Beschreibung
Der für hochgenaue Differenzmessungen in anspruchsvollen Automatisierungsarchitekturen entwickelte Beckhoff KS3132 ist ein hochwertiges analoges 2-Kanal-Eingangsterminal für die direkte Anbindung an standardmäßige K-Bus-Backplanesysteme. Durch die Verarbeitung von Spannungssignalen im Bereich von -10 V bis +10 V wandelt dieses Gerät physikalische Eingänge mit einer nativen 16-Bit-Wandlung präzise in digitalisierte Werte um und bietet eine hohe Unempfindlichkeit gegenüber Gleichtaktstörungen. Das steckbare Verdrahtungssystem ermöglicht es Servicetechnikern, die aktive Elektronikkassette zu entfernen und einzusetzen, ohne die vorinstallierte Feldverdrahtung zu beeinträchtigen, wodurch Systemausfallzeiten während Wartungsarbeiten minimiert werden.
Merkmale
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Zweikanalige Differenzeingänge: Bietet zwei unabhängige analoge Differenzkanäle zur Unterdrückung von Gleichtaktrauschen über lange Signalstrecken.
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16-Bit-Auflösung: Die hochauflösende Abtastung (15-Bit-Auflösung bei der Standardskalierung 0 bis 10 V) gewährleistet eine präzise Rückmeldung für fein abgestimmte Regelkreise.
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Steckbare Verdrahtungsebene: Die Architektur der KS-Serie ermöglicht einen werkzeuglosen modularen Austausch, während die Terminierung der Feldverdrahtung erhalten bleibt.
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Konfigurierbarer 50-Hz-Filter: Integrierter konfigurierbarer Tiefpassfilter zur gezielten Unterdrückung industrieller Netzfrequenzstörungen.
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Galvanische Trennung: 500-V-Elektrische-Trennung zwischen dem internen K-Bus und der analogen Messschaltung zum Schutz übergeordneter Steuerungen vor Spannungstransienten auf der Feldseite.
Anwendungen
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Präzisionspositioniersysteme: Anbindung an analoge Positionsrückmeldesensoren, lineare Wegaufnehmer und Encoder.
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Prozessinstrumentierung: Überwachung von Differenzdrucktransmittern, Durchflussmessern und Durchflussregelkreisen.
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Steuerung in explosionsgefährdeten Bereichen: Direkte DIN-Schienen-Integration in explosionsgefährdeten Umgebungen gemäß den Auslegungsanforderungen für ATEX-Zone 2.
Technische Daten
| Parameter |
Wert |
| Hersteller |
Beckhoff |
| Modellnummer |
KS3132 |
| Anzahl der Eingänge |
2 |
| Signalbereich |
-10 V bis +10 V |
| Technologie |
Differenzeingang |
| Innenwiderstand |
> 70 kOhm |
| Gleichtaktspannung (Ucm) |
Maximal 10 V |
| Auflösung |
16 Bit (15 Bit für den Bereich 0 bis 10 V) |
| Wandlungszeit |
140 ms (konfigurierbar) |
| Hardwarefilter |
50 Hz (konfigurierbar) |
| Messfehler |
< ±0,05 % (bezogen auf den Messbereichsendwert) |
| Elektrische Isolation |
500 V (K-Bus-/Signalspannung) |
| K-Bus-Stromaufnahme |
Typisch 85 mA |
| Stromkontaktkontakte |
Keine |
| ATEX-Klassifizierung |
II 3 G Ex nA IIC T4 Gc |
| Betriebstemperaturbereich |
0 bis +55 °C |
| Lagertemperaturbereich |
-25 bis +85 °C |
| Relative Luftfeuchtigkeit |
95 %, nicht kondensierend |
| Gehäusematerial |
Polycarbonat |
| Montage |
35-mm-DIN-Schiene (EN 60715) mit doppelter Schlitzverriegelung |
| Abmessungen (L x W x H) |
68 mm x 12 mm x 100 mm |
| Nettogewicht |
0,07 kg |
Anschlüsse und Schnittstellen
| Klemmenanschluss |
Signalbeschreibung |
| Klemme 1 |
Eingang + (Kanal 1) |
| Klemme 5 |
Eingang − (Kanal 1) |
| Klemme 2 |
Eingang + (Kanal 2) |
| Klemme 6 |
Eingang − (Kanal 2) |
| Klemme 3 |
Schirmanschluss (Kanal 1) |
| Klemme 7 |
Schirmanschluss (Kanal 2) |
| Klemme 4 / 8 |
Kein Anschluss (interne Reserve) |
Empirische technische Erkenntnisse
Alternative Modelle und Kompatibilität
Der KS3132 verfügt über identische Software-Register, elektrische Kenndaten und TwinCAT-Prozessabbildstrukturen wie der Standard-KL3132. Der wesentliche Unterschied ist das steckbare Anschlussgehäuse der KS-Serie. Wenn in Ihren vorhandenen Feldbusknoten standardmäßig verdrahtete KL3132-Module vorhanden sind, können diese direkt durch den KS3132 ersetzt werden, sofern der Anschlusskopf der Klemme zum Steckbasismuster passt.
Anwendungsfallen und technische Hinweise
Da dieses Modul keine Stromkontakte zu den benachbarten Busklemmen durchschleift (es verfügt nicht über Durchgangslaschen für die Stromschiene), kann es keine Betriebsstromversorgung für feldseitige Geräte bereitstellen. Eine Schleifenversorgung oder externe Hilfsversorgung muss nachgeschaltet bereitgestellt werden. Bei Verwendung des Eingangsprofils 0 bis 10 V sinkt außerdem die physikalische Auflösung von bipolaren 16 Bit auf 15 Bit. Systemplaner müssen diese Verringerung der Quantisierung bei der Erstellung von Prozessautomatisierungsberechnungen berücksichtigen.
Tipps zu Inbetriebnahme und Verdrahtung
Verwenden Sie für beide Differenzpfade stets eine geschirmte verdrillte Zweidrahtleitung (STP). Verbinden Sie die Schirmader direkt mit Klemme 3 oder 7 am Modul oder mit einer niederohmigen Erdungsschiene in der Nähe der Eintrittsstelle in den Schaltschrank. Wenn Sie eine Signaldämpfung oder Messschwingungen feststellen, überprüfen Sie, ob die TwinCAT-Registerkonfigurationen mit Ihren Filterprofilen übereinstimmen; der interne digitale 50-Hz-Notchfilter kann per Software über direkte Registerzugriffspfade geändert werden, insbesondere über Register R32.
Installationsrichtlinien
KRITISCHE WARNUNG
Trennen Sie alle Stromzuführungen zum K-Bus-Koppler und zu externen Feldsensoren, bevor Sie das Modul einsetzen, herausnehmen oder verdrahten. Arbeiten an unter Spannung stehenden, aktiven Klemmenblöcken birgt das Risiko, interne Optokoppler der Rückwandplatine zu beschädigen, und kann Prozessunterbrechungen an benachbarten Knoten verursachen.
1
Montieren Sie das Klemmengehäuse, indem Sie es auf eine standardmäßige 35-mm-DIN-Schiene schieben, bis der Verriegelungsmechanismus fest einrastet. Richten Sie dabei die Führungsschieber an den benachbarten Klemmen aus.
2
Betätigen Sie mit einem Schlitzschraubendreher (0,4 x 2,5 mm) die Federmechanismen der Käfigklemmen, um die Feldeingänge mit der vorgeschriebenen Abisolierlänge von 9 bis 10 mm anzuschließen.
3
Stecken Sie den vorverdrahteten Anschlussblock in die Basiseinheit KS3132 ein und stellen Sie sicher, dass die Verriegelungsnasen sicher einrasten.
4
Schalten Sie den Buskoppler ein und führen Sie den TwinCAT-Konfigurationsscan aus, um zu bestätigen, dass der Knoten einen fehlerfreien Status der Prozessdatenübertragung meldet.