Beschreibung
Der Beckhoff KL4022 wurde für die Integration in standardmäßige K-Bus-Netzwerke entwickelt und ermöglicht die hochpräzise Verarbeitung von Stromregelsignalen. Diese Klemme wandelt 12-Bit-Digitalwerte des Automatisierungscontrollers in isolierte analoge Stromausgänge im standardmäßigen Bereich von 4 bis 20 mA um. Ihre einseitige Topologie, das kompakte Gehäuse und die geringe Umwandlungslatenz machen sie besonders geeignet für anspruchsvolle industrielle Antriebssteuerungen, Ventilpositionierung und die Konfiguration von Sollwerten für Motorantriebe.
Merkmale
- Zweikanalige Analogausgangskonfiguration mit einseitiger Architektur und gemeinsamer Masse.
- Robuste 12-Bit-Digital-Analog-Umwandlung für eine zuverlässige Regelkreispräzision.
- Hochzuverlässige elektrische Isolation von 500 V zwischen dem internen K-Bus und den Feldsignalen.
- Schnelle interne Umwandlungssequenz mit einer typischen Verarbeitungszeit von 1,5 Millisekunden.
- Effiziente Stromverteilung durch integrierte 24-V-DC-Stromkontakte auf der Rückwandplatine.
Anwendungen
- Positionierer für elektropneumatische und elektrohydraulische Proportionalventile.
- Drehzahlsollwerte für Frequenzumrichter und Antriebe mit variabler Drehzahl (VSD).
- Schnittstellen für verteilte SCADA- und Prozessleittechnik-Instrumentierung.
- Rückmeldung der Regelung von Industriekesseln und Heizkreisen.
Technische Daten
| Parameter |
Wert / Nennwert |
| 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 Endwert) |
| Stromversorgung |
24 V DC über Stromkontakte (oder 15 V DC über die Versorgungsklemme KL9515) |
| 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
| Anschlusspunkt |
Signalbelegung |
Beschreibung |
| 1 |
OUT 1 |
Analogausgangskanal 1 (+) |
| 5 |
0V (1) |
Masse des Analogausgangskanals 1 (-) |
| 2 |
OUT 2 |
Analogausgangskanal 2 (+) |
| 6 |
0V (2) |
Masse des Analogausgangskanals 2 (-) |
| 3 |
+24 V |
Stromkontaktanschluss (+24 V DC) |
| 7 |
0 V |
Stromkontaktanschluss (0 V DC) |
| 4 |
Schirm |
Schirmkontaktpunkt (mit der Hutschiene verbunden) |
| 8 |
Schirm |
Schirmkontaktpunkt (mit der Hutschiene verbunden) |
Empirische Erkenntnisse aus der Technik
Alternative Modelle und Kompatibilität
Die KL4022 verwendet Beckhoffs veraltetes K-Bus-Backplane-Kommunikationssystem. Beim Wechsel auf eine EtherCAT-Infrastruktur ist die direkte Entsprechung die EL4022. Beachten Sie, dass Klemmen der EL-Serie den E-Bus verwenden und nicht ohne aktive E-Bus/K-Bus-Konverterkoppler auf Standardkopplern der KL-Serie (z. B. BK9000, BK3120) eingesetzt werden können.
Anwendungsfehler und technische Hinweise
Da die KL4022 eine massebezogene Klemme mit gemeinsamem internen Massekreis ist, kann in die 0-V-Signalreferenz eines Kreises eingekoppeltes Rauschen Übersprechen oder eine Offsetdrift im sekundären Kanal verursachen. Bei Feldeinsätzen mit erheblichen Potenzialdifferenzen zwischen den Massen müssen isolierte Signalaufbereitungsschranken zwischen der KL4022 und dem Endaktor installiert werden, um eine Beeinträchtigung des Signalstromkreises zu verhindern.
Tipps zur Inbetriebnahme und Verdrahtung
Stellen Sie sicher, dass die Schirmung ordnungsgemäß aufgelegt ist. Die Klemmpunkte 4 und 8 sind mit der Montageschiene verbunden. Um eine ausreichende Störunterdrückung zu gewährleisten, muss die standardmäßige 35-mm-DIN-Schiene über ein niederimpedantes Kupfergeflecht mit der zentralen Schaltschrankerdung verbunden werden. Stellen Sie sicher, dass die K-Bus-Stromversorgungskontakte ausreichend mit 24 V DC versorgt werden; Spannungsabfälle unter 18 V DC verursachen innerhalb von TwinCAT Konvertierungsfehler oder Fehlersignale der Klemme.
Installationsrichtlinien
WICHTIGER WARNHINWEIS: ELEKTRISCHE GEFAHR
Trennen Sie vor dem Einsetzen oder Entfernen von K-Bus-Komponenten alle Stromversorgungen des Systems und sichern Sie sie gegen Wiedereinschalten. Das Ändern der physischen Konfiguration oder der Klemmenmontage bei eingeschalteter Stromversorgung kann Spannungsspitzen verursachen, die zu Schäden an der internen Bustreiberschaltung oder den physischen Klemmenkontakten führen können.
1
Montieren Sie die Klemme auf der 35-mm-DIN-Schiene (EN 60715), indem Sie den hinteren Schlitz der Klemme auf die Schienenführung schieben, bis die Verriegelung hörbar einrastet.
2
Richten Sie die Klemme seitlich am angrenzenden Busklemmenblock aus, damit die Nut-Feder-Verbindung einrastet und über die seitlich angebrachten Goldkontakte ein durchgängiger elektrischer Kontakt hergestellt wird.
3
Führen Sie die Feldanschlusskabel mit einem geeigneten Industrieschraubendreher in die Federkraftklemmen ein. Lösen Sie den Mechanismus, um die Kabelverbindung zu sichern.
4
Verbinden Sie die Schirmung der Analogschnittstelle direkt mit Kontakt 4 oder 8, um eine direkte Erdung über die DIN-Schienenstruktur zu gewährleisten.