BECKHOFF常用模块EL1889/EL1904工作原理

BECKHOFF EL1889和EL1904是倍福（Beckhoff）自动化系统中两类功能定位不同的模块，分别承担工业环境中的信号采集与安全控制任务。BECKHOFF常用模块EL1889/EL1904工作原理。

两者均采用 EtherCAT 总线技术实现高速通信，但功能实现原理存在显著差异。

EL1889 是一款数字量输入模块，专为高速信号采集设计，尤其适用于增量式编码器信号处理。其核心工作原理基于差分信号接收与脉冲计数技术，

支持 RS422 差分电平标准，可有效抑制工业现场电磁干扰。模块内置信号调理电路，能够对 A、B 和 N 三相编码器信号进行实时解码。

通过相位差判断旋转方向，同时利用计数器芯片对脉冲边沿进行精确捕获。当编码器转速变化时，EL1889 通过 EtherCAT 周期同步机制将计数值传输至控制器，

小时间戳分辨率可达 1μs，确保运动控制系统的闭环精度。模块还具备断线检测功能，通过监测信号线电压跌落自动触发报警，提升系统可靠性。

EL1904 属于安全输入模块，符合 ISO 13849-1 PL e 和 IEC 61508 SIL 3 安全标准，专门处理急停按钮、安全门开关等安全相关信号。

其双通道冗余设计是核心安全机制，每个输入通道均采用独立电气隔离的回路，通过对比两路信号状态实现故障诊断。

当安全设备动作时，模块内部安全继电器会强制切断输出电路，同时通过 CRC 校验的安全协议将状态信息嵌入 EtherCAT 数据帧传输。

模块还集成交叉电路检测功能，能识别短路、对地故障等异常情况，并通过 LED 指示灯提供可视化诊断。

安全逻辑处理单元（SLP）周期性执行自检程序，确保硬件电路与固件运行的完整性，满足功能安全要求。

从系统集成角度看，EL1889 主要应用于需要高速位置反馈的伺服控制场景，如数控机床主轴定位、机器人关节角度检测等，其多通道并行处理能力可同时对接多台编码器。

而 EL1904 则专注于构建安全回路，在汽车生产线安全围栏、冲压设备双手操作按钮等场景中确保人员与设备安全。

两者通过 EtherCAT 的分布式时钟机制实现微秒级同步，既能独立工作也可协同运行。工程师通过 TwinCAT 平台可对 EL1889 配置滤波参数、计数模式，

而对 EL1904 则需使用 FSoE（FailSafe over EtherCAT）协议进行安全逻辑组态，体现了两者在软件配置层面的专业化分工。这种差异化设计使 Beckhoff 系统在保持高速控制性能的同时，满足机械安全标准的要求。

BECKHOFF EL1004

EL2004

模块EL1904

现货EL3002

模拟量EL3204

德国进口EL3208