Beschreibung
Als dedizierte Masterschnittstelle zwischen der internen K-Bus-Rückwandplatine und Aktor-Sensor-Feldnetzwerken ermöglicht das Beckhoff KL6201 die direkte und nahtlose Integration von AS-Interface-(AS-i)-Netzwerken in modulare I/O-Konfigurationen. Dieses einkanalige Mastermodul verarbeitet Signale von digitalen und 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 ausgewogen abzustimmen, und bietet eine optimale Schnittstelle zur Netzerweiterung für industrielle Steuerungsumgebungen mittlerer bis großer Größe.
Funktionen
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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 unter V2.0-Protokollen oder bis zu 62 Slaves unter V2.1-Protokollen.
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Konfigurierbares Prozessabbild: Wählbare Übertragungsbreiten von 12, 22 oder 38 Bytes, wobei 6 Bytes für die Parametrierung reserviert sind.
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Integrierte Statusdiagnose: Kontinuierliche Diagnose auf Hardwareebene bei Stromausfällen, Kommunikationsabbrüchen von Slaves und 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 mit 500 V zwischen dem internen K-Bus und den externen AS-i-Feldleitungen.
Anwendungen
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Automatisierte Fördersysteme: Verteilte Überwachung von Sensoren und Aktoren entlang langer Förderstrecken.
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Steuerung pneumatischer Ventilinseln: Anbindung von mehrpunktfähigen industriellen Magnetventilen an zentrale SPS-Netzwerke.
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Abgrenzung explosionsgefährdeter Bereiche: Einsatz in explosiven 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 Slaves |
Bis zu 31 (V2.0) / bis zu 62 (V2.1) |
| Kompatible Slave-Typen |
Digitale und analoge Feld-Slaves |
| Stromaufnahme der Backplane (K-Bus) |
Typ. 55 mA |
| Leistungsaufnahme der AS-Interface |
Typ. 60 mA |
| Zykluszeit |
Max. 5 ms (bei 31 angeschlossenen Geräten) |
| Elektrische Isolation |
500 V (AS-Interface/K-Bus-Backplane) |
| Stromversorgungskontakte über den Bus |
Keine (keine passiven Stromversorgungsklemmen) |
| Anschlusstechnik |
2-Leiter-Federkraftanschluss |
| Betriebstemperatur |
0 bis +55 degC |
| Lagertemperatur |
-25 bis +85 degC |
| Relative Luftfeuchtigkeit |
95 %, nicht kondensierend |
| Vibrations- und Schockfestigkeit |
Entspricht EN 60068-2-6 / EN 60068-2-27 |
| EMV-Störfestigkeit und -Emission |
Entspricht EN 61000-6-2 / EN 61000-6-4 |
| Schutzart |
IP20 |
| Zulassungen und 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-Positivklemme (intern mit Klemme 5 gebrückt) |
| Klemme 2 |
AS-i - |
AS-Interface-Negativklemme (intern mit Klemme 6 gebrückt) |
| Klemme 3 |
Schirmung / FE |
Anschlusspunkt für Funktionserde und Schirmung |
| Klemme 5 |
AS-i + |
AS-Interface-Positiv-Erweiterungsanschluss |
| Klemme 6 |
AS-i - |
AS-Interface-Negativ-Erweiterungsanschluss |
| Klemme 7 |
Schirmung / FE |
Anschlusspunkt für Funktionserde und Schirmung |
Empirische technische Erkenntnisse
Alternative Modelle und Kompatibilität
Der KL6201 verfügt über eine identische Funktions-, Elektro- und Registerkartenkonfiguration wie der KS6201. Der wesentliche Unterschied liegt in der Ausführung des physischen Hardwareanschlusses: Die KS-Serie verfügt über einen steckbaren Verdrahtungs-Klemmenblock, sodass der Klemmenblock ausgetauscht werden kann, ohne separate Federzugleitungen abklemmen zu müssen. Wenn an Ihrem Standort häufige Wartungszyklen anfallen oder modulare Verdrahtungskabelbäume verwendet werden, stellt der KS6201 eine physisch direkt austauschbare Alternative dar, für die im TwinCAT-Systemmanager keine Konfigurationsänderungen erforderlich sind.
Anwendungshinweise und technische Hinweise
Es ist wichtig zu beachten, dass die KL6201 keine Stromkontakte durch das Modul führt (sie verfügt über keine rückseitigen Federkontakte für die Stromversorgung). Während sie ihren Betriebsstrom für die Steuerlogik (ca. 55 mA) direkt aus dem K-bus bezieht, muss die eigentliche AS-i-Bus-Feldleitung von einer externen, dedizierten AS-i-Stromversorgung gespeist werden (typischerweise 30 VDC mit integrierten Entkopplungsnetzwerken). Der Versuch, den AS-i-Stromkreis mit einer standardmäßigen geschalteten 24-VDC-Industrieversorgung ohne die passende AS-i-Filtertopologie zu betreiben, führt zu Kommunikationsrauschen und löst beim Master ständig Diagnosefehler bezüglich Parametrierung und Slave-Verlust aus.
Tipps zur Inbetriebnahme und Verdrahtung
Bei der Konfiguration der Klemme in TwinCAT wird die Auswahl einer Prozessabbildbreite von 38 Byte dringend empfohlen, wenn Sie analoge Slaves einsetzen. Dadurch werden Verzögerungen über mehrere Zyklen beim Abrufen von Parameterdateien oder großen analogen Datenfeldern vermieden. Wenn Ihr Netzwerk ausschließlich aus schneller digitaler Logik besteht, reduzieren Sie die Abbildung auf 12 Byte, um den Kommunikationszyklus-Overhead am Haupt-Feldbuskoppler (z. B. PROFIBUS- oder EtherCAT-Koppler) zu minimieren. Stellen Sie sicher, dass die Funktionserde-Klemmen (Klemme 3 und 7) direkt mit einer Massefläche niedriger Impedanz verbunden sind, um elektromagnetisches Rauschen vom AS-i-Datensignal abzuleiten.
Installationsrichtlinien
KRITISCHER WARNHINWEIS
Trennen Sie vor der Montage, Demontage oder Verdrahtung des KL6201-Moduls alle Stromquellen (sowohl die Hauptstromversorgung der SPS als auch die externen, zusätzlichen AS-i-Stromversorgungsleitungen). 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 genormten DIN-Schiene (35 mm) neben Ihrem Buskoppler oder der vorhandenen Reihenfolge der Klemmenmodule aus. Schieben Sie sie auf und drücken Sie sie fest an, bis der Verriegelungsmechanismus sicher über der Kante der DIN-Schiene einrastet.
2
Stellen Sie sicher, dass die ineinandergreifenden Nut-und-Feder-Führungsschienen korrekt auf die 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, führen Sie die abisolierte AS-i-Feldleitung (+ und -) in die entsprechenden Klemmen (Klemme 1/5 bzw. Klemme 2/6) ein und entfernen Sie das Werkzeug, damit der Leiter sicher festgeklemmt wird.
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.