Beckhoff KL3201 Dokumentation
Analoge eingangsklemmen
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Kapitel
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Verwandte Anleitungen für Beckhoff KL3201
Inhaltszusammenfassung für Beckhoff KL3201
- Seite 1 Dokumentation KL320x Analoge Eingangsklemmen Pt100 (RTD) Version: Datum: 02.12.2015...
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Seite 3: Übersicht Analoge Eingangsklemmen Pt100 (Rtd)
Übersicht Analoge Eingangsklemmen Pt100 (RTD) Übersicht Analoge Eingangsklemmen Pt100 (RTD) KL3201, KL3202, KL3204 (1-, 2-, 4 kanalige Eingangsklemmen Pt100 (RTD)) KL320x Version: 4.0... -
Seite 4: Inhaltsverzeichnis
Anschluss und LED-Beschreibung .................... 21 ATEX - Besondere Bedingungen.................... 24 5 Konfigurations-Software KS2000...................... 26 KS2000 - Einführung ........................ 26 6 Zugriff aus dem Anwenderprogramm .................... 28 Mapping ............................ 28 6.1.1 KL3201.......................... 28 6.1.2 KL3202.......................... 29 6.1.3 KL3204.......................... 30 Klemmenkonfiguration ........................ 31 Registerübersicht.......................... 34 Allgemeine Registerbeschreibung .................... 34 6.4.1... -
Seite 5: Vorwort
, XFC und XTS sind eingetragene und lizenzierte Marken der Beckhoff Automation GmbH & Co. KG. Die Verwendung anderer in dieser Dokumentation enthaltenen Marken oder Kennzeichen durch Dritte kann zu einer Verletzung von Rechten der Inhaber der entsprechenden Bezeichnungen führen. -
Seite 6: Haftungsausschluss
Die gesamten Komponenten werden je nach Anwendungsbestimmungen in bestimmten Hard- und Software- Konfigurationen ausgeliefert. Änderungen der Hard- oder Software-Konfiguration, die über die dokumentierten Möglichkeiten hinausgehen, sind unzulässig und bewirken den Haftungsausschluss der Beckhoff Automation GmbH & Co. KG. Qualifikation des Personals Diese Beschreibung wendet sich ausschließlich an ausgebildetes Fachpersonal der Steuerungs-, Automatisierungs- und Antriebstechnik, das mit den geltenden Normen vertraut ist. -
Seite 7: Ausgabestände Der Dokumentation
Vorwort Ausgabestände der Dokumentation Version Kommentar • Migration in ST4 • Strukturupdate Firm- und Hardware-Stände Dokumentation KL3201 Version Firmware Hardware Dokumentation KL3202 Version Firmware Hardware Dokumentation KL3204 Version Firmware Hardware Den Firm- und Hardware-Stand (Auslieferungszustand) können Sie der auf der Seite der Klemme aufgedruckten Seriennummer entnehmen. -
Seite 8: Produktübersicht
Produktübersicht Produktübersicht Einführung KL3201, KL3202 Abb. 1: KL3201 Version: 4.0 KL320x... -
Seite 9: Abb. 2 Kl3202
Produktübersicht Abb. 2: KL3202 Die analogen Eingangsklemmen KL3201 und KL3202 erlauben den direkten Anschluss von Widerstandssensoren. Die Schaltung der Busklemmen kann Sensoren in 2- und 3-Leitertechnik betreiben. Die Linearisierung über den gesamten Temperaturbereich wird durch einen Mikroprozessor realisiert. Der Temperaturbereich ist frei wählbar. Die Standardeinstellung der Busklemme ist: Auflösung 0,1 °C im Temperaturbereich der PT100-Sensoren in 3-Leiteranschlusstechnik. -
Seite 10: Abb. 3 Kl3204
Produktübersicht KL3204 Abb. 3: KL3204 Die analoge Eingangsklemme KL3204 erlaubt den direkten Anschluss von vier Widerstandssensoren. Die Schaltung der Busklemme kann Sensoren in 2-Leitertechnik betreiben. Die Linearisierung über den gesamten Temperaturbereich wird durch einen Mikroprozessor realisiert. Der Temperaturbereich ist frei wählbar. Die Standardeinstellung der Busklemme ist: Auflösung 0,1 °C im Temperaturbereich der PT100-Sensoren. -
Seite 11: Technische Daten
Produktübersicht Technische Daten Technische Daten - KL3201, KL3202, KL3204 Technische Daten KL3201 KL3202 KL3204 Anzahl der Eingänge Spannungsversorgung über den K-Bus Sensorarten PT100, PT200, PT500, PT1000, Ni100, Ni120, Ni1000 Widerstandsmessung (z.B. Potentiometer-Anschluss) Anschlusstechnik 2 oder 3-Leiter (Voreinstellung: 3 Leiter) 2-Leiter Temperaturbereich -200°C ... -
Seite 12: Grundlagen Zur Funktion
Umrechnung und Linearisierung des Widerstandswertes in eine Temperatur erfolgt durch einen Micro- Controller in der Klemme. Die Temperaturen werden in folgender Skalierung ausgegeben: - für KL3201, KL3202, KL3204: • Messbereich 10 bis 5000 Ω: 1/2 °C (1 Digit = 0,5 °C) •... - Seite 13 Produktübersicht Variable Bedeutung X_RL ADC-Wert der Zuleitung X_RTD ADC-Wert des Temperatursensors inklusive einer Zuleitung ADC-Wert des Temperatursensors A_a, B_a Hersteller-Gain und Offsetabgleich (R17, R18) A_h, B_h Hersteller-Skalierung A_w, B_w: Anwender-Skalierung Widerstandswert des Temperatursensors gemessene Temperatur in 1/16 °C Y_THS Temperatur nach Herstellerskalierung (1/10 °C) Y_TAS Temperatur nach Anwenderskalierung Y_AUS...
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Seite 14: Abb. 4 Datenfluss Der Kl320X
Produktübersicht Abb. 4: Datenfluss der KL320x Version: 4.0 KL320x... -
Seite 15: Montage Und Verdrahtung
Montage und Verdrahtung Montage und Verdrahtung Tragschienenmontage Verletzungsgefahr durch Stromschlag und Beschädigung des Gerätes mög- lich! Setzen Sie das Busklemmen-System in einen sicheren, spannungslosen Zustand, bevor WARNUNG Sie mit der Montage, Demontage oder Verdrahtung der Busklemmen beginnen! Montage Abb. 5: Montage auf Tragschiene Die Buskoppler und Busklemmen werden durch leichten Druck auf handelsübliche 35 mm Tragschienen (Hutschienen nach EN 60715) aufgerastet: 1. -
Seite 16: Abb. 6 Demontage Von Tragschiene
Montage und Verdrahtung Demontage Abb. 6: Demontage von Tragschiene Jede Klemme wird durch eine Verriegelung auf der Tragschiene gesichert, die zur Demontage gelöst werden muss: 1. Ziehen Sie die Klemme an ihren orangefarbigen Laschen ca. 1 cm von der Tragschiene herunter. Dabei wird die Tragschienenverriegelung dieser Klemme automatisch gelöst und sie können die Klemme nun ohne großen Kraftaufwand aus dem Busklemmenblock herausziehen. -
Seite 17: Abb. 7 Linksseitiger Powerkontakt
Montage und Verdrahtung Abb. 7: Linksseitiger Powerkontakt Beschädigung des Gerätes möglich Beachten Sie, dass aus EMV-Gründen die PE-Kontakte kapazitiv mit der Tragschiene ver- bunden sind. Das kann bei der Isolationsprüfung zu falschen Ergebnissen und auch zur Achtung Beschädigung der Klemme führen (z. B. Durchschlag zur PE-Leitung bei der Isolationsprü- fung eines Verbrauchers mit 230 V Nennspannung). -
Seite 18: Anschlusstechnik
Montage und Verdrahtung Anschlusstechnik Verletzungsgefahr durch Stromschlag und Beschädigung des Gerätes mög- lich! Setzen Sie das Busklemmen-System in einen sicheren, spannungslosen Zustand, bevor WARNUNG Sie mit der Montage, Demontage oder Verdrahtung der Busklemmen beginnen! Übersicht Mit verschiedenen Anschlussoptionen bietet das Busklemmensystem eine optimale Anpassung an die Anwendung: •... -
Seite 19: Abb. 10 High-Density-Klemmen
Montage und Verdrahtung Leiterquerschnitte von 0,08 mm bis 2,5 mm können weiter in der bewährten Federkrafttechnik verwendet werden. Übersicht und Systematik in den Produktbezeichnungen der Serien KSxxxx und ESxxxx werden wie von den Serien bekannt KLxxxx und ELxxxx weitergeführt. High-Density-Klemmen (HD-Klemmen) Abb. 10: High-Density-Klemmen Die Busklemmen dieser Baureihe mit 16 Anschlusspunkten zeichnen sich durch eine besonders kompakte Bauform aus, da die Packungsdichte auf 12 mm doppelt so hoch ist wie die der Standard-Busklemmen. -
Seite 20: Abb. 11 Befestigung Einer Leitung An Einem Klemmenanschluss
Montage und Verdrahtung Verdrahtung Klemmen für Standardverdrahtung ELxxxx / KLxxxx und Klemmen für stehende Verdrahtung ESxxxx / KSxxxx Abb. 11: Befestigung einer Leitung an einem Klemmenanschluss Bis zu acht Anschlüsse ermöglichen den Anschluss von massiven oder feindrähtigen Leitungen an die Busklemmen. Die Klemmen sind in Federkrafttechnik ausgeführt. Schließen Sie die Leitungen folgendermaßen an: 1. -
Seite 21: Schirmung
Setzen Sie das Busklemmen-System in einen sicheren, spannungslosen Zustand, bevor WARNUNG Sie mit der Montage, Demontage oder Verdrahtung der Busklemmen beginnen! KL3201 Abb. 12: KL3201 – Anschluss und LEDs Klemmstelle Nr. Kommentar Eingang +R1 Eingang RL Eingang -R1 (intern verbunden mit Klemmstelle 7) -
Seite 22: Abb. 13 Kl3202 - Anschluss Und Leds
Montage und Verdrahtung KL3202 Abb. 13: KL3202 – Anschluss und LEDs Klemmstelle Nr. Kommentar Eingang +R1 Eingang RL Eingang -R1 (intern verbunden mit Klemmstelle 7) Schirm Schirm, FE (intern verbunden mit Klemmstelle 8) Eingang +R2 Eingang RL Eingang –R2 (intern verbunden mit Klemmstelle 3) Schirm Schirm, FE (intern verbunden mit Klemmstelle 4) Version: 4.0... -
Seite 23: Abb. 14 Kl3204 - Anschluss Und Leds
Montage und Verdrahtung KL3204 Abb. 14: KL3204 – Anschluss und LEDs Klemmstelle Nr. Kommentar Eingang +R1 - R1 Eingang –R1 Eingang +R3 Eingang -R3 Eingang +R2 Eingang –R2 Eingang +R4 Eingang -R4 Tab. 1: LED Beschreibung Farbe Beschreibung Run**) grün Ein: Normaler Betrieb Aus: Watchdog-Timer Overflow ist aufgetreten. -
Seite 24: Atex - Besondere Bedingungen
80°C ist, so müssen Kabel ausgewählt werden, deren Temperaturdaten den tatsächlich gemessenen Temperaturwerten entsprechen! • Beachten Sie beim Einsatz von Beckhoff-Feldbuskomponenten in explosions- gefährdeten Bereichen den zulässigen Umgebungstemperaturbereich von 0 - 55°C! • Es müssen Maßnahmen zum Schutz gegen Überschreitung der Nennbetriebsspannung durch kurzzeitige Störspannungen um mehr als 40% getroffen werden! -
Seite 25: Kennzeichnung
Montage und Verdrahtung Kennzeichnung Die für den explosionsgefährdeten Bereich zertifizierten Beckhoff-Feldbuskomponenten tragen eine der folgenden Kennzeichnungen: II 3 G Ex nA II T4 KEMA 10ATEX0075 X Ta: 0 - 55°C oder II 3 G Ex nA nC IIC T4 KEMA 10ATEX0075 X Ta: 0 - 55°C... -
Seite 26: Konfigurations-Software Ks2000
Konfigurations-Software KS2000 Konfigurations-Software KS2000 KS2000 - Einführung Die Konfigurations-Software KS2000 ermöglicht die Projektierung, Inbetriebnahme und Parametrierung von Feldbuskopplern und den dazugehörigen Busklemmen sowie der Feldbus Box Module. Die Verbindung zwischen Feldbuskoppler / Feldbus Box und PC wird über ein serielles Konfigurationskabel oder über den Feldbus hergestellt. - Seite 27 Konfigurations-Software KS2000 Inbetriebnahme KS2000 erleichtert die Inbetriebnahme von Maschinenteilen bzw. deren Feldbusstationen: Projektierte Einstellungen können per Download auf die Feldbus-Module übertragen werden. Nach dem Login auf die Feldbusstation besteht die Möglichkeit, Einstellungen an Koppler, Klemmen und Feldbus Box Modulen direkt online vorzunehmen.
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Seite 28: Zugriff Aus Dem Anwenderprogramm
Kanal n, Daten-Byte 1 (höchstwertigste Byte) • "-": Dieses Byte wird von der Klemme nicht benutzt und belegt. • res.: reserviert: dieses Byte belegt den Prozessdatenspeicher, hat aber keine Funktion. 6.1.1 KL3201 Default-Mapping für: CANopen, CANCAL, DeviceNet, ControlNet, Modbus, RS232, RS485 Bedingungen Wort-Offset High-Byte... -
Seite 29: Kl3202
Zugriff aus dem Anwenderprogramm Default-Mapping für: PROFIBUS, Interbus Bedingungen Wort-Offset High-Byte Low-Byte Komplette Auswertung: nein Ch0 D0 Ch0 D1 Motorola-Format: ja Word-Alignment: egal Bedingungen Wort-Offset High-Byte Low-Byte Komplette Auswertung: ja Ch0 D0 Ch0 CB/SB Ch0 D1 Motorola-Format: nein Word-Alignment: nein Bedingungen Wort-Offset High-Byte... -
Seite 30: Kl3204
Zugriff aus dem Anwenderprogramm Default-Mapping für: PROFIBUS, Interbus Bedingungen Wort-Offset High-Byte Low-Byte Komplette Auswertung: nein Ch0 D0 Ch0 D1 Ch1 D0 Ch1 D1 Motorola-Format: ja Word-Alignment: egal Bedingungen Wort-Offset High-Byte Low-Byte Komplette Auswertung: ja Ch0 D0 Ch0 CB/SB Ch1 CB/SB Ch0 D1 Motorola-Format: nein Ch1 D1... -
Seite 31: Klemmenkonfiguration
Zugriff aus dem Anwenderprogramm Default-Mapping für: PROFIBUS, Interbus Bedingungen Wort-Offset High-Byte Low-Byte Komplette Auswertung: nein Ch0 D0 Ch0 D1 Ch1 D0 Ch1 D1 Motorola-Format: ja Ch2 D0 Ch2 D1 Word-Alignment: egal Ch3 D0 Ch3 D1 Bedingungen Wort-Offset High-Byte Low-Byte Komplette Auswertung: ja Ch0 D0 Ch0 CB/SB Ch1 CB/SB... -
Seite 32: Abb. 16 Mapping Bk2000
Beim PROFIBUS -Koppler BK3000 muss in der Masterkonfiguration festgelegt werden, für welche Klemmenkanäle das Control- und Status-Byte mit eingeblendet werden soll. Werden Control- und Status- Byte nicht ausgewertet, belegen die Klemmen 2 Byte pro Kanal: • KL3201: 2 Byte Eingangsdaten • KL3202: 4 Byte Eingangsdaten • KL32x4: 8 Byte Eingangsdaten Beispiel für die KL3202:... -
Seite 33: Abb. 18 Mapping Bk4000
Zugriff aus dem Anwenderprogramm Eine Parametrierung über den Feldbus ist nicht möglich. Soll das Control- und Status-Byte verwendet werden, wird die Konfigurations-Software KS2000 benötigt. Beispiel für die KL3202: Abb. 18: Mapping BK4000 Überblick der Mapping-Konfigurationen Im Anhang befindet sich eine Übersicht über die möglichen Mapping-Konfigurationen in Ab- hängigkeit der einstellbaren Parameter. -
Seite 34: Registerübersicht
Zugriff aus dem Anwenderprogramm Registerübersicht Diese Register sind für jeden Kanal einmal vorhanden. Adresse Bezeichnung Defaultwert Speichermedium ADC-Rohwert variabel ADC-Rohwert der Leitung variabel reserviert 0x0000 reserviert 0x0000 Diagnose-Register variabel Kommandoregister - nicht benutzt 0x0000 Klemmentyp z.B. 3202 Software-Versionsnummer 0x???? Multiplex-Schieberegister 0x0218/0130 Signalkanäle 0x0218... -
Seite 35: Prozessvariablen
Zugriff aus dem Anwenderprogramm Alle intelligenten Klemmen besitzen intern eine in ihren wesentlichen Eigenschaften identisch aufgebaute Datenstruktur. Dieser Datenbereich ist wortweise organisiert und umfasst 64 Register. Über diese Struktur sind die wesentlichen Daten und Parameter der Klemme les- und einstellbar. Zusätzlich sind Funktionsaufrufe mit entsprechenden Parametern möglich. -
Seite 36: Herstellerparameter
Zugriff aus dem Anwenderprogramm • R10: Datenlänge R10 beinhaltet die Anzahl der gemultiplexten Schieberegister und deren Länge in Bit. Der Buskoppler sieht diese Struktur. • R11: Signalkanäle Im Vergleich zu R10 steht hier die Anzahl der logisch vorhandenen Kanäle. So kann z.B. ein physikalisch vorhandenes Schieberegister durchaus aus mehreren Signalkanälen bestehen. -
Seite 37: Anwenderparameter
Zugriff aus dem Anwenderprogramm 6.4.4 Anwenderparameter R31 bis R47: Bereich der Anwenderparameter (SEEROM) Die Anwenderparameter sind spezifisch für jeden Klemmentyp. Sie können vom Programmierer geändert werden. Die Anwenderparameter sind spannungsausfallsicher in einem seriellen EEPROM in der Klemme gespeichert. Der Anwenderbereich ist über ein Code-Wort schreibgeschützt. •... -
Seite 38: Herstellerparameter
Zugriff aus dem Anwenderprogramm 6.5.2 Herstellerparameter • R17: Hardware-Abgleich - Offset (B_a) 16 Bit signed Integer Über dieses Register erfolgt der Offset-Abgleich der Klemme (Gl. 1.1). Registerwert ca. 0xEDXX • R18: Hardware-Abgleich - Gain (A_a) 16 Bit * 16 (ca. 0,01907 Ω/Digit) Über dieses Register erfolgt der Gain-Abgleich der Klemme (Gl. -
Seite 39: Ausgabeformat
Zugriff aus dem Anwenderprogramm Feature Bit Nr. Beschreibung der Betriebsart Bit 0 Anwender-Skalierung (R33, R44) aktiv [0] Bit 1 Hersteller-Skalierung (R19, R20) aktiv [1] Bit 2 Watchdog-Timer aktiv [1] Der Watchdog-Timer ist im Auslieferungszustand eingeschaltet! Bit 3 Betrags- Vorzeichendarstellung [0] Anstelle der Zweierkomplement-Darstellung ist das Betrags- Vorzeichenformat aktiv (-1 = 0x8001). -
Seite 40: Control- Und Status Byte
Zugriff aus dem Anwenderprogramm Bit 15-3 Bit 2 Bit 1 Bit 0 Error Überlauf Messwert out of range in range Prozessdatum • R33: Anwender Skalierung - Offset (B_w) 16 Bit signed Integer Dieses Register beinhaltet den Offset der Anwender-Geradengleichung (1.6.). Die Geradengleichung wird über Register R32 aktiviert. -
Seite 41: Status-Byte Im Prozessdatenaustausch
Zugriff aus dem Anwenderprogramm • Bit 6 = 1 : Abgleichfunktion der Klemme wird aktiviert • Bit 4 = 1 : Gain Abgleich • Bit 3 = 1 Offset Abgleich • Bit 2 = 0 : langsamer Takt = 1000 ms : schneller Takt = 50 ms •... -
Seite 42: Kl3202 Als Widerstandseingang 0 Bis 1 Kω
Zugriff aus dem Anwenderprogramm Für den Zwei-Leiter-Anschluss muss bei kurzgeschlossenem Leitungswiderstand (+R1-Rl1) der ADC- Rohwert des Leitungswiderstandes (enthalten in R1) in Register R21 eingetragen werden. 6.6.5 KL3202 als Widerstandseingang 0 bis 1 kΩ Wird die KL3202 zur Widerstandsmessung genutzt müssen die folgenden Register mit den folgenden Werten beschrieben werden: •... -
Seite 43: Beispiel 1
Zugriff aus dem Anwenderprogramm • W/R = 1 : Register schreiben • A5...A0 = Registeradresse Mit den Adress-Bits A5 bis A0 sind insgesamt 64 Register adressierbar. Abb. 19: Register-Modus Control Byte Das Control- bzw. Status-Byte belegt die niedrigste Adresse eines logischen Kanals. Die entsprechenden Registerwerte befinden sich in den folgenden zwei Datenbytes. -
Seite 44: Beispiel 2
Zugriff aus dem Anwenderprogramm 6.7.3 Beispiel 2 Schreiben des Registers 31 im BK2000 mit einer intelligenten Klemme und der Endklemme: Werden die folgenden Bytes (Code-Wort) von der Steuerung zur Klemme übertragen, Byte Byte 3 Byte 2 Byte 1 Byte 0 Name DataOUT 1 DataOUT 0... -
Seite 45: Anhang
The modules are intended for use with Beckhoff’s UL Listed EtherCAT System only. Examination For cULus examination, the Beckhoff I/O System has only been investigated for risk of fire and electrical shock (in accordance with UL508 and CSA C22.2 No. 142). -
Seite 46: Anwendung
Anhang Anwendung Werden eingeschränkt zertifizierte Klemmen verwendet, ist die Stromaufnahme bei 24 V entsprechend zu beschränken durch Versorgung • von einer isolierten, mit einer Sicherung (entsprechend UL248) von maximal 4 A geschützten Quelle, oder • von einer Spannungsquelle die NEC class 2 entspricht. Eine Spannungsquelle entsprechend NEC class 2 darf nicht seriell oder parallel mit einer anderen NEC class 2 entsprechenden Spannungsquelle verbunden werden! Diese Anforderungen gelten für die Versorgung aller EtherCAT Buskoppler, Netzteilklemmen, Busklemmen... -
Seite 47: Support Und Service
Anhang Support und Service Beckhoff und seine weltweiten Partnerfirmen bieten einen umfassenden Support und Service, der eine schnelle und kompetente Unterstützung bei allen Fragen zu Beckhoff Produkten und Systemlösungen zur Verfügung stellt. Beckhoff Support Der Support bietet Ihnen einen umfangreichen technischen Support, der Sie nicht nur bei dem Einsatz einzelner Beckhoff Produkte, sondern auch bei weiteren umfassenden Dienstleistungen unterstützt:... - Seite 48 Steckbare Verdrahtung......................Abb. 10 High-Density-Klemmen......................Abb. 11 Befestigung einer Leitung an einem Klemmenanschluss ............Abb. 12 KL3201 – Anschluss und LEDs ....................Abb. 13 KL3202 – Anschluss und LEDs ....................Abb. 14 KL3204 – Anschluss und LEDs ....................Abb. 15 Konfigurations-Software KS2000....................