Beschreibung
Die Beckhoff KL4424 erzeugt präzise analoge Steuersignale innerhalb des Beckhoff-I/O-Systems und fungiert als hochdichtes Vierkanal-Stromausgangsmodul. Diese Klemme ist für die Verarbeitung von Signalen im standardisierten Bereich von 4 bis 20 mA ausgelegt und bietet eine hohe Auflösung sowie galvanische Trennung für Aktoren auf Feldebene, Regelventile und Stromschleifenanzeigen. Ihr robustes Design ist für Umgebungen optimiert, in denen eine zuverlässige Störfestigkeit und stabile Leistung bei schwankenden thermischen Bedingungen erforderlich sind.
Wichtige Merkmale
-
Vier Single-Ended-Kanäle: Kompakte Integration von vier Analogausgängen in einem einzigen 12-mm-Busklemmengehäuse.
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12-Bit-Auflösung: Hochpräzise Digital-Analog-Wandlung ermöglicht eine präzise Prozesssteuerung.
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Kurzschlussfest: Die Ausgänge sind gegen Verdrahtungsfehler und Lastschwankungen bis zu 350 Ohm geschützt.
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Flexible Stromversorgungsoptionen: Der Betrieb erfolgt standardmäßig über 24-V-DC-Powerkontakte; außerdem wird 15 V DC über die Versorgungsklemme KL9515 unterstützt.
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Galvanische Trennung: Bietet eine 500-V-Trennung zwischen der internen K-Bus-Elektronik und den Signalkanälen.
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Umfassende Zertifizierungen: Für explosionsgefährdete Bereiche mit ATEX-, IECEx- und cFMus-Class-I-Division-2-Zulassungen.
Anwendungen
- Modulierende Ventilstellungsregler und pneumatische Antriebe in Öl- und Erdgasraffinerien.
- Steuerung der Drehzahlvorgabe von Frequenzumrichtern über standardisierte Stromschleifen.
- Steuerung von Prozessinstrumenten in chemischen Verarbeitungsanlagen.
- Konfigurationssysteme für Durchflussraten in der Wasser- und Abwasserwirtschaft.
Technische Daten
| Parameter |
Wert / Spezifikation |
| Hersteller |
Beckhoff Automation |
| Baureihe |
KL-Bus-Klemmen-System (KL4xxx) |
| Anzahl der Ausgänge |
4 Single-Ended-Kanäle |
| Signalstrombereich |
4...20 mA |
| Auflösung |
12 Bit |
| Begrenzung der Ausgangslast |
< 350 Ohm (kurzschlussfest) |
| Ausgangsfehler |
< ±0,1 % (bezogen auf den Endwert) |
| Wandlungszeit |
ca. 4 ms |
| Versorgungsspannung |
24 V DC über Powerkontakte (oder 15 V DC über KL9515) |
| Stromaufnahme (K-Bus) |
typ. 20 mA |
| Stromaufnahme (Powerkontakte) |
typ. 60 mA + Laststrom |
| Elektrische Trennung |
500 V (K-Bus / Signalspannung) |
| Bitbreite im Prozessabbild |
4 × 16-Bit-Ausgangsdaten (optional 4 × 8-Bit-Steuer-/Statusdaten) |
| Betriebstemperatur |
0 °C bis +55 °C |
| Lagertemperatur |
-25 °C bis +85 °C |
| Relative Luftfeuchtigkeit |
95 %, nicht kondensierend |
| Vibrations-/Stoßfestigkeit |
Entspricht EN 60068-2-6 / EN 60068-2-27 |
| EMV-Störfestigkeit/-Aussendung |
Entspricht EN 61000-6-2 / EN 61000-6-4 |
| Schutzart |
IP20 (variable Einbaulage) |
| Nettogewicht |
ca. 75 g |
| Versandgewicht (berechnet) |
0,15 kg |
| Abmessungen der Verpackung (berechnet) |
12,0 x 7,0 x 3,0 cm |
| Zulassungen für explosionsgefährdete Bereiche |
ATEX II 3 G Ex nA IIC T4 Gc / IECEx Ex ec IIC T4 Gc / cFMus Kl. I Div. 2 |
Anschlüsse und Schnittstellen
| Anschlusspunkt |
Signalbezeichnung |
Beschreibung |
| 1 |
Ausgang 1 |
Analoger Ausgang 1 (4...20 mA) |
| 2 |
Ausgang 2 |
Analoger Ausgang 2 (4...20 mA) |
| 3 |
Ausgang 3 |
Analoger Ausgang 3 (4...20 mA) |
| 4 |
Ausgang 4 |
Analoger Ausgang 4 (4...20 mA) |
| 5 |
0 V |
Gemeinsamer Massebezug (Stromkontakt) |
| 6 |
0 V |
Gemeinsamer Massebezug (Stromkontakt) |
| 7 |
0 V |
Gemeinsamer Massebezug (Stromkontakt) |
| 8 |
0 V |
Gemeinsamer Massebezug (Stromkontakt) |
Alternative Modelle und Kompatibilität
Die Klemme verwendet eine standardmäßige K-Bus-Rückwandkommunikation und kann nahtlos mit anderen Standard-Busklemmen kombiniert werden. Für Installationen, bei denen steckbare Kabelbäume zur Minimierung der Wartungszeiten im Feld erforderlich sind, ist die Version KS4424 das direkte Hardwareäquivalent mit steckbaren Anschlussblöcken.
Anwendungsfehler und technische Hinweise
Bei der Auslegung von Stromschleifen ist sicherzustellen, dass der Gesamtwiderstand der Schleife 350 Ohm nicht überschreitet. Wird dieser Grenzwert überschritten, geht der Ausgangstreiber bereits vor Erreichen des vollständigen Signalpegels von 20 mA in die Sättigung, was zu einer nichtlinearen Regelung führt. In Schaltschränken mit hoher Packungsdichte und erhöhten Umgebungstemperaturen sollten Sie die Klemme mit 15 V DC über einen KL9515-Klemmenblock versorgen, um die lokale Wärmeabgabe im Gehäuse zu minimieren.
Tipps zur Inbetriebnahme und Verdrahtung
Zum Schutz empfindlicher niederpegeliger Analogsignale vor elektromagnetischen Störungen verwenden Sie für alle Ausgangsleitungen geschirmte Twisted-Pair-Kabel (STP). Erden Sie den Kabelschirm nur am Eintrittspunkt in den Schaltschrank, um die Bildung von Erdschleifen zu vermeiden. Stellen Sie sicher, dass die 0-V-Referenzklemmen (5 bis 8) ordnungsgemäß mit dem gemeinsamen Massepfad des Stromkontakts gebrückt sind, um Gleichtaktspannungsverschiebungen an den Analogsignalen zu verhindern.
Installationsrichtlinien
WICHTIGER WARNHINWEIS:
Schalten Sie alle Feldstromkreise und Systemstromversorgungen spannungsfrei, bevor Sie die Klemme montieren oder demontieren. Das Einsetzen oder Entfernen von Busklemmen bei eingeschalteter Rückwandplatine oder externer Feldstromversorgung kann zu physischen Schäden an den internen K-Bus-Kontakten führen und benachbarte Module beeinträchtigen.
1
Montage auf DIN-Schiene
Rasten Sie das Modul auf einer standardmäßigen 35-mm-DIN-Schiene (EN 60715) ein und stellen Sie sicher, dass der Verriegelungsmechanismus sicher an den Schienenkanten einrastet.
2
Integration nebeneinander
Schieben Sie die Klemme horizontal entlang der DIN-Schiene, um K-Bus- und Stromkontakte mit benachbarten Klemmen zu verbinden. Vergewissern Sie sich, dass die seitlichen Nut-und-Feder-Verbindungen vollständig eingerastet sind.
3
Anschluss der Feldverdrahtung
Führen Sie die Drähte ein, indem Sie die federbelasteten Klemmfedern mit einem Schraubendreher öffnen. Stellen Sie sicher, dass nur abisolierte Leiter ohne ausgefranste Kupferlitzen eingeführt werden, und lassen Sie anschließend die Klemmfeder los, um die Verbindung zu sichern.