Beschreibung
Die dezentrale Hochgeschwindigkeitsverarbeitung von Impulsen in Umgebungsbereichen ohne Schutzgehäuse übernimmt direkt das Beckhoff IP1502-B518, ein spezialisiertes digitales Zählermodul mit 2 Kanälen, das für die native Integration von CANopen ausgelegt ist. Diese Fieldbus Box mit Schutzart IP67 verarbeitet rohe Sensorsignale mit Impulsfrequenzen bis zu 100 kHz und nutzt 32-Bit-Zählertiefen für präzise Positionierung, Durchflussmessung und Geschwindigkeitsberechnung direkt an der Maschine. Das robuste Polyamidgehäuse verfügt über einen integrierten T-Steckverbinder für die direkte Busdurchschleifung. Dadurch wird die Feldverkabelung vereinfacht und der Bedarf an zentralen DIN-Schienen-Schaltschränken entfällt.
Funktionen
- Zwei unabhängige 32-Bit-Zählerkanäle für Eingangsfrequenzen bis zu 100 kHz.
- Integrierte CANopen-Feldbusschnittstelle mit automatischer Baudratenerkennung bis zu 1 MBaud.
- Robuste Schutzarten IP65, IP66 und IP67 gegen Wasserstrahlen und vollständiges Eintauchen.
- Direkte Maschinenmontage mit Standard-XXL-Gehäuseform und M12-Signalsteckverbindern.
- Integrierte M12-T-Steckerkonfiguration für eine einfache Feldbus-Durchschleifung.
- Separate Gate-Eingänge und richtungsabhängige Aufwärts-/Abwärtsschalter pro Kanal.
Anwendungen
-
Dezentrale Durchflussmessung: Anbindung von Hochfrequenz-Turbinen- und Verdrängungs-Durchflussmessern mit Impulsausgang in Flüssigkeitsverarbeitungsanlagen.
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Positionierung von Förderanlagen: Direkte Erfassung der Drehgeberimpulse zur Materialverfolgung auf ausgedehnten Logistikförderanlagen.
-
Drehzahlüberwachung: Ermittlung der Drehzahlen von Lüfter-, Pumpen- oder Motorwellen mithilfe von Näherungssensoren in stark beanspruchten industriellen Nassbereichen.
-
Verpackungsmaschinen: Hochgeschwindigkeits-Indexierung und Erkennung von Passermarken direkt an der Maschine.
Tabelle der technischen Daten
| Spezifikationsparameter |
Technischer Wert / Nennwert |
| Hersteller |
Beckhoff |
| Modell- / Teilenummer |
IP1502-B518 |
| Protokoll / Schnittstelle |
CANopen |
| Datenübertragungsraten |
10 kBaud bis 1 MBaud (automatische Erkennung) |
| Anzahl der Eingänge |
2 Zählereingänge + 2 Gate-Eingänge + 2 Aufwärts-/Abwärtsschalter |
| Einbautiefe |
32 Bit (pro Kanal) |
| Zählfrequenz |
Maximal 100 kHz (2 kHz bei Auf-/Abwärtsschaltung) |
| Nenneingangsspannung |
24 V DC (-15 % / +20 %) |
| Eingangssignalspannungen |
Signal „0“: -3 bis +5 V DC | Signal „1“: 11 bis 30 V DC |
| Ausgänge |
2 x 24 V DC, 0,5 A (jeweils kurzschlussfest) |
| Sensorversorgungsstrom |
Max. 0,5 A insgesamt, kurzschlussfest |
| Stromaufnahme |
45 mA von US (ohne Sensorstrom) |
| Elektrische Trennung |
Steuerspannung / Feldbus: 500 V |
| Signal- / Feldbussteckverbinder |
Signal: M12-Schraubanschluss | Bus: 1 x M12-Stecker (5-polig), 1 x M12-Buchse (5-polig) |
| Stromversorgungssteckverbinder |
Einspeisung: 1 x M8-Stecker (4-polig) | Abgehend: 1 x M8-Buchse (4-polig) |
| Betriebs- / Lagertemperatur |
0 bis +55 °C / -25 bis +85 °C |
| Schutzart |
IP65 / IP66 / IP67 (gemäß EN 60529) |
| Gehäuseabmessungen |
30 mm x 210 mm x 26,5 mm (Gehäuse XXL, Polyamid PA6) |
| Versandgewicht (berechnet) |
2,0 kg |
Anschlüsse und Schnittstellen
| Steckverbinder / Pin |
Signalbelegung |
Funktionsbeschreibung |
| M12-Bus, Pin 1 |
Schirm |
Anschluss des Schirms zur elektromagnetischen Verträglichkeit |
| M12-Bus, Pin 2 |
V+ |
Externe Stromversorgung des CAN-Transceivers (24 V DC) |
| M12-Bus, Pin 3 |
CAN_GND |
Bezugspotenzial für die CAN-Kommunikation |
| M12-Bus, Pin 4 |
CAN_H |
CAN-High-Signalleitung |
| M12-Bus, Pin 5 |
CAN_L |
CAN-Low-Signalleitung |
| M8-Stromeinspeisung, Pin 1 |
US |
Steuerspannungseinspeisung (24 V DC für die interne Elektronik) |
| M8-Stromeinspeisung, Pin 2 |
UP |
Lastspannungseinspeisung (24 V DC für Hilfssensorausgänge) |
| M8-Stromeinspeisung, Pin 3 |
GNDS |
Bezugspotenzial für die Steuerspannung |
| M8-Stromeinspeisung, Pin 4 |
GNDP |
Bezugspotenzial für die Lastspannung |
Erfahrungswerte aus der Technik
Alternative Modelle und Kompatibilität
Der IP1502-B518 ist speziell für CANopen-Feldbusnetzwerke ausgelegt. Beim Aufrüsten eines Feldknotens von einem herkömmlichen digitalen Eingangsblock ist zu beachten, dass das 80-Bit-Prozessabbild (2 x 32-Bit-Daten und 2 x 8-Bit-Steuer-/Statusregister) eine spezielle Konfiguration im Netzwerkmanager der SPS erfordert. Für Anwendungen mit Profibus, EtherCAT oder DeviceNet müssen alternative Feldbusboxen wie die IP1502-B318- oder IE1502-Serie ausgewählt werden, da die physische Schnittstellenschicht festgelegt ist und nicht per Firmware geändert werden kann.
Anwendungshinweise und technische Hinweise
Halten Sie bei Verwendung der Richtungsumschaltfunktion die maximale Frequenz des Aufwärts-/Abwärtssteuersignals unter 2 kHz. Eingangsimpulse an den primären Zählerkanälen, die während des Umschaltens des Aufwärts-/Abwärtssignals in der Nähe dieses Grenzwerts eintreffen, können zu Verzögerungen bei der Erfassung führen. Stellen Sie sicher, dass der Leistungsbedarf der Sensoren den kumulativen Grenzwert des Moduls von 0,5 A nicht überschreitet. Eine Überlastung dieser Leitung löst den internen Kurzschlussschutz aus und unterbricht gleichzeitig die Hilfsstromversorgung aller angeschlossenen Sensoren.
Tipps zu Inbetriebnahme und Verdrahtung
Da die CANopen-Kommunikation empfindlich auf Signalreflexionen reagiert, muss am M12-Anschluss des physisch letzten Knotens in der Kette ein Abschlusswiderstand von 120 Ohm installiert werden. Verwenden Sie für Sensorkabel bei Impulseingängen mit hoher Frequenz von 100 kHz immer doppelt geschirmte Twisted-Pair-Kabel (S/FTP). Verbinden Sie die Abschirmung mit den M12-Metallgehäusesteckverbindern, um hochfrequente induktive Störungen direkt zu den Erdungspunkten des Maschinenrahmens abzuleiten.
Installationshinweise
WICHTIGER WARNHINWEIS: Schalten Sie vor dem Anschließen oder Trennen der M8- und M12-Feldkabel alle primären Steuerungs- und Laststromversorgungen (US und UP) spannungsfrei. Das Anschließen oder Trennen von Industriesteckverbindern unter Spannung in nassen, feuchten oder staubigen Betriebsumgebungen kann Spannungsspitzen, lokale Lichtbogenbildung oder eine katastrophale Beschädigung der internen CANopen-Transceiver verursachen.
1
Befestigen Sie das Polyamidgehäuse mit zwei M3-Schrauben durch die integrierten Befestigungskanäle mit 3,5 mm Durchmesser direkt am Maschinenrahmen oder an der Montageplatte. Achten Sie darauf, dass die Montagefläche eben ist, um mechanische Spannungen am Gehäuse zu vermeiden.
2
Schrauben Sie die M12-CANopen-Bus-In- und Bus-Out-Leitungen in die integrierten T-Verbinderanschlüsse. Ziehen Sie die gerändelten Metallringe handfest an und wenden Sie anschließend mit einem industriellen Drehmomentschlüssel ein Drehmoment von 0,6 Nm an, um die Dichtheit nach IP67 zu gewährleisten.
3
Schließen Sie die M8-Stromverteilerkabel an die Einspeisungsbuchse an. Leiten Sie die Stromversorgung bei Bedarf über den 4-poligen Ausgangsanschluss an benachbarte Feldbusmodule weiter.
4
Konfigurieren Sie die Knotenadresse (MAC-ID) und die Baudrate in Ihrer Beckhoff-TwinCAT- oder CANopen-Master-Software eines Drittanbieters, um die Feldbusinbetriebnahme abzuschließen.