Описание
Работая как специализированный ведущий интерфейс между внутренней объединительной платой K-bus и полевыми сетями датчиков и исполнительных устройств, Beckhoff KL6201 обеспечивает прямую и бесшовную интеграцию сетей AS-Interface (AS-i) в модульные конфигурации ввода-вывода. Этот одноканальный ведущий модуль обрабатывает сигналы как от цифровых, так и от аналоговых ведомых устройств AS-i, преобразуя обмен данными на полевом уровне в протоколы K-bus для обработки центральными контроллерами. Устройство поддерживает выбор ширины образа процесса для балансировки пропускной способности и диагностической информации, обеспечивая оптимальный интерфейс расширения сети для промышленных систем управления среднего и крупного масштаба.
Характеристики
-
Совместимость с несколькими спецификациями: Поддерживает спецификации AS-Interface V2.0 и V2.1, обеспечивая совместимость со старыми и современными поколениями ведомых устройств.
-
Масштабируемое количество ведомых устройств: Поддерживает подключение до 31 ведомого устройства по протоколам V2.0 или до 62 ведомых устройств по протоколам V2.1.
-
Настраиваемый образ процесса: Доступны варианты ширины передачи 12, 22 или 38 байт, при этом 6 байт зарезервированы для настройки параметров.
-
Встроенная диагностика состояния: Непрерывная диагностика на аппаратном уровне для выявления сбоев питания, потери связи с ведомыми устройствами и ошибок параметров конфигурации.
-
Гибкое назначение адресов: Поддерживает автоматическое назначение адресов непосредственно через интерфейс управляющего программного обеспечения или ручное назначение с помощью KS2000.
-
Высокая гальваническая развязка: Обеспечивает надёжную испытательную изоляцию напряжением 500 В между внутренней шиной K-bus и внешними линиями AS-i.
Применения
-
Автоматизированные конвейерные системы: Распределённый мониторинг датчиков и исполнительных механизмов вдоль длинных конвейерных линий.
-
Управление пневматическим клапанным блоком: Подключение многоточечных промышленных электромагнитных клапанов к центральным сетям ПЛК.
-
Разметка опасных зон: Использование во взрывоопасных средах при соблюдении определённых критериев монтажа, сертифицированных по ATEX.
Технические характеристики
| Параметр |
Значение характеристики |
| Производитель |
Beckhoff Automation |
| Номер модели |
KL6201 |
| Тип технологии |
Мастер AS-Interface |
| Количество каналов |
1 канал AS-i |
| Версия спецификации |
AS-Interface V2.0, V2.1 |
| Максимальное число подключённых ведомых устройств |
До 31 (V2.0) / до 62 (V2.1) |
| Совместимые типы ведомых устройств |
Цифровые и аналоговые ведомые устройства полевой шины |
| Потребляемый ток от задней шины (K-bus) |
Обычно 55 мА |
| Потребляемый ток AS-Interface |
Обычно 60 мА |
| Время цикла |
Макс. 5 мс (для 31 подключённого устройства) |
| Электрическая изоляция |
500 В (задняя шина AS-Interface/K-bus) |
| Силовые контакты сквозной шины |
Отсутствуют (нет пассивных клемм силовых контактов) |
| Технология подключения |
Двухпроводное подключение с пружинным зажимом |
| Рабочая температура |
от 0 до +55 °C |
| Температура хранения |
от -25 до +85 °C |
| Относительная влажность |
95 %, без конденсации |
| Устойчивость к вибрации и ударам |
Соответствует EN 60068-2-6 / EN 60068-2-27 |
| Помехоустойчивость и эмиссия ЭМС |
Соответствует EN 61000-6-2 / EN 61000-6-4 |
| Степень защиты |
IP20 |
| Допуски и маркировка |
CE, UL, ATEX, сертификат AS-i (ZU № 125801) |
| Маркировка взрывозащиты |
II 3 G Ex nA IIC T4 Gc |
| Масса |
Около 55 г |
| Расчётная масса при транспортировке |
1,00 кг |
Подключения и интерфейсы
| Точка подключения клеммы |
Назначение сигналов |
Функциональное описание |
| Клемма 1 |
AS-i + |
Положительная клемма AS-Interface (внутренне соединена с клеммой 5) |
| Клемма 2 |
AS-i - |
Отрицательная клемма AS-Interface (внутренне соединена с клеммой 6) |
| Клемма 3 |
Экран / FE |
Точка подключения функционального заземления и экрана |
| Клемма 5 |
AS-i + |
Линия расширения положительного потенциала AS-Interface |
| Клемма 6 |
AS-i - |
Линия расширения отрицательного потенциала AS-Interface |
| Клемма 7 |
Экран / FE |
Точка подключения функционального заземления и экрана |
Практические инженерные выводы
Альтернативные модели и совместимость
KL6201 имеет идентичную функциональную конфигурацию, электрические характеристики и карту регистров с KS6201. Ключевое различие заключается в типе физического подключения оборудования: серия KS оснащена съёмным блоком клеммных колодок, что позволяет заменять клеммный блок без необходимости отсоединять отдельные провода с пружинными зажимами. Если на вашем объекте часто проводятся технические работы или используются модульные жгуты проводов, переход на KS6201 представляет собой физическую альтернативу с прямой заменой и не требует обновления конфигурации в системном менеджере TwinCAT.
Рекомендации по применению и инженерные примечания
Важно понимать, что KL6201 не передаёт силовые контакты через модуль (он не оснащён задними пружинными силовыми контактами шины). Хотя рабочий ток его управляющей логики (примерно 55 мА) поступает непосредственно от K-bus, для фактической полевой линии шины AS-i требуется питание от внешнего выделенного источника питания AS-i (обычно 30 В постоянного тока со встроенными развязывающими цепями). Попытка запитать цепь AS-i от стандартного промышленного источника 24 В постоянного тока с коммутацией без соответствующей топологии фильтра AS-i приведёт к коммуникационным помехам и постоянным диагностическим сбоям параметризации и потери ведомых устройств на ведущем устройстве.
Советы по вводу в эксплуатацию и подключению
При настройке клеммного модуля в TwinCAT настоятельно рекомендуется выбрать ширину образа процесса 38 байт, если используются аналоговые ведомые устройства. Это предотвращает задержки в несколько циклов при загрузке файлов параметров или больших массивов аналоговых данных. Если сеть состоит исключительно из высокоскоростной цифровой логики, уменьшите карту до 12 байт, чтобы минимизировать накладные расходы на коммуникационные циклы основного шинного соединителя (например, соединителей PROFIBUS или EtherCAT). Убедитесь, что клеммы функционального заземления (клеммы 3 и 7) напрямую подключены к заземляющей плоскости с низким импедансом для отвода электромагнитных помех от сигнала данных AS-i.
Рекомендации по установке
КРИТИЧЕСКОЕ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Перед монтажом, демонтажом или подключением модуля KL6201 отключите все источники электропитания (как основной источник питания ПЛК, так и вспомогательные линии внешнего источника питания AS-i). Если перед физической установкой или извлечением не снять напряжение с цепей, может возникнуть ёмкостная дуга, которая приведёт к необратимому повреждению внутренних линейных драйверов K-bus и нарушению профилей логики соседних клемм.
1
Установите KL6201 на стандартную DIN-рейку (35 мм) рядом с шинным соединителем или существующей последовательностью клеммных модулей. Сдвигайте и плотно прижимайте модуль, пока механизм разблокировки не защёлкнется на краю DIN-рейки.
2
Убедитесь, что соединительные направляющие типа «шип — паз» правильно совмещены с соседними клеммами для обеспечения надёжного электрического соединения через заднюю шину K-bus.
3
Вставьте небольшую плоскую отвёртку в паз пружинного зажима, вставьте зачищенные провода AS-i (+ и −) в соответствующие клеммы (клеммы 1/5 и 2/6 соответственно), затем извлеките инструмент, чтобы надёжно зафиксировать проводник.
4
Подключите провод функционального заземления экрана к клемме 3 или клемме 7. Перед подачей питания на систему повторно проверьте изоляцию и правильность полярности.