贝加莱总线控制器X20BC0087,实拍产品图片,原厂原装,价格实惠;上海韦米机电设备有限公司主营产品,深耕进口品牌备件十多年,销售热线:13524123009;联系人:雷青;热诚欢迎新老客户咨询购买!
贝加莱总线控制器X20BC0087
贝加莱 X20BC0087 总线控制器|Modbus TCP/UDP 分布式 I/O 通信网关
在工业自动化新建项目以及产线改造实施过程中,不同厂商自动化设备之间的协议互通,是现场调试工作中的重要环节。Modbus 作为工业领域应用十分普及的开放通信协议,大量第三方控制器、现场仪表、上位监控系统均具备 Modbus 主站能力。如何将分布式 X2X Link I/O 节点接入 Modbus 以太网网络,是自动化工程师经常需要解决的工程问题。贝加莱 X20BC0087 属于 X20 系列总线控制器,它的核心价值是实现 X2X Link I/O 节点与 Modbus 以太网网络的数据对接。该设备既可以配合贝加莱自动化控制器,依托 Automation Studio 软件完成组态运行,也能够对接带有 Modbus TCP 或者 Modbus?UDP 主站功能的第三方控制系统,实现分布式 I/O 通道的信号采集与输出控制。同系列还有带涂层版本 X20cBC0087,面向工况条件复杂的应用现场,拓展设备的适用场景。
一、产品硬件与结构设计
X20BC0087 采用贝加莱 X20 系列模块化分体架构,总线控制器本体、总线底座、供电模块、接线端子需要分开选型订购。完整硬件方案需要搭配 X20BB80 总线底座、X20PS9400 或者 X20PS9402 电源模块、X20TB12 12 针带定位接线端子。其中 X20BB80 总线底座已经配套左右两侧 X20AC0SL1/X20AC0SR1 端盖,无需额外采购盖板。涂层型号 X20cBC0087,则必须选用对应的涂覆配套部件,即 X20cBB80 总线底座以及 X20cPS9400 供电模块。普通版本和涂覆版本配件不可混合搭配使用。
模块本体配置网络地址拨码开关,同时搭载 LED 状态指示灯,设备状态既可以通过硬件 LED 查看,也可以借助软件读取。机身下方配置两路屏蔽型 RJ45 以太网接口 IF1 与 IF2,模块内置二端口以太网交换机,依靠交换机能力可以实现链式布线,不需要额外增设外部交换机,简化控制柜内部网线布局,减少硬件投入成本。两个 RJ45 接口支持 10BASE?T/100BASE?TX 传输标准,通信速率 10/100?Mbit/s,支持自动协商与 Auto?MDI/MDIX 功能,工程现场无需区分直连网线与交叉网线,降低接线出错概率。两个站点之间网线最大段长可以达到 100?m,能够满足控制柜之间短距离以太网布线需求。
网络地址拨码开关是这款总线控制器的重要硬件配置,拨码完成修改之后,必须重启模块,新的设置才可以生效。
- 0x00 为出厂默认档位,拨码开关不会干预系统参数,设备读取闪存内存储的总线控制器参数,调用闪存保存的 IP 地址以及接口编号;当闪存没有有效数据的时候,设备将以出厂默认参数启动。
- 0x01?0x7F,仅修改闪存内 IP 地址的最后一个字节,不会改写闪存中保存的完整 IP,接口编号依旧读取闪存存储内容,适合现场同网段批量调试设备。
- 0x80?0xEF,该档位开启 DHCP 工作模式,设备会向 DNS 服务器上报主机名称;主机名称由三部分组成:“br”+“mb”+ 拨码开关对应的三位十进制数值。例如拨码设置为 0xD7,对应十进制 215,生成主机名为 brmb215。
- 0xF0 属于自动存储模式,该功能要求固件版本 1.39 及以上。设备从 DHCP 或者 BOOTP 服务器获取 IP 配置,如果获取到的参数和闪存内存储参数不一致,会把当前 IP 相关参数保存至闪存。
- 0xF1?0xFD 为保留档位,功能与 0xFF 保持一致。
- 0xFE,设备启动过程中将全部总线控制器参数恢复为默认值,不读取闪存内部任何数据,通信参数效果等同于拨码 0xFF。
- 0xFF,只初始化全部通信参数,其余总线控制器参数依旧读取闪存;通信默认参数:IP 地址 192.168.100.1,子网掩码 255.255.255.0,网关 192.168.100.254,Modbus 接口端口 502,X2X Link 周期 4?ms,X2X Link 线缆长度 0?m。
设备出厂默认 IP 地址为 192.168.100.1,Modbus 通信端口固定 502。设备拥有两套 NetBIOS 名称,主 NetBIOS 名称由 “br” 加上设备机身标注的 MAC 地址生成;次级 NetBIOS 名称和拨码开关生成的主机名保持一致。需要注意,NetBIOS 访问方式仅支持同一网段内部,无法跨越路由器或者网关,跨网段访问设备只能使用 IP 地址。
二、核心技术参数
表格
| 项目 |
参数规格(来源于 X20 (c) BC0087 V2.40 原版 PDF) |
| 设备类型 |
X2X Link 转 Modbus TCP/UDP 总线控制器 |
| 通信角色 |
Modbus TCP / Modbus UDP 从站 |
| 以太网接口 |
2 路屏蔽 RJ45,内置 2 端口交换机;10/100?Mbit/s;10BASE?T/100BASE?TX;Autonegotiation;Auto?MDI/MDIX;站点间最大网线段长 100?m |
| I/O 循环周期 |
0.5?4?ms 可配置 |
| 响应时间 |
<1?8?ms(取决于内置交换机负载) |
| 总线系统之间同步 |
不支持 |
| IP 获取方式 |
DHCP、BOOTP、静态 IP(网络地址拨码开关配置) |
| 功耗 |
2?W |
| 电气隔离 |
Modbus 网络侧与 X2X Link 总线、I/O 回路电气隔离 |
| 防护等级 |
IP20(依据 EN 60529) |
| 工作温度 B 级 |
0 ~ 55?℃;船用应用规格:5 ~ 55?℃ |
| 湿度等级 B |
最高可达 100% |
| 振动耐受指标 |
4?g |
| 产品认证 |
ATEX Zone 2 II 3G Ex nA nC IIA T5 Gc;cULus E115267;cCSAus 244665;Class I, Division 2,Groups ABCD,T5 |
| 海拔条件 |
安装海拔无硬性限制;海拔>1000?m 时,每升高 100?m,环境温度降额?0.5?℃ |
| 出厂通信参数 |
IP:192.168.100.1;子网掩码:255.255.255.0;网关:192.168.100.254;Modbus 端口 502 |
| 网络访问途径 |
IP 地址访问;NetBIOS 主机名访问(仅限同一网段,不可跨网关 / 路由器) |
| 状态诊断 |
支持 LED 状态指示灯与软件读取两种方式查看设备状态 |
三、工作原理与通信机制
X20BC0087 属于协议转换类总线控制器,设备一侧依托 X2X Link 总线,对接贝加莱 X20 系列 I/O 模块;另外一侧在以太网网络中充当 Modbus 从站,接收 Modbus 主站下发读写指令,完成 I/O 数据的交互转发。该模块本身不会运行用户控制逻辑,核心工作集中在协议转换、数据映射、I/O 周期调度。
后端 X2X Link 作为 X20 系统内部 I/O 总线,总线控制器周期性扫描挂载的 I/O 模块,采集输入通道的现场信号,同时将主站下发输出数据下发至对应输出模块。I/O 刷新周期支持在 0.5?4?ms 范围内进行配置,项目可以结合现场实时性需求,选定适配的循环周期。在执行外部下发的命令序列之前,总线控制器会先校验命令序列有效性,过滤非法指令,降低异常报文带来的系统风险。
以太网通信同时兼容 Modbus TCP 以及 Modbus?UDP。Modbus 协议诞生于 1979 年,Modbus TCP 与 Modbus?UDP 是其以太网实现形式,完整保留原始版本已经验证成熟的 Modbus 服务与对象模型。Modbus TCP 基于面向连接的 TCP 传输机制,具备报文确认、重传机制,数据传输完整性较好,是工业项目中使用较多的通信模式。Modbus?UDP 属于无连接报文传输,报文本身开销更低,可以获得更低传输延迟,但是 UDP 协议不存在内置丢包重传逻辑,需要上层应用程序自行实现错误检测逻辑,适合上层软件具备完整校验能力、追求低延迟的场景。
网络参数配置有多种实现路径。硬件拨码开关可以快速调整 IP 相关设置;DHCP 模式下设备主动向服务器申请 IP 参数,并且上报自动生成的主机名,网络内 DNS 服务器可以完成设备域名解析;BOOTP 协议同样可以实现网络参数自动分配。设备拥有主、次两套 NetBIOS 名称,局域网内部可直接通过主机名访问设备。
设备组态工作需要使用 Automation Studio 软件,V4.3 以及更高版本可以完成完整的 I/O 组态配置。如果依靠总线控制器自动配置多功能模块,模块仅可以启用默认功能模型,想要使用其余功能模型,需要在 Automation Studio 软件内完成对应组态。Automation Studio 可以在贝加莱官方网站免费下载,针对现场总线控制器的完整组态,评估许可就可以免费使用。
拨码开关改动之后,需要重启模块配置才可以生效。0xF0 自动存储档位下,DHCP、BOOTP 分配得到的全新 IP 参数会自动保存至闪存,断电之后配置不会丢失。设备故障信息可以通过硬件 LED 指示灯或者配套软件进行读取,便于工程人员掌握站点运行情况。
四、主要功能亮点
- 双协议支持,兼容多类控制系统 同时支持 Modbus TCP、Modbus?UDP 从站模式,不局限贝加莱自有控制器平台。只要控制系统或者上位软件具备 Modbus 主站能力,就能够读写 X20 系列 I/O 信号。在产线改造项目中,可以保留原有控制系统,新增分布式 I/O 站点,减少设备整体替换的成本。
- 集成二端口交换机,简化现场布线工作 板载两路 RJ45 网口与内置交换机,支持链式拓扑布线,项目中可以省去额外交换机硬件,减少控制柜元器件数量。接口自带 Auto?MDI/MDIX,工程接线容错能力较强,降低现场调试工作量。
- 多样化 IP 配置手段,适配不同部署场景 硬件拨码开关可以快速修改 IP 末尾字节,方便多台设备批量部署调试;DHCP 与 BOOTP 支持网络自动分配 IP;闪存可以持久保存网络参数,配合自动存储档位,获取到新 IP 后自动写入存储。系统可以自动生成标准化主机名,便于网络内识别管理设备。
- I/O 周期可配置,平衡实时性与总线负载 I/O 循环周期在 0.5?4?ms 区间可调整,普通信号采集场景选用较长周期,降低总线整体负载;高速信号采集场景选用短周期,保障信号刷新实时性。模块整体响应时间区间为 1?8?ms,实际表现会受内置交换机负载情况影响。总线系统之间同步功能不支持,项目方案设计阶段需要留意该限制。
- 软硬结合的设备诊断方案 设备配置 LED 状态指示灯,配合软件读取方式,双重途径获取设备运行、故障信息,方便现场工作人员排查问题,缩短故障定位时间。在执行外部命令前完成命令序列有效性校验,规避非法指令带来的异常风险。
- 涂层版本拓展复杂工况适配能力 X20cBC0087 为涂覆版本,针对高湿度、粉尘等严苛工况设计,配套部件也需要选择涂覆系列,拓展产品的适用边界。
- 通信侧电气隔离,增强现场通信稳定性 Modbus 以太网通信回路和后端 X2X Link 总线、I/O 回路实现电气隔离,缓解工业现场不同接地点电位差带来的干扰问题,提升复杂工厂环境通信运行稳定性。
五、行业应用场景
1. 产线升级改造项目
不少存量产线原有控制器具备 Modbus TCP 主站能力,受控制柜空间限制,不希望对整套控制系统进行更换。X20BC0087 搭配 X20 系列 I/O 模块搭建分布式 I/O 站点,就近采集现场传感器信号、驱动执行器件,借助以太网接入原有主控制系统。可以减少现场硬接线铺设工作量,缩短改造工期,减少线缆故障点,广泛应用于包装产线、输送流水线、装配工位的升级改造工作。
2. 机械设备配套行业
包装机械、塑料加工设备、印刷机械、纺织机械设备,常常需要向上层管理系统上传设备数据。设备本地通过 X20 I/O 采集各类现场信号,X20BC0087 充当通信接口,以 Modbus 从站的形式,把设备运行状态、报警信息、生产计数等数据上传至 MES 或者上位监控系统。遇到粉尘、湿度偏高的设备工况,可选用涂层版本 X20cBC0087。
3. 水处理与过程监控应用
水处理站点、泵站、小型工艺配套场景,现场分布大量液位、压力、流量检测传感器,以及阀门、泵类执行机构。利用 X2X Link 总线扩展数字量、模拟量 I/O 模块完成工艺信号采集与输出控制,X20BC0087 接入厂区 SCADA 监控平台,实现工艺数据回传、现场设备远程操作。产品拥有 ATEX Zone2 相关认证,也可以应用于符合条件的 2 区危险区域工艺配套。
4. 测试台架与实验检测设备
各类性能测试台、实验室检测装置,第三方测试控制系统作为 Modbus 主站,X20BC0087 对接多路 I/O 模块,完成传感器信号采集,输出信号控制电磁阀、继电器等部件动作。I/O 周期可配置特性适配不同测试节拍,命令序列预校验机制,降低测试过程非法报文造成设备误动作的风险。
5. 新能源配套控制柜
储能配套柜体、光伏辅助控制单元,需要采集大量开关、模拟量信号对接第三方监控平台。X20BC0087 将分散 I/O 点位汇总,依靠 Modbus TCP 协议向上层监控系统传输数据。涂覆版本能够应对柜体内湿度、温度波动偏大的工况。
6. 贝加莱自动化系统分布式 I/O 扩展
当贝加莱主控制器本体 I/O 资源不足,需要搭建远程分布式 I/O 站点,也可以选用 X20BC0087。贝加莱控制器开启 Modbus TCP 主站功能,以太网连接多台总线控制器,扩展整套系统 I/O 规模,实现控制柜分离布局。
六、选型与使用注意事项
第一,X20BC0087 属于分体式模块,总线底座、供电电源模块、接线端子都需要单独采购;涂层型号 X20cBC0087 必须全部使用带 c 前缀涂覆配件,普通配件和涂覆配件不建议混用。 第二,该设备工作角色为 Modbus 从站,不能够充当 Modbus 主站驱动外部 Modbus 设备;后端仅支持 X2X Link I/O 模块,不能直接对接第三方 Modbus RTU 仪表。 第三,修改网络地址拨码开关之后,必须重启总线控制器,参数变更才可以生效;闪存写入操作过程中如果出现断电,会影响参数存储结果。 第四,NetBIOS 主机名访问仅限同一局域网,跨网段访问设备需要直接使用 IP 地址。 第五,Modbus?UDP 模式没有内置丢包重传,对数据可靠性要求高的项目优先选用 Modbus TCP 通信模式。 第六,设备海拔超过 1000?m,需要执行温度降额规则,每提升 100?m,环境使用温度降低 0.5?℃。 第七,多功能 I/O 模块由总线自动配置时,仅支持默认功能模型,其余功能模型需要在 Automation Studio V4.3 及以上版本软件完成组态下载。
七、总结
贝加莱 X20BC0087 总线控制器搭建起 X20 分布式 I/O 系统与 Modbus 以太网网络之间的数据桥梁。集成二端口交换机简化现场布线,硬件拨码搭配 DHCP/BOOTP 实现灵活 IP 配置,LED 指示灯与软件结合完成设备诊断,还有涂层型号适配复杂工况。设备既可以融入完整贝加莱自动化方案,也能够对接各类第三方 Modbus 主站控制系统,降低跨品牌设备集成难度。在机械设备配套、产线升级改造、水处理过程监控、测试台架、新能源配套等场景,为分布式现场信号采集与控制输出提供可靠的通信解决方案。
免责说明:本文内容基于公开资料、产品及网络数据,仅作参考,实际购买选型请以现场实物和技术选型手册为准,并考虑具体工况参数。如需产品选型手册,可以联系我们提供!?