Beschreibung
Der BECKHOFF KS5121 ist eine spezielle Busklemme mit steckbarer Verdrahtung, die als Schnittstelle für inkrementelle Encoder mit integrierter elektronischer Nockensteuerung dient. Innerhalb des Beckhoff-K-Bus-Systems ermöglicht dieses Modul die präzise Hochgeschwindigkeitserfassung und -auswertung von 24-V-DC-Signalen inkrementeller Encoder in anspruchsvollen industriellen Positionieranwendungen.
Die Klemme unterstützt einen einzelnen Kanal für inkrementelle Encoder mit Anschlüssen für A, B, Latch und Gate sowie vier programmierbare 24-V-DC-Ausgänge. Sie verfügt über einen 16-Bit-Binärzähler und verarbeitet bei Vierfachauswertung eine hohe Grenzfrequenz von bis zu 1.000.000 Inkrementen pro Sekunde. Schnelle Ausgangsschaltzeiten von weniger als 100 Mikrosekunden gewährleisten eine schnelle Reaktion auf Änderungen der Encoderposition und machen das Modul besonders geeignet für Echtzeit-Nockenschaltungen und Synchronisationsaufgaben.
Ein wesentliches Merkmal der KS-Serie ist die steckbare Verdrahtungsebene. Beim BECKHOFF KS5121 kann das Klemmengehäuse einfach vom Verdrahtungsblock getrennt werden, wodurch ein schneller Modulaustausch während der Wartung ohne manuelle Neuverdrahtung möglich ist. Dies minimiert Installationsfehler und reduziert die Maschinenstillstandszeit bei Wartungsarbeiten erheblich.
Funktionen
- Einkanalige 24-V-DC-Schnittstelle für inkrementelle Encoder mit Anschlüssen für A, B, Latch und Gate
- Vier programmierbare 24-V-DC-Ausgänge mit schnellen Schaltzeiten von unter 100 Mikrosekunden
- Integrierte Funktion zur elektronischen Nockensteuerung für die positionsabhängige Auslösung von Ausgängen
- Hochgeschwindigkeits-16-Bit-Binärzähler mit bis zu 1.000.000 Inkrementen/s bei Vierfachauswertung
- Steckbare Anschlussebene (KS-Serie) für vereinfachte Verdrahtung, Wartung und Austausch
- Direkte Integration in standardmäßige K-Bus-Rückwandbussysteme
- Status-LEDs für eine klare Diagnose der Kanäle und Anzeige der Betriebszustände
Anwendungen
- Drehpositioniersysteme, die eine schnelle, hardwarebasierte Nockenschaltung erfordern
- Hochgeschwindigkeitsmaschinen zum Verpacken, Etikettieren und Sortieren
- Materialtransport- und Systeme zur Bahnpositionierung
- Direkte Integration der Encoder-Rückmeldung in speicherprogrammierbare Steuerungen auf K-Bus-Basis
Technische Spezifikationen
| Parameter |
Spezifikation |
| Hersteller |
BECKHOFF |
| Exaktes Modell |
KS5121 |
| Produkttyp |
Busklemme (Schnittstelle für inkrementellen Encoder) |
| Anzahl der Kanäle |
1 inkrementeller Encodereingang, 4 Ausgänge |
| Encodereingänge |
A, B, Latch, Gate |
| Versorgungsspannung des Encoders |
24 V DC |
| Ausgangsspannung |
24 V DC |
| Ausgangsstrom |
0,5 A |
| Zählertiefe |
16-Bit-Binär |
| Grenzfrequenz |
1.000.000 Inkremente/s (mit 4-facher Auswertung) |
| Schaltgeschwindigkeit |
Weniger als 100 Mikrosekunden |
| Sonderfunktion |
Elektronischer Nockenwellenregler |
| Versorgungsspannung |
24 V DC (-15 % / +20 %) |
| Stromaufnahme (K-Bus) |
Typischerweise 60 mA |
| Stromaufnahme (Powerkontakte) |
Typischerweise 30 mA + Last |
| Bitbreite des Prozessabbilds |
Eingang/Ausgang: 2 x 16-Bit-Daten, 2 x 8-Bit-Steuerung/Status |
| Anschlusstechnik |
Steckbarer Federkraftanschluss |
| Leiterquerschnitt (eindrähtig/mehrdrähtig) |
0,08 bis 1,5 mm² (AWG 28...16) |
| Leiterquerschnitt (feindrähtig) |
0,14 bis 1,5 mm² (AWG 26...16) |
| Abisolierlänge |
8 bis 9 mm |
| Betriebstemperatur |
0 °C bis +55 °C |
| Lagertemperatur |
-25 °C bis +85 °C |
| Relative Luftfeuchtigkeit |
95 %, nicht kondensierend |
| Schutzart |
IP20 |
| Abmessungen (B x H x T) |
24 mm x 100 mm x 68 mm |
| Zulassungen |
CE, UL, ATEX (II 3 G Ex nA IIC T4 Gc) |
Installationshinweise
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Spannungsfreischaltung: Trennen und schalten Sie vor Beginn der Installation, Verdrahtung oder Demontage des Terminals stets alle Stromquellen (System- und feldseitige Versorgung) ab.
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Montage auf der DIN-Schiene: Rasten Sie das Terminal mithilfe des integrierten Verriegelungsmechanismus sicher auf einer standardmäßigen 35-mm-DIN-Schiene (gemäß EN 60715) ein. Stellen Sie mithilfe der doppelten Nut-Feder-Konstruktion eine korrekte seitliche Kopplung mit benachbarten K-Bus-Terminals sicher.
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Verdrahtung: Isolieren Sie die Anschlussleiter auf die vorgeschriebene Länge von 8–9 mm ab. Betätigen Sie die Federklemmen der steckbaren Anschlussblöcke mit einem kleinen Schraubendreher, führen Sie den Draht ein und lassen Sie die Klemme anschließend los.
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Einsetzen des steckbaren Blocks: Setzen Sie den steckbaren Anschlussblock nach der Verdrahtung fest in das KS5121-Terminalgehäuse ein, bis er einrastet.
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K-Bus-Prüfung: Schließen Sie das Endterminal (typischerweise ein KL9010) am Ende des Bus-Terminal-Aufbaus an, um die Integrität der K-Bus-Kommunikationsschleife sicherzustellen.
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Erstinbetriebnahme: Legen Sie die K-Bus-Versorgung und Konfiguration über Ihre Controller-Software (z. B. TwinCAT) an, um die Encoder-Rückmeldung und die Schaltpfade der Ausgänge zu testen.
Empfehlungen zum Austausch
Beim Austausch eines vorhandenen BECKHOFF KS5121-Terminals müssen einzelne Feldleitungen nicht getrennt werden. Lösen Sie die steckbaren Verdrahtungsblöcke von der Vorderseite des fehlerhaften Geräts, lösen Sie das Terminal von der DIN-Schiene, montieren Sie das Ersatzmodul KS5121 und rasten Sie die vorverdrahteten Blöcke wieder fest in die neue Terminal-Schnittstelle ein. Stellen Sie sicher, dass die K-Bus-Parameter mit dem Systemprofil in der Masterkonfiguration übereinstimmen.