B&R X20AI2322 X20-Serie Analog-Eingangsmodul

Produktübersicht

Das X20AI2322 (X20AI2322) ist ein präzisionsentwickeltes analoges Eingangsmodul innerhalb der Architektur des B&R X20 Systems und wurde für die Hochgeschwindigkeitserfassung von Stromsignalen entwickelt. Mit 2 integrierten Kanälen, die die Bereiche 0 bis 20 mA und 4 bis 20 mA unterstützen, ist dieses Modul eine wichtige Komponente zur Überwachung industrieller Sensoren wie Druckmessumformer, Durchflussmesser und Temperaturmessumformer. Durch den Einsatz der SAR-Technologie (Successive Approximation Register) mit einer 12-Bit Auflösung ermöglicht das X20AI2322 eine schnelle Datenverarbeitung mit einer Wandlungszeit von nur 300 µs für alle Eingänge. Sein differentieller Eingang und die Tiefpassfilterung 3. Ordnung gewährleisten eine hervorragende Störfestigkeit und machen es zur idealen Wahl für hochpräzise Prozesssteuerungen in der Chemie-, Wasseraufbereitungs- und Energiebranche.

Signalverarbeitung und Hardwarelogik

Das X20AI2322 wurde für Zuverlässigkeit und Signalintegrität entwickelt und verfügt über eine ausgeklügelte Eingangsstufe, die den Anforderungen industrieller Feldstörungen gewachsen ist.

• Differenzielle Eingangsarchitektur: Durch die Messung der Differenz zwischen zwei Signalen unterdrückt das Modul Gleichtaktstörungen effektiv, was für Stromschleifen über große Entfernungen unerlässlich ist.

• SAR-Wandlungstechnologie: Das Verfahren mit sukzessiver Approximation (Successive Approximation Register, SAR) bietet ein ausgewogenes Verhältnis aus hoher Abtastrate und gleichbleibender 12-Bit-Präzision.

• Erweiterte Filterung: Ein integrierter Tiefpassfilter 3. Ordnung mit einer Grenzfrequenz von 1 kHz unterdrückt hochfrequente Störungen vor der Digitalisierung.

• Robuster Eingangsschutz: Die Schaltung ist gegen versehentliche Verdrahtung mit der Versorgungsspannung geschützt und kann zulässige Eingangssignale bis zu ±50 mA verarbeiten.

Technische Daten

Technische FAQs

Wie interpretiere ich das digitale Ausgabeformat für ein 4-bis-20-mA-Signal?

Das X20AI2322 verwendet den Datentyp INT . Der Bereich wird von 0x0000 bis 0x7FFF abgebildet. Bei einer Auflösung von 1 LSB = 4.883 µA ergibt ein 4-mA-Signal einen digitalen Wert von ungefähr 0x0333 (819 dez.), während 20 mA den Vollbereich erreichen.

Welchen Vorteil bietet die Isolation „Kanal zu Bus“ in diesem Modul?

Die galvanische Trennung zwischen den Eingangskanälen und dem internen X2X-Link-Bus verhindert, dass Hochspannungstransienten auf der Feldseite die SPS-CPU oder andere empfindliche Komponenten der Rückwandplatine beschädigen. Beachten Sie, dass die Kanäle zwar vom Bus, die beiden Eingangskanäle jedoch nicht voneinander isoliert sind.

Kann das Modul einen Leitungsbruch oder Sensorausfall erkennen?

Ja. Bei Konfiguration für den Bereich 4 bis 20 mA kann die Software Werte unterhalb der 4-mA-Schwelle (z. B. <3.8 mA) überwachen, um in der B&R Automation Studio-Umgebung einen Alarm „Leitungsbruch“ oder „Sensorfehler“ auszulösen.

Leitfaden für Planung und Installation

• Management der Schleifenimpedanz: Stellen Sie sicher, dass der Gesamtwiderstand der Schleife einschließlich des Sensors und der internen Last des X20AI2322 (<400 Ω) die Treiberkapazität Ihres Messumformers nicht überschreitet. Ist die Last zu hoch, sättigt das 20-mA-Signal und liefert ungenaue Messwerte.

• Schirmung: Verwenden Sie für eine hochpräzise 12-Bit-Erfassung geschirmte verdrillte Aderpaare. Der Schirm sollte am X20-Klemmenblock mit der Funktionserde (FE) verbunden werden, um den Einfluss elektromagnetischer Störungen auf die 1-kHz-Filterstufe zu minimieren.

• Überlastkonfiguration: Verwenden Sie die Softwareparameter, um die „Ausgabe des digitalen Werts bei Überlast“ festzulegen. Durch die Einstellung einer bestimmten Fehlerkonstante kann Ihre SPS-Logik Prozesse sicher herunterfahren, wenn ein Sensor den zulässigen Grenzwert von ±50 mA überschreitet.

Technische Vorteile

Das X20AI2322 zeichnet sich durch einen äußerst niedrigen Busstromverbrauch (0.01 W) aus und ermöglicht dadurch analoge Konfigurationen mit hoher Packungsdichte, ohne das Leistungsbudget des Systems zu belasten. Das Versandgewicht von 2.5 kg spiegelt die robuste Schutzverpackung wider, die zum Erhalt der Werkskalibrierung der hochpräzisen SAR-Wandler verwendet wird. Durch die native Integration in das X20-Ökosystem unterstützt es erweiterte Funktionen wie die X20-Diagnose und liefert direkt an das HMI Echtzeitinformationen über den Modulzustand und die Gültigkeit der Signale.