Beschreibung
Der BECKHOFF KL5121 ist eine Inkrementalgeber-Schnittstelle mit programmierbaren Ausgängen, die als Busklemme im BECKHOFF-K-Bus-System betrieben wird. Sie ist für den direkten Anschluss eines Inkrementalgebers mit 24-V-DC-Signalen (einschließlich A-, B-, Latch- und Gate-Eingängen) ausgelegt und verfügt über vier integrierte digitale 24-V-DC-Ausgänge. Diese Kombination ermöglicht den Einsatz der Klemme als elektronische Nockenwellensteuerung, die schnelle Schaltvorgänge direkt in der Hardware auf Grundlage der Encoderposition ausführt und Verzögerungen durch Feldbuszyklen umgeht.
Die Klemme verfügt über einen 16-Bit-Binärzähler und unterstützt eine Grenzfrequenz von bis zu 1.000.000 Inkrementen pro Sekunde bei 4-facher Auswertung. Die vier schnell programmierbaren Ausgänge liefern jeweils bis zu 0,5 A Ausgangsstrom bei Reaktionszeiten von unter 100 Mikrosekunden. Diese Konfiguration eignet sich besonders für Anwendungen, die schnelle positionsbasierte Aktionen erfordern, ohne auf Steuerungs-Scanzyklen angewiesen zu sein.
Merkmale
- 1-Kanal-Inkrementalgeber-Schnittstelle für 24-V-DC-Signale (A-, B-, Latch- und Gate-Eingänge).
- Vier integrierte, schnell programmierbare digitale Ausgänge (24 V DC, 0,5 A), die als elektronische Nockenwellensteuerung fungieren.
- Hochgeschwindigkeitsschaltung auf Hardwareebene innerhalb von 100 Mikrosekunden, unabhängig von der K-Bus-Zykluszeit.
- 16-Bit-Binärzähler mit einer Grenzfrequenz von bis zu 1.000.000 Inkrementen/s bei 4-facher Auswertung.
- Standardmäßige K-Bus-Systemintegration für die Kompatibilität mit BECKHOFF Buskopplern.
- Kompaktes, auf DIN-Schienen montierbares Gehäuse mit Schutzart IP20.
Anwendungen
- Elektronische Nockenwellensteuerung in Verpackungs- und Hochgeschwindigkeitsverarbeitungsmaschinen.
- Schnelle positionsbasierte Schalt- und Sortiersysteme.
- Überwachung der Position von Drehachsen und Erkennung von Grenzwerten.
- Synchronisierte Materialschneid- und Dosiersysteme.
Technische Daten
| Parameter |
Spezifikation |
| Hersteller |
BECKHOFF |
| Modell |
KL5121 |
| Produkttyp |
Busklemme (K-Bus) |
| Anzahl der Kanäle |
1 Inkrementalgeberkanal, 4 digitale Ausgänge |
| Encoder-Anschluss |
A, B, Latch, Gate |
| Betriebsspannung des Encoders |
24 V DC |
| Zähler |
16-Bit-Binärwert |
| Grenzfrequenz |
1.000.000 Inkremente/s (bei 4-facher Auswertung) |
| Ausgangsspannung |
24 V DC |
| Ausgangsstrom |
0,5 A pro Kanal |
| Schaltzeiten |
< 100 Mikrosekunden |
| Stromversorgung |
24 V DC (-15 % / +20 %) |
| Stromaufnahme (Power Contacts) |
typ. 30 mA + Last |
| Stromaufnahme (K-Bus) |
typ. 60 mA |
| Bitbreite im Prozessabbild |
2 x 16-Bit-Daten, 2 x 8-Bit-Steuerung/Status |
| Besondere Merkmale |
Elektronischer Nockenwellenregler |
| Gewicht |
ca. 60 g |
| Betriebstemperatur |
0 bis +55 °C |
| Lagertemperatur |
-25 bis +85 °C |
| Relative Luftfeuchtigkeit |
95 %, nicht kondensierend |
| Vibrations-/Stoßfestigkeit |
Entspricht EN 60068-2-6 / EN 60068-2-27 |
| EMV-Störfestigkeit/-Emission |
Entspricht EN 61000-6-2 / EN 61000-6-4 |
| Schutzart |
IP20 |
| Ex-Kennzeichnungen |
ATEX: II 3 G Ex nA IIC T4 Gc; IECEx: Ex ec IIC T4 Gc |
| Zulassungen |
CE, UL, ATEX, IECEx |
Installationsrichtlinien
- Sicherstellen, dass das System vor der Montage, Verdrahtung oder Demontage des KL5121-Terminals vollständig spannungsfrei ist, um elektrische Schäden oder Verletzungen zu vermeiden.
- Überprüfen, dass das Terminalmodell den Spezifikationen und Konfigurationsanforderungen Ihres Systems entspricht.
- Das Terminal auf einer standardmäßigen 35-mm-DIN-Schiene (EN 60715) montieren, indem es neben den anderen K-Bus-Terminals fest eingerastet wird.
- Zuverlässige Power-Contact-Verbindungen herstellen, indem die seitlichen Kontakte des Terminals an den benachbarten Geräten ausgerichtet werden.
- Die 24-V-DC-Eingänge für den Inkrementalencoder (A, B, Latch, Gate) sowie die vier programmierbaren Ausgänge mit geeigneten Leiterquerschnitten verdrahten und, falls erforderlich, eine Abschirmung zur Minimierung hochfrequenter Störungen vorsehen.
- Eine Inbetriebnahmeprüfung durchführen, um die dem Prozessabbild zugeordneten Eingänge zu verifizieren und die Ausgangsschaltzeiten in Ihrer SPS oder Steuerungssoftware zu testen.
Empfehlungen zum Austausch
Beim Austausch eines BECKHOFF KL5121 sind die physischen Verdrahtungszuweisungen und Stromversorgungsanschlüsse zu dokumentieren. Da die Konfigurationseinstellungen für die elektronischen Nockenwellenschaltschwellen und Encoderparameter typischerweise über die Mastersteuerung (K-Bus-Koppler und SPS-Programm) vorgenommen werden, ist sicherzustellen, dass das Ersatzgerät der vorhandenen Prozessabbildzuordnung entspricht. Während des Hardwareaustauschs muss das System vollständig ausgeschaltet bleiben.