Opis
Jako dedykowany interfejs mastera między wewnętrzną magistralą K-bus a obiektowymi sieciami czujników i elementów wykonawczych, Beckhoff KL6201 umożliwia bezpośrednią i płynną integrację sieci AS-Interface (AS-i) z modułowymi konfiguracjami wejść/wyjść. Ten jednokanałowy moduł mastera przetwarza sygnały zarówno z cyfrowych, jak i analogowych slave’ów AS-i, przekształcając komunikację na poziomie obiektowym w protokoły K-bus w celu przetwarzania przez centralne sterowniki. Urządzenie oferuje wybór szerokości obrazu procesu, co pozwala zrównoważyć przepustowość danych i informacje diagnostyczne, zapewniając optymalny interfejs rozbudowy sieci w średnich i dużych środowiskach sterowania przemysłowego.
Funkcje
-
Zgodność z wieloma specyfikacjami: Obsługa specyfikacji AS-Interface V2.0 i V2.1, zapewniająca zgodność ze starszymi i obecnymi generacjami slave’ów.
-
Skalowalna liczba slave’ów: Możliwość podłączenia do 31 slave’ów w protokołach V2.0 lub do 62 slave’ów w protokołach V2.1.
-
Konfigurowalny obraz procesu: Możliwość wyboru szerokości transmisji 12, 22 lub 38 bajtów, z czego 6 bajtów jest zarezerwowanych na konfigurację parametrów.
-
Zintegrowana diagnostyka stanu: Ciągła diagnostyka sprzętowa awarii zasilania, przerw w komunikacji ze slave’ami oraz parametrów konfiguracji.
-
Elastyczne przypisywanie adresów: Możliwość automatycznego adresowania bezpośrednio za pośrednictwem interfejsu oprogramowania sterującego lub ręcznego przypisywania za pomocą KS2000.
-
Wysoka izolacja galwaniczna: Zapewnia solidną izolację testową 500 V między wewnętrzną magistralą K-bus a zewnętrznymi liniami obiektowymi AS-i.
Zastosowania
-
Zautomatyzowane systemy przenośników: Rozproszone monitorowanie czujników i elementów wykonawczych wzdłuż długich tras przenośników.
-
Sterowanie zespołem zaworów pneumatycznych: Integracja wielopunktowych przemysłowych zaworów elektromagnetycznych z centralnymi sieciami PLC.
-
Wyznaczenie strefy zagrożenia: Zastosowanie w atmosferach wybuchowych po spełnieniu określonych kryteriów instalacji z certyfikatem ATEX.
Specyfikacje techniczne
| Parametr |
Wartość specyfikacji |
| Producent |
Beckhoff Automation |
| Numer modelu |
KL6201 |
| Typ technologii |
Master AS-Interface |
| Liczba kanałów |
1 kanał AS-i |
| Wersja specyfikacji |
AS-Interface V2.0, V2.1 |
| Maksymalna liczba podłączonych urządzeń podrzędnych |
Do 31 (V2.0) / do 62 (V2.1) |
| Zgodne typy urządzeń podrzędnych |
Cyfrowe i analogowe urządzenia podrzędne |
| Pobór prądu z magistrali tylnej (K-bus) |
Typowo 55 mA |
| Pobór mocy interfejsu AS-Interface |
Typowo 60 mA |
| Czas cyklu |
Maks. 5 ms (dla 31 podłączonych urządzeń) |
| Izolacja galwaniczna |
500 V (płyta tylna AS-Interface/K-bus) |
| Styki zasilania przez magistralę |
Brak (brak zacisków pasywnych styków zasilania) |
| Technologia połączeń |
2-przewodowe złącze sprężynowe |
| Temperatura pracy |
0 do +55°C |
| Temperatura przechowywania |
-25 do +85°C |
| Wilgotność względna |
95%, bez kondensacji |
| Odporność na wibracje i udary |
Zgodność z EN 60068-2-6 / EN 60068-2-27 |
| Odporność na zakłócenia / emisja EMC |
Zgodność z EN 61000-6-2 / EN 61000-6-4 |
| Stopień ochrony |
IP20 |
| Dopuszczenia i oznaczenia |
CE, UL, ATEX, certyfikat AS-i (nr ZU 125801) |
| Oznaczenie Ex |
II 3 G Ex nA IIC T4 Gc |
| Masa |
Około 55 g |
| Masa wysyłkowa (obliczona) |
1,00 kg |
Połączenia i interfejsy
| Punkt przyłączeniowy zacisku |
Przyporządkowanie sygnałów |
Opis funkcjonalny |
| Zacisk 1 |
AS-i + |
Dodatni zacisk AS-Interface (wewnętrznie połączony z zaciskiem 5) |
| Zacisk 2 |
AS-i - |
Ujemny zacisk AS-Interface (wewnętrznie połączony z zaciskiem 6) |
| Zacisk 3 |
Ekran / FE |
Punkt przyłączeniowy funkcjonalnego uziemienia ekranu |
| Zacisk 5 |
AS-i + |
Połączenie przedłużające przewodu dodatniego AS-Interface |
| Zacisk 6 |
AS-i - |
Połączenie przedłużające przewodu ujemnego AS-Interface |
| Zacisk 7 |
Ekran / FE |
Punkt przyłączeniowy funkcjonalnego uziemienia ekranu |
Wnioski z badań inżynierskich
Modele alternatywne i zgodność
KL6201 ma identyczną konfigurację funkcjonalną, elektryczną i mapę rejestrów jak KS6201. Kluczowa różnica dotyczy sposobu fizycznego zakończenia połączeń: seria KS jest wyposażona w wtykowy blok zacisków, co umożliwia wymianę bloku zacisków bez konieczności odłączania oddzielnych przewodów ze sprężynowym zaciskiem. Jeśli w zakładzie często przeprowadzane są prace konserwacyjne lub wykorzystywane są modułowe wiązki przewodów, modernizacja do KS6201 stanowi fizyczną alternatywę typu drop-in i nie wymaga żadnych zmian konfiguracji w menedżerze systemu TwinCAT.
Pułapki aplikacyjne i uwagi inżynierskie
Należy pamiętać, że moduł KL6201 nie przekazuje styków zasilania przez moduł (nie ma tylnych sprężynowych styków zasilania magistrali). Chociaż pobiera prąd roboczy układów sterujących (około 55 mA) bezpośrednio z magistrali K-bus, właściwa obiektowa linia magistrali AS-i wymaga zasilania z zewnętrznego, dedykowanego zasilacza AS-i (zwykle 30 V DC ze zintegrowanymi układami odsprzęgania). Próba zasilania obwodu AS-i ze standardowego, przełączanego przemysłowego źródła 24 V DC bez odpowiedniej topologii filtrów AS-i spowoduje zakłócenia komunikacji i wywoła ciągłe błędy diagnostyczne dotyczące parametryzacji oraz utraty urządzeń podrzędnych w urządzeniu nadrzędnym.
Wskazówki dotyczące uruchamiania i okablowania
Podczas konfigurowania zacisku w TwinCAT zdecydowanie zaleca się wybranie szerokości obrazu procesu wynoszącej 38 bajtów, jeśli używane są urządzenia podrzędne analogowe. Pozwala to uniknąć wielocyklowych opóźnień podczas pobierania plików parametrów lub dużych tablic danych analogowych. Jeśli sieć składa się wyłącznie z szybkiej logiki cyfrowej, zmniejsz mapę do 12 bajtów, aby zminimalizować narzut cyklu komunikacyjnego na głównym sprzęgaczu magistrali obiektowej (takim jak sprzęgacze PROFIBUS lub EtherCAT). Upewnij się, że zaciski uziemienia funkcjonalnego (zacisk 3 i 7) są podłączone bezpośrednio do płaszczyzny uziemienia o niskiej impedancji, aby odprowadzać zakłócenia elektromagnetyczne z dala od sygnału danych AS-i.
Wytyczne dotyczące instalacji
OSTRZEŻENIE KRYTYCZNE
Przed montażem, demontażem lub podłączaniem przewodów modułu KL6201 odłącz wszystkie źródła zasilania elektrycznego (zarówno główne zasilanie sterownika PLC, jak i pomocnicze zewnętrzne przewody zasilania AS-i). Brak odłączenia zasilania obwodów przed fizycznym podłączeniem lub odłączeniem może spowodować powstanie łuku pojemnościowego, trwałe uszkodzenie wewnętrznych sterowników linii K-bus oraz uszkodzenie profili logiki sąsiednich zacisków.
1
Wyrównaj moduł KL6201 ze standardową szyną DIN (35 mm), obok sprzęgacza magistrali lub istniejącego szeregu węzłów zaciskowych. Przesuwaj i mocno dociskaj moduł, aż mechanizm zwalniający blokady bezpiecznie zatrzaśnie się na krawędzi szyny DIN.
2
Upewnij się, że prowadnice zazębiające typu pióro-wpust są prawidłowo wyrównane z sąsiednimi zaciskami, aby zapewnić niezawodne połączenie elektryczne przez magistralę K-bus na płycie bazowej.
3
Włóż mały płaski śrubokręt do szczeliny zwalniającej sprężynę, włóż odizolowane przewody obiektowe AS-i (+ i -) do odpowiednich punktów zaciskowych (odpowiednio zacisk 1/5 i zacisk 2/6), a następnie wyjmij narzędzie, aby bezpiecznie zacisnąć przewód.
4
Podłącz przewód ekranu uziemienia funkcjonalnego do zacisku 3 lub zacisku 7. Przed włączeniem zasilania ponownie sprawdź izolację i prawidłową biegunowość połączeń.