Beschreibung
Der für dezentrale Automatisierungsarchitekturen entwickelte Beckhoff IP2001-B510 ermöglicht über die CANopen-Kommunikation eine direkte Verbindung auf Feldebene. Er dient als 8-kanaliges digitales Ausgangsmodul, das ohne Schaltschrank betrieben werden kann. Diese robuste Fieldbus Box ermöglicht den direkten Anschluss von bis zu acht digitalen Aktoren an den Bus, reduziert den Verdrahtungsaufwand und erleichtert eine schnelle, lokale Signalverarbeitung. Das Modul ist in einem widerstandsfähigen Polyamidgehäuse mit einem IP67-Schutzgrad untergebracht und bietet eine hohe Staub- und Wasserbeständigkeit. Dadurch eignet es sich für die direkte Installation an Maschinen in rauen Industrieumgebungen.
Das Gerät verfügt über standardisierte M8-Anschlüsse sowohl für die digitalen Ausgänge als auch für die Stromversorgung sowie über einen M12-Anschluss zur Integration in den CANopen-Bus. Diese Konfiguration gewährleistet zuverlässige, vibrationsbeständige elektrische Kontakte und unterstützt hohe Datenübertragungsraten von bis zu 1 Mbaud mit automatischer Baudratenerkennung. Jeder Ausgangskanal ist einzeln mit einem Kurzschlussschutz ausgestattet, wodurch Systemausfallzeiten bei lokal begrenzten elektrischen Fehlern minimiert werden.
Merkmale
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8 digitale Ausgänge: Nennspannung 24 V DC mit einer Belastbarkeit von bis zu 0,5 A pro Kanal.
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CANopen-Busschnittstelle: Direkte Systemintegration über einen 5-poligen M12-Steckverbinder mit Unterstützung von Datenraten bis zu 1 Mbaud.
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Kurzschlussschutz: Jeder Kanal ist individuell gegen Kurzschlüsse geschützt, wodurch die Fehlerausbreitung begrenzt wird.
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Robustes IP67-Gehäuse: Die hochwertige Konstruktion aus Polyamid (PA6) bietet hervorragende Beständigkeit gegen Feuchtigkeit, Öle und mechanische Einwirkungen.
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Kompakte, entkoppelte Bauweise: Ermöglicht eine flexible Montage direkt an Maschinen und macht lokale Schaltschränke überflüssig.
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Diagnosefunktionen: Unterstützt Node Guarding, Life Guarding, Notfallobjekte und variables PDO-Mapping.
Anwendungen
- Dezentrale Montage- und Verpackungsmaschinen.
- Materialtransportsysteme und komplexe Förderstrecken.
- Überwachung von Werkzeugmaschinen und Roboterarmen.
- Industrielle Fertigungslinien, die eine dezentrale Ansteuerung von Ventilinseln oder Aktoren erfordern.
Technische Spezifikationen
| Spezifikationsparameter |
Wert / Nennwert |
| Hersteller |
Beckhoff |
| Modellnummer |
IP2001-B510 |
| Modultyp |
Digitales Ausgangsmodul der Fieldbus Box |
| Anzahl der digitalen Ausgänge |
8 |
| Nennausgangsspannung |
24 V DC (-15 % / +20 %) |
| Max. Ausgangsstrom |
0,5 A pro Kanal (einzeln kurzschlussfest) |
| Kurzschlussstrombegrenzung |
typ. 1,5 A |
| Busprotokoll |
CANopen |
| Datenübertragungsraten |
10 kBaud bis 1 MBaud (automatische Erkennung) |
| I/O-Anschlüsse |
M8, Schraubanschluss |
| Bus-Schnittstellenanschluss |
1 x M12-Stecker, 5-polig |
| Stromeinspeisung |
1 x M8-Stecker (4-polig); nachgeschaltet: 1 x M8-Buchse (4-polig) |
| Elektrische Isolation |
Steuerspannung/Feldbus: 500 V |
| Betriebstemperatur |
0 bis +55 °C |
| Lagertemperatur |
-25 bis +85 °C |
| Vibrations-/Stoßfestigkeit |
Entspricht EN 60068-2-6 / EN 60068-2-27 |
| Schutzart |
IP65/66/67 (entspricht EN 60529) |
| Gehäusematerial |
Polyamid (PA6) |
| Abmessungen (B x H x T) |
30 mm x 175 mm x 26,5 mm |
| Ursprungsland |
Deutschland |
| Versandgewicht (berechnet) |
0,35 kg |
| Abmessungen der Verpackung (berechnet) |
210 mm x 60 mm x 45 mm |
Anschlüsse und Schnittstellen
| Schnittstellentyp |
Steckerspezifikation |
Pinbelegung / Zuordnung |
| CANopen-Bus |
M12-Stecker, 5-polig |
Pin 1: Schirmung | Pin 2: V+ | Pin 3: V- | Pin 4: CAN_H | Pin 5: CAN_L |
| Stromeinspeisung (vorgeschaltete Seite) |
M8-Stecker, 4-polig |
Pin 1: +24 V DC (Steuerung Us) | Pin 2: +24 V DC (Last Up) | Pin 3: GNDs | Pin 4: GNDp |
| Stromversorgung nachgeschalteter Module |
M8-Buchse, 4-polig |
Führt die Versorgungsspannungen für Steuerung (Us) und Last (Up) zu nachgeschalteten Modulen weiter |
| Ausgänge (Kanäle 1 bis 8) |
M8, Innengewinde |
Direkter Anschluss an digitale Aktoren (max. 0,5 A pro Pin) |
Empirische Erkenntnisse aus der Entwicklung
Alternative Modelle und Kompatibilität
Der IP2001-B510 ist mit jeder standardmäßigen CANopen-Masterkarte oder SPS-Schnittstelle kompatibel, einschließlich der nativen FC5101/FC5102-PCI-Karten von Beckhoff und der EL6751-EtherCAT-Klemmen. Bei System-Upgrades von älteren IP2001-Bxxx-Modulen ist sicherzustellen, dass die aktiven Netzwerk-EDS-Dateien (Electronic Data Sheet) mit der spezifischen Softwareversion in TwinCAT übereinstimmen, damit die 16 Sende- und 16 Empfangs-Prozessdatenobjekte (PDOs) korrekt zugeordnet werden können.
Anwendungsfallen und technische Hinweise
Achten Sie besonders auf die kumulierten Stromgrenzen der Stromversorgungsschleife. Der interne Box-Versorgungsstrom beträgt 45 mA, das System ist jedoch in hohem Maß auf die Kapazität der physischen Eingangsstromversorgung angewiesen. Wenn Sie die Stromversorgung über die nachgeschalteten M8-Steckverbinder durch mehrere Module schleifen, darf die Gesamtstromlast über Us (Steuerspannung) und Up (Lastspannung) 4,0 A nicht überschreiten, um eine Überhitzung der Klemmen oder Spannungsabfälle zu verhindern, die nachgeschaltete Busgeräte destabilisieren können.
Tipps zu Inbetriebnahme und Verdrahtung
Stellen Sie sicher, dass am ersten und letzten CANopen-Knoten ordnungsgemäße Abschlusswiderstände mit 120 Ohm installiert sind. Der Betrieb des Netzwerks ohne Abschlusswiderstand oder mit falschen Abschlusswerten ist die häufigste Ursache für Kommunikationsausfälle bei hohen Baudraten. Verwenden Sie geschirmte Kupferkabel mit verdrillten Adernpaaren, die speziell für CANopen ausgelegt sind, um elektromagnetische Störungen durch umgebende induktive Lasten zu vermeiden.
Installationsrichtlinien
WICHTIGER WARNHINWEIS: Schalten Sie alle primären und Hilfsstromquellen spannungsfrei, bevor Sie das Modul handhaben. Vergewissern Sie sich, dass sowohl in den Steuerungsleitungen (Us) als auch in den Lastleitungen (Up) keine Restspannung vorhanden ist. Wird die physische Stromversorgung vor dem Anschließen oder Trennen von Bus- oder Stromversorgungssteckern nicht abgeschaltet, kann dies zu Lichtbogenbildung an Kontakten, Firmware-Beschädigung oder irreversiblen Schäden an den physischen Ausgangsstufen führen.
1
Montieren Sie das Modul mithilfe der beiden für M3-Schrauben vorgesehenen Befestigungsbohrungen mit 3,5 mm Durchmesser plan am Maschinenrahmen. Achten Sie auf eine ebene Montagefläche, um mechanische Spannungen am Polyamidgehäuse zu vermeiden.
2
Schließen Sie das M12-CANopen-Busnetzwerkkabel an und achten Sie darauf, dass die Codierung vor dem Festziehen der Überwurfmutter exakt ausgerichtet ist.
3
Schließen Sie die digitalen M8-Ausgangskabel an die Aktoren an und ziehen Sie die Schraubringe vollständig fest, um die Schutzart IP67 zu gewährleisten.
4
Schließen Sie die 24-V-DC-Stromversorgungsleitung über die dafür vorgesehene vorgeschaltete M8-Buchse an und verschließen Sie alle ungenutzten Anschlüsse mit IP67-zertifizierten Schutzkappen.