớp khóa được căn chỉnh chính xác với các mô-đun ELX liền kề trên E-bus.
3
Tuốt các đầu dây kết nối cảm biến cầu đo dài 8–9 mm. Dùng tua vít dẹt ấn các kẹp lò xo, đưa dây dẫn lõi đặc hoặc dây đã bấm cos vào, rồi thả ra để cố định.
4
Thực hiện kiểm tra tính liên tục và rào chắn vòng lặp trước khi cấp điện cho phân đoạn nguồn đã cô lập thông qua cấu hình hệ thống TwinCAT.