Điểm kết nối đầu nối
Hoạt động như một giao diện chuyên dụng trong hệ thống I/O Beckhoff, đầu cuối EtherCAT Beckhoff ES2521 cung cấp các tín hiệu chuỗi xung chính xác cho các ứng dụng điều khiển chuyển động. Mô-đun hiệu suất cao này chuyển đổi các giá trị vận tốc 16 bit từ bộ điều khiển tự động hóa thành đầu ra tần số vi sai RS422 có độ chính xác cao. Có khả năng tạo tần số cơ bản từ 0 đến 500 kHz, thiết bị được thiết kế để kết nối trực tiếp với bộ điều khiển động cơ bước, bộ điều khiển servo và bộ biến tần chấp nhận lệnh điều khiển tần số/hướng hoặc chuỗi xung. Thiết bị hỗ trợ sẵn đồng hồ phân tán để vận hành chính xác, đồng bộ trên các mạng nhiều trục, đồng thời tích hợp thiết kế đấu dây dạng cắm giúp đơn giản hóa việc lắp đặt tại hiện trường và bảo trì tủ điện.
Tính năng
-
Điều khiển chuỗi xung 1 kênh: Được trang bị hai đầu ra vi sai RS422 (tín hiệu A và B) để tạo xung và hướng tốc độ cao.
-
Chế độ vận hành linh hoạt: Có thể cấu hình qua bộ điều khiển để hỗ trợ đầu ra xung/hướng, đếm xung với giới hạn tần số hoặc hoạt động theo lựa chọn tần số trực tiếp.
-
Độ phân giải tần số cao: Cung cấp dải tần cơ bản từ 0 đến 500 kHz với bước phân giải tinh 10 mHz, giúp các đường dốc tăng tốc diễn ra mượt mà.
-
Chức năng bộ điều khiển tích hợp: Hỗ trợ thực thi độc lập các đường dốc và điều khiển chính xác quãng đường di chuyển ngay trong cấu hình phần cứng.
-
Giao diện đấu dây dạng cắm: Sử dụng hệ thống đầu nối cắm ESxxxx để lắp ráp không cần dụng cụ, thay thế mô-đun nhanh chóng và kết nối đầu cuối chắc chắn.
-
Đồng hồ phân tán (DC): Đảm bảo khả năng đồng bộ dưới một microgiây với các thiết bị EtherCAT khác trên cùng phân đoạn, hỗ trợ các cấu hình chuyển động được phối hợp chặt chẽ.
-
Chẩn đoán toàn diện: Các đèn LED cung cấp trạng thái theo thời gian thực về quá trình chuyển trạng thái, hoạt động truyền thông và lỗi cụ thể của từng kênh.
Ứng dụng
- Điều khiển trực tiếp tốc độ của tầng công suất động cơ bước nhận lệnh chuỗi xung RS422.
- Kết nối với các bộ điều khiển servo được cấu hình cho chế độ định vị bằng xung và hướng.
- Điều khiển các bộ biến tần (VFD) yêu cầu tín hiệu tham chiếu tần số có độ phân giải cao.
- Precision positioning tasks in packaging machinery, pick-and-place systems, and material handling systems.
Technical Specifications
| Các tác vụ định vị chính xác trong máy móc đóng gói, hệ thống gắp và đặt và hệ thống xử lý vật liệu. |
Thông số kỹ thuật |
| Tham số |
Giá trị thông số kỹ thuật |
| Nhà sản xuất |
Beckhoff |
| Mã model |
ES2521 |
| Công nghệ kết nối |
Chuỗi xung (đầu ra tần số) với bộ dây đấu nối dạng cắm |
| Số kênh |
1 kênh (gồm 2 đầu ra vi sai: A, B) |
| Đầu vào kỹ thuật số |
2 đầu vào (+T Chốt, +Z Cổng) |
| Điện áp tín hiệu đầu vào |
24 V DC |
| Đặc tính tín hiệu đầu ra |
Mức RS422, vi sai |
| Giới hạn dòng điện đầu ra |
Tối đa 50 mA mỗi kênh (có bảo vệ chống ngắn mạch) |
| Phạm vi tần số cơ bản |
0 đến 500 kHz (Cấu hình mặc định: 50 kHz) |
| Độ phân giải đầu ra |
Tối đa 15 bit |
| Bước tần số |
10 mHz |
| Độ rộng ảnh quy trình |
Đầu ra 14 byte, đầu vào 8 byte |
| Dòng tiêu thụ E-bus |
Thông thường 280 mA (phụ thuộc tải) |
| Dòng tiêu thụ tại các tiếp điểm nguồn |
Không tiêu thụ dòng điện từ các tiếp điểm nguồn bên ngoài |
| Cách ly điện |
500 V RMS (E-bus so với điện thế trường) |
| Nhiệt độ vận hành |
0 đến +55 độ C |
| Nhiệt độ lưu trữ |
-25 đến +85 độ C |
| Độ ẩm tương đối |
95%, không ngưng tụ |
| Cấp bảo vệ |
IP20 |
| Phê duyệt sử dụng trong khu vực nguy hiểm |
ATEX: II 3 G Ex ec IIC T4 Gc, IECEx: Ex ec IIC T4 Gc |
| Khối lượng tịnh |
Khoảng 50 g |
Khối lượng vận chuyển (đã tính)
| 2,0 kg |
Kết nối và giao diện |
Điểm kết nối đầu nối |
| Phân công tín hiệu |
Mô tả |
Chân 1 |
| Đầu ra A |
Kênh đầu ra vi sai không đảo A (Xung / Tần số) |
Chân 5 |
| Đầu ra /A |
Kênh đầu ra vi sai đảo A |
Chân 2 |
| Đầu ra B |
Kênh đầu ra vi sai không đảo B (Hướng) |
Đầu ra /B |
| Kênh đầu ra vi sai đảo B |
Chân 3 |
Đầu vào +T |
| Đầu vào chốt (24 V DC) để ghi nhận vị trí phần cứng tốc độ cao |
Chân 7 |
Đầu vào +Z |
| Đầu vào cổng / điểm 0 (24 V DC) để hiệu chuẩn tham chiếu trục |
+24 V DC |
Đầu vào nguồn điều khiển cho mạch logic kỹ thuật số |
| Chân 8 |
0 V DC (GND) |
Điện thế tham chiếu cho đầu vào và các mạch truyền động bên ngoài |
Các model thay thế & Khả năng tương thích
ES2521 và EL2521 có hình ảnh quy trình, cấu hình thanh ghi và mô tả thiết bị TwinCAT giống hệt nhau. Điểm khác biệt duy nhất nằm ở kiểu đầu nối vật lý: ES2521 có khối đấu dây dạng cắm, cho phép đấu dây ngoài đầu nối và thay thế nhanh các linh kiện vật lý, trong khi EL2521 sử dụng kiểu đấu nối cắm trực tiếp tiêu chuẩn. Các nhà tích hợp hệ thống có thể hoán đổi liền mạch các mô-đun trong TwinCAT mà không cần thay đổi cấu hình, với điều kiện sử dụng bộ dây đầu nối dạng cắm.
Các sự cố trong ứng dụng & ghi chú kỹ thuật
Một yếu tố quan trọng khi bố trí là mức tiêu thụ dòng E-bus nội bộ cao của mô-đun. Tiêu thụ 280 mA điển hình từ backplane truyền thông, ES2521 cần công suất lớn. Khi xây dựng một đoạn EtherCAT chứa nhiều giao diện tiêu thụ dòng cao, tổng dòng không được vượt quá khả năng cấp nguồn tối đa của bộ ghép nối (thường giới hạn ở 2000 mA). Nếu vượt ngân sách công suất E-bus, sẽ xảy ra hiện tượng mất kết nối liên lạc gián đoạn hoặc lỗi cục bộ ở terminal. Lắp một terminal cấp nguồn chuyên dụng (chẳng hạn EL9400 hoặc EL9410) ngay phía trước mô-đun để khắc phục các vấn đề về tải backplane.
Mẹo chạy thử & đấu dây
Để bảo đảm tính toàn vẹn tín hiệu đến ngưỡng chuyển mạch tối đa 500 kHz, luôn sử dụng cáp xoắn đôi có vỏ bọc cho các đường vi sai A/A và B/B. Để đạt khả năng tương thích điện từ tối ưu, nối đất vỏ bọc cáp càng gần điểm đi vào terminal bên trong tủ càng tốt bằng các kẹp nối đất chức năng. Việc chạy dây không có vỏ bọc hoặc chạy các đường tín hiệu song song với đầu ra nguồn động cơ sẽ gây nhiễu điện, dẫn đến sai lệch vị trí hoặc trượt dồn số xung trong các chu kỳ vận hành kéo dài.
Hướng dẫn lắp đặt
CẢNH BÁO QUAN TRỌNG
Cô lập mọi nguồn điện cấp cho cụm thanh DIN và các thiết bị hiện trường trước khi bắt đầu lắp đặt hoặc tháo terminal. Làm việc khi đang có điện áp có thể gây đoản mạch, phá hủy các bo mạch logic chính xác trên E-bus và làm hỏng vĩnh viễn các đầu vào điều khiển động cơ được kết nối.
1
Kiểm tra để bảo đảm đoạn terminal đã chọn cung cấp đủ công suất cho E-bus, có tính đến định mức cơ bản 280 mA của mô-đun.
2
Gài chắc vỏ terminal vào thanh DIN 35 mm (EN 60715), bảo đảm các tiếp điểm trượt E-bus bên hông tiếp xúc phẳng với thiết bị liền kề.
3
Đấu dây sẵn khối đấu dây cắm được bằng dây dẫn có tiết diện phù hợp (0.08 đến 2.5 mm2) trước khi gắn chặt phích cắm đầu nối vào ổ cắm của mô-đun.
4
Cấp nguồn cho backplane và kích hoạt TwinCAT để quét terminal mới, đồng thời áp dụng các tham số điều khiển trục cần thiết thông qua cây cấu hình.