Beckhoff测量模块

Beckhoff 的自动化技术适用于各种信号和现场总线，可为

所有常用的 I/O 信号、模拟量信号和现场总线系统提供全

系列的现场总线组件。EtherCAT 是用于实现工业自动化的

以太网解决方案，具有性能优异和操作简单的特点。

本书详述了 Beckhoff 现场总线模块中的测量模块、高精度

模块、XFC 模块和宽温模块。目录

现场总线端子模块简介

测量模块的的应用

• 只有 12mm 宽的测量仪器

——基于现场总线的测量模块

• 称重模块介绍

• 三相电力模块介绍

• 万用表介绍

• 振动测量模块介绍• 温度测量模块介绍• 高精度模块• XFC 模块• 宽温模块SCOPE VIEW 2 软件介绍

只有 12 mm 宽的测量仪器

——基于现场总线的测量模块

称重模块介绍三相电力测量模块介绍

EL3356 和 EL3356-0010 称重测量端子模块可以直接连接一个电阻桥或者 1 个 6 线制的称重传感器，最终的重量值作为一个过程数据在模块内部计算，不需要在 PLC 上面进行额外的计算。

为了满足各种需求，这系列模块有以下特点：

• 测量误差 <0.01%

• 高分辨率：16 位（EL3356）或者 24 位（EL3356-0010）

• 采样时间：10 ms（EL3356）或者 100 μs（EL3356-0010）

• 电路自整定——消除温漂和时漂

• 分布式时钟模式——可以获取采样数据的具体时间（仅 EL3356-0010）

• 手动输入传感器的铭牌参数（如 KG 和 mV/V）以及通过整定程序来整定传感器的参数（如零平衡点）

• 预制皮重功能，可以在测量值中去掉产品外包装的重量

• 针对高速动态称重的特殊功能

可以使用 EL3356 来实现高精度慢速称重测量任务，而 EL3356-0010 特别适合用于快速、准确监测扭矩或张力的传感器。

此类传感器的应用范围包括：

• 称重任务：慢速料仓测量或快速装袋

• 运动部件的张力测量

• 静载荷下的变形测量和变形报警

• 通过传感器变形进行压力测量EL3403、EL3413 和 EL3773 EtherCAT 电力测量端子模块可以直接通过现场总线对相连工厂或建筑物电网进行能耗分析，也可以对各个用电设备进行具体的能耗数据分析。

EL3403 测量范围为500V AC 3~，1A，通过测量到电压（U）和电流（I）的有效值，EL3403可以计算出有功功率（P），能源消耗（W）以及功率因数（cos j）等。

EL3413 测量范围为 690 V AC 3~，5A，专为直接监测高性能发电机而设计，例如，可用于风力发电行业。电流输入回路之间互相电气绝缘。

EL3773 测量范围为 500V AC 3~/410V DC,1A AC/1.5A DC。这是一款极端高速的测量设备，能够以最高达每 100 μs 采样一次的速度测量数值，然后将测量数据传输至控制器。控制器拥有足够的运算能力来进行有效值或性能的计算，且用户能执行基于所测电压电流的复杂自定

义算法。

万用表模块介绍振动测量模块介绍

端子模块 EL3681/KL3681 能够测量宽输入范围内的电流和电压。与高级数字万用表一样，其测量范围可自动切换。目前有两种电流通路可用于电流测量：小电流通路最大为 1 A ，大电流通路最大为 10 A。交流电、直流电以及测

量的各种量程都可以在模块内部设置。

这款端子模块优点如下：

• 使用现场总线技术的紧凑型万用表

• 测量范围自动切换

• 高精度

• 抗干扰能力良好

测量范围如下：

• DC 300mV/100mA

• DC 3V/1A

• DC 30V/10A

• DC 300V

• AC 300mV/100Ma

• AC 3V/1A

• AC 30V/10A

• AC 300V EtherCAT 端子模块 EL3632 为双通道超采样输入端子模块，每通道每秒的采样率最高可达 50000 次。至少每20 μs 采样一个模拟量输入值，并存储在缓冲器内，用于 EtherCAT 主站检索。

在二线制模式下，EL3632 最多可连接 2 个 IEPE 传感器。IEPE 传感器是动态振动传感器，注意：此类动态传感器仅适用于最高与最低极限频率的振动，不适用于无动态运动的静止位置。

除了滤波以外，EL3632 不会对产生的振动振幅值进行预处理，而是由控制器进行处理。带有数学函数的TwinCAT 功能库可用于评估控制器上的信号。这将发挥 PC 平台的所有优势，例如，可充分发挥系统性能和灵活性。另外客户自身的软件也可以用来分析传感器的数据。

加速度传感器应用场合：

• 车速检测、收费站地磅、闯红灯拍照等

• 车床中用于动态切削力的测量

• 用于重要位置出入口、周界安全防护等

•

玻璃破碎报警装置

温度测量模块介绍

高精度模块

XFC 模块1. 热电偶

热电偶传感器使用两线制的方式与 EL331X 模块直接连接。热电偶是性价比高且易于安装的传感器，可用于测量温度，视热电偶类型的不同，可测量 -200至 +2,300 °C 范围内的温度。线性化和冷端补偿通过模块内部的特性曲线完成。断线时，故障 LED 会发出报警指示。

EL3314 的尺寸为 12 mm x 100 mm x 70 mm ，一个 12mm 宽的模块可以测量 4 路热电偶传感器的温度，EL3318 高密度模块可以测量 8 路热电偶传感器温度。EL3314-0010 则是高精度模块，精度达到 0.01 °C 。

2．铂电阻 EL 320x 系列模拟量输入端子模块可以直接连接电阻式传感器。端子模块内的微处理器根据设定的特性曲线，将电阻值转换成温度值，并将其线性化。

除此之外，断线情况将报告给控制器，并由 LED 指示灯发出报警。温度测量可在 -200 至 +850 °C 范围内进行。温度转换功能可设置为开启或者不开启。使用三线制或四线制连接可达到最大测量精度（与精度合适的传感器配套使用）。对于二线制测量，推荐使用 PT1000 或者 Ni1000 传感器。

EL320x-0010 型号的精度较高，分辨率达到 0.01 °C / 数位，需要四线制连接。（x 代表测量的通道数，分别有 1 路，2 路和 4 路测量）。

XFC 技术（eXtreme Fast Control Technology ）基于优化的控制和通讯架构，由先进的工业 PC 、具有可扩展实时特性的超高速 I/O 端子模块、EtherCAT 高速工业以太网系统和 TwinCAT 自动化软件组成。采用 XFC 技术后，可以实现 100 μs 的 I/O 响应时间。因此，该技术为以前由于受技术限制而无法满足性能要求的用户提供了一种全方位提升控制性能的新理念。一般模拟量的分辨率在 12-16 位之间，分

辨率越高，精度越高，Beckhoff 的高精度

模拟量输入模块的分辨率可以达到 24

位，即对于 0-20 ma 的电流信号，电流增

加 0.00000119 ma ，数字量增加 1，另外温

度测量模块的精度可以达到 0.01°

。

Top view contact assembly connection

Top view contact assembly connection

2-wire 3-wire 4-wire