Mô tả
Kết nối trực tiếp các thiết bị nối tiếp với mạng EtherCAT được thực hiện thông qua mô-đun giao diện Beckhoff EP6001-0002, cho phép chuyển đổi giao thức và đệm dữ liệu tại chỗ trên sàn máy. EtherCAT Box đạt cấp bảo vệ IP67 này cung cấp giao diện một kênh có thể lựa chọn tại hiện trường, hỗ trợ các giao thức truyền thông RS232, RS422 hoặc RS485. Được thiết kế cho môi trường khắc nghiệt, mô-đun loại bỏ nhu cầu sử dụng vỏ bảo vệ và có thể lắp trực tiếp lên máy để kết nối máy quét mã vạch nối tiếp, cân, đầu đọc và cảm biến đời cũ. Mô-đun cũng có hai kênh I/O kỹ thuật số phụ tích hợp, mỗi kênh có thể cấu hình riêng làm ngõ vào hoặc ngõ ra, giúp tối ưu hóa việc định tuyến tín hiệu tại chỗ và tích hợp cảm biến.
Tính năng
-
Chuẩn nối tiếp có thể lựa chọn: Giao diện một kênh có thể cấu hình cho các chế độ hoạt động RS232, RS422 hoặc RS485.
-
I/O kỹ thuật số tích hợp: Hai kênh phụ có thể cấu hình làm ngõ vào kỹ thuật số hoặc ngõ ra kỹ thuật số, hỗ trợ kết nối cảm biến/bộ chấp hành tại chỗ.
-
Bảo vệ công nghiệp: Cấp độ kín IP65, IP66 và IP67 cho phép lắp đặt trực tiếp trên máy mà không cần tủ điều khiển.
-
Bộ đệm tích hợp: Được trang bị bộ đệm nhận 864 byte và bộ đệm truyền 128 byte để ngăn mất dữ liệu khi truyền ở tốc độ cao.
-
Tốc độ baud linh hoạt: Hỗ trợ tốc độ truyền từ 300 đến 115.200 baud, với tốc độ mặc định được đặt trước là 9600 baud.
-
Kết nối M8/M12 chắc chắn: Sử dụng đầu nối M8 có vỏ bọc chống nhiễu, loại bắt vít cho EtherCAT và đầu nối M12 mã hóa A cho các thiết bị nối tiếp.
Ứng dụng
- Tích hợp ở cấp hiện trường các đầu đọc mã vạch nối tiếp, máy quét RFID và thiết bị đầu cuối cho người vận hành.
- Kết nối trực tiếp các hệ thống cân kỹ thuật số và cân chính xác trong môi trường xử lý ẩm ướt hoặc nhiều bụi.
- Kết nối các cổng nối tiếp của máy CNC hoặc bộ điều khiển chuyển động đời cũ với các kiến trúc EtherCAT hiện đại.
- Lắp đặt máy móc phân tán cần tập hợp tín hiệu cảm biến tại chỗ cùng với truyền dữ liệu đo từ xa qua cổng nối tiếp.
Thông số kỹ thuật
| Tham số |
Giá trị |
| Nhà sản xuất |
Beckhoff |
| Mã model |
EP6001-0002 |
| Giao thức fieldbus |
EtherCAT |
| Giao diện bus |
2 x ổ cắm M8, có vỏ bọc chống nhiễu, loại bắt vít |
| Kênh nối tiếp |
1 (có thể lựa chọn riêng RS232, RS485 hoặc RS422) |
| Tốc độ truyền dữ liệu |
300 đến 115.200 baud (cài đặt sẵn 9600 baud; 8 bit, không parity, 1 bit dừng) |
| Chế độ giao tiếp |
TxD và RxD, song công toàn phần |
| Độ méo bit |
< 3% |
| Chiều dài cáp tối đa |
RS232: 15 m; RS422/RS485: 1000 m |
| Bộ đệm dữ liệu |
864 byte (bộ đệm nhận), 128 byte (bộ đệm truyền) |
| Điện áp/dòng điện cấp cho cảm biến |
+5 V DC, 1 A |
| Phương thức kết nối nối tiếp |
M12 x 1, 5 chân, mã hóa A |
| Các kênh phụ trợ kỹ thuật số |
2 (có thể cấu hình riêng làm đầu vào hoặc đầu ra) |
| Thời gian lọc đầu vào |
10 us (đối với đầu vào kỹ thuật số) |
| Điện áp đầu vào kỹ thuật số |
Tín hiệu "0": -3 đến +5 V; tín hiệu "1": 11 đến 30 V |
| Dòng đầu vào kỹ thuật số |
Thông thường 3 mA (EN 61131-2, loại 3) |
| Loại đầu ra kỹ thuật số / Tải tối đa |
Tải thuần trở, cảm, đèn; 0,5 A mỗi kênh (bảo vệ chống ngắn mạch) |
| Điện áp hệ thống danh định |
24 V DC (-15% / +20%) |
| Dòng tiêu thụ (từ Us) |
Thông thường 130 mA + tải nguồn cảm biến |
| Kết nối nguồn điện |
Đầu cấp: 1 x M8 đực, 4 chân; Hạ lưu: 1 x M8 cái, 4 chân |
| Cách ly điện |
500 V RMS |
| Mức bảo vệ môi trường |
IP65, IP66, IP67 (phù hợp với EN 60529) |
| Nhiệt độ vận hành / lưu trữ |
-25 đến +60 độ C / -40 đến +85 độ C |
| Khả năng chịu rung / sốc |
Phù hợp với EN 60068-2-6 / EN 60068-2-27 |
| Tiêu chuẩn EMC |
Phù hợp với EN 61000-6-2 / EN 61000-6-4 |
| Khối lượng tịnh |
165 g |
| Khối lượng vận chuyển |
2,0 kg |
| Phê duyệt |
CE, UL |
Các kết nối và giao diện
| Loại đầu nối / giao diện |
Ký hiệu chân / đầu nối |
Chức năng / Phân bổ tín hiệu |
| Các cổng EtherCAT (M8, cái) |
M8 đầu vào (In) |
Tín hiệu mạng EtherCAT đầu vào |
| M8 phía hạ lưu (Out) |
Tín hiệu mạng EtherCAT đầu ra đến nút tiếp theo |
| Đầu nối nguồn (M8, đực/cái) |
Chân 1 / Chân 3 |
Điện áp điều khiển +24 V DC (Us) / GNDs |
| Chân 2 / Chân 4 |
Nguồn cấp ngoại vi +24 V DC (Up) / GNDp |
| Cổng nối tiếp & I/O (M12, mã hóa A) |
Chân 1 đến 5 |
RxD/TxD (RS232) hoặc RxD/TxD +/- (RS485/422), Ground và các kênh I/O kỹ thuật số có thể cấu hình |
Thông tin chuyên môn thực nghiệm
Mẫu thay thế & Khả năng tương thích
EP6001-0002 có chức năng tương tự các linh kiện KL6001 (Bus Terminal) và EL6001 (EtherCAT Terminal) lắp trên thanh DIN, nhưng được thiết kế dạng vỏ để sử dụng trong môi trường IP67 trên máy. Lưu ý rằng do bố trí chân vật lý khác nhau giữa các dòng sản phẩm này, cáp nối tiếp phải được đấu đầu cuối phù hợp với sơ đồ chân cụ thể của giao diện M12 trên EP6001-0002. Đảm bảo cấu hình bộ điều khiển EtherCAT chính (chẳng hạn TwinCAT) đã được cập nhật để bao gồm tệp mô tả thiết bị XML (ESI) phù hợp dành riêng cho hộp IP67 này.
Cạm bẫy khi ứng dụng & Ghi chú kỹ thuật
Khi vận hành ở chế độ RS232, hãy bảo đảm cáp nối tiếp không dài quá giới hạn vật lý 15 m để tránh suy giảm tín hiệu và lỗi khung. Đối với các hệ thống RS422 và RS485 có chiều dài lên đến 1000 m, cần cấu hình các điện trở kết thúc đường truyền tích hợp trong phần mềm để tránh phản xạ tín hiệu. Trong môi trường có nhiễu điện từ (EMI) mạnh, chẳng hạn môi trường có biến tần, luôn sử dụng cáp M8 và M12 có chống nhiễu, kết nối trực tiếp với khối tiếp địa trở kháng thấp thông qua lá tiếp địa kim loại của mô-đun.
Mẹo chạy thử & đấu dây
Trước khi cấp nguồn cho hệ thống, hãy xác nhận nguồn điện áp điều khiển (Us) có định mức đủ để đáp ứng cả dòng tiêu thụ của mô-đun cơ sở (130 mA) và tải của các cảm biến phụ được kết nối. Việc cấu hình các tham số truyền dữ liệu (tốc độ baud, số bit dữ liệu, bit chẵn lẻ, bit dừng) được thực hiện hoàn toàn trong TwinCAT System Manager, tại các đối tượng dữ liệu quá trình (PDO) của mô-đun. Đảm bảo các cài đặt phần mềm này khớp với cấu hình phần cứng của thiết bị đầu cuối trước khi thực hiện thao tác đọc/ghi.
Hướng dẫn lắp đặt
CẢNH BÁO QUAN TRỌNG: ƯU TIÊN TUÂN THỦ AN TOÀN
Luôn ngắt kết nối và cô lập các nguồn điện phụ và nguồn điện hệ thống 24 V DC (Us và Up) trước khi cắm, tháo hoặc đấu dây bất kỳ kết nối EtherCAT hoặc nối tiếp M12 nào. Việc thao tác vật lý với các kết nối khi đang có tải điện có thể gây phóng hồ quang tại tiếp điểm, làm hỏng firmware hoặc gây hư hỏng vật lý không thể khắc phục cho các mạch thu bên trong mô-đun.
1
Gắn EP6001-0002 trên một bề mặt sạch, phẳng của khung máy bằng hai vít M3 xuyên qua các tai bắt tích hợp. Tối đa hóa tiếp xúc điện giữa lá tiếp địa kim loại phía sau và bề mặt máy đã nối đất.
2
Kết nối cáp mạng EtherCAT đầu vào với ổ cắm M8 “IN”. Kết nối ổ cắm M8 “OUT” hạ nguồn với các hộp EtherCAT tiếp theo trong chuỗi. Siết tất cả đai ốc ren M8 theo thông số kỹ thuật của nhà sản xuất để bảo đảm độ kín nước.
3
Cắm cáp của thiết bị nối tiếp và thiết bị vào/ra kỹ thuật số vào các giao diện cái M12 tương ứng. Siết đều lực các đầu nối M12 mã hóa A để cố định và duy trì cấp bảo vệ kín IP67.
4
Cấp nguồn hệ thống +24 V DC và nguồn phụ. Thực hiện quét phần cứng trực tuyến trong TwinCAT để phát hiện nút mới, cấu hình giao thức truyền thông cần thiết qua các thanh ghi CoE và bắt đầu truyền thông trên fieldbus.