Beschreibung
Für die Integration in Standard-K-Bus-Netzwerke konzipiert, ermöglicht das Beckhoff KL4022 die hochpräzise Verarbeitung von Stromkreisregelungssignalen. Dieses Terminal wandelt 12-Bit-Digitalwerte des Automatisierungscontrollers in isolierte analoge Stromausgänge im Standardbereich von 4 bis 20 mA um. Seine einpolige Topologie, das kompakte Gehäuse und die geringe Umwandlungsverzögerung machen es besonders geeignet für anspruchsvolle industrielle Aktuatorsteuerungen, Ventilpositionierungen und Motorantriebs-Sollwertkonfigurationen.
Eigenschaften
- Zweikanalige Analogausgangskonfiguration mit einpoliger gemeinsamer Masse.
- Robuste 12-Bit Digital-Analog-Wandlung für zuverlässige Regelkreissicherheit.
- Hochwertige elektrische Isolation von 500 V zwischen internem K-Bus und Feldsignalen.
- Schnelle interne Umwandlungssequenz mit typischer Verarbeitungszeit von 1,5 Millisekunden.
- Effiziente Stromverteilung durch integrierte 24 V DC Stromversorgungskontakte auf der Rückwand.
Anwendungen
- Elektropneumatische und elektrohydraulische Proportionalventil-Steller.
- Frequenzumrichter- und Drehzahlreferenzen für variable Drehzahlantriebe (VSD).
- Verteilte SCADA- und Prozesssteuerungsinstrumentenschnittstellen.
- Rückmeldung für industrielle Kessel- und Heizelementregelkreise.
Technische Spezifikationen
| Parameter |
Wert / Bewertung |
| Hersteller |
Beckhoff Automation |
| Modellnummer |
KL4022 |
| Signalbereich |
4 bis 20 mA |
| Anzahl der Kanäle |
2 |
| Auflösung |
12-Bit |
| Lastimpedanz |
Weniger als 500 Ohm |
| Umwandlungszeit |
ca. 1,5 ms |
| Ausgangsfehler |
Weniger als +/- 0,1 % (bezogen auf den Vollskalenwert) |
| Stromversorgung |
24 V DC über Stromversorgungskontakte (oder 15 V DC über KL9515 Versorgungsanschluss) |
| K-Bus Stromaufnahme |
typ. 75 mA |
| Elektrische Isolation |
500 V (K-Bus / Signalspannung) |
| Betriebstemperatur |
-25 bis +60 °C |
| Lagertemperatur |
-40 bis +85 °C |
| Relative Luftfeuchtigkeit |
95 %, nicht kondensierend |
| Herkunftsland |
Deutschland |
| Gewicht |
ca. 80 g |
| Versandgewicht (berechnet) |
0,25 kg |
Anschlüsse und Schnittstellen
| Anschlussstelle |
Signalzuordnung |
Beschreibung |
| 1 |
OUT 1 |
Analogausgang Kanal 1 (+) |
| 5 |
0V (1) |
Analogausgang Kanal 1 Masse (-) |
| 2 |
OUT 2 |
Analogausgang Kanal 2 (+) |
| 6 |
0V (2) |
Analogausgang Kanal 2 Masse (-) |
| 3 |
+24 V |
Stromversorgungskontakt (+24 V DC) |
| 7 |
0 V |
Stromversorgungskontakt (0 V DC) |
| 4 |
Schirm |
Schirmkontaktpunkt (verbunden mit DIN-Schiene) |
| 8 |
Schirm |
Schirmkontaktpunkt (verbunden mit DIN-Schiene) |
Empirische Ingenieurkenntnisse
Alternative Modelle & Kompatibilität
Das KL4022 verwendet das Beckhoff-eigene K-Bus-Rückplane-Kommunikationssystem. Beim Umstieg auf eine EtherCAT-Infrastruktur ist das direkte Äquivalent das EL4022. Beachten Sie, dass EL-Serienklemmen den E-Bus nutzen und nicht auf Standard-KL-Serien-Kopplern (z. B. BK9000, BK3120) ohne aktive E-Bus/K-Bus-Konverter-Koppler betrieben werden können.
Anwendungsfallen & technische Hinweise
Da das KL4022 ein einseitiger Klemmenblock mit gemeinsamem internem Massekreis ist, kann in die 0-V-Signalreferenz einer Schleife eingekoppeltes Rauschen Übersprechen oder Offset-Drift auf dem Sekundärkanal verursachen. Bei Feldinstallationen mit erheblichen Potentialunterschieden müssen isolierte Signalaufbereitungsbarrieren zwischen KL4022 und Endaktor installiert werden, um eine Verschlechterung der Schleife zu verhindern.
Inbetriebnahme- & Verdrahtungstipps
Stellen Sie sicher, dass die Abschirmung korrekt terminiert ist. Die Klemmpunkte 4 und 8 sind mit der Montage-Schiene verbunden. Um eine ausreichende Störunterdrückung zu gewährleisten, muss die Standard-35-mm-DIN-Schiene mit einem niederohmigen Kupfergeflechtband an die zentrale Steuerungsschrank-Erde angeschlossen werden. Stellen Sie sicher, dass die K-Bus-Stromkontakte mit 24 V DC ausreichend versorgt sind; Spannungsabfälle unter 18 V DC führen zu Umsetzungsfehlern oder Klemmenfehleranzeigen in TwinCAT.
Installationsrichtlinien
KRITISCHE WARNUNG: ELEKTRISCHE GEFAHR
Isolieren und sperren Sie alle Stromversorgungen des Systems, bevor Sie K-Bus-Komponenten ein- oder ausbauen. Das Ändern der physischen Konfiguration oder der Klemmenmontage bei eingeschalteter Stromversorgung kann Spannungsspitzen verursachen, die zu Schäden an der internen Bus-Treiberschaltung oder den physischen Klemmenkontakten führen.
1
Montieren Sie den Klemmenblock auf der 35 mm DIN-Schiene (EN 60715), indem Sie den hinteren Schlitz des Klemmenblocks auf die Schienenführung schieben, bis die Verriegelung hörbar einrastet.
2
Richten Sie den Klemmenblock seitlich an dem benachbarten Busklemmenblock aus, um die Nut-Feder-Verbindung zu aktivieren und einen durchgehenden elektrischen Kontakt über die seitlich angebrachten Goldkontakte herzustellen.
3
Führen Sie die Feldanschlusskabel mit einem geeigneten Industrieschraubendreher in die Käfigklemmen ein. Lösen Sie den Mechanismus, um die Drahtverbindung zu sichern.
4
Schließen Sie die Abschirmung der analogen Schleife direkt an die Kontakte 4 oder 8 an, um eine direkte Erdung über die DIN-Schienenstruktur zu gewährleisten.