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Beckhoff KL5101 Dokumentation

Beckhoff KL5101 Dokumentation

Inkremental-encoder-interface
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Dokumentation
KL5101
Inkremental-Encoder-Interface
Version:
Datum:
3.0
24.04.2018

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Inhaltszusammenfassung für Beckhoff KL5101

  • Seite 1 Dokumentation KL5101 Inkremental-Encoder-Interface Version: Datum: 24.04.2018...
  • Seite 3: Inhaltsverzeichnis

    Hinweise zur Dokumentation ...................... 5 Sicherheitshinweise ........................ 6 Ausgabestände der Dokumentation .................... 7 2 Produktübersicht............................ 8 KL5101 - Einführung........................ 8 KL5101 - Technische Daten ...................... 9 Grundlagen zur Funktion ...................... 10 3 Montage und Verdrahtung........................ 12 Hinweise zum ESD-Schutz...................... 12 Tragschienenmontage ........................ 12 Montagevorschriften für Klemmen mit erhöhter mechanischer Belastbarkeit ......
  • Seite 4 Inhaltsverzeichnis Version: 3.0 KL5101...
  • Seite 5: Vorwort

    Patente: EP0851348, US6167425 mit den entsprechenden Anmeldungen und Eintragungen in verschiedenen anderen Ländern. ® EtherCAT ist eine eingetragene Marke und patentierte Technologie lizensiert durch die Beckhoff Automation GmbH, Deutschland Copyright © Beckhoff Automation GmbH & Co. KG, Deutschland. Weitergabe sowie Vervielfältigung dieses Dokuments, Verwertung und Mitteilung seines Inhalts sind verboten, soweit nicht ausdrücklich gestattet.
  • Seite 6: Sicherheitshinweise

    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

    Version Kommentar • Migration • Strukturupdate Firmware (FW)- und Hardware (HW)-Stände Dokumentation, KL5101 Version Den Firm- und Hardware-Stand (Auslieferungszustand) können Sie der auf der Seite der Klemme aufgedruckten Seriennummer entnehmen. Syntax der Seriennummer Aufbau der Seriennummer: WW YY FF HH WW - Produktionswoche (Kalenderwoche)
  • Seite 8: Produktübersicht

    Abb. 1: KL5101 Inkremental-Encoder-Interface Die Klemme KL5101 ist ein Interface zum direkten Anschluss von Inkremental-Encodern mit Differenz- (RS422) oder Einfacheingängen. Ein 16-Bit-Zähler mit Quadraturdecoder sowie ein 16-Bit-Latch für den Nullimpuls können gelesen, gesetzt oder aktiviert werden. An den Statuseingang des Interfaces können Inkremental-Encoder mit Störmeldeausgang angeschlossen werden.
  • Seite 9: Kl5101 - Technische Daten

    Produktübersicht KL5101 - Technische Daten Technische Daten KL5101 Geberanschluss A, A(inv), B, B(inv), Null, Null(inv) Differenzeingänge (RS485), Status-Eingang Geberbetriebsspannung 5 V Geberausgangsstrom 0,5 A Zähler 16 Bit, binär Grenzfrequenz 4 Mio. Inkremente/s (bei 4-fach-Auswertung) Quadraturdecoder 1-, 2-, 4-fach-Auswertung Nullimpuls-Latch 16 Bit Befehle...
  • Seite 10: Grundlagen Zur Funktion

    B, C. Zum Betrieb des Encoder Interface ist neben den Gebereingängen die Betriebsspannung von 24 V an die Klemmenkontakte zu legen. Ab Hardware-Stand 03 (d. h. ab dem 18.6.98) wird die KL5101 mit neuen, zusätzlichen Eigenschaften ausgeliefert: • Besitzt der Inkremental Encoder ein Störmeldeausgang, so kann dieser an den Status Eingang der KL5101 angeschlossen werden.
  • Seite 11: Abb. 2 Belegung Der Klemmkontakte

    Eingang angeschlossen werden (Aktiv-low-Eingang mit interner Pull-up-Beschaltung). • Ue: Spannungsversorgung für den Geber (+5 V). • Uo: Spannungsversorgung für den Geber (0 V). • 0 V, 24 V: Eine Spannungsversorgung von 0 V und 24 V muss für den Betrieb der Klemme auf diese Kontakte gelegt werden. KL5101 Version: 3.0...
  • Seite 12: Montage Und Verdrahtung

    Verpackung und Personen) c) Jede Busstation muss auf der rechten Seite mit der Endkappe EL9011 abgeschlossen werden, um Schutzart und ESD-Schutz sicher zu stellen. Abb. 3: Federkontakte der Beckhoff I/O-Komponenten Tragschienenmontage Verletzungsgefahr durch Stromschlag und Beschädigung des Gerätes mög- lich!
  • Seite 13: Abb. 4 Montage Auf Tragschiene

    Achten Sie bei der Montage der Komponenten darauf, dass der Verriege- Hinweis lungsmechanismus nicht in Konflikt mit den Befestigungsschrauben der Tragschiene gerät. Verwenden Sie zur Befestigung von Tragschienen mit einer Höhe von 7,5 mm unter den Klemmen und Kopplern flache Montageverbindungen wie Senkkopfschrauben oder Blind- nieten. KL5101 Version: 3.0...
  • Seite 14: Abb. 5 Demontage Von Tragschiene

    (KL91xx, KL92xx bzw. EL91xx, EL92xx) unterbrechen die Powerkontakte und stellen so den Anfang einer neuen Versorgungsschiene dar. PE-Powerkontakt Der Powerkontakt mit der Bezeichnung PE kann als Schutzerde eingesetzt werden. Der Kontakt ist aus Sicherheitsgründen beim Zusammenstecken voreilend und kann Kurzschlussströme bis 125 A ableiten. Version: 3.0 KL5101...
  • Seite 15: Abb. 6 Linksseitiger Powerkontakt

    PE- Zuleitung am Buskoppler bzw. der Einspeiseklemme ab! Um weitere Einspeisestellen für die Prüfung zu entkoppeln, können Sie diese Einspeiseklemmen entriegeln und mindes- tens 10 mm aus dem Verbund der übrigen Klemmen herausziehen. Verletzungsgefahr durch Stromschlag! Der PE-Powerkontakt darf nicht für andere Potentiale verwendet werden! WARNUNG KL5101 Version: 3.0...
  • Seite 16: Montagevorschriften Für Klemmen Mit Erhöhter Mechanischer Belastbarkeit

    Sie mit der Montage, Demontage oder Verdrahtung der Busklemmen beginnen! Übersicht Mit verschiedenen Anschlussoptionen bietet das Busklemmensystem eine optimale Anpassung an die Anwendung: • Die Klemmen der Serien ELxxxx und KLxxxx mit Standardverdrahtung enthalten Elektronik und Anschlussebene in einem Gehäuse. Version: 3.0 KL5101...
  • Seite 17: Abb. 7 Standardverdrahtung

    Montage dar und verhindert ein Verheddern der einzelnen Anschlussdrähte bei gezogenem Stecker. 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 ESxxxx und KSxxxx werden wie von den Serien ELxxxx und KLxxxx bekannt weitergeführt. KL5101 Version: 3.0...
  • Seite 18: Abb. 9 High-Density-Klemmen

    Tabellen zum Leitungsquerschnitt! 3.4.2 Verdrahtung 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! Version: 3.0 KL5101...
  • Seite 19: Abb. 10 Anschluss Einer Leitung An Eine Klemmstelle

    Schraubendrehers. Den zulässigen Leiterquerschnitt entnehmen Sie der nachfolgenden Tabelle. Klemmengehäuse HD-Gehäuse Leitungsquerschnitt (massiv) 0,08 ... 1,5  mm Leitungsquerschnitt (feindrähtig) 0,25 ... 1,5 mm Leitungsquerschnitt (Aderleitung mit Aderendhülse) 0,14 ... 0,75 mm Leitungsquerschnitt (ultraschall-litzenverdichtet) nur 1,5 mm Abisolierlänge 8 ... 9 mm KL5101 Version: 3.0...
  • Seite 20: Schirmung

    Die grundlegenden Sicherheits- und Gesundheitsanforderungen werden durch Übereinstimmung mit den folgenden Normen erfüllt: • EN 60079-0:2012+A11:2013 • EN 60079-15:2010 Kennzeichnung Die für den explosionsgefährdeten Bereich zertifizierten Beckhoff-Feldbuskomponenten mit erweitertem Temperaturbereich (ET) tragen die folgende Kennzeichnung: II 3G   KEMA 10ATEX0075 X Ex nA IIC T4 Gc   Ta: -25 … 60°C oder Version: 3.0...
  • Seite 21: Atex-Dokumentation

    Hinweise zum Einsatz der Beckhoff Klemmensysteme in explosionsgefährde- ten Bereichen (ATEX) Beachten Sie auch die weiterführende Dokumentation Hinweis Hinweise zum Einsatz der Beckhoff Klemmensysteme in explosionsgefährdeten Bereichen (ATEX) die Ihnen auf der Beckhoff-Homepage http://www.beckhoff.de im Bereich Download zur Verfügung steht! KL5101 Version: 3.0...
  • Seite 22: Konfigurations-Software Ks2000

    Busklemmen sowie Feldbus Box Module stehen spezifische Dialoge zur Verfügung, mit deren Hilfe die Einstellungen leicht modifiziert werden können. Alternativ haben Sie vollen Zugriff auf sämtliche internen Register. Die Bedeutung der Register entnehmen Sie bitte der Registerbeschreibung. Version: 3.0 KL5101...
  • Seite 23 • Sie können per Monitoring das Ein- und Ausgangsabbild beobachten. • Zur Inbetriebnahme der Ausgangsmodule können im Ausgangsprozessabbild Werte vorgegeben werden. Sämtliche Möglichkeiten des Online-Modes können parallel zum eigentlichen Feldbus-Betrieb der Feldbusstation vorgenommen werden. Das Feldbus-Protokoll hat dabei natürlich stets die höhere Priorität. KL5101 Version: 3.0...
  • Seite 24: Zugriff Aus Dem Anwenderprogramm

    Control-/ Status-Byte gemappt. Dieses liegt stets im Low-Byte auf der Offset-Adresse des Klemmenkanals. Abb. 12: Mapping für Lightbus-Koppler - Beispiel für KL5101 PROFIBUS-Koppler BK3000 Beim Profibus-Koppler BK3000 wird die KL5101 immer mit 6 Byte Eingangs- und 6 Byte Ausgangsdaten gemappt. Version: 3.0 KL5101...
  • Seite 25: Abb. 13 Mapping Für Profibus-Koppler - Beispiel Für Kl5101

    Zugriff aus dem Anwenderprogramm Abb. 13: Mapping für Profibus-Koppler - Beispiel für KL5101 Interbus Koppler BK4000 Der Interbus Koppler BK4000 mappt die KL5101 standardmäßig mit 6 Byte Eingangs- und 6 Byte Ausgangsdaten. Abb. 14: Mapping für Interbus-Koppler - Beispiel für KL5101 Andere Buskoppler und weitere Angaben Nähere Angaben zur Mapping-Konfiguration von Buskopplern finden Sie im jeweiligen Buskoppler-...
  • Seite 26: Parametrierung Mit Ks2000

    Die folgenden Tabellen geben darüber Auskunft wie sich die Klemmen, abhängig von den eingestellten Parametern, im Buskoppler mappen. 5.2.1 Standard Format Die KL5101 wird abhängig von den eingestellten Parametern im Buskoppler gemappt. Die Klemme belegt immer Speicherplatz im PA der Eingänge und Ausgänge. Bedingungen Wort-Offset...
  • Seite 27: Registerübersicht

    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. KL5101 Version: 3.0...
  • Seite 28: R31: Code-Wort-Register Im Ram

    Schreibschutz gesetzt. Bei inaktivem Schreibschutz wird das Code-Wort beim Lesen des Registers zurückgegeben. Ist der Schreibschutz aktiv, enthält das Register den Wert Null. • R32: Feature-Register [0x2200] Dieses Register legt die Betriebsarten der Klemme fest. Version: 3.0 KL5101...
  • Seite 29 1: Counter Modus ist aktiviert. 16 Bit Vorwärts/Rückwärts Zähler Eingang A: Counter Eingang B: Zählrichtung (5 V oder offen = vorwärts, 0 V = rückwärts) Eingang C: Latch • R33 - R47 Vom Klemmentyp abhängige Register. • R47 - R63 Registererweiterung mit zusätzlichen Funktionen. KL5101 Version: 3.0...
  • Seite 30: Control Und Status Byte

    Control-Byte im Prozessdatenaustausch Das Control-Byte wird von der Steuerung zur Klemme übertragen. Es kann • im Registermodus (REG = 1) oder • im Prozessdatenaustausch (REG = 0) genutzt werden. Mit dem Control-Byte werden in der KL5101 verschiedene Aktionen ausgelöst: Name REG=0 EN_Latch_Ex_n...
  • Seite 31: Registerkommunikation

    Zugriff aus dem Anwenderprogramm Status-Byte im Prozessdatenaustausch Das Status-Byte wird von der Klemme zur Steuerung übertragen. Das Statusbyte enthält verschiedene Statusbits der KL5101. Name REG=0 State_Input Overflow Underflow CntSet_Acc Latch_Ext_Val/ Latch_Val RD_Period_Q Name State_Input Es wird der Zustand des Status-Einganges in diesem Bit eingeblendet (Einstellmöglichkeit über Feature-Re- gister [} 28]).
  • Seite 32: Abb. 15 Register-Modus Control Byte

    Control- bzw. Status-Byte ein nicht genutztes Daten-Byte eingeschoben, und somit der Registerwert auf eine Word-Grenze gelegt). Beispiel 1: Lesen des Registers 8 im BK2000 mit einer KL5101 und der Endklemme: Werden die folgenden Bytes von der Steuerung zur Klemme übertragen, Byte...
  • Seite 33: Beispiele Für Die Register-Kommunikation

    Schreibschutz wieder. Beachten Sie, dass Änderungen an einigen Registern erst nach einem Neustart (Power-Off/Power-ON) der Klemme übernommen werden. I. Schreiben des Code-Worts (0x1235) in Register 31 Ausgangsdaten Byte 0: Control-Byte Byte 1: DataOUT1, High-Byte Byte 2: DataOUT1, Low-Byte 0xDF (1101 1111 0x12 0x35 Erläuterung: KL5101 Version: 3.0...
  • Seite 34 • Bit 0.6 gesetzt bedeutet: schreiben des Registers. • Bit 0.5 bis Bit 0.0 geben mit 10 0000 die Registernummer 32 an. • Das Ausgangsdatenwort (Byte 1 und Byte 2) enthält den neuen Wert für das Feature-Register. Version: 3.0 KL5101...
  • Seite 35 • Bit 0.6 gesetzt bedeutet: schreiben des Registers. • Bit 0.5 bis Bit 0.0 geben mit 01 1111 die Registernummer 31 an. • Das Ausgangsdatenwort (Byte 1 und Byte 2) enthält 0x0000 um den Schreibschutz wieder zu aktivieren. Eingangsdaten (Antwort der Busklemmen) KL5101 Version: 3.0...
  • Seite 36 • Die Klemme liefert im Status-Byte als Quittung einen Wert zurück der sich nur in Bit 0.6 vom Wert des Control-Bytes unterscheidet. • Das Eingangsdatenwort (Byte 1 und Byte 2) ist nach dem Schreibzugriff ohne Bedeutung. Eventuell noch angezeigte Werte sind nicht gültig! Version: 3.0 KL5101...
  • Seite 37: Anhang

    Anhang 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 38 Abb. 10 Anschluss einer Leitung an eine Klemmstelle ................Abb. 11 Konfigurations-Software KS2000....................Abb. 12 Mapping für Lightbus-Koppler - Beispiel für KL5101 ..............Abb. 13 Mapping für Profibus-Koppler - Beispiel für KL5101..............Abb. 14 Mapping für Interbus-Koppler - Beispiel für KL5101..............