Beschreibung
Durch die direkte Integration der seriellen Kommunikation in das Beckhoff-I/O-System ermöglicht das serielle Schnittstellenklemmenmodul Beckhoff KL6011 den Anschluss von Geräten mit einer 20-mA-Stromschleifenschnittstelle (TTY). Das Klemmenmodul arbeitet vollständig unabhängig vom übergeordneten Bussystem und führt die bidirektionale Datenübertragung der Datenkanäle (TxD und RxD) im Vollduplexbetrieb aus. Der aktive oder passive Status der Stromschleife kann durch eine externe Verdrahtungskonfiguration festgelegt werden, wodurch eine hohe Anpassungsfähigkeit an ältere serielle Schnittstellen, industrielle Wägesysteme und Terminalverbindungen über große Entfernungen bis zu 1000 Metern gewährleistet wird.
Merkmale
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Flexibilität zwischen aktivem und passivem Betrieb: Konfigurierbare 2 × 20-mA-Stromschleifen im aktiven oder passiven Betrieb zur Anbindung verschiedener Sender-/Empfängerarchitekturen.
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Konfigurierbare Baudraten: Unterstützt Übertragungsraten von 1200 Baud bis zu 19.200 Baud zur Anpassung an ältere serielle Peripheriegeräte.
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Integrierte Datenpufferung: Ausgestattet mit einem 128-Byte-Empfangspuffer und einem 16-Byte-Sendepuffer zur Verarbeitung vorübergehender Datenspitzen ohne Verarbeitungsverluste.
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Galvanische K-Bus-Trennung: Robuste elektrische Trennung mit 500 V zwischen dem internen K-Bus und den signalführenden Feldpfaden zum Schutz der Steuerungsnetzwerke.
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Variables Prozessabbild: Flexible Konfiguration der Bitbreite im Prozessabbild (von 3 × 8-Bit- bis 5 × 8-Bit-Nutzdaten plus Steuerungs-/Statusbyte).
Anwendungen
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Integration älterer Peripheriegeräte: Anschluss älterer Industriedrucker, Barcode-Lesegeräte und Anzeigeterminals an moderne EtherCAT-/K-Bus-Architekturen.
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Industrielle Wägesysteme: Direkte Kommunikation mit Wägezellen und digitalen Waagen, die auf 20-mA-Stromschleifen basieren.
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Serielle Verbindungen über große Entfernungen: Punkt-zu-Punkt-Kommunikation über serielle Schnittstellen bis zu 1000 Meter in stark störbehafteten Umgebungen, in denen RS232 ungeeignet ist.
Technische Daten
| Parameter |
Spezifikationswert |
| Hersteller |
Beckhoff |
| Modell-/Artikelnummer |
KL6011 |
| Schnittstellentyp |
TTY (20-mA-Stromschleife) |
| Anzahl der Kanäle |
2 (1 Senden TxD, 1 Empfangen RxD), Vollduplex |
| Datenübertragungsraten |
1200 bis 19.200 Baud (Standard: 9600 Baud, 8 Datenbits, keine Parität, 1 Stoppbit) |
| Bitübertragungsstrom |
2 x 20 mA |
| Schleifenwiderstand (Last) |
Weniger als 500 Ohm |
| Kabellänge |
Max. 1000 m, geschirmtes Twisted-Pair-Kabel |
| Stromversorgung |
Über den internen K-Bus |
| Stromaufnahme (K-Bus) |
Typisch 55 mA |
| Elektrische Isolation |
500 V (K-Bus zu Signalspannung) |
| Bitbreite des Prozessabbilds |
Eingang/Ausgang: 3 × 8-Bit-Nutzdaten, 1 × 8-Bit-Steuerung/Status (bis zu 5 × 8-Bit-Nutzdaten möglich) |
| Schutzart |
IP20 |
| Betriebstemperaturbereich |
0 bis +55 °C |
| Lagertemperaturbereich |
-25 bis +85 °C |
| Relative Luftfeuchtigkeit |
95 %, nicht kondensierend |
| Ex-Kennzeichnung |
II 3 G Ex nA IIC T4 Gc |
| Gewicht des Geräts |
Ca. 60 g |
| Versandgewicht (berechnet) |
0,15 kg |
| Abmessungen der Verpackung (berechnet) |
125 mm x 80 mm x 25 mm |
Anschlüsse und Schnittstellen
| Anschluss |
Signal / Funktion |
Beschreibung |
| 1 |
TxD+ |
Ausgang der Sender-Stromschleife (Plus) |
| 5 |
TxD- |
Rückleitung der Sender-Stromschleife (Minus) |
| 2 |
RxD+ |
Eingang der Empfänger-Stromschleife (Plus) |
| 6 |
RxD- |
Rückleitung der Empfänger-Stromschleife (Minus) |
| 3 |
20 mA aktiver Tx |
Interne Stromquellenverbindung für den aktiven Tx-Betrieb |
| 7 |
20 mA aktiver Rx |
Interne Stromquellenverbindung für den aktiven Rx-Betrieb |
Erfahrungsbasierte technische Erkenntnisse
Alternative Modelle und Kompatibilität
Für Anwendungen, die steckbare Verdrahtungsklemmenstrukturen erfordern, stellt die KS6011 die direkte funktionale Alternative dar und behält exakt dieselbe interne Logik und Registerzuordnung bei. Wenn Ihre Infrastruktur statt 20-mA-Stromschleifen die Protokolle RS485 oder RS232 verwendet, wechseln Sie entsprechend zu den Klemmen KL6021 oder KL6001, da die elektrische physikalische Schicht der KL6011 strikt auf TTY-Kommunikation beschränkt ist.
Typische Anwendungsfehler und technische Hinweise
Ein häufiger Fehler bei der Inbetriebnahme ist eine falsche Aktiv-/Passivkonfiguration der 20-mA-Stromschleife. Da eine TTY-Schleife genau eine Stromquelle benötigt, führt der Einsatz zweier aktiver Geräte in derselben Schleife aufgrund von Überstrom zu Hardwareschäden oder zum Durchbrennen von Komponenten. Stellen Sie sicher, dass die KL6011 strikt passiv verdrahtet ist, wenn das angeschlossene externe Gerät aktiv ist (also den Schleifenstrom liefert), und vermeiden Sie dabei die Klemmen 3 und 7.
Tipps zur Inbetriebnahme und Verdrahtung
Verwenden Sie für eine optimale Übertragungssicherheit bis zur Grenze von 1000 m kapazitätsarme, geschirmte Twisted-Pair-Kabel (STP). Schließen Sie den Schirm nur an einem Ende an – idealerweise an der Erdungsschiene des Buskopplers –, um Erdschleifen zu vermeiden. Beachten Sie, dass die Konfiguration des Datenformats (Baudrate, Parität, Stoppbits) dynamisch über die Klemmenregister mithilfe von TwinCAT oder einer alternativen Konfigurationssoftware für den Koppler erfolgt; physische DIP-Schalter am Hardwareblock müssen daher nicht eingestellt werden.
Installationsrichtlinien
KRITISCHER WARNHINWEIS
Trennen Sie alle Stromversorgungen, bevor Sie Klemmen in die K-Bus-Baugruppe einsetzen oder daraus entfernen. Werden die Stromkontakte nicht isoliert, kann dies zu dauerhaften Schäden an den Buskontakten, dem Buskoppler oder den benachbarten E/A-Modulen führen.
1
Stellen Sie sicher, dass die DIN-Schiene zur ordnungsgemäßen EMV-Abschirmung sicher mit dem Haupterdungssystem des Schaltschranks verbunden ist.
2
Montieren Sie die Klemme auf der DIN-Schiene, indem Sie die integrierte Nut-und-Feder-Verbindung an der benachbarten Klemme ausrichten und sie fest andrücken, bis sie einrastet.
3
Verwenden Sie einen Schlitzschraubendreher, um die federbelasteten Drahtklemmen herunterzudrücken, die abisolierten Signalleitungen einzuführen und die Klemmen zum Fixieren loszulassen.