I/O-Portfolio Erweitertes Portfolio schafft größere Vielfalt

Ein Gastbeitrag von Torsten Budde

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Ethercat-Steckmodule für die Leiterkartenmontage gehören zu Beckhoffs I/O-Portfolio für die Feldebene. Dieses Portfolio baut das ­Unternehmen konsequent und kontinuierlich aus, wie vier aktuelle Neuheiten beispielhaft zeigen.

Mit dem Licence-Key-Modul EJ6070 lassen sich Twincat-3.1-Lizenzdateien verwalten.
Mit dem Licence-Key-Modul EJ6070 lassen sich Twincat-3.1-Lizenzdateien verwalten.
(Bild: © Beckhoff)

Mit den Ethercat-Steckmodulen der EJ-Serie hat Beckhoff 2014 eine völlig neue Bauform in seinem I/O-Portfolio vorgestellt. Aufgrund ihrer kompakten Bauform steigt der Einsatz dieser Steckmodule heute kontinuierlich an: neben dem klassischen Serienmaschinenbau – etwa der Kunststoffindustrie oder dem Werkzeugmaschinenbau – vor allem in der Halbleiterfertigung, bei Robotern und in fahrerlosen Transportsystemen (FTS). Bei den FTS spielt vor allem der Boom beim E-Commerce eine wichtige Rolle. Doch auch der klassische Maschinenbau nutzt die Module verstärkt, vor allem in zahlreichen Projekten unter anderem der Elektromobilität.

Das neue Ethercat-Steckmodul EJ6070 verkörpert den Hardware-Licence-Key im modularen Ethercat-I/O-System. Mit ihm lassen sich Twincat-Lizenzen verwalten, wobei die Übertragung der Lizenzinformationen über Ethercat stattfindet. Das Licence-Key-Modul ist hierfür mit einem 1 MByte großen lokalen Datenspeicher zum Ablegen von Twincat-3.1-Lizenzdateien ausgestattet. Hinsichtlich Funktion und Speicher entspricht EJ6070 dem Licence-Key-USB-Stick C9900-L100. Als Anschlusstechnik verfügt das nur 12 mm × 66 mm × 55 mm messende Modul über eine 2 × 20-polige Buchsenleiste.

Plug-and-Work: Steckmodule mit Signal Distribution Board und vorkonfektionierten Kabeln kombiniert

Die Ethercat-Steckmodule der Serie EJ von Beckhoff basieren elektronisch auf dem bekannten Ethercat-I/O-System. Aufgrund ihrer Bauform lassen sie sich direkt auf eine Leiterkarte aufstecken. Die Leiterkarte als anwendungsspezifisches Signal Distribution Board verteilt Signale und Spannungsversorgung auf einzelne applikationsspezifische Steckverbinder, um die Steuerung mit weiteren Maschinenmodulen zu verbinden. Die aufwendige manuelle Einzeladerverdrahtung, wie im klassischen Schaltschrankbau üblich, wird durch das Anstecken von konfektionierten Kabelbäumen ersetzt. Das senkt die Stückkosten und reduziert das Risiko der Fehlverdrahtung durch kodierte Bauteile auf ein Minimum. Diese Kombination aus I/O-Modulen, Signal Distribution Board und vorkonfektionierten Kabeln setzt den Plug-and-Work-Gedanken konsequent um.

Parameter speichern und auslesen

Das Ehtercat-Speichermodul EJ6080 nutzt 128 kByte nichtflüchtigen Speicher (NOVRAM) und kann zum Abspeichern und Auslesen von Parametern und Rezepturen eingesetzt werden. Ein Teil des Speichers – maximal 1.280 Byte – lässt sich auch zum zyklischen Ablegen von Maschinendaten, wie
z. B. Betriebsstundenzähler oder Produktionszählwerte, verwenden. Für den azyklischen Zugriff stehen die 128 kByte in maximal 8.190 Byte großen Objekten, abhängig von der Variablenstruktur, zur Verfügung. Anwendung findet das 1-Kanal-Kommunikations-Interface u. a. in modularen Maschinenkonzepten mit zentraler Steuerung zur Speicherung von maschinenspezifischen Parameterdaten. Die Baugröße und Anschlusstechnik entsprechen dem Ethercat-Steckmodul EJ6070.

Direkter Betrieb von DC-Motoren möglich

Das Ethercat-Steckmodul EJ7334-0008 ermöglicht den direkten Betrieb von vier DC-Motoren und ist zum E-Bus galvanisch getrennt. Umgesetzt wurde dies ebenfalls mit den äußerst kompakten Gehäuseabmessungen von 12 mm × 66 mm × 55 mm. Die Drehzahl wird durch einen 16-Bit-Wert vom Automatisierungsgerät vorgegeben. Die Ausgangsstufe ist überlastsicher. Wird eine Drehrichtungsumkehr nicht benötigt, können bis zu acht Motoren unidirektional am Motor­modul EJ7334-0008 betrieben werden. Der maximale Summenstrom liegt bei 8 A (bis zu 3 A pro Kanal, bei 0 bis 40 °C Betriebstemperaturbereich) bzw. bei 6 A (bis zu 3 A pro Kanal, bei 0 °C bis 45 °C Betriebstemperaturbereich).

Eine weitere Neuheit im Bereich der kompakten Antriebstechnik für die EJ-Serie ist das BLDC-Motormodul EJ7411. Es bietet eine hohe Regelungsperformance in sehr kompakter Bauform für den mittleren Leistungsbereich von BLDC-Motoren. Als Moduleingänge stehen 2 × Endlage, 1 × Encoder und 3 × Hall-Sensor zur Verfügung, als Ausgänge 1 × BLDC-Motor, 1 × Motorbremse, 1 × Sensorversorgung und 1 × Encoderversorgung. Durch die schnelle Regelungstechnik und den Anschluss eines Inkremental-Encoders können sowohl sehr hohe Geschwindigkeitsprofile als auch dynamische Positionieraufgaben realisiert werden. Zahlreiche Überwachungsfunktionen z. B. für Über- und Unterspannung, Überstrom, Modultemperatur oder Motorauslastung über die Berechnung eines I2T-Modells ergeben maximale Betriebssicherheit. Weitere Features des 24 mm breiten Ehtercat-Steckmoduls sind 4,5 A Ausgangsstrom (Ieff) und die Unterstützung der Distributed-Clocks-Funktionalität.

Diese Modulneuheiten sind vier Beispiele für die kontinuier­liche Erweiterung des EJ-Portfolios. Darüber hinaus liegen derzeit Projektanfragen zu neuen Signalformen aus den Bereichen LED-Ansteuerung, Leistungsmessung und
Ehtercat-Bridge-Datenaustausch vor. Das Portfolio wird also auch zukünftig um zusätzliche Technologiebereiche ergänzt werden.

SPS 2022: Halle 7, Stand 406

* Torsten Budde ist Produktmanager I/O bei der Beckhoff Automation GmbH & Co. KG, Verl.

(ID:48630330)

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