Verwandte Anleitungen für Beckhoff ELX3351
Inhaltszusammenfassung für Beckhoff ELX3351
- Seite 1 Betriebsanleitung | DE ELX3351 Einkanalige Analog-Eingangsklemme für Widerstandsbrücke (DMS), Ex i 22.09.2021 | Version: 1.5.0...
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Seite 3: Inhaltsverzeichnis
5 Parametrierung und Programmierung.................... 55 Grundlagen der Messfunktionen ..................... 55 5.1.1 Allgemeine Hinweise ....................... 55 5.1.2 Signalflussplan......................... 57 5.1.3 Software-Filter ......................... 57 5.1.4 Dynamisches Filter ...................... 59 5.1.5 Gewichtsberechnung ....................... 60 Anwendungshinweise ........................ 60 5.2.1 Drahtbrucherkennung ...................... 60 5.2.2 InputFreeze........................ 60 ELX3351 Version: 1.5.0... - Seite 4 Übersicht der Kommandos .................... 66 Prozessdaten........................... 66 5.4.1 Prozessdatenauswahl...................... 67 5.4.2 Default-Prozessabbild...................... 68 5.4.3 Varianten Predefined PDO .................... 69 5.4.4 Sync Manager........................ 70 ELX3351 - Objektbeschreibung und Parametrierung .............. 71 5.5.1 Restore-Object......................... 71 5.5.2 Konfigurationsdaten...................... 72 5.5.3 Kommando-Objekt...................... 73 5.5.4 Eingangsdaten......................... 73 5.5.5 Ausgangsdaten........................
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Seite 5: Vorwort
, XFC , XTS und XPlanar sind eingetragene und lizenzierte Marken der Beckhoff Automation GmbH. Die Verwendung anderer in dieser Dokumentation enthaltenen Marken oder Kennzeichen durch Dritte kann zu einer Verletzung von Rechten der Inhaber der entsprechenden Bezeichnungen führen. Patente Die EtherCAT-Technologie ist patentrechtlich geschützt, insbesondere durch folgende Anmeldungen und... -
Seite 6: Sicherheitshinweise
Die gesamten Komponenten werden je nach Anwendungsbestimmungen in bestimmten Hard- und Software- Konfigurationen ausgeliefert. Änderungen der Hard- oder Software-Konfiguration, die über die dokumentierten Möglichkeiten hinausgehen, sind unzulässig und bewirken den Haftungsausschluss der Beckhoff Automation GmbH & Co. KG. Qualifikation des Personals Diese Beschreibung wendet sich ausschließlich an ausgebildetes Fachpersonal der Steuerungs-, Automatisierungs- und Antriebstechnik, das mit den geltenden Normen vertraut ist. -
Seite 7: Ausgabestände Der Dokumentation
• Kapitel Anordnung von ELX-Klemmen im Busklemmenblock aktualisiert 1.0.1 • Layout aktualisiert • Technische Daten aktualisiert • Kapitel Montage und Verdrahtung aktualisiert • Technische Daten aktualisiert • Kapitel Montage und Verdrahtung aktualisiert • Erste vorläufige Version (nur zur internen Verwendung) ELX3351 Version: 1.5.0... -
Seite 8: Kennzeichnung Von Elx-Klemmen
Dokumentation angegeben. Jeder Revision zugehörig und gleichbedeutend ist üblicherweise eine Beschreibung (ESI, EtherCAT Slave Information) in Form einer XML-Datei, die zum Download auf der Beckhoff Webseite bereitsteht. Die Revision wird außen auf den Klemmen aufgebracht, siehe Abb. ELX1052 mit Date-Code 3218FMFM, BTN 10000100 und Ex-Kennzeichnung. -
Seite 9: Abb. 1 Elx2008-0000 Mit Date Code 2519Hmhm, Btn 0001F6Hd Und Ex-Kennzeichnung
Vorwort Beckhoff Tracebillity Number (BTN) Darüber hinaus verfügt jede ELX-Klemme über eine eindeutige Beckhoff Tracebillity Number (BTN). Ex-Kennzeichnung Links oben auf der Klemme finden Sie die Ex-Kennzeichnung: II 3 (1) G Ex ec [ia Ga] IIC T4 Gc II (1) D [Ex ia Da] IIIC I (M1) [Ex ia Ma] I IECEx BVS 18.0005X... -
Seite 10: Abb. 2 Elx9560-0000 Mit Date Code 12150000, Btn 0000B000 Und Ex-Kennzeichnung
Vorwort Abb. 2: ELX9560-0000 mit Date Code 12150000, BTN 0000b000 und Ex-Kennzeichnung Version: 1.5.0 ELX3351... -
Seite 11: Abb. 3 Elx9012 Mit Date Code 12174444, Btn 0000B0Si Und Ex-Kennzeichnung
Vorwort Abb. 3: ELX9012 mit Date Code 12174444, BTN 0000b0si und Ex-Kennzeichnung ELX3351 Version: 1.5.0... -
Seite 12: Produktübersicht
Produktübersicht Produktübersicht Einführung Abb. 4: ELX3351 - Einkanalige Analog-Eingangsklemme für Widerstandsbrücke (DMS), Ex i Die Analog-Eingangsklemme ELX3351 erlaubt den direkten Anschluss einer Widerstandsbrücke oder Wägezelle aus explosionsgefährdeten Bereichen der Zone 0/20 und 1/21. Der Anschluss der Klemme kann in 4- oder 6-Leitertechnik erfolgen. Das Verhältnis der Brückenspannung U zur Versorgungsspannung U wird mit einer Auflösung von 24 Bit erfasst und die Kraftbelastung als Prozesswert berechnet. -
Seite 13: Technische Daten
Produktübersicht Technische Daten Technische Daten ELX3351-0000 Sensorarten Widerstandsbrücke, Dehnungsmessstreifen (DMS) Anzahl Eingänge 1, für 1 Brückenschaltung in Vollbrückentechnik Anschlusstechnik 4-Leiter, 6-Leiter Brücken-Versorgung Ausnahmslos über die Anschlüsse +Uv und -Uv Brücken-Eingangswiderstand 300 Ω ... 5 kΩ (ab HW03) Messbereich U max. ±18 ... ±22 mV, sensorabhängig (siehe Brückenversorgungsspannung im Falle der Belastung [} 28]) (ab... - Seite 14 Produktübersicht Technische Daten zum Explosionsschutz ELX3351-0000 Ex-Kennzeichnung ATEX II 3 (1) G Ex ec [ia Ga] IIC T4 Gc II (1) D [Ex ia Da] IIIC I (M1) [Ex ia Ma] I IECEx Ex ec [ia Ga] IIC T4 Gc [Ex ia Da] IIIC...
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Seite 15: Bestimmungsgemäße Verwendung
Bei den ELX-Klemmen handelt es sich um offene, elektrische Betriebsmittel für den Einbau in abschließbare Schaltschränke, Gehäuse oder Betriebsräume. Stellen Sie sicher, dass der Zugang zu den Geräten nur autorisiertem Fachpersonal möglich ist. VORSICHT Rückverfolgbarkeit sicherstellen! Der Besteller hat die Rückverfolgbarkeit der Geräte über die Beckhoff Tracebility Number (BTN) sicherzu- stellen. ELX3351 Version: 1.5.0... -
Seite 16: Montage Und Verdrahtung
70°C oder an den Aderverzweigungsstellen höher als 80°C ist, so müssen Kabel aus- gewählt werden, deren Temperaturdaten den tatsächlich gemessenen Temperaturwerten entsprechen! • Beachten Sie für Beckhoff ELX-Klemmen den zulässigen Umgebungstemperaturbereich von -25 bis +60°C! • Es müssen Maßnahmen zum Schutz gegen Überschreitung der Nennbetriebsspannung durch kurzzeiti- ge Störspannungen um mehr als 40% getroffen werden! Die Spannungsversorgung der Einspeiseklem-... - Seite 17 Eine eindeutige Zuordnung von Kanal und Anschlussbezeichnung nach dem Kapitel Anschlussbelegung zum eigentlichen Anschlusskontakt kann über die aufgelaserten Kanalnummern 1 bis 8 links oberhalb der jeweiligen Klemmstelle sowie über das Laserbild erfolgen. Beachten Sie die ggf. vorhandene Polaritätsabhängkeit angeschlossener eigensicherer Stromkreise! ELX3351 Version: 1.5.0...
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Seite 18: Anordnung Von Elx-Klemmen Im Busklemmenblock
• Die letzte Klemme jedes ELX-Klemmenstrangs ist mit einer Busenkappe ELX9012 abzudecken, sofern nicht zwei Einspeiseklemmen ELX9410 direkt hintereinander installiert sind, um den Klemmenstrang mit Standard-Beckhoff-EtherCAT-Klemmen fortzuführen (z.B. EL/ES/EK)! Beispiele für die Anordnung von ELX-Klemmen Abb. 5: Zulässige Anordnung der ELX-Klemmen (rechter Klemmenblock). -
Seite 19: Abb. 8 Zulässige Anordnung - Elx9410 Vor Einer Einspeiseklemme Elx9560
Abb. 8: Zulässige Anordnung - ELX9410 vor einer Einspeiseklemme ELX9560. Abb. 9: Unzulässige Anordnung - fehlende Einspeiseklemme ELX9560. Abb. 10: Unzulässige Anordnung - Klemme im ELX-Klemmenstrang, die nicht zur ELX-Serie gehört Abb. 11: Unzulässige Anordnung - zweite Einspeiseklemme ELX9560 im ELX-Klemmenstrang ohne vorgeschaltete ELX9410. ELX3351 Version: 1.5.0... -
Seite 20: Abb. 12 Unzulässige Anordnung - Fehlende Busendkappe Elx9012
Bitte beachten Sie bei der Konfiguration des Klemmenstrangs den maximal verfügbaren Ausgangsstrom der Einspeiseklemme ELX9560 gemäß der angegeben technischen Daten. Bei Bedarf muss eine zusätzliche Einspeiseklemme ELX9560 mit vorgeschalteter ELX9410 (siehe Monta- gebeispiele) installiert oder ein vollständig neuer Busklemmenblock aufgebaut werden. Version: 1.5.0 ELX3351... -
Seite 21: Einbaulage Und Mindestabstände
• über und unter den ELX-Klemmen: 35 mm (gefordert!) • neben dem Busklemmenblock: 20 mm (empfohlen) Abb. 13: Einbaulage und Mindestabstände WARNUNG Beachten Sie die Mindestabstände gemäß IEC 60079-14! Beachten Sie außerdem die vorgeschriebenen Mindestabstände zwischen eigensicheren und nicht-eigensi- cheren Stromkreisen gemäß IEC 60079-14. ELX3351 Version: 1.5.0... -
Seite 22: Tragschienenmontage Von Elx-Klemmen
Achten Sie bei der Montage der Komponenten darauf, dass der Verriegelungsmechanismus nicht in Konflikt mit den Befestigungsschrauben der Tragschiene gerät. Verwenden Sie zur Befesti- gung von Tragschienen mit einer Höhe von 7,5 mm unter den Klemmen und Kopplern flache Mon- tageverbindungen wie Senkkopfschrauben oder Blindnieten. Version: 1.5.0 ELX3351... -
Seite 23: Abb. 15 Demontage Von Tragschiene
Klemmen erfolgt durch die Einspeiseklemme ELX9560. Diese unterbricht die Powerkontakte und stellt so den Anfang einer neuen Versorgungsschiene dar. Powerkontakte Beachten Sie bei der Projektierung eines Busklemmenblocks die Kontaktbelegungen der einzelnen Busklemmen, da einige Typen (z.B. analoge Busklemmen oder digitale 4-Kanal-Busklemmen) die Powerkontakte nicht oder nicht vollständig durchschleifen. ELX3351 Version: 1.5.0... -
Seite 24: Anschluss
Massive und mit einer Aderendhülse versehene Leiter können ohne Werkzeug direkt in die Federklemmstelle gesteckt werden. Ultraschall-litzenverdichtete Leiter Ultraschall-litzenverdichtete Leiter An die Standard- und High-Density-Klemmen können auch ultraschall-litzenverdichtete (ultraschall- verschweißte) Leiter angeschlossen werden. Beachten Sie die unten stehenden Tabellen zum Lei- tungsquerschnitt! Version: 1.5.0 ELX3351... -
Seite 25: Verdrahtung
0,14 ... 1,0 mm Abisolierlänge 8 ... 9 mm 8 ... 9 mm HINWEIS Maximale Schraubendreherbreite für ELX9560 Verwenden Sie zur Verdrahtung der Einspeiseklemme ELX9560 einen Schraubendreher mit einer maxima- len Breite von 2 mm. Breitere Schraubendreher können die Klemmstellen beschädigen. ELX3351 Version: 1.5.0... -
Seite 26: Ordnungsgemäßer Leitungsanschluss
Potentialtrennung der 24 V Ex-Potentialschiene sicherstellen! Stellen Sie in jedem Fall sicher, dass die durch die ELX9560 vorgenommene galvanische Trennung zwi- schen der 24 V Ex-Potentialschiene (Powerkontakte +24 V Ex und 0 V Ex) und anderen Systempotentialen (ggfs. auch Funktions- oder Schutzerden) nicht aufgehoben wird. Version: 1.5.0 ELX3351... -
Seite 27: Anschlussbelegung Und Leds
+ Eingang Messspannung (Brücken-Differenzspannung) + Eingang Referenzspannung (Brücken-Versorgungsspannung) + Ausgang Brücken-Versorgungsspannung nicht belegt - Eingang Messspannung (Brücken-Differenzspannung) - Eingang Referenzspannung (Brücken-Versorgungsspannung) - Ausgang Brücken-Versorgungsspannung Anschluss der Brücke Abb. 20: ELX3351 - Anschluss einer Vollbrücke in 6-Leitertechnik ELX3351 Version: 1.5.0... -
Seite 28: Abb. 21 Elx3351 - Spannungsversorgung
Montage und Verdrahtung Die ELX3351 ist standardmäßig für einen Sensoranschluss in 6-Leiter-Technik ausgeführt. Für den Fall, dass ein Sensor in 4-Leiter-Technik betrieben werden soll, sind die Kontakte +U und +U sowie die Kontakte -U und -U manuell zu brücken, eine softwareseitige Umschaltung innerhalb der Klemme ist nicht möglich. - Seite 29 Es liegt eine Störung vor (z.B. Unter- oder Überschreitung des Messwertebereichs) Hinweis: Eine Drahtbrucherkennung erfolgt nur für die Anschlüsse +Uv und -Uv Measuring grün Die Klemme befindet sich im normalen Betriebsmodus (Messung) Self calibration grün Es findet eine Selbstkalibrierung statt ELX3351 Version: 1.5.0...
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Seite 30: Entsorgung
Montage und Verdrahtung Entsorgung Mit einer durchgestrichenen Abfalltonne gekennzeichnete Produkte dürfen nicht in den Hausmüll. Das Gerät gilt bei der Entsorgung als Elektro- und Elektronik-Altgerät. Die nationalen Vorgaben zur Entsorgung von Elektro- und Elektronik-Altgeräten sind zu beachten. Version: 1.5.0 ELX3351... -
Seite 31: Grundlagen Zur Funktion
Verfügung steht. Hinweise zu analogen Spezifikationen Beckhoff IO-Geräte (Klemmen, Boxen, Module) mit analogen Eingängen sind durch eine Reihe technischer Kenndaten charakterisiert, siehe dazu die Technischen Daten in den jeweiligen Dokumentationen. Zur korrekten Interpretation dieser Kenndaten werden im Folgenden einige Erläuterungen gegeben. -
Seite 32: Temperaturkoeffizient Tk [Ppm/K]
Lindern kann ein Hersteller dies durch Verwendung höherwertiger Bauteile oder Software-Maßnahmen. Der von Beckhoff ggf. angegebene Temperaturkoeffizient erlaubt es dem Anwender den zu erwartenden Messfehler außerhalb der Grundgenauigkeit bei 23°C zu berechnen. Aufgrund der umfangreichen Unsicherheitsbetrachtungen, die in die Bestimmungen der Grundgenauigkeit (bei 23°C) eingehen, empfiehlt Beckhoff eine quadratische Summierung. -
Seite 33: Typisierung Singleended / Differentiell
Strommessung ist R als Shunt niedrig gewählt. Ist der Messzweck eine Widerstandsbestimmung, erfolgt die Betrachtung entsprechend. ◦ Dabei sind diese beiden Punkte bei Beckhoff üblicherweise als Input+/SignalPotenzial und Input-/ BezugsPotenzial gekennzeichnet. ◦ Für die Messung zwischen zwei Potenzialpunkten sind auch zwei Potenziale heranzuführen. - Seite 34 Ob die Kanäle zueinander direkt in Verbindung stehen wird u. a. mit der Eigenschaft der galvanischen Trennung spezifiziert. ◦ Beckhoff Klemmen/ Boxen (bzw. verwandte Produktgruppen) sind immer mit einer galvanischen Trennung von Feld/Analog-Seite zu Bus/EtherCAT-Seite ausgerüstet. Wenn zwei analoge Klemmen/ Boxen also nicht über die Powerkontakte/ Powerleitung miteinander galvanisch verbunden sind, besteht faktisch eine galvanische Trennung zwischen den Modulen.
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Seite 35: Abb. 25 2-Leiter-Anschluss
• Solche Stromgeber stellen i. d .R. eine Stromsenke dar, möchten also als „variable Last“ zwischen + und – sitzen. Vgl. dazu Angaben des Sensorherstellers. Abb. 25: 2-Leiter-Anschluss Sie sind deshalb nach der Beckhoff-Terminologie wie folgt anzuschließen: bevorzugt an „single-ended“ Eingänge wenn die +Supply-Anschlüsse der Klemme/ Box gleich mitgenutzt werden sollen - anzuschließen an +Supply und Signal sie können aber auch an „differentielle“... -
Seite 36: Gleichtaktspannung Und Bezugsmasse (Bezogen Auf Differenzeingänge)
Bei mehrkanaligen Klemmen/ Boxen mit resistiver (=direkter, ohmscher, galvanischer) oder kapazitiver Verbindung zwischen den Kanälen ist die Bezugsmasse vorzugsweise der Symmetriepunkt aller Kanäle, unter Betrachtung der Verbindungswiderstände. Beispiele für Bezugsmassen bei Beckhoff IO Geräten: 1. internes AGND (analog GND) herausgeführt: EL3102/EL3112, resistive Verbindung der Kanäle untereinander 2. -
Seite 37: Zeitliche Aspekte Der Analog/Digital Wandlung
Zeitliche Aspekte der analog/digital Wandlung Die Umwandlung des stetigen analogen elektrischen Eingangssignals in eine wertdiskrete digitale und maschinenlesbare Form wird in den Beckhoff analogen Eingangsbaugruppen EL/KL/EP mit sog. ADC (analog digital converter) umgesetzt. Obgleich verschiedene ADC-Technologien gängig sind, haben sie alle aus Anwendersicht ein gemeinsames Merkmal: nach dem Ende der Umwandlung steht ein bestimmter digitaler Wert zur Weiterverarbeitung in der Steuerung bereit. -
Seite 38: Signalverzögerung (Sprungantwort)
Angabe die Signalcharakteristik betrachtet werden: je nach Signalfrequenz kann es zu unterschiedlichen Laufzeiten durch das System kommen. Dies ist die „äußere“ Betrachtung des Systems „Beckhoff AI Kanal“ – intern setzt sich insbesondere die Signalverzögerung aus den verschiedenen Anteilen Hardware, Verstärker, Wandlung selbst, Datentransport und Verarbeitung zusammen. -
Seite 39: Abb. 29 Diagramm Signalverzögerung (Sprungantwort)
Abb. 30: Diagramm Signalverzögerung (linear) 3. Weitere Angaben Weitere Angaben können in der Spezifikation optional angeführt sein, wie z. B. • Tatsächliche Sampling-Rate des ADC (wenn unterschiedlich von der Kanal-Sampling-Rate) • Zeit-Korrekturwerte für Laufzeiten bei unterschiedlichen Filtereinstellungen • usw. ELX3351 Version: 1.5.0... -
Seite 40: Grundlagen Der Dms-Technologie
Art von Sensoren üblich: Wägezelle, Lastmessdose, Wiegebrücke etc. Aufbau elektrischer DMS Ein DMS besteht aus einem Trägermaterial (z. B. eine dehnbare Kunststofffolie) mit aufgebrachter Metallfolie, aus welchem –je nach Anforderung in sehr verschiedenen geometrischen Formen - eine Struktur zu einem verformbaren, elektrischen Dünnschicht‑Widerstand herausgearbeitet wird. Version: 1.5.0 ELX3351... -
Seite 41: Abb. 32 Prinzipdarstellung Eines Dms
Störeinflüssen wie Temperaturdrift und Kriechen. Um die hohe Empfindlichkeit zu erreichen, werden dabei die vier einzelnen DMS auf dem zu vermessenden Objekt (dem Träger) so angeordnet, dass je zwei gedehnt und zwei gestaucht werden. Abb. 33: Viertel-, Halb-, und Vollbrücke ELX3351 Version: 1.5.0... - Seite 42 Messbrücken können allgemein mit Konstantstrom, Konstantspannung oder aber mit Wechselspannung (z. B. beim Trägerfrequenzverfahren) betrieben werden. Messverfahren Die Beckhoff Klemmen EL/KL335x und ELM35/37xx unterstützen nur die Erregung mit Konstant- spannung. Falls Erregung mit Wechselspannung benötigt wird, wenden Sie sich bitte an den Beckhoff Vertrieb.
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Seite 43: Abb. 34 4-Leiter-Anschluss
Annahme einer realitätsnahen Temperaturänderung von z. B. 30 °C ändert sich der Leitungswiderstand R ΔR =30 K · 3,9x10 1/K · 3,5 Ω = 0,41 Ω. Bezogen auf eine Messbrücke mit 350 Ω Eingangsimpedanz bedeutet dies einen Messfehler von mehr als 1 %. Abb. 34: 4-Leiter-Anschluss ELX3351 Version: 1.5.0... -
Seite 44: Abb. 35 6-Leiter-Anschluss
Dabei werden DMS (in der Regel Vollbrücken) auf einen elastischen mechanischen Träger, z. B. Doppelbiegebalken-Federkörper, geklebt und gegen Umwelteinflüsse zusätzlich abgedeckt. Die einzelnen DMS werden für maximale Ausgangssignale entsprechend der Beanspruchungsrichtung ausgerichtet (zwei DMS in Dehnungsrichtung und zwei in Stauchungsrichtung). Version: 1.5.0 ELX3351... -
Seite 45: Abb. 36 Beispiel Wägezelle
Teilungseinheit können mit der Waage also nicht eindeutig unterschieden werden. Je hochwertiger eine Wägeeinheit gebaut ist in Bezug auf verwendete Komponenten und interne Kompensationselemente, desto feiner kann sie auflösen. Die Klassen geben eine Höchst- und Mindestgrenze für die Teilungswerte d vor: • A: 50.000 – unbegrenzt, ELX3351 Version: 1.5.0... - Seite 46 • Die Auflösung der Analogwerterfassung muss auf jeden Fall gleich der Waagen-Teilung sein, besser 12,5 größer. 6000d sind ca. 2 , also muss die Analogwerterfassung (ADC) mindestens 13 Bit ohne Vorzeichen haben, 14 Bit mit Vorzeichen falls der Analogeingang bipolar misst (was meist der Fall ist). Version: 1.5.0 ELX3351...
- Seite 47 ◦ Ebenso kann der Gain-Fehler durch einen Abgleich mit Kalibriergewicht ermittelt werden. ◦ Es verbleiben als unvermeidbarer Rest die Nichtlinearität und die Wiederholgenauigkeit. Wenn diese in der Beckhoff Gerätespezifikation gegeben sind, sind diese also die unterste Grenze für die mögliche „Teilung“ der Analogwerterfassung. Sind nach diesem Vorgehen beispielsweise die Nichtlinearität über den gesamten Messbereich, F...
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Seite 48: Abb. 37 Parallel-Dms
Abb. 37: Parallel-DMS Shunt-Kalibrierung Hinweise zur Shunt Kalibrierung Hinweis: nicht alle Beckhoff DMS/Brückenmessgeräte unterstützen die Shunt-Kalibrierung. Mit Shunt-Kalibrierung (auch: Nebenschlusskalibrierung) wird ein Verfahren bezeichnet, bei dem ein bekannter Widerstand einem Brückenwiderstand temporär parallelgeschaltet wird. Dies ist bei allen Brückenschaltungen möglich (Viertel/Halb/Vollbrücke), z. B. bei der Vollbrücke: Abb. 38: Shunt-Kalibrierung... -
Seite 49: Abb. 39 Messbrücke Mit 4 Brückenwiderständen
• die Erst-Kalibrierung der Messvorrichtung zu vereinfachen: ist eine Belastung des Sensors nicht möglich, kann die Verstärkung der elektrischen Messung durch die bekannte Verstimmung überprüft werden. Noch weitergehend wäre die Erfassung, wenn der Shunt nicht im Messgerät (hier: Beckhoff Messklemme) sondern vorne im Sensor bzw. in der Brücke verbaut ist, •... -
Seite 50: Abb. 40 Messbrücke Mit 4 Brückenwiderständen Und 2 Zusätzlichen Widerständen
Werte oder Formeln für die Sprungvorhersage in [mV/V] gegeben werden. Aussagekräftiger ist die konkrete Berechnung nach den jeweiligen Gegebenheiten mit den für die Shunt-Kalibrierung wesentlichen Elementen. Es bieten sich dazu gängige Simulationswerkzeuge an, weitere Informationen dazu auf Anfrage unter measurement@beckhoff.com. Version: 1.5.0 ELX3351... -
Seite 51: Abb. 41 Beispiel 1 - Umfassende Betrachtung Des 4-Leiter-Anschlusses An Elm350X
Elektrische Leiter besitzen ein sog. Wärmerauschen (thermisches/ Johnson Rauschen), welches durch unregelmäßige, temperaturabhängige Bewegungen der Elektronen im Leiterwerkstoff hervorgerufen wird. Bereits durch diesen physikalischen Effekt wird die Auflösung des Brückensignals beschränkt. Der Effektivwert e der Rausch-Spannung kann berechnet werden mit: ELX3351 Version: 1.5.0... - Seite 52 Masse mit einzubeziehen, wenn die Eigenfrequenz ermittelt werden soll. Wägezellen sind im Vergleich zu Kraftaufnehmern technologisch ähnlich, sind aber weicher im Aufbau und werden meist kostenoptimiert hergestellt. Daraus folgen als Hinweise für den mechanischen Aufbau: Version: 1.5.0 ELX3351...
- Seite 53 = 50 kg, s = 0,18 mm ergibt beispielsweise die Abhängigkeit von der Masse grafisch: Abb. 43: Eigenfrequenz in Abhängigkeit von der Masse Empfehlungen für DMS-Messung mit Beckhoff-Modulen • Elektrischer Anschluss: ◦ Der Betrieb mit zusätzlicher Sense-Leitung für die Brückenspeisung wird empfohlen: Vollbrücke im 6-Leiter-Betrieb, Halbbrücke im 5-Leiter-Betrieb, Viertelbrücke im 3/4-Leiter-Betrieb.
- Seite 54 Messobjekte (Produkte) über den Wäge‑Bereich bewegt werden; ggf. sind Filter für das Messsignal dynamisch anzupassen. ◦ Die optimale Signalauswertung wird von Beckhoff mit diversen Produkten unterstützt: flexible Filter in den EtherCAT Modulen, TwinCAT Filter-Designer, TwinCAT Filter library, TwinCAT Analytics etc.
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Seite 55: Parametrierung Und Programmierung
Empfohlen wird eine Wägezelle mit einer derart beschaffenen Empfindlichkeit (z. B. 2 mV/V), dass eine möglichst große Brückenspannung (idealerweise ±20 mV) erzeugt wird. Dabei sind die Eingangsspannungen (siehe Technische Daten [} 13]) zu beachten. Abb. 44: Maximale Eingangsspannungen • Ein Parallelbetrieb von Wägezellen ist mit der ELX3351 möglich. Dabei ist zu beachten: ELX3351 Version: 1.5.0... - Seite 56 ◦ Ein 6-Leiter-Anschluss wird ausdrücklich empfohlen. ◦ Das in der Parallelschaltung alle relevanten Betriebsparameter (z.B. der Mindestbrückeneingangswiderstand) eingehalten werden. Abb. 45: Parallelschaltung mit ELX3351 ◦ Wägezellen-Signale sind von geringer Amplitude und mitunter sehr empfindlich für EMV- Störungen. In Anbetracht der anlagentypischen Besonderheiten und unter Berücksichtigung der technischen Möglichkeiten sind zielführende EMV-Schutzmaßnahmen nach dem Stand der...
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Seite 57: Signalflussplan
5.1.3 Software-Filter Die ELX3351 ist mit einem digitalen Software-Filter ausgestattet, das je nach Einstellung die Charakteristik eines Filter mit endlicher Impulsantwort (Finite Impulse Response filter, FIR-Filter) oder eines Filter mit unendlicher Impulsantwort (Infinite Impulse Response filter, IIR-Filter), annehmen kann. Der Filter ist per default als 50 Hz-FIR aktiviert. - Seite 58 Bei eingeschalteten FIR Filtern (50 Hz oder 60 Hz) werden die Prozessdaten maximal mit der ange- gebenen Wandlungszeit aktualisiert. (siehe Tabelle) Die IIR Filter arbeiten zyklussynchron. Somit steht jeden SPS-Zyklus ein neuer Messwert zur Verfügung. IIR Filter Differenzengleichung: Y mit a = (s. Tabelle) b1 = 1 - a Version: 1.5.0 ELX3351...
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Seite 59: Dynamisches Filter
> IIR6 ...) und der Anzeigewert folgt sofort dem Sprung. Nach der Entfernung des Gewichtes fällt das Signal zügig wieder ab. Ist die Änderung des Gewichtes kleiner als 0.5 Digit pro 100 ms, wird der Filter alle 100 ms eine Stufe stärker gestellt bis IIR8 erreicht wird. Die grüne Linie soll den abnehmenden "Rauschpegel" verdeutlichen. ELX3351 Version: 1.5.0... -
Seite 60: Gewichtsberechnung
5.2.1 Drahtbrucherkennung Die ELX3351 verfügt über keine ausdrückliche Drahtbrucherkennung. Wird jedoch eine der Bridge-Leitungen getrennt, geht in der Regel die dort gemessene Spannung gegen den Endwert und zeigt somit einen Error im Status-Wort an. Ein Over-/Underrange der Speisespannung wird ebenfalls angezeigt. -
Seite 61: Schwerkraftanpassung
• wird bInputFreeze durch einen TOF-Baustein an die ELX3351 für 50 ms lang auf TRUE gesetzt In (D) ist die Wirkung zu sehen: Die Spitzenbelastungen werden von der ELX3351 nicht mehr zur Kenntnis genommen. Bei optimaler Anpassung an den erwarteten Kraftstoß kann die ELX3351ohne Überschwingen den aktuellen Belastungswert einmessen. -
Seite 62: Ruheerkennung
Prozesswert in der Steuerung verwertbar ist. Die Auswertung des Messwertes und der Entscheid über den Grad der Ruhe kann in der Steuerung vorgenommen werden, die ELX3351 bietet aber ebenfalls diese Funktion, die standardmäßig aktiviert ist. Das Ergebnis wird im Status-Wort ausgegeben. -
Seite 63: Sensorkalibrierung
5.3.1 Sensorkalibrierung Durch die Kalibrierung wird die ELX3351 an die Kennlinie des Sensorelementes angepasst. Für diesen Vorgang werden zwei Werte benötigt: der Ausgangswert ohne Belastung (Zero balance) und der unter voller Belastung (Rated output). Diese Werte können durch ein Abgleichprotokoll oder durch eine Kalibrierung mit Abgleichgewichten ermittelt werden. - Seite 64 ) auf CoE-Objekt 0xFB00:01 ausführen. 12. Filter auf niedrigere Stufe stellen. Kalibrierung nach Sensor-Abgleichprotokoll (theoretische Kalibrierung) Die Sensorkennwerte laut Hersteller-Zertifikat werden hier direkt der ELX3351 mitgeteilt, damit diese die Last berechnen kann. 1. CoE-Reset durchführen 2. Scale factor (0x8000:27 [} 72]) = 1 setzen 3.
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Seite 65: Selbstkalibrierung
Nach einer Änderung der Einstellungen im CoE (Bereich x80nn) wird in jedem Fall (auch bei DisabledCalibration = TRUE) eine Selbstkalibrierung durchgeführt, da die Einstellungen den Messvorgang beeinflussen. CoE-Einstellungen sind soweit möglich außerhalb des fortlaufenden Messvorgangs zu ändern. ELX3351 Version: 1.5.0... -
Seite 66: Tarierung
Um die Ausführung der Kommandos aus der PLC durchzuführen, können die Funktionsbausteine FB_EcCoESdoWrite und FB_EcCoESdoRead aus der TcEtherCAT.lib (enthalten in der Standard TwinCAT Installation) genutzt werden. Kommandos der ELX3351 Über den CoE-Eintrag 0xFB00:01 können der Klemme folgende Kommandos übergeben werden: Kommando... -
Seite 67: Prozessdatenauswahl
Parametrierung und Programmierung 5.4.1 Prozessdatenauswahl Die Prozessdaten der ELX3351 werden im TwinCAT System Manager eingerichtet. Die PDOs lassen sich einzeln aktivieren bzw. deaktivieren. Dazu dient der Reiter Prozessdaten (nur sichtbar wenn links die Klemme ausgewählt ist). Abb. 56: ELX3351 - Prozessdatenauswahl im TwinCAT Systemmanager Wenn im System Manager die Klemme ausgewählt ist (A) zeigt der Reiter Prozessdaten (B) die PDO-... -
Seite 68: Default-Prozessabbild
Daher steht die Funktion nur zur Verfügung, wenn die ESI/XML-Dateien auf dem System hinterlegt sind (zum Download auf der Beckhoff Webseite). Folgende Kombinationen sind möglich (siehe auch Abb. ELX3351 - Prozessdatenauswahl im TwinCAT Systemmanager, E): Abb. 57: ELX3351 - Auswahl Predefined PDO Assignment •... -
Seite 69: Varianten Predefined Pdo
Das Format entspricht dem REAL aus der IEC 61131-3, die wiederum beim REAL Format auf die IEC 559 verweist. Dort ist eine REAL Zahl (einfache Genauigkeit) wie folgt definiert (siehe dazu auch Beckhoff InfoSys: TwinCAT PLC Control: Stan- dard Data Types). Diese 32-Bit-Variable kann nach IEC 61131 direkt mit einer FLOAT-Variable der PLC verlinkt werden.sie- he "Bit - Bedeutung der Variable Value (REAL) [} 69]"... -
Seite 70: Sync Manager
Das Format entspricht dem REAL aus der IEC 61131-3, die wiederum beim REAL Format auf die IEC 559 verweist. Dort ist eine REAL Zahl (einfache Genauigkeit) wie folgt definiert (siehe dazu auch Beckhoff InfoSys: TwinCAT PLC Control: Standard Data Types). Diese 32-Bit-Variable kann nach IEC 61131 direkt mit einer FLOAT-Variable der PLC verlinkt werden (siehe Bit–... -
Seite 71: Elx3351 - Objektbeschreibung Und Parametrierung
Die Darstellung entspricht der Anzeige der CoE-Objekte aus der EtherCAT XML Device Descripti- on. Es wird empfohlen, die entsprechende aktuelle XML-Datei im Download-Bereich auf der Beckhoff-Website herunterzuladen und entsprechend den Installationsanweisungen zu installieren. Parametrierung über das CoE-Verzeichnis (CAN over EtherCAT) Die Parametrierung des EtherCAT Gerätes wird über den CoE-Online Reiter (mit Doppelklick auf... -
Seite 72: Konfigurationsdaten
Kalibrierintervall für die automatische Kalibrierung UINT16 0x0708 (1800 der Klemme. Die Einheit ist 100 ms. Der kleinstmögliche Wert ist 5. (500 ms) Ein Wert von 0 schaltet die automatische Selbstkalibrierung aus. Dies ist auch über das Prozessdaten-Bit "Disa- ble calibration" möglich. Version: 1.5.0 ELX3351... -
Seite 73: Kommando-Objekt
7000:05 Tara Mit einer steigenden Flanke kann das Prozessdatum BOOLEAN 0x00 (0 auf 0 gesetzt werden. Der Tara-Wert wird nicht im EEProm gespeichert und steht somit nach einem Re- set der Klemme nicht mehr zur Verfügung. ELX3351 Version: 1.5.0... -
Seite 74: Informations-/Diagnostikdaten
Device Profile. Index 1008 Device name Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1008:0 Device name Geräte-Name des EtherCAT-Slave STRING ELX3351 Index 1009 Hardware version Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default 1009:0 Hardware version Hardware-Version des EtherCAT-Slaves STRING Index 100A Software version... - Seite 75 0x06 (6 lue (Real) 1802:06 Exclude TxPDOs Hier sind die TxPDOs (Index der TxPDO Mapping OCTET- 01 1A 04 1A 05 1A Objekte) angegeben, die nicht zusammen mit TxPDO STRING[10] 06 1A 07 1A 3 übertragen werden dürfen ELX3351 Version: 1.5.0...
- Seite 76 UINT8 0x02 (2 1C12:01 Subindex 001 1. zugeordnete RxPDO (enthält den Index des zuge- UINT16 0x1600 (5632 hörigen RxPDO Mapping Objekts) 1C12:02 Subindex 002 2. zugeordnete RxPDO (enthält den Index des zuge- UINT16 hörigen RxPDO Mapping Objekts) Version: 1.5.0 ELX3351...
- Seite 77 Shift too short counter Anzahl der zu kurzen Abstände zwischen SYNC0 UINT16 0x0000 (0 und SYNC1 Event (nur im DC Mode) 1C32:20 Sync error Im letzten Zyklus war die Synchronisierung nicht kor- BOOLEAN 0x00 (0 rekt (Ausgänge wurden zu spät ausgegeben, nur im DC Mode) ELX3351 Version: 1.5.0...
- Seite 78 Indexabstand der Objekte der einzelnen Kanäle UINT16 0x0010 (16 F000:02 Maximum number of Anzahl der Kanäle UINT16 EL3351-0000: modules 0x0001 (1 EL3351-0090: 0x0002 (2 Index F008 Code word Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default F008:0 Code word reserviert UINT32 0x00000000 (0 Version: 1.5.0 ELX3351...
- Seite 79 Parametrierung und Programmierung Index F010 Module list Index (hex) Name Bedeutung Datentyp Flags Default F010:0 Module list Max. Subindex UINT8 0x02 (2 F010:01 SubIndex 001 UINT32 0x00000172 (370 F010:02* SubIndex 002 UINT32 0x000003B6 (950 *) nur ELX3351-0090 ELX3351 Version: 1.5.0...
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Seite 80: Anhang
The modules are intended for use with Beckhoff’s UL Listed EtherCAT System only. Examination For cULus examination, the Beckhoff I/O System has only been investigated for risk of fire and electrical shock (in accordance with UL508 and CSA C22.2 No. 142). For devices with Ethernet connectors Not for connection to telecommunication circuits. -
Seite 81: Fm-Hinweise
Group A, B, C, D oder in nicht-explosionsgefährdeten Bereichen erfolgen! WARNUNG Berücksichtigen Sie die Dokumentation Control Drawing ELX! Beachten Sie bei der Installation der ELX-Klemmen unbedingt die Dokumentation Control Drawing ELX, die ihnen im Download-Bereich Ihrer ELX-Klemme unter https://www.beckhoff.de/ELXxxxx zur Verfügung steht! ELX3351 Version: 1.5.0... -
Seite 82: Support Und Service
Unterstützung bei allen Fragen zu Beckhoff Produkten und Systemlösungen zur Verfügung stellt. Beckhoff Niederlassungen und Vertretungen Wenden Sie sich bitte an Ihre Beckhoff Niederlassung oder Ihre Vertretung für den lokalen Support und Service zu Beckhoff Produkten! Die Adressen der weltweiten Beckhoff Niederlassungen und Vertretungen entnehmen Sie bitte unseren Internetseiten: https://www.beckhoff.de... - Seite 83 Abb. 18 Anschluss einer Leitung an eine Klemmstelle ................Abb. 19 ELX3351 - Anschlussbelegung und LEDs................... Abb. 20 ELX3351 - Anschluss einer Vollbrücke in 6-Leitertechnik ............Abb. 21 ELX3351 – Spannungsversorgung....................Abb. 22 ELX3351 - Messbereich UD in Abhängigkeit des Brückeneingangswiderstands......
- Seite 84 Abb. 54 Belastung mit Referenzlast, Kommando 0x0102 in CoE-Objekt 0xFB00:01....... Abb. 55 Control-Word, Tara ........................Abb. 56 ELX3351 - Prozessdatenauswahl im TwinCAT Systemmanager..........Abb. 57 ELX3351 - Auswahl Predefined PDO Assignment ..............Abb. 58 ELX3351 - Default-Prozessabbild ....................Abb. 59 Lastwert in Fließkomma-Darstellung ...................
- Seite 86 Mehr Informationen: www.beckhoff.de/ELXxxxx Beckhoff Automation GmbH & Co. KG Hülshorstweg 20 33415 Verl Deutschland Telefon: +49 5246 9630 info@beckhoff.de www.beckhoff.de...