Ethercat-box-module mit digitalen eingängen und ausgängen (78 Seiten)
Inhaltszusammenfassung für Beckhoff KL304 Serie
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Dokumentation KL304x, KL305x Ein- und zwei- und vierkanalige Analogeingangsklemmen, Messbereich: 0...20 mA und 4...20 mA, Single ended Version: Datum: 08.10.2019...
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.
01 - Hardware-Stand 01 Beckhoff Identification Code (BIC) Der Beckhoff Identification Code (BIC) wird vermehrt auf Beckhoff-Produkten zur eindeutigen Identitätsbestimmung des Produkts aufgebracht. Der BIC ist als Data Matrix Code (DMC, Code-Schema ECC200) dargestellt, der Inhalt orientiert sich am ANSI-Standard MH10.8.2-2016.
Vorwort Abb. 1: BIC als Data Matrix Code (DMC, Code-Schema ECC200) Die Einführung des BIC erfolgt schrittweise über alle Produktgruppen hinweg. Er ist je nach Produkt an folgenden Stellen zu finden: • auf der Verpackungseinheit • direkt auf dem Produkt (bei ausreichendem Platz) •...
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Beispiel einer zusammengesetzten Information aus den Positionen 1 bis 4 und 6. Die Datenidentifikatoren sind zur besseren Darstellung jeweils rot markiert: Ein wichtiger Bestandteil des BICs ist die Beckhoff Traceability Number (BTN, Pos.-Nr. 2). Die BTN ist eine eindeutige, aus acht Zeichen bestehende Seriennummer, die langfristig alle anderen Seriennummern- Systeme bei Beckhoff ersetzen wird (z.
Produktübersicht Produktübersicht KL3041, KL3051 - Einführung Abb. 2: KL3041, KL3051 Die analogen Eingangsklemmen KL3041 und KL3051 haben die Aufgabe, im Feld befindliche Messumformer zu versorgen und analoge Messsignale galvanisch getrennt zum Automatisierungsgerät zu übertragen. Die Klemme KL3041 verarbeitet Signale im Bereich von 0 mA bis 20 mA. Die Klemme KL3051 verarbeitet Signale im Bereich von 4 mA bis 20 mA.
Produktübersicht KL3042, KL3052 - Einführung Abb. 3: KL3042, KL3052 Die analogen Eingangsklemmen KL3042 und KL3052 haben die Aufgabe, im Feld befindliche Messumformer zu versorgen und analoge Messsignale galvanisch getrennt zum Automatisierungsgerät zu übertragen. Die Klemme KL3042 verarbeitet Signale im Bereich von 0 mA bis 20 mA. Die Klemme KL3052 verarbeitet Signale im Bereich von 4 mA bis 20 mA.
Produktübersicht KL3044, KL3054 - Einführung Abb. 4: KL3044, KL3054 Die analogen Eingangsklemmen KL3044 und KL3054 haben die Aufgabe, analoge Messsignale galvanisch getrennt zum Automatisierungsgerät zu übertragen. Die Klemme KL3044 verarbeitet Signale im Bereich von 0 mA bis 20 mA. Die Klemme KL3054 verarbeitet Signale im Bereich von 4 mA bis 20 mA. Die Eingangselektronik ist unabhängig von der Versorgungsspannung der Powerkontakte.
Produktübersicht KL304x, KL305x - Technische Daten Technische Daten KL3041 KL3051 KL3042 KL3052 KL3044 KL3054 Anzahl der Eingänge Spannungsversorgung der Sensoren 24 V über die Powerkontakte Signalstrom 0 mA … 4 mA … 0 mA … 4 mA … 0 mA … 20 mA 4 mA … 20 mA 20 mA 20 mA 20 mA 20 mA...
Produktübersicht ◦ Ein: Der Endanschlag des A/D-Wandlers ist erreicht. Der Strom ist größer als 21,5 mA. ◦ Aus: normaler Betrieb Ausgabeformat der Prozessdaten Die Prozessdaten werden im Auslieferungszustand im Zweierkomplement dargestellt (integer -1 entspricht 0xFFFF). Über das Feature-Register (R32 [} 40]) sind andere Darstellungsarten anwählbar (z. B. Betrags- Vorzeichendarstellung, Siemens-Ausgabeformat).
• Beim Umgang mit den Komponenten ist auf gute Erdung der Umgebung zu achten (Arbeitsplatz, Verpa- ckung und Personen) • Jede Busstation muss auf der rechten Seite mit der Endklemme KL9010 abgeschlossen werden, um Schutzart und ESD-Schutz sicher zu stellen. Abb. 6: Federkontakte der Beckhoff I/O-Komponenten Tragschienenmontage WARNUNG Verletzungsgefahr durch Stromschlag und Beschädigung des Gerätes möglich!
Montage und Verdrahtung Montage Abb. 7: Montage auf Tragschiene Die Buskoppler und Busklemmen werden durch leichten Druck auf handelsübliche 35 mm Tragschienen (Hutschienen nach EN 60715) aufgerastet: 1. Stecken Sie zuerst den Feldbuskoppler auf die Tragschiene. 2. Auf der rechten Seite des Feldbuskopplers werden nun die Busklemmen angereiht. Stecken Sie dazu die Komponenten mit Nut und Feder zusammen und schieben Sie die Klemmen gegen die Tragschie- ne, bis die Verriegelung hörbar auf der Tragschiene einrastet.
Montage und Verdrahtung Demontage Abb. 8: 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. Da- bei wird die Tragschienenverriegelung dieser Klemme automatisch gelöst und Sie können die Klemme nun ohne großen Kraftaufwand aus dem Busklemmenblock herausziehen.
Montage und Verdrahtung Abb. 9: Linksseitiger Powerkontakt HINWEIS Beschädigung des Gerätes möglich Beachten Sie, dass aus EMV-Gründen die PE-Kontakte kapazitiv mit der Tragschiene verbunden sind. Das kann bei der Isolationsprüfung zu falschen Ergebnissen und auch zur Beschädigung der Klemme führen (z. B. Durchschlag zur PE-Leitung bei der Isolationsprüfung eines Verbrauchers mit 230 V Nennspannung). Klemmen Sie zur Isolationsprüfung die PE- Zuleitung am Buskoppler bzw.
Montage und Verdrahtung Montagevorschriften für Klemmen mit erhöhter mechanischer Belastbarkeit WARNUNG Verletzungsgefahr durch Stromschlag und Beschädigung des Gerätes möglich! Setzen Sie das Busklemmen-System in einen sicheren, spannungslosen Zustand, bevor Sie mit der Monta- ge, Demontage oder Verdrahtung der Busklemmen beginnen! Zusätzliche Prüfungen Die Klemmen sind folgenden zusätzlichen Prüfungen unterzogen worden: Prüfung...
Montage und Verdrahtung • Die Klemmen der Serien ESxxxx und KSxxxx haben eine steckbare Anschlussebene und ermöglichen somit beim Austausch die stehende Verdrahtung. • Die High-Density-Klemmen (HD-Klemmen) enthalten Elektronik und Anschlussebene in einem Gehäuse und haben eine erhöhte Packungsdichte. Standardverdrahtung (ELxxxx / KLxxxx) Abb. 10: Standardverdrahtung Die Klemmen der Serien ELxxxx und KLxxxx sind seit Jahren bewährt und integrieren die schraublose Federkrafttechnik zur schnellen und einfachen Montage.
Montage und Verdrahtung High-Density-Klemmen (HD-Klemmen) Abb. 12: High-Density-Klemmen Die Busklemmen dieser Baureihe mit 16 Klemmstellen zeichnen sich durch eine besonders kompakte Bauform aus, da die Packungsdichte auf 12 mm doppelt so hoch ist wie die der Standard-Busklemmen. Massive und mit einer Aderendhülse versehene Leiter können ohne Werkzeug direkt in die Federklemmstelle gesteckt werden.
Montage und Verdrahtung 3.4.2 Verdrahtung WARNUNG Verletzungsgefahr durch Stromschlag und Beschädigung des Gerätes möglich! Setzen Sie das Busklemmen-System in einen sicheren, spannungslosen Zustand, bevor Sie mit der Monta- ge, Demontage oder Verdrahtung der Busklemmen beginnen! Klemmen für Standardverdrahtung ELxxxx/KLxxxx und für steckbare Verdrahtung ESxxxx/KSxxxx Abb. 13: Anschluss einer Leitung an eine Klemmstelle Bis zu acht Klemmstellen ermöglichen den Anschluss von massiven oder feindrähtigen Leitungen an die Busklemme.
Montage und Verdrahtung 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 3.4.3 Schirmung Schirmung Encoder, analoge Sensoren und Aktoren sollten immer mit geschirmten, paarig verdrillten Leitun- gen angeschlossen werden.
Montage und Verdrahtung KL3041, KL3051 - Anschluss und LED-Beschreibung WARNUNG Verletzungsgefahr durch Stromschlag und Beschädigung des Gerätes möglich! Setzen Sie das Busklemmen-System in einen sicheren, spannungslosen Zustand, bevor Sie mit der Monta- ge, Demontage oder Verdrahtung der Busklemmen beginnen! Abb. 14: KL3041, KL3051 - Anschluss und LEDs Anschluss KL3041, KL3051 Klemmstelle Kommentar...
Montage und Verdrahtung KL3042, KL3052 - Anschluss und LED-Beschreibung WARNUNG Verletzungsgefahr durch Stromschlag und Beschädigung des Gerätes möglich! Setzen Sie das Busklemmen-System in einen sicheren, spannungslosen Zustand, bevor Sie mit der Monta- ge, Demontage oder Verdrahtung der Busklemmen beginnen! Abb. 15: KL3042, KL3052 - Anschluss und LEDs Anschluss KL3042, KL3052 Klemmstelle Kommentar...
Montage und Verdrahtung KL3044, KL3054 - Anschluss und LED-Beschreibung WARNUNG Verletzungsgefahr durch Stromschlag und Beschädigung des Gerätes möglich! Setzen Sie das Busklemmen-System in einen sicheren, spannungslosen Zustand, bevor Sie mit der Monta- ge, Demontage oder Verdrahtung der Busklemmen beginnen! Abb. 16: KL3044, KL3054 - Anschluss und LEDs Anschluss KL3044, KL3054 Klemmstelle Kommentar...
70°C oder an den Aderverzweigungsstellen höher als 80°C ist, so müssen Kabel aus- gewählt werden, deren Temperaturdaten den tatsächlich gemessenen Temperaturwerten entsprechen! • Beachten für Beckhoff-Feldbuskomponenten mit Standardtemperaturbereich beim Einsatz in explosions- gefährdeten Bereichen den zulässigen Umgebungstemperaturbereich von 0 bis 55°C! •...
70°C oder an den Aderverzweigungsstellen höher als 80°C ist, so müssen Kabel aus- gewählt werden, deren Temperaturdaten den tatsächlich gemessenen Temperaturwerten entsprechen! • Beachten Sie für Beckhoff-Feldbuskomponenten mit erweitertem Temperaturbereich (ET) beim Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen den zulässigen Umgebungstemperaturbereich von -25 bis 60°C! •...
Hinweise zum Einsatz der Beckhoff Klemmensysteme in explosionsgefährdeten Be- reichen (ATEX) Beachten Sie auch die weiterführende Dokumentation 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! KL304x, KL305x Version: 4.1...
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.
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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.
Zugriff aus dem Anwenderprogramm Zugriff aus dem Anwenderprogramm Klemmenkonfiguration Die Klemme kann über die interne Registerstruktur konfiguriert und parametriert werden. Jeder Klemmenkanal wird im Buskoppler gemappt. In Abhängigkeit vom Typ des Buskopplers und von der eingestellten Mapping-Konfiguration (z. B. Motorola-/Intel-Format, Word-Alignment usw.), werden die Daten der Klemme unterschiedlich im Speicher des Buskopplers abgebildet.
Zugriff aus dem Anwenderprogramm Interbus-Koppler BK4000 Der Interbus-Koppler BK4000 mappt die Klemmen im Auslieferungs-zustand mit 2 Byte pro Kanal: • KL3041 und KL3051: 2 Byte Eingangsdaten • KL3042 und KL3052: 4 Byte Eingangsdaten • KL3044 und KL3054: 8 Byte Eingangsdaten Eine Parametrierung über den Feldbus ist nicht möglich. Soll das Control- und Status-Byte verwendet werden, wird die Konfigurations-Software KS2000 benötigt.
Zugriff aus dem Anwenderprogramm Komplette Auswertung Die Klemme wird mit Control- und Status-Byte gemappt. Motorola-Format Es ist Motorola- oder Intel-Format einstellbar. Word-Alignment Die Klemme liegt auf einer Wortgrenze im Buskoppler. Ch n CB Control-Byte für Kanal n (erscheint im Prozessabbild der Ausgänge). Ch n SB Status-Byte für Kanal n (erscheint im Prozessabbild der Eingänge).
Zugriff aus dem Anwenderprogramm Registerbeschreibung Die Register können über die Registerkommunikation ausgelesen oder beschrieben werden. Sie dienen zur Parametrierung der Klemme. R0 bis R7: Register im internen RAM der Klemme Die Prozessvariablen können ergänzend zum eigentlichen Prozessabbild genutzt werden und sind in ihrer Funktion klemmenspezifisch.
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Zugriff aus dem Anwenderprogramm Datentypregister Bedeutung 0x00 Klemme ohne gültigen Datentyp 0x01 Byte-Array 0x02 Struktur 1Byte n Bytes 0x03 Word-Array 0x04 Struktur 1 Byte n Worte 0x05 Doppelwort-Array 0x06 Struktur 1 Byte n Doppelworte 0x07 Struktur 1 Byte 1 Doppelwort 0x08 Struktur 1 Byte 1 Doppelwort 0x11...
Zugriff aus dem Anwenderprogramm 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. •...
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Zugriff aus dem Anwenderprogramm KL3051, KL3052 und KL3054 Messwert Bit 15…3 Bit 2 Bit1 Bit 0 Error Überlauf Messwert > 20 mA 4 mA < Messwert <20 mA Prozessdatum Messwert < 4 mA Prozessdatum • R33: Anwender Skalierung - Offset (B_w) 16 Bit signed Integer Dieses Register beinhaltet den Offset der Anwendergeradengleichung (Gl.
Zugriff aus dem Anwenderprogramm Control und Status Byte Das Control-und Status-Byte wird von der Steuerung zur Klemme übertragen. Es kann • im Registermodus [} 43] (REG = 1 ) oder • im Prozessdatenaustausch [} 42] (REG = 0 ) genutzt werden. 5.5.1 Prozessdatenaustausch Control-Byte im Prozessdatenaustausch (REG=0) Mit dem Control-Byte kann ein Gain- und Offsetabgleich der Klemme durchgeführt werden.
Zugriff aus dem Anwenderprogramm 5.5.2 Registerkommunikation Registerzugriff über den Prozessdatenaustausch • Bit 7=1: Registermodus Wenn Bit 7 des Control-Bytes gesetzt wird, werden die ersten zwei Byte der Nutzdaten nicht zum Prozessdatenaustausch verwendet, sondern in den Registersatz der Klemme geschrieben oder daraus ausgelesen.
Zugriff aus dem Anwenderprogramm Beispiel 1: Lesen des Registers 8 im BK2000 mit einer KL3042 und der Endklemme: Werden die folgenden Bytes von der Steuerung zur Klemme übertragen, Byte Byte 3 Byte 2 Byte 1 Byte 0 Name DataOUT 1 DataOUT 0 Nicht benutzt Control-Byte...
Zugriff aus dem Anwenderprogramm • Die Klemme liefert im Status-Byte als Quittung den Wert des Control-Bytes zurück. • Die Klemme liefert im Eingangsdatenwort (Byte 1 und Byte 2) den Firmware-Stand 0x3341 zurück. Dies ist als ASCII-Code zu interpretieren: ◦ ASCII-Code 0x33 steht für die Ziffer 3 ◦...
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Zugriff aus dem Anwenderprogramm Eingangsdaten (Antwort der Busklemme) Byte 0: Status-Byte Byte 1: DataIN1, High-Byte Byte 2: DataIN1, Low-Byte 0x9F (1001 1111 0x12 0x35 Erläuterung: • Die Klemme liefert im Status-Byte als Quittung den Wert des Control-Bytes zurück. • Die Klemme liefert im Eingangsdatenwort (Byte 1 und Byte 2) den aktuellen Wert des Code-Wort- Registers zurück.
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Zugriff aus dem Anwenderprogramm Eingangsdaten (Antwort der Busklemmen) Byte 0: Status-Byte Byte 1: DataIN1, High-Byte Byte 2: DataIN1, Low-Byte 0xA0 (1010 0000 0x00 0x02 Erläuterung: • Die Klemme liefert im Status-Byte als Quittung den Wert des Control-Bytes zurück. • Die Klemme liefert im Eingangsdatenwort (Byte 1 und Byte 2) den aktuellen Wert des Feature- Registers zurück.
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:...
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Abb. 3 KL3042, KL3052 .......................... Abb. 4 KL3044, KL3054 .......................... Abb. 5 KL304x, KL305x - Datenfluss ...................... Abb. 6 Federkontakte der Beckhoff I/O-Komponenten ................Abb. 7 Montage auf Tragschiene ......................Abb. 8 Demontage von Tragschiene....................... Abb. 9 Linksseitiger Powerkontakt ......................