Mô tả
Được thiết kế để tích hợp trực tiếp tại hiện trường mà không cần tủ điện, Beckhoff ER5101-1002 cung cấp giao diện bộ mã hóa gia tăng 1 kênh hiệu suất cao trong kiến trúc EtherCAT Box bền chắc, độc lập với bus trường. Mô-đun chắc chắn này cho phép đọc trực tiếp các tín hiệu vi sai RS422, đầu vào đơn cực TTL hoặc bộ tạo chuỗi xung, hỗ trợ định vị và theo dõi tốc độ chính xác theo thời gian thực. Được bọc trong vỏ đúc áp lực bằng kẽm chắc chắn, thiết bị cung cấp khả năng bảo vệ hoàn toàn theo chuẩn IP67, phù hợp với các môi trường công nghiệp khắc nghiệt có độ ẩm cao, nước và bụi xâm nhập.
Tính năng
-
Giao diện bộ mã hóa đa năng: Hỗ trợ tín hiệu vi sai RS422 tiêu chuẩn (A, A_inv, B, B_inv, C, C_inv) và tín hiệu TTL đơn cực.
-
Xử lý tốc độ cao: Tối đa 4 triệu lần tăng mỗi giây (tần số giới hạn 4 MHz) nhờ phương pháp giải mã vuông góc 4 lần tích hợp.
-
Độ sâu bộ đếm linh hoạt: Bộ đếm nhị phân 16 bit hoặc 32 bit có thể cấu hình, với khả năng chốt xung zero.
-
Đồng hồ phân tán: Gắn dấu thời gian với độ đồng bộ cao nhờ hỗ trợ EtherCAT Distributed Clocks (DC) tích hợp.
-
Tích hợp nguồn cấp cảm biến: Nguồn cấp cảm biến 24 V DC tích hợp, định mức lên đến 500 mA và được bảo vệ chống đoản mạch.
-
Bảo vệ trong môi trường khắc nghiệt: Vỏ đúc áp lực bằng kẽm đáp ứng các thông số kỹ thuật IP65, IP66 và IP67.
Ứng dụng
-
Theo dõi chuyển động phân tán: Định vị chính xác trên các trục máy chuyển động mà không cần đi dây về tủ điều khiển.
-
Dây chuyền băng tải và phân loại: Phản hồi trực tiếp tốc độ trục động cơ hoặc băng tải bằng bộ mã hóa gia tăng dạng quay.
-
Khu vực rửa trôi & gia công ướt: Có thể triển khai trên máy móc chế biến thực phẩm, đóng gói và sản xuất hóa chất.
-
Xử lý vật liệu ngoài trời: Vận hành đáng tin cậy trong hệ thống điều khiển cần cẩu, hệ thống định hướng tua-bin gió và các tài sản hạ tầng tiện ích.
Thông số kỹ thuật
| Thông số kỹ thuật |
Giá trị / Định mức |
| Nhà sản xuất |
Beckhoff Automation |
| Mã sản phẩm |
ER5101-1002 |
| Giao diện tín hiệu |
Bộ mã hóa gia tăng 1 kênh (A, B, C / RS422, TTL) |
| Tần số đầu vào tối đa |
4.000.000 lần tăng/giây (với phương pháp giải mã 4 lần) |
| Điện áp hệ thống danh định |
24 V DC (-15% / +20%) |
| Nguồn cấp bộ mã hóa / cảm biến |
24 V DC, tối đa 500 mA (VCC) |
| Bộ đếm bên trong |
Nhị phân 16 bit hoặc 32 bit |
| Tốc độ truyền |
100 MBaud (EtherCAT) |
| Giao diện kết nối bus |
2 x ổ cắm M8, có chống nhiễu, loại bắt vít |
| Giao diện cấp nguồn |
Nguồn vào: 1 x M8 đực (4 chân); Nguồn ra: 1 x M8 cái (4 chân) |
| Mức tiêu thụ dòng điện (US) |
Điển hình 130 mA + tải cảm biến |
| Cách ly điện |
500 V |
| Mức bảo vệ vỏ |
IP65 / IP66 / IP67 (phù hợp với EN 60529) |
| Nhiệt độ vận hành |
0 đến +55 °C |
| Nhiệt độ bảo quản |
-25 đến +85 °C |
| Phê duyệt & ký hiệu |
CE, UL |
| Nước xuất xứ |
Đức |
| Trọng lượng vận chuyển (đã tính) |
0,45 kg |
| Kích thước bao bì (đã tính) |
150 mm x 50 mm x 45 mm |
Kết nối và giao diện
| Kết nối / Chân M8 |
Ký hiệu tín hiệu |
Chức năng |
| Chân 1 cấp nguồn |
US (+24 V DC) |
Nguồn điện áp điều khiển cho thiết bị điện tử bên trong và nguồn cảm biến |
| Chân 2 cấp nguồn |
UP (+24 V DC) |
Nguồn điện áp tải cho các cơ cấu chấp hành/đầu ra ngoại vi phía sau |
| Chân 3 cấp nguồn |
GNDS |
Điểm tham chiếu nối đất cho điện áp điều khiển (US) |
| Chân 4 cấp nguồn |
GNDP |
Điểm tham chiếu nối đất cho điện áp tải (UP) |
Nhận định kỹ thuật thực nghiệm
Mẫu thay thế & khả năng tương thích
ER5101-1002 tương đương về chức năng với mô-đun EP5101-0002 vỏ nhựa. Trong các ứng dụng rung động mạnh hoặc môi trường có chứa dung dịch làm mát máy có tính ăn mòn, rất nên chuyển từ dòng EP sang ER5101-1002 đúc khuôn kẽm để tăng độ bền cơ học. Luôn kiểm tra cấu hình TwinCAT EtherCAT System Manager đã nhập đúng mô tả thiết bị XML (ESI) tương ứng chính xác với phiên bản phần cứng ghi trên nhãn mô-đun, nhằm tránh không khớp cấu hình và lỗi khởi tạo.
Các vấn đề ứng dụng & lưu ý kỹ thuật
Khi triển khai encoder dòng điện cao, hãy theo dõi tổng dòng tiêu thụ của nguồn cảm biến trên đường 24 V DC (VCC). ER5101-1002 cung cấp tối đa 500 mA. Nếu tích hợp encoder quang có nhu cầu dòng điện cao hoặc bộ sưởi, nên sử dụng nguồn cấp ngoài để tránh quá tải bộ điều chỉnh bên trong mô-đun. Ngoài ra, khi nối tiếp nguồn qua nhiều EtherCAT Box, hãy đảm bảo tổng dòng điện đi qua các đầu nối nguồn M8 không vượt quá giới hạn tuyệt đối 4 A cho mỗi mạch.
Mẹo chạy thử & đấu dây
Để giảm nhiễu điện và bảo đảm đếm xung tin cậy lên đến 4 MHz, hãy sử dụng cáp xoắn đôi được chống nhiễu hoàn toàn cho các đường encoder. Đảm bảo lớp chống nhiễu của cáp được nối chắc chắn với vỏ đầu nối M12. Đối với encoder TTL một đầu, hãy cấu hình các đầu vào kênh âm không sử dụng (A inv, B inv và C inv) qua TwinCAT CoE (thanh ghi CoE 0x8000) để điều chỉnh các mức ngưỡng bên trong và ngăn phát sinh xung giả do đầu vào bị thả nổi.
Hướng dẫn lắp đặt
CẢNH BÁO QUAN TRỌNG: Ngắt toàn bộ nguồn của hệ thống (US và UP) trước khi kết nối hoặc ngắt kết nối bất kỳ giao diện M8 hoặc M12 nào. Việc cắm nóng các đầu nối công nghiệp này có nguy cơ gây hồ quang điện, oxy hóa chân tiếp xúc và phá hủy vĩnh viễn ASIC truyền thông EtherCAT bên trong.
1
Gắn Box ER5101-1002 lên bề mặt phẳng có giảm rung bằng hai vít M3 xuyên qua các lỗ lắp tích hợp ở phía trên và phía dưới. Siết phần cứng lắp đặt với mô-men 0,8 Nm.
2
Thiết lập các kết nối EtherCAT bằng cáp M8 có chống nhiễu. Siết vòng ren bằng tay để bảo đảm độ kín môi trường IP67.
3
Đấu encoder vào giao diện cổng cảm biến bằng cáp công nghiệp M12, đảm bảo lớp chống nhiễu của cáp được nối gọn và chắc vào thân đầu nối.
4
Cấp nguồn hệ thống 24 V DC (US) và chạy quét chẩn đoán qua Beckhoff TwinCAT System Manager để bắt đầu cấu hình tham số thiết bị.