Mô tả
Được thiết kế để triển khai trực tiếp trên máy mà không cần vỏ bảo vệ, Beckhoff IP2301-B520 Fieldbus Box cung cấp khả năng xử lý I/O số phân tán hiệu suất cao trên các mạng DeviceNet tiêu chuẩn. Bằng cách kết hợp bốn đầu vào số 24 V DC với bộ lọc 3 ms và bốn đầu ra số 0.5 A trong một vỏ đạt cấp bảo vệ IP67, mô-đun nhỏ gọn này cho phép kỹ sư bố trí các kết nối tại hiện trường gần hơn với cảm biến và cơ cấu chấp hành tự động hóa. Chiến lược lắp đặt gần này giúp giảm đáng kể các tuyến đi dây, giảm độ phức tạp của hệ thống cáp và đơn giản hóa công tác bảo trì trong môi trường thường xuyên vệ sinh bằng nước áp lực cao hoặc có độ rung lớn.
Tính năng
-
Kết nối DeviceNet: Giao diện bus M12 5 chân tích hợp, hỗ trợ tự động phát hiện tốc độ baud lên đến 500 kbaud.
-
I/O số tích hợp: Cung cấp 4 đầu vào số (24 V DC, Loại 2) và 4 đầu ra số (24 V DC, 0.5 A mỗi kênh) để phân phối tín hiệu tại hiện trường một cách tiết kiệm không gian.
-
Vỏ polyamide bền chắc: Được sản xuất từ polyamide PA6, có khả năng chống va đập vật lý, giảm rung và đạt cấp bảo vệ môi trường IP65/66/67.
-
An toàn đầu ra: Cả 4 kênh đầu ra đều được bảo vệ chống ngắn mạch riêng, với giới hạn dòng ngắn mạch điển hình là 1.5 A.
-
Kiến trúc cấp nguồn linh hoạt: Các mạch cấp nguồn riêng cho điện áp điều khiển (cảm biến/logic) và điện áp tải (cơ cấu chấp hành/đầu ra) cho phép thiết lập cấu hình ngắt an toàn độc lập.
Ứng dụng
- Tự động hóa lắp ráp phân tán và dụng cụ robot ở đầu cánh tay.
- Hệ thống băng tải, máy đóng gói và dây chuyền xử lý vật liệu.
- Máy móc chế biến thực phẩm yêu cầu cấp bảo vệ IP67 khi vệ sinh bằng tia nước áp lực cao.
- Môi trường sản xuất ô tô sử dụng kiến trúc DeviceNet phân tán.
Thông số kỹ thuật
| Tham số thông số kỹ thuật |
Giá trị / Định mức |
| Nhà sản xuất |
Beckhoff |
| Mẫu / Mã sản phẩm |
IP2301-B520 |
| Giao thức / Hệ thống bus trường |
DeviceNet (dòng IPxxxx-B52x) |
| Tốc độ truyền dữ liệu |
Tự động phát hiện: 125 kBaud, 250 kBaud, 500 kBaud |
| Số kênh |
4 đầu vào số + 4 đầu ra số |
| Điện áp tín hiệu đầu vào |
Tín hiệu "0": -3 đến +5 V | Tín hiệu "1": 11 đến 30 V (dòng điện đầu vào 6 mA, EN 61131-2 Loại 2) |
| Thời gian lọc đầu vào |
3.0 ms |
| Định mức điện áp đầu ra |
24 V DC (-15% / +20%) |
| Dòng điện đầu ra tối đa |
0.5 A mỗi kênh (chống ngắn mạch riêng từng kênh) |
| Cách ly điều khiển / bus trường |
500 V RMS |
| Kết nối I/O |
M8, kết nối kiểu vít |
| Giao diện bus |
1 x phích cắm M12, 5 chân |
| Cấp nguồn |
Cấp nguồn: 1 x M8 đực, 4 chân | Hạ lưu: 1 x M8 cái, 4 chân |
| Nhiệt độ vận hành / bảo quản |
0 đến +55 độC / -25 đến +85 độC |
| Cấp bảo vệ IP |
IP65 / IP66 / IP67 (phù hợp với EN 60529) |
| Kích thước vỏ (W x H x D) |
30 mm x 175 mm x 26.5 mm |
| Vật liệu vỏ / Trọng lượng |
Polyamide PA6 / Trọng lượng vận chuyển: 2 kg |
Kết nối và giao diện
| Loại đầu nối |
Số chân |
Phân bổ tín hiệu |
| DeviceNet M12 (đực 5 chân) |
Chân 1 |
Shield / Functional Earth |
| Chân 2 |
Chống nhiễu / Đất chức năng |
| Chân 3 |
V+ (Nguồn cấp 24 V DC cho bộ thu phát DeviceNet) |
| Chân 4 |
V- (Mass chung của bộ thu phát DeviceNet) |
| CAN_H (Đường cao DeviceNet) |
CAN_L (Đường thấp DeviceNet) |
| Cấp nguồn M8 (Đực 4 chân) |
Chân 1 |
Cấp US (Nguồn logic điều khiển / cảm biến, 24 V DC) |
| Chân 2 |
Cấp UP (Nguồn cơ cấu chấp hành / đầu ra, 24 V DC) |
| Chân 3 |
GND S (Mass điều khiển / cảm biến) |
| Chân 4 |
GND P (Mass tải) |
Nhận định kỹ thuật thực nghiệm
Mẫu thay thế & khả năng tương thích
IP2301-B520 thuộc dòng Fieldbus Box cổ điển của Beckhoff. Nếu nâng cấp mạng cũ hoặc thay thế các phiên bản trước, lưu ý rằng sự phụ thuộc vào phiên bản firmware là yếu tố then chốt khi thực hiện thay thế trực tiếp trên các bộ quét DeviceNet đời cũ. Các tham số cấu hình được lưu trên mô-đun và có thể được thiết lập thông qua tin nhắn DeviceNet tường minh hoặc bằng phần mềm cấu hình độc quyền KS2000 của Beckhoff, được kết nối thông qua bộ chuyển đổi RS232.
Sự cố tiềm ẩn trong ứng dụng & ghi chú kỹ thuật
Khi mắc nối tiếp nguồn phụ (US và UP) qua nhiều Fieldbus Box bằng đầu nối hạ lưu dạng chuỗi M8, hãy đảm bảo tổng dòng điện của hệ thống không vượt quá định mức tuyệt đối 4 A của các chân tiếp xúc M8. Việc làm quá tải các chân này gây ứng suất nhiệt nghiêm trọng bên trong vỏ polyamide, có nguy cơ làm hỏng vĩnh viễn độ kín và gây mất kết nối.
Mẹo chạy thử & đấu dây
Luôn đảm bảo một điện trở đầu cuối tiêu chuẩn 121 Ohm được lắp tại đúng hai đầu cuối của đường trục DeviceNet. Khi hoàn thiện các cụm IP67, hãy kiểm tra để các ổ cắm M8 và M12 không sử dụng được bịt kín bằng nắp chống bụi chính hãng Beckhoff (mã sản phẩm ZS3000-0010/0020) nhằm ngăn hơi ẩm xâm nhập. Để cố định các kết nối mà không làm nứt ren PA6, siết các kết nối M8 với mô-men xoắn 0,4 Nm và kết nối M12 với mô-men xoắn 0,6 Nm bằng dụng cụ siết mô-men xoắn công nghiệp.
Hướng dẫn lắp đặt
CẢNH BÁO NGHIÊM TRỌNG: NGUY HIỂM ĐIỆN
Trước khi bắt đầu bất kỳ quy trình lắp phần cứng, đấu dây hoặc cấu hình chân nào, hãy đảm bảo tất cả nguồn điện chính, phụ trợ và bus mạng đã được ngắt hoàn toàn. Tín hiệu bus quá độ cao hoặc việc vô tình làm chập nguồn 24 V DC trong khi cắm nóng có thể làm hỏng vĩnh viễn mạch thu phát DeviceNet.
1
Gắn Fieldbus Box bằng hai lỗ cố định đường kính 3,5 mm trên bệ máy phẳng. Sử dụng vít M3, siết với mô-men xoắn tối đa 0,8 Nm.
2
Kết nối cáp DeviceNet với phích cắm M12 5 chân, đảm bảo dây chống nhiễu của mạng được nối chắc chắn với đất chức năng.
3
Kết nối cáp cấp nguồn M8 4 chân để cấu hình riêng các đường logic điều khiển (US) và nguồn cơ cấu chấp hành/tải (UP).
4
Kết nối cảm biến và các thành phần cơ cấu chấp hành kỹ thuật số với các kênh đầu nối M8, đồng thời kiểm tra để từng tải riêng lẻ không vượt quá giới hạn 0,5 A.
5
Bật nguồn 24 V DC, khởi chạy tiện ích KS2000 hoặc phần mềm master DeviceNet chính của bạn, rồi cấu hình ánh xạ địa chỉ nút.