Descripción
Al funcionar como una interfaz maestra específica entre el panel posterior K-bus interno y las redes de campo de actuadores y sensores, el Beckhoff KL6201 permite la integración directa y fluida de redes AS-Interface (AS-i) en configuraciones modulares de E/S. Este módulo maestro de un solo canal procesa señales de esclavos AS-i digitales y analógicos, convirtiendo la comunicación a nivel de campo en protocolos K-bus para su procesamiento por controladores centrales. La unidad ofrece anchos de imagen de proceso seleccionables para equilibrar el rendimiento de datos y la información de diagnóstico, proporcionando una interfaz óptima de expansión de red para entornos de control industrial medianos y grandes.
Características
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Compatibilidad con múltiples especificaciones: Admite las especificaciones V2.0 y V2.1 de AS-Interface, garantizando la compatibilidad con generaciones de esclavos antiguas y actuales.
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Capacidad escalable de esclavos: Conecta hasta 31 esclavos con protocolos V2.0 o hasta 62 esclavos con protocolos V2.1.
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Imagen de proceso configurable: Anchos de transmisión seleccionables de 12, 22 o 38 bytes, con 6 bytes reservados para la configuración de parámetros.
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Diagnóstico de estado integrado: Diagnóstico continuo a nivel de hardware de fallos de alimentación, pérdidas de comunicación con esclavos y parámetros de configuración.
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Asignación flexible de direcciones: Capacidades de direccionamiento automático directamente mediante la interfaz del software de control o asignación manual mediante KS2000.
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Alto aislamiento galvánico: Proporciona un aislamiento de prueba robusto de 500 V entre el K-bus interno y las líneas de campo AS-i externas.
Aplicaciones
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Sistemas de transporte automatizados: Supervisión distribuida de sensores y actuadores a lo largo de rutas de transporte extensas.
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Control de colectores de válvulas neumáticas: Interconexión de válvulas solenoides industriales multipunto con redes PLC centrales.
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Demarcación de áreas peligrosas: Implementación en atmósferas explosivas cuando se combina con criterios de instalación específicos con certificación ATEX.
Especificaciones técnicas
| Parámetro |
Valor de especificación |
| Fabricante |
Beckhoff Automation |
| Número de modelo |
KL6201 |
| Tipo de tecnología |
Maestro de AS-Interface |
| Número de canales |
1 canal AS-i |
| Versión de la especificación |
AS-Interface V2.0, V2.1 |
| Capacidad de esclavos conectados |
Hasta 31 (V2.0) / hasta 62 (V2.1) |
| Tipos de esclavo compatibles |
Esclavos de campo digitales y analógicos |
| Consumo de corriente del panel posterior (K-bus) |
Típ. 55 mA |
| Consumo de energía de AS-Interface |
Típ. 60 mA |
| Tiempo de ciclo |
Máx. 5 ms (para 31 dispositivos conectados) |
| Aislamiento eléctrico |
500 V (panel posterior AS-Interface/K-bus) |
| Contactos de alimentación a través del bus |
Ninguno (sin terminales de contacto de alimentación pasiva) |
| Tecnología de conexión |
Conexión de 2 hilos con fuerza de resorte |
| Temperatura de funcionamiento |
0 a +55 degC |
| Temperatura de almacenamiento |
-25 a +85 degC |
| Humedad relativa |
95 %, sin condensación |
| Resistencia a vibraciones y golpes |
Conforme con EN 60068-2-6 / EN 60068-2-27 |
| Inmunidad/emisiones electromagnéticas |
Conforme con EN 61000-6-2 / EN 61000-6-4 |
| Grado de protección |
IP20 |
| Homologaciones y marcados |
CE, UL, ATEX, certificado AS-i (ZU n.º 125801) |
| Marcado Ex |
II 3 G Ex nA IIC T4 Gc |
| Peso |
Aprox. 55 g |
| Peso de envío (calculado) |
1,00 kg |
Conexiones e interfaces
| Punto de conexión de los terminales |
Asignación de señales |
Descripción funcional |
| Terminal 1 |
AS-i + |
Terminal positivo de AS-Interface (puenteado internamente con el terminal 5) |
| Terminal 2 |
AS-i - |
Terminal negativo de AS-Interface (puenteado internamente con el terminal 6) |
| Terminal 3 |
Apantallamiento / FE |
Punto de conexión del apantallamiento de tierra funcional |
| Terminal 5 |
AS-i + |
Enlace de extensión positivo de AS-Interface |
| Terminal 6 |
AS-i - |
Enlace de extensión negativo de AS-Interface |
| Terminal 7 |
Apantallamiento / FE |
Punto de conexión del apantallamiento de tierra funcional |
Conclusiones de ingeniería empíricas
Modelos alternativos y compatibilidad
El KL6201 comparte una configuración funcional, eléctrica y de mapa de registros idéntica a la del KS6201. La diferencia clave reside en el estilo de terminación física del hardware: la serie KS incorpora un bloque de terminales de cableado enchufable, lo que permite sustituir el bloque de terminales sin necesidad de desconectar cables independientes con tensión de resorte. Si en su instalación se realizan ciclos de mantenimiento frecuentes o se utilizan arneses de cableado modulares, actualizar al KS6201 representa una alternativa física de sustitución directa, sin necesidad de actualizar la configuración en el administrador de sistemas TwinCAT.
Problemas de la aplicación y notas de ingeniería
Es fundamental reconocer que el KL6201 no transmite los contactos de alimentación a través del módulo (no cuenta con contactos de resorte de alimentación traseros en el backplane). Aunque obtiene directamente del K-bus la corriente de funcionamiento de su lógica de control (aprox. 55 mA), la línea de campo del bus AS-i real requiere excitación de una fuente de alimentación AS-i externa y dedicada (normalmente de 30 VCC con redes de desacoplamiento integradas). Intentar alimentar el circuito AS-i con una fuente conmutada industrial estándar de 24 VCC sin la topología de filtro AS-i correspondiente introducirá ruido de comunicación y activará fallos de diagnóstico constantes de parametrización y pérdida de esclavos en el maestro.
Consejos de puesta en servicio y cableado
Al configurar el terminal en TwinCAT, se recomienda encarecidamente seleccionar un ancho de imagen de proceso de 38 bytes si implementa esclavos analógicos. Esto evita retrasos de varios ciclos al recuperar archivos de parámetros o grandes matrices de datos analógicos. Si su red consta exclusivamente de lógica digital de alta velocidad, reduzca el mapa a 12 bytes para minimizar la sobrecarga del ciclo de comunicación en el acoplador de bus de campo principal (como los acopladores PROFIBUS o EtherCAT). Asegúrese de que los terminales de tierra funcional (Terminal 3 y 7) estén conectados directamente a un plano de tierra de baja impedancia para desviar el ruido electromagnético de la señal de datos AS-i.
Directrices de instalación
ADVERTENCIA CRÍTICA
Aísle todas las fuentes de alimentación eléctrica (tanto la fuente de alimentación principal del PLC como las líneas auxiliares de alimentación externa AS-i) antes de montar, retirar o cablear el módulo KL6201. Si no se desenergizan los circuitos antes de la inserción o extracción física, pueden producirse arcos eléctricos capacitivos que dañen permanentemente los controladores de línea internos del K-bus y corrompan los perfiles lógicos de los terminales adyacentes.
1
Alinee el KL6201 en el carril DIN estándar (35 mm), junto a su acoplador de bus o a la secuencia de nodos de terminales existente. Deslícelo y presiónelo firmemente hasta que el mecanismo de liberación del bloqueo encaje de forma segura sobre el borde del carril DIN.
2
Asegúrese de que las guías de enclavamiento laterales de lengüeta y ranura estén correctamente alineadas con los terminales adyacentes para garantizar una conexión eléctrica fiable a través del K-bus del backplane.
3
Inserte un destornillador pequeño de punta plana en la ranura de liberación del resorte, inserte el cable de campo AS-i pelado (+ y -) en los puntos de terminal correspondientes (Terminal 1/5 y Terminal 2/6, respectivamente) y retire la herramienta para sujetar firmemente el conductor.
4
Conecte el cable de blindaje de tierra funcional al Terminal 3 o al Terminal 7. Vuelva a verificar el aislamiento y la correcta alineación de la polaridad antes de energizar el sistema.