Beckhoff ZK4000-2410-2100

Конечно, вот подробное описание устройства Beckhoff ZK4000-2410-2100, его технические характеристики и информация о совместимости.

Описание

Beckhoff ZK4000-2410-2100 — это шифтер (одноосевой модуль ввода/вывода) для модульной системы ввода-вывода Beckhoff EtherCAT Terminal (EK/EL/ESxxxx). Он выполняет критически важную функцию связи между контроллером (ПЛК) и инкрементальным энкодером.

Его основное назначение — подсчет импульсов с инкрементального энкодера (датчика положения) и передача этого значения в контроллер в реальном времени через шину EtherCAT. Это позволяет системе точно отслеживать скорость, направление и положение вращающегося вала двигателя, конвейера, станка и другого оборудования.

Ключевая особенность модуля ZK4000:

• Два независимых счетных канала (24 В), что позволяет подключать два энкодера к одному модулю или использовать один канал для счета импульсов, а второй, например, для фиксации значения по внешнему событию.
• Высокоскоростной счет: Способен обрабатывать сигналы с частотой до 1 МГц, что делает его пригодным для задач с высокими скоростями вращения.
• Интеграция в EtherCAT: Работает как часть распределенной периферии, обеспечивая детерминированную и быструю передачу данных.

Типичные области применения: Управление станками (CNC), упаковочное оборудование, робототехника, системы позиционирования, контроль скорости на конвейерах, текстильные машины.

Технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Тип устройства | Одноосевой счетный терминал для инкрементальных энкодеров | | Номинальное напряжение | 24 В DC (от шины KLxxxx) | | Количество каналов | 2 независимых счетных канала (A, B, N) | | Макс. частота счета | 1 МГц (для сигналов в дифференциальном режиме RS-422) | | Типы входных сигналов | • Дифференциальные (RS-422): Каналы A, B, N (опорный сигнал)
• Single-Ended (24 В): Каналы A, B, N | | Допустимые уровни сигналов | • RS-422 (дифференциальный): 5 В
• Single-Ended: 24 В (совместимы с датчиками HTL/TTL) | | Функции счетчика | • Счет вперед/назад
• Фиксация значения (latch) по внешнему сигналу
• Сброс, предустановка значения
• Компенсация мертвого времени | | Фильтр входных сигналов | Программируемый, от 0 до 125 мкс | | Диагностика | Индикация состояния (светодиоды на модуле) | | Электропитание шины E-bus | 5 В (обеспечивается клеммной колодкой) | | Потребляемый ток E-bus | Обычно ~ 110 мА | | Рабочая температура | 0°C ... +55°C | | Защита от перенапряжения | Есть (для входов 24 В) | | Габариты (ШxВxГ) | 12 мм x 100 мм x 70 мм (стандартная ширина одного модуля Beckhoff) |

Парт-номер (Артикул)

Основной и единственный парт-номер для этой конкретной конфигурации:

• ZK4000-2410-2100

Расшифровка артикула:

• ZK4000 — серия высокоскоростных счетных терминалов.
• 2410 — указывает на версию с двумя каналами 24В и специфическую функциональность.
• 2100 — код версии или ревизии.

Совместимые модели и компоненты

Модуль ZK4000 требует для работы целый комплект совместимого оборудования Beckhoff:

1. Система ввода-вывода (EtherCAT Terminal):

• Клеммная колодка (Bus Terminal): Любая модель серий EK1100, EK1110, EK1122 и т.д. (для установки в стойку) или ELxxxx (встраиваемые компактные блоки).
  • Пример: EK1100 (EtherCAT-кувертер на 1 сегмент) или EK1122 (2-портовый кувертер).
• Завершающий модуль: EL9011, EK1900 или Z9190 (обязателен для завершения сегмента).

2. Контроллер (Master):

• Любой контроллер Beckhoff с поддержкой EtherCAT: CX系列, CP系列, C系列, BX系列, а также ПК с установленной TwinCAT и EtherCAT-адаптером (EtherCAT Box или PCI-карта).

3. Подключаемые датчики (Инкрементальные энкодеры):

• С дифференциальным выходом (RS-422, 5V): Большинство промышленных энкодеров (например, от Sick, Hengstler, Baumer, Omron).
• С выходом HTL/TTL (Single-Ended, 24V/5V): Широкий круг датчиков.
  • Важно: Для прямого подключения энкодера с выходом HTL (push-pull) к дифференциальным входам ZK4000 часто требуется согласующий модуль, например, KL9022 (преобразователь HTL->RS422).

4. Программное обеспечение:

• TwinCAT 2 или TwinCAT 3 (начиная с версии TFxxxx Framework) для конфигурации, программирования и работы с данными счетчика.
• В TwinCAT модуль настраивается через System Manager, а данные доступны в ПЛК-программе через связанные переменные процесса (Process Data).

5. Альтернативные/смежные модели Beckhoff:

• EL5001 / EL5002: Более простые и компактные (но менее функциональные) терминалы для энкодеров.
• EK18xx серии: Счетные модули для корпусов EK19xx.
• Для абсолютных энкодеров (SSI, EnDat): Используются другие серии, например, EL50xx.
• Для высокоскоростных задач (до 4 МГц): Модули серии ZL1000 (для шины Lightbus).

Важно: Для подключения питания 24В к энкодеру и организации разводки сигналов используются стандартные клеммные колодки Beckhoff (например, серии ZL... или стандартные шлейфы). Всегда сверяйтесь с официальным руководством (ZK4000 документация) перед проектированием системы.