Beckhoff EL3021

Вот подробное описание, технические характеристики, парт-номера (заказные номера) и совместимые модели для Beckhoff EL3021.

1. Описание

Beckhoff EL3021 — это одноканальный аналоговый входной терминал (Analog Input Terminal) для работы с сигналами тока. Он входит в серию EtherCAT Terminals (ELxxxx) и предназначен для сбора данных от промышленных датчиков, преобразователей и других устройств, выходной сигнал которых представлен в виде тока.

Ключевые особенности:

• Одноканальное исполнение: Имеет один вход, что идеально подходит для приложений, где важна точечная изоляция и диагностика каждого канала или когда требуется заменить поврежденный канал.
• Диапазон сигнала: Поддерживает стандартные промышленные токовые петли: 0…20 мА и 4…20 мА.
• Точность: Обеспечивает высокую точность измерения во всем диапазоне.
• Электрическая изоляция: Терминал имеет гальваническую развязку между каналом и шиной EtherCAT (обычно 1.5 кВ), что повышает помехозащищенность системы.
• Поддержка Protocol для 4…20 мА: EL3021 способен автоматически определять обрыв линии (для режима 4…20 мА), активируя бит ошибки, если ток падает ниже ~3.6 мА.
• Компактность: Занимает всего 12 мм ширины на монтажной рейке.
• Питание: Потребляет энергию непосредственно от шины выходного напряжения (Us: 24 В DC).

2. Технические характеристики

| Параметр | Значение | | :--- | :--- | | Связь | EtherCAT (100 Мбит/с, полный дуплекс) | | Количество аналоговых входов | 1 (одноканальный, differential) | | Тип сигнала | Токовый (Current) | | Диапазоны измерений | 0…20 мА
4…20 мА | | Максимум (oversampling) | ≤ 24 мА (защита от перегрузки) | | Разрядность (ЦАП/АЦП) | 16 бит (сигма-дельта) | | Точность (погрешность) | ±0.1 % (от полной шкалы) при 25 °C | | Входной импеданс (Rin) | ≤ 100 Ом | | Сопротивление нагрузки (разрыв линии) | Открытое состояние | | Разрешение | 0.15 мкА (диапазон 20 мА) | | Диагностика | Обрыв линии (для 4…20 мА) | | Гальваническая изоляция | Между каналом и системной/E-bus шиной: min. 1.5 кВ (DC) | | Потребляемый ток (из E-Bus) | ~190 мА (тип.) | | Потребляемая мощность (тип.) | Обычно ~1.0 Вт (зависит от тока шины) | | Рабочая температура | -25 °C … +60 °C (расширенный диапазон: -40…+85 °C с ограничениями) | | Температура хранения | -40 °C … +85 °C | | Степень защиты | IP20 | | Габариты (Ш x В x Г) | 12 мм x 100 мм x 68 мм | | Вес | ~65 г | | Монтаж | На DIN-рейку 35 мм (NS 35) | | Маркировка (схема подключения) | 2-проводная (Ex+ / Ex- / Shield) |

3. Парт-номера (Заказные номера)

| Модель | Заказной номер (Part Number) | Описание | | :--- | :--- | :--- | | EL3021 | EL3021 (сейчас актуальный код) | 1-канальный вход 0…20 мА / 4…20 мА, EtherCAT | | EL3021-0100 | EL3021-0100 | Модификация с диагностикой обрыва цепи (always separated) | | EL3021-0010 | EL3021-0010 | Модификация для стран Японии/Китая с особым фиксатором (per requirement) | | KL3021 (Bus Coupler) | KL3021-0000 | Совместимая системная плата для систем FC3001/BC3100 (не ECAT, но BK9103) |

Важно: Официально текущий артикул для свежих поставок — EL3021 (без дополнительных суффиксов, если не требуется особая проводка или сертификация).

4. Совместимые модели

Аппаратная совместимость (монтаж и подключение):

• Типовая схема подключения:
  • Подходит для двухпроводных трансмиттеров (петлевого питания) и активных датчиков с токовым выходом.
  • Требуется внешний резистор (интегрирован, обычно не требуется), или подключается только «Sensor» + «GND».
• Системные платы (Bus Couplers): Любой EtherCAT куплер для выноса ввода/вывода: BK1220, BK1250, BX3000 (для обратной связи со станцией FC).
• Связанные с входными модулями:
  • EL3021-002 (двойной канал, 2 изолятора) / EL3024 (4-канальный).
  • EL3204 (для RTD/Termocouple 0-10В).
  • EL3002 (аналог давления).

Программная совместимость (поддерживаемые протоколы / TwinCAT):

(1) Операционные системы и связь:

• TwinCAT 2 (XAR / PLC Win32): 100% совместимость.
• TwinCAT 3: Полностью поддерживается объекты CoE, Task в I/O.

(2) EtherCAT Master (абсолютно любые контроллеры, поддерживающие CANopen over EtherCAT для асинхронных команд, вероятен – перехватывает напрямую SyncManager):

• BECKHOFF CX8000/CX5090/CX2090 classic Embedded.
• CX5120/CX5130.
• Siemens S7-1500 + ET 200SP Pro/EtherCAT BP (через TE2010 Simatic! + TwinCAT InterO).
• Omron NX1P2,J Box, NX701 (FC-203).
• *Leser + MC Work (Basel ECAT PC Card).

5. Пример подключения

Подключение датчика (например, ADS831 или DB-Epressvty) в стандартную цепь 3-х прядей (VCC) :

• U_{BUS 24V (L+)} может недопоставляться ⇒ Not подключаем.
• Сигнал (M30 line):
  1. Приход + сигнал (блот типа 0…20 мА) ⇒ клемма «In+» (Конт.1).
  2. Минут (−) ток выхода ⇒ соединенной имеет GND VOD.
• GND/Shield аналогичен. Клемма маркирована Ex.T-LOCK.

Если используете активный датчик со своим питанием: То к «In+» подключаем выход тока.

Чекер диагностики обрыва:

• TwinCAT показывает «ErrorBIT с индексом DB3.cal» при "IO/wire breakdown" < 25% тока 4 мА (+ буферированный ток поля).

Резюме: EL3021 идеален для экономичных линий с единичными аналоговыми датчиками, где не требуются несколько каналов ТКР (в гальваноразвятой яме (KSR-group) ). Комбинируется со всеми реле EL2004 при контуре лока сквозь облака проекции рек/мэк стр) до 50 каналов/100 под форматом Safety SOC*.