Beschreibung
Durch die Integration standardmäßiger K-Bus-I/O-Klemmen in CANopen-Feldbusnetzwerke mit hoher Geschwindigkeit bietet der Beckhoff BK5151 eine kompakte und kosteneffiziente Schnittstellenlösung. Dieses Gerät fungiert als Gateway und ordnet die Signalkanäle der Standardklemmen der CANopen-Kommunikationsebene und dem Prozessabbild zu. Das vollständige Beckhoff BK5151-System unterstützt die automatische Baudratenkonfiguration und Diagnosemeldungen und gewährleistet so eine nahtlose Integration in verteilte Steuerungssysteme.
Funktionen
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Flexible Erweiterung: Verbindet bis zu 64 lokale Busklemmen und unterstützt bis zu 255 Klemmen über K-Bus-Erweiterungseinheiten.
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Hochgeschwindigkeitskommunikation: Die automatische Baudratenerkennung unterstützt Übertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 1 Mbaud.
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Leistungsstarke K-Bus-Stromversorgung: Liefert bis zu 1750 mA Ausgangsstrom für die interne Elektronik der angeschlossenen Klemmen.
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Umfangreiche CANopen-Dienste: Vollständige Unterstützung von Emergency-Objekten, variabler Zuordnung, Node Guarding, Life Guarding sowie Speicher- und Wiederherstellungsoptionen.
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Konfigurierbare Übertragungsmodi: Unterstützt synchrone, zyklische, ereignisgesteuerte und abfragebasierte PDO-Modi.
Anwendungen
- Dezentrale Fabrikautomatisierungs- und Anlagensteuerungssysteme.
- Gefährliche Umgebungen, die eigensichere ATEX- und IECEx-Zone-2-Zertifizierungen erfordern.
- Materialhandhabung und Maschinenbauumgebungen mit zentralen CANopen-Mastern.
Technische Daten
| Parameter |
Spezifikation |
| Hersteller |
Beckhoff |
| Modell / SKU |
BK5151 |
| Feldbusprotokoll |
CANopen |
| Bus-Schnittstellenanschluss |
9-polige D-Sub-Buchse |
| Baudrate |
Bis zu 1 Mbaud (automatische Erkennung) |
| Anzahl der Busklemmen |
64 (bis zu 255 mit K-Bus-Erweiterung) |
| Interner K-Bus-Strom |
1750 mA |
| Versorgungsspannung |
24 V DC (-15 % / +20 %) |
| Diagnose-LEDs |
2 x Stromversorgung, 2 x K-Bus, 2 x Feldbus |
| Schutzart |
IP20 |
| Betriebstemperaturbereich |
-25 bis +60 °C |
| Lagertemperaturbereich |
-40 bis +85 °C |
| Zertifizierungen für explosionsgefährdete Bereiche |
ATEX: II 3G Ex ec IIC T4 Gc / IECEx: Ex ec IIC T4 Gc |
| Nettogewicht |
100 g |
| Versandgewicht (berechnet) |
1,0 kg |
Empirische Erkenntnisse aus der Technik
Alternative Modelle und Kompatibilität
Die BK5151 ersetzt in typischen Architekturen ältere BK5120-Koppler. Konfigurieren Sie Ihre Softwareumgebungen jedoch sorgfältig: Jegliche Hardwareänderungen oder Firmwareübergänge von einer standardmäßigen BK-Serie zur kompakten „BK5151“ erfordern den Import einer aktualisierten EDS-Datei (Electronic Datasheet) direkt in das CANopen-Master-Konfigurationsprogramm, damit die aktualisierte Geräte-ID und die Optionen für das dynamische Mapping korrekt registriert werden.
Typische Anwendungsfehler und technische Hinweise
Berücksichtigen Sie bei der Auslegung Ihres Systems den Gesamtstromverbrauch der angeschlossenen K-Bus-Klemmen. Obwohl das integrierte Netzteil 1750 mA liefert, löst eine Überschreitung dieses Grenzwerts einen K-Bus-Unterspannungsalarm aus und unterbricht die Kommunikation. Wenn Ihr I/O-Verbund höhere Ströme benötigt, fügen Sie nachgeschaltet auf der Schiene eine PE2001-Einspeiseklemme ein, um zusätzliche Spannung bereitzustellen.
Tipps zur Inbetriebnahme und Verdrahtung
Stellen Sie stets sicher, dass beide physischen Enden des CANopen-Netzwerkbussegments mit einem standardmäßigen 120-Ohm-Widerstand abgeschlossen sind, der zwischen CAN-H (Pin 7) und CAN-L (Pin 2) angeschlossen ist. Das Fehlen eines physischen Abschlusses ist eine Hauptursache für Paketkollisionen, CRC-Fehler und intermittierende Bus-Off-Zustände. Verwenden Sie für Feldverbindungen ausschließlich doppelt geschirmte Kupferleitungen mit verdrillten Adernpaaren.
Installationsrichtlinien
WICHTIGER WARNHINWEIS: Trennen Sie vor der Montage, dem Anschließen oder dem Abklemmen des Kopplers sämtliche 24-V-DC-Stromversorgungen vollständig und sichern Sie sie gegen Wiedereinschalten. Das unter Spannung erfolgende Hot-Plugging der lokalen K-Bus-Klemmen kann physische Hardwareschäden und eine Instabilität des elektrischen Systems verursachen.
1
Befestigen Sie die BK5151-Einheit fest auf einer standardmäßigen 35-mm-DIN-Schiene (EN 60715) in vertikaler Ausrichtung für eine optimale Wärmeableitung.
2
Montieren Sie die nachfolgenden K-Bus-Klemmen an der rechten Seite der Kopplereinheit. Achten Sie dabei darauf, dass alle mechanischen und elektrischen seitlichen Verriegelungslaschen korrekt ausgerichtet sind und sicher einrasten.
3
Schließen Sie die 9-polige D-Sub-CAN-Schnittstelle an, bringen Sie Abschlusswiderstände an, wenn sich das Gerät an den physischen Enden der Leitung befindet, und schließen Sie die Verdrahtung der 24-V-DC-Hilfsversorgung an.