Beschreibung
Als dedizierte Masterschnittstelle zwischen der internen K-Bus-Backplane und Aktor-Sensor-Feldnetzwerken ermöglicht das Beckhoff KL6201-Modul die direkte und nahtlose Integration von AS-Interface-(AS-i-)Netzwerken in modulare I/O-Konfigurationen. Dieses einkanalige Mastermodul verarbeitet Signale sowohl von digitalen als auch von analogen AS-i-Slaves und wandelt die Kommunikation auf Feldebene in K-Bus-Protokolle zur Verarbeitung durch zentrale Steuerungen um. Das Gerät verfügt über wählbare Prozessabbildbreiten, um Datenübertragung und Diagnoseinformationen auszubalancieren, und bietet eine optimale Schnittstelle zur Netzwerkerweiterung für industrielle Steuerungsumgebungen mittlerer bis großer Größe.
Merkmale
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Kompatibilität mit mehreren Spezifikationen: Unterstützt die AS-Interface-Spezifikationen V2.0 und V2.1 und gewährleistet so die Kompatibilität mit älteren und aktuellen Slave-Generationen.
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Skalierbare Slave-Kapazitäten: Verbindet bis zu 31 Slaves mit V2.0-Protokollen oder bis zu 62 Slaves mit V2.1-Protokollen.
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Konfigurierbares Prozessabbild: Wählbare Übertragungsbreiten von 12, 22 oder 38 Byte, wobei 6 Byte für die Parameterkonfiguration reserviert sind.
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Integrierte Zustandsdiagnose: Kontinuierliche Diagnose auf Hardwareebene bei Stromausfällen, Kommunikationsabbrüchen zu Slaves und fehlerhaften Konfigurationsparametern.
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Flexible Adresszuweisung: Automatische Adressierung direkt über die Steuersoftware-Schnittstelle oder manuelle Zuweisung über KS2000.
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Hohe galvanische Trennung: Bietet eine robuste Prüftrennung von 500 V zwischen dem internen K-Bus und den externen AS-i-Feldleitungen.
Anwendungen
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Automatisierte Fördersysteme: Überwachung verteilter Sensoren und Aktoren entlang langer Förderstrecken.
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Steuerung pneumatischer Ventilinseln: Anbindung von industriellen Mehrpunkt-Magnetventilen an zentrale SPS-Netzwerke.
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Abgrenzung explosionsgefährdeter Bereiche: Einsatz in explosionsfähigen Atmosphären bei Einhaltung spezifischer ATEX-zertifizierter Installationskriterien.
Technische Spezifikationen
| Parameter |
Spezifikationswert |
| Hersteller |
Beckhoff Automation |
| Modellnummer |
KL6201 |
| Technologietyp |
AS-Interface-Master |
| Anzahl der Kanäle |
1 AS-i-Kanal |
| Spezifikationsversion |
AS-Interface V2.0, V2.1 |
| Kapazität angeschlossener Geräte |
Bis zu 31 (V2.0) / bis zu 62 (V2.1) |
| Kompatible Gerätetypen |
Digitale und analoge Feldgeräte |
| Stromaufnahme der Backplane (K-Bus) |
Typ. 55 mA |
| Leistungsaufnahme des AS-Interface |
Typ. 60 mA |
| Zykluszeit |
Max. 5 ms (bei 31 angeschlossenen Geräten) |
| Elektrische Isolation |
500 V (AS-Interface-/K-Bus-Backplane) |
| Stromkontakte über den Bus |
Keine (keine passiven Stromkontaktklemmen) |
| Anschlusstechnik |
2-Leiter-Federkraftanschluss |
| Betriebstemperatur |
0 bis +55 °C |
| Lagertemperatur |
-25 bis +85 °C |
| Relative Luftfeuchtigkeit |
95 %, nicht kondensierend |
| Vibrations-/Schockfestigkeit |
Entspricht EN 60068-2-6 / EN 60068-2-27 |
| EMV-Störfestigkeit/-aussendung |
Entspricht EN 61000-6-2 / EN 61000-6-4 |
| Schutzart |
IP20 |
| Zulassungen & Kennzeichnungen |
CE, UL, ATEX, AS-i-Zertifikat (ZU-Nr. 125801) |
| Ex-Kennzeichnung |
II 3 G Ex nA IIC T4 Gc |
| Gewicht |
Ca. 55 g |
| Versandgewicht (berechnet) |
1,00 kg |
Anschlüsse und Schnittstellen
| Klemmenanschlusspunkt |
Signalzuordnung |
Funktionsbeschreibung |
| Klemme 1 |
AS-i + |
AS-Interface-Positivanschluss (intern mit Klemme 5 gebrückt) |
| Klemme 2 |
AS-i - |
AS-Interface-Negativanschluss (intern mit Klemme 6 gebrückt) |
| Klemme 3 |
Schirmung / FE |
Anschlusspunkt der Funktionserde und Schirmung |
| Klemme 5 |
AS-i + |
AS-Interface-Positiv-Erweiterungsanschluss |
| Klemme 6 |
AS-i - |
AS-Interface-Negativ-Erweiterungsanschluss |
| Klemme 7 |
Schirmung / FE |
Anschlusspunkt der Funktionserde und Schirmung |
Empirische Engineering-Erkenntnisse
Alternative Modelle & Kompatibilität
Der KL6201 verfügt über eine identische Konfiguration hinsichtlich Funktion, Elektrik und Registerzuordnung wie der KS6201. Der wesentliche Unterschied liegt in der Ausführung des physischen Hardwareanschlusses: Die KS-Serie verfügt über einen steckbaren Anschlussklemmenblock, sodass der Klemmenblock ausgetauscht werden kann, ohne separate Federkraftleitungen abklemmen zu müssen. Wenn an Ihrem Standort häufige Wartungszyklen anfallen oder modulare Verdrahtungssätze verwendet werden, stellt der KS6201 eine physisch kompatible Alternative zum direkten Austausch dar, für die im TwinCAT-Systemmanager keine Konfigurationsänderungen erforderlich sind.
Anwendungshinweise & Engineering-Hinweise
Es ist wichtig zu beachten, dass das KL6201 keine Stromkontakte durch das Modul führt (es verfügt über keine hinteren Federkontakte für die Stromversorgung). Während es seinen Betriebsstrom für die Steuerlogik (ca. 55 mA) direkt über den K-bus bezieht, benötigt die eigentliche AS-i-Bus-Feldleitung eine Versorgung durch ein externes, dediziertes AS-i-Netzteil (typischerweise 30 VDC mit integrierten Entkopplungsnetzwerken). Der Versuch, den AS-i-Kreis mit einer standardmäßigen geschalteten 24-VDC-Industrieversorgung ohne die passende AS-i-Filtertopologie zu betreiben, verursacht Kommunikationsstörungen und löst beim Master ständig Diagnosefehler durch Parametrierungs- und Slave-Verluste aus.
Tipps für Inbetriebnahme und Verdrahtung
Bei der Konfiguration der Klemme in TwinCAT wird die Auswahl einer Prozessbildbreite von 38 Byte dringend empfohlen, wenn Sie analoge Slaves einsetzen. Dadurch werden Verzögerungen über mehrere Zyklen beim Abrufen von Parameterdateien oder großen analogen Datenarrays vermieden. Wenn Ihr Netzwerk ausschließlich aus schnellen digitalen Logikgeräten besteht, reduzieren Sie die Abbildung auf 12 Byte, um den Kommunikationszyklus-Overhead am Hauptfeldbuskoppler (z. B. PROFIBUS- oder EtherCAT-Koppler) zu minimieren. Stellen Sie sicher, dass die Funktionserde-Klemmen (Klemme 3 und 7) direkt mit einer niederohmigen Massefläche verbunden sind, um elektromagnetisches Rauschen vom AS-i-Datensignal abzuleiten.
Installationsrichtlinien
KRITISCHER WARNHINWEIS
Trennen Sie alle Stromquellen (sowohl die Stromversorgung der Haupt-SPS als auch die externen Hilfsstromleitungen der AS-i-Versorgung), bevor Sie das KL6201-Modul montieren, entfernen oder verdrahten. Werden Stromkreise vor dem physischen Einsetzen oder Herausziehen nicht spannungsfrei geschaltet, kann es zu kapazitiver Lichtbogenbildung kommen, die die internen K-bus-Leitungstreiber dauerhaft beschädigen und die Logikprofile benachbarter Klemmen verfälschen kann.
1
Richten Sie die KL6201 auf der Standard-DIN-Schiene (35 mm) neben Ihrem Buskoppler oder der vorhandenen Klemmenknotenfolge aus. Schieben Sie sie auf und drücken Sie sie fest an, bis der Entriegelungsmechanismus sicher über der Kante der DIN-Schiene einrastet.
2
Stellen Sie sicher, dass die ineinandergreifenden Nut-und-Feder-Schienen korrekt zu den benachbarten Klemmen ausgerichtet sind, um eine zuverlässige elektrische Verbindung über den K-bus der Rückwandplatine sicherzustellen.
3
Führen Sie einen kleinen Schlitzschraubendreher in den Federentriegelungsschlitz ein, stecken Sie den abisolierten AS-i-Feldbusleiter (+ und -) in die entsprechenden Klemmen (Klemme 1/5 bzw. Klemme 2/6) und entfernen Sie das Werkzeug, um den Leiter sicher festzuklemmen.
4
Verbinden Sie die Funktionserde-Abschirmleitung mit Klemme 3 oder Klemme 7. Überprüfen Sie die Isolierung und die korrekte Polarität vor dem Einschalten der Anlage erneut.