EL3121 BECKHOFF Thiết bị đầu cuối EtherCAT đầu vào analog 1 kênh 4-20mA

Tổng quan sản phẩm

 EL3121 (EL 3121) là đầu nối đầu vào analog 1 kênh độ chính xác cao, được thiết kế để thu nhận tín hiệu 4 đến 20 mA thông qua kiến trúc đầu vào vi sai. Với độ phân giải 16 bit nổi bật và hỗ trợ Distributed Clocks (DC), đầu nối EtherCAT này cung cấp khả năng lấy mẫu dữ liệu đồng bộ, tốc độ cao với thời gian chuyển đổi khoảng 40 micro giây. Trong các ngành công nghiệp đòi hỏi cao như định lượng hóa chất chính xác, chế biến dầu khí và phản hồi chuyển động tốc độ cao,  EL3121 là thành phần quan trọng để giám sát các biến số của quy trình. Công nghệ vi sai và khả năng cách ly điện 500 V đảm bảo khả năng loại bỏ chế độ chung và độ toàn vẹn tín hiệu vượt trội, bảo vệ mạch điều khiển nhạy cảm khỏi nhiễu điện thường gặp trong các đường truyền cảm biến dài trong môi trường nhà máy.

Cấu hình kỹ thuật

 EL3121 được thiết kế để xử lý tín hiệu nhanh và chẩn đoán nâng cao. Thiết kế đầu vào vi sai cho phép đo các tín hiệu dòng điện với điện áp chế độ chung lên đến 10 V, trong khi điện trở nội được duy trì ở mức thấp, thường là 85 Ohms (cộng với điện áp diode). Phần cứng có tần số giới hạn của bộ lọc đầu vào là 5 kHz, có thể được tinh chỉnh thêm thông qua các bộ lọc số FIR (Đáp ứng xung hữu hạn) hoặc IIR (Đáp ứng xung vô hạn) có thể kích hoạt. Thiết bị hỗ trợ cả ảnh tiến trình tiêu chuẩn và ảnh tiến trình nhỏ gọn, đồng thời tích hợp chức năng giám sát giá trị giới hạn để kích hoạt cảnh báo trong chu kỳ EtherCAT. Mô-đun hoàn toàn tương thích với E-bus EtherCAT 100 Mbit/s và được đặt trong vỏ đầu nối polycarbonate nhỏ gọn 12 mm, không yêu cầu cấu hình địa chỉ phần cứng thủ công.

Thông số kỹ thuật

Câu hỏi thường gặp về kỹ thuật

Tính năng "Distributed Clocks" mang lại lợi ích gì cho EL3121?

Distributed Clocks cho phép  EL3121 lấy mẫu tín hiệu tương tự tại một thời điểm chính xác, được đồng bộ trên toàn bộ mạng EtherCAT. Điều này rất quan trọng đối với các ứng dụng yêu cầu dữ liệu có dấu thời gian hoặc sự phối hợp chính xác giữa nhiều kênh đầu vào và các trục chuyển động.

EL3121 có xử lý được các xung đột biến của tín hiệu từ hiện trường không?

Có, mô-đun được thiết kế với khả năng chịu điện áp xung lên đến 35 V. Ngoài ra, khả năng chuyển đổi tốc độ cao và chức năng giám sát giá trị giới hạn bên trong cho phép bộ điều khiển phản ứng gần như tức thời với các điều kiện quá dòng hoặc điện áp xung được báo cáo trong dữ liệu quy trình.

Đầu vào vi sai có ưu điểm gì so với đầu vào một đầu đối với tín hiệu 4-20 mA?

Đầu vào vi sai của  EL3121 đo sụt áp trên một điện trở shunt bên trong giữa hai dây tín hiệu, thay vì so với một điểm nối đất chung. Điều này loại bỏ hiệu quả nhiễu chế độ chung và chênh lệch điện thế đất, vốn có thể làm sai lệch phép đo dòng điện trên các đoạn cáp dài.

Hướng dẫn Kỹ thuật & Lắp đặt

Đấu dây và chống nhiễu cho độ chính xác 16 bit:

Để duy trì tính toàn vẹn của dữ liệu 16 bit, hãy sử dụng cáp xoắn đôi có chống nhiễu (STP). Lớp chống nhiễu phải được nối với đất chức năng (FE) tại vị trí cáp đi vào tủ điện bằng đầu nối trở kháng thấp. Đối với  EL3121, các dây tín hiệu dương và âm phải được nối với các đầu nối đầu vào vi sai. Đảm bảo chiều dài tuốt vỏ là 8–9 mm để tiếp điểm lò xo được cố định chắc chắn.

Cấu hình bộ lọc số:

Đối với các ứng dụng tần số cao, hãy sử dụng bộ lọc 5 kHz mặc định. Tuy nhiên, nếu tín hiệu của bạn dễ bị nhiễu điện tần số thấp, hãy kích hoạt bộ lọc FIR hoặc IIR thông qua cài đặt CoE (CanOverEtherCAT) trong TwinCAT. Bộ lọc FIR đặc biệt hiệu quả trong việc khử nhiễu nguồn điện 50/60 Hz, mặc dù có thể làm tăng nhẹ thời gian đáp ứng hiệu dụng so với thời gian chuyển đổi thô 40 micro giây.

Tuân thủ ATEX trong các khu vực nguy hiểm:

 EL3121 được chứng nhận cho các khu vực nguy hiểm Zone 2. Đối với các hệ thống lắp đặt như vậy, hãy đảm bảo thiết bị đầu cuối được lắp trong vỏ bảo vệ đạt ít nhất IP54. Không ngắt kết nối thiết bị đầu cuối hoặc dây dẫn hiện trường khi E-bus đang được cấp nguồn, vì hồ quang điện có thể gây nguy cơ bắt cháy trong môi trường dễ nổ. Thường xuyên kiểm tra rãnh đôi và mối nối then giữa các mô-đun đặt cạnh nhau để đảm bảo liên kết cơ khí chịu rung.