Tích hợp trực tiếp các tín hiệu hiện trường ở cấp vật lý và phi tập trung được thực hiện thông qua Beckhoff ER2338-1001 EtherCAT Box, được trang bị tám kênh kỹ thuật số hai chiều, có thể cấu hình tùy ý, nằm trong vỏ IP67 chắc chắn, chống ẩm. Mô-đun này kết nối trực tiếp với các cảm biến và cơ cấu chấp hành ở cấp máy, loại bỏ nhu cầu sử dụng tủ điều khiển bảo vệ và giảm khối lượng dây dẫn hiện trường.
Tính năng chính
-
I/O có thể cấu hình tùy ý: Mỗi trong 8 kênh có thể được cấu hình độc lập thành đầu vào kỹ thuật số hoặc đầu ra kỹ thuật số thông qua phần mềm điều khiển TwinCAT.
-
Chuyển mạch tốc độ cao: Có thời gian chuyển mạch nhanh, với thời gian bật điển hình 50 micro giây và thời gian tắt 100 micro giây.
-
Kết nối M8 chắc chắn: Được trang bị các đầu nối M8 dạng vặn ren, có vỏ bọc chắc chắn cho cả truyền thông EtherCAT và các kênh I/O vật lý.
-
Bảo vệ toàn diện: Tích hợp bảo vệ chống ngắn mạch cho nguồn cấp cảm biến và các đầu ra, cùng cấp bảo vệ chống xâm nhập IP65/66/67.
-
Cách ly điện: Cung cấp khả năng cách ly điện 500 V để bảo vệ thiết bị điện tử điều khiển phía đầu vào nhạy cảm khỏi nhiễu điện phía hiện trường.
Ứng dụng công nghiệp
-
Dây chuyền lắp ráp ô tô: Lắp đặt trực tiếp trên cánh tay robot và hệ thống băng tải, nơi không gian hạn chế và thường xuyên tiếp xúc với chất lỏng.
-
Máy móc đóng gói: Phân loại, đếm tốc độ cao và điều khiển van khí nén mà không cần tủ đầu cuối cục bộ.
-
Hệ thống xử lý vật liệu: Mạng cảm biến phân tán dọc theo các dây chuyền băng tải dài, sử dụng cấu trúc EtherCAT nối chuỗi.
-
Chế biến thực phẩm và đồ uống: Triển khai trong khu vực ẩm ướt, yêu cầu các mô-đun fieldbus IP67 tương thích với việc rửa bằng vòi.
Thông số kỹ thuật
| Tham số |
Giá trị / Thông số kỹ thuật |
| Nhà sản xuất |
Beckhoff Automation |
| Mẫu / Mã sản phẩm |
ER2338-1001 |
| Giao thức |
EtherCAT |
| Giao diện bus |
2 x ổ cắm M8, có vỏ bọc, loại vặn ren |
| Số lượng kênh |
8 đầu vào hoặc đầu ra kỹ thuật số (có thể cấu hình tùy ý) |
| Kết nối đầu vào/đầu ra |
M8 x 1, 3 chân, mã hóa A |
| Thời gian lọc đầu vào |
3,0 ms |
| "0" Điện áp tín hiệu |
-3 đến +5 V |
| "1" Điện áp tín hiệu |
11 đến 30 V (dòng điện đầu vào 6 mA, EN 61131-2, loại 3) |
| Nguồn cấp cảm biến |
Lấy từ điện áp cấp tải, tối đa 0,5 A tổng, có khả năng chống ngắn mạch |
| Các loại tải được hỗ trợ |
Tải thuần trở, tải cảm, tải đèn |
| Điện áp tải định mức |
24 V DC (-15% / +20%) |
| Dòng điện đầu ra tối đa |
0,5 A mỗi kênh |
| Dòng điện tiêu thụ từ US |
120 mA |
| Kết nối nguồn điện |
Đầu vào: 1 x M8 đực, 4 chân; Đầu ra: 1 x M8 cái, 4 chân |
| Cách ly điện |
500 V |
| Nhiệt độ vận hành |
-25 đến +60 °C |
| Nhiệt độ bảo quản |
-40 đến +85 °C |
| Cấp bảo vệ |
IP65/66/67 (phù hợp với EN 60529) |
| Chứng nhận |
CE, UL |
| Nước xuất xứ |
Đức |
| Trọng lượng vận chuyển (đã tính toán) |
2.0 kg |
| Kích thước bao bì (Đã tính toán) |
150 x 50 x 40 mm |
Các kết nối và giao diện
| Loại đầu nối |
Số chân |
Gán chức năng |
| Ổ cắm I/O M8 (3 chân) |
Chân 1 |
+24 V DC Nguồn cấp cảm biến (US) |
| Chân 3 |
GND (US) |
| Chân 4 |
Tín hiệu đầu vào/đầu ra (Có thể cấu hình) |
| Nguồn cấp M8 (4 chân) |
Chân 1 |
+24 V DC Điện áp điều khiển (US) |
| Chân 2 |
+24 V DC Điện áp ngoại vi (UP) |
| Chân 3 |
GND (US) |
| Chân 4 |
GND (UP) |
Thông tin thực nghiệm từ kỹ thuật
Các mẫu thay thế & khả năng tương thích
ER2338-1001 có vỏ nhựa được thiết kế cho môi trường công nghiệp tiêu chuẩn. Đối với các ứng dụng yêu cầu độ bền cơ học cực cao hoặc khả năng chống dung môi hóa chất mạnh, EP2338-1001 (vỏ đúc áp lực bằng kẽm) là sản phẩm tương đương trực tiếp về chức năng. Cả hai mô-đun đều sử dụng các tệp mô tả thiết bị XML (ESI) giống hệt nhau trong TwinCAT, cho phép thay thế trực tiếp mà không cần sửa đổi phần mềm.
Các vấn đề tiềm ẩn khi ứng dụng & Ghi chú kỹ thuật
Khi sử dụng các kênh làm đầu ra, hãy đảm bảo tổng dòng điện của tất cả cơ cấu chấp hành được kết nối không vượt quá giới hạn tản nhiệt của mô-đun. Mặc dù từng kênh có thể đóng ngắt tới 0.5 A, việc vận hành đồng thời tất cả đầu ra với chu kỳ tải cao ở mức tải tối đa trong môi trường có nhiệt độ cao (trên 50 degC) có thể kích hoạt chế độ ngắt nhiệt bên trong. Luôn tính tổng tải trên các đường nguồn US và UP.
Mẹo chạy thử & đi dây
Để đảm bảo khả năng bảo vệ IP67, các cổng M8 không sử dụng phải được bịt kín bằng nắp bảo vệ cấp công nghiệp. Khi đi dây truyền thông EtherCAT, chỉ sử dụng cáp M8 xoắn đôi, có hai lớp chống nhiễu. Có thể tránh vòng lặp tiếp địa bằng cách nối trực tiếp các tai lắp bằng kim loại của mô-đun với mặt phẳng tiếp địa máy sạch, có trở kháng thấp, thay vì chỉ dựa vào lớp chống nhiễu của cáp.
Hướng dẫn lắp đặt
CẢNH BÁO QUAN TRỌNG: Ngắt nguồn tất cả các nguồn điện của hệ thống (cả nguồn điều khiển/cảm biến US và nguồn cơ cấu chấp hành UP) trước khi bắt đầu lắp đặt, đi cáp hoặc thay thế mô-đun. Việc cắm nóng các đầu nối I/O hoặc nguồn M8 có thể gây hồ quang điện nhất thời, dẫn đến hư hỏng vĩnh viễn ASIC thu phát EtherCAT bên trong.
1
Lắp mô-đun trên bề mặt phẳng, chống rung bằng hai vít M3. Đảm bảo bề mặt lắp sạch và không có sơn để tạo kết nối tiếp địa chắc chắn qua các tai lắp.
2
Kết nối cáp mạng EtherCAT đầu vào với ổ cắm M8 bên trái (IN) và cáp đi xuống với ổ cắm M8 bên phải (OUT). Siết vòng khóa M8 với mô-men xoắn 0.4 Nm.
3
Kết nối đầu nối cấp nguồn M8, đảm bảo tách biệt đúng cách các mạch nguồn US (hệ thống/cảm biến) và UP (cơ cấu chấp hành/tải) để duy trì cách ly điện.
4
Quét mạng EtherCAT trong TwinCAT System Manager để tự động phát hiện mô-đun, sau đó cấu hình chế độ hoạt động của từng kênh (Đầu vào hoặc Đầu ra) trong phần cài đặt dữ liệu quy trình.