Beschreibung
Die Erfassung hochpräziser Temperaturmessungen in industriellen Automatisierungsumgebungen übernimmt direkt das Beckhoff KS3222, eine 2-kanalige Analogeingangsklemme für Widerstandssensoren. Das Beckhoff KS3222 ermöglicht den direkten Anschluss von Widerstandsthermometern, einschließlich Pt100-, Pt1000-, Ni100- und Ni1000-Sensoren, unter Verwendung einer äußerst stabilen 4-Leiter-Anschlusstechnik, um Fehler durch den Leitungswiderstand zu vermeiden. Diese Klemme verfügt über eine steckbare Verdrahtungsebene und ist dadurch besonders wartungsfreundlich für modulare Schaltschränke mit dem Beckhoff-K-Bus-System. Dank integrierter Leitungsbrucherkennung und eines speziellen 50-Hz-Filters gewährleistet dieses Modul eine zuverlässige Signalintegrität und eine hochauflösende Temperaturumwandlung in anspruchsvollen industriellen Umgebungen.
Merkmale
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Zweikanal-Eingang: Unterstützt zwei unabhängige RTD- oder Widerstandsmesssensoren.
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Steckbare Verdrahtungsebene: Das Gehäuse der KS-Serie ermöglicht das einfache Ein- und Ausstecken vorverdrahteter Klemmenblöcke für eine schnelle Inbetriebnahme und Wartung.
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4-Leiter-Anschlusstechnik: Minimiert Messfehler durch den Leitungswiderstand und ermöglicht eine höhere Präzision bei langen Kabelstrecken.
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Breite Sensor-Kompatibilität: Direkte Integration von Messungen mit Pt100, Pt200, Pt500, Pt1000, Ni100, Ni120, Ni1000, KTY und Potenziometern.
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Digitalisierung mit hoher Auflösung: Bietet eine Auflösung von 0,01 °C pro Digit bei einer typischen schnellen Wandlungszeit von 50 ms.
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Robuste elektrische Trennung: Bietet eine elektrische Trennung von 500 V zwischen dem K-Bus und den Signalkanälen.
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Für explosionsgefährdete Bereiche zertifiziert: ATEX-Zone-2-Ex-Kennzeichnung (II 3 G Ex nA IIC T4 Gc) für explosionsgefährdete Umgebungen.
Anwendungen
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Präzise Temperaturregelung: Wärmebehandlung, Kunststoffverarbeitung und Überwachung von Industrieöfen.
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Prozessleittechnik: Chemische Produktionsanlagen, die eine ATEX-zertifizierte Temperaturerfassung erfordern.
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HLK- und Klimaautomatisierung: Umweltüberwachung in Rechenzentren und Lagereinrichtungen.
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Maschinenbau: Integrierte Temperaturmessung für Motorwicklungen, Lager und Hydrauliksysteme.
Technische Daten
| Parameter |
Spezifikation |
| Hersteller |
Beckhoff |
| Modell |
KS3222 |
| Anzahl der Eingänge |
2 |
| Technologie / Anschluss |
4-Leiter-Anschluss |
| Spannungsversorgung |
Über den K-Bus |
| K-Bus-Stromaufnahme |
Typisch 60 mA |
| Kompatible Sensoren |
Pt100, Pt200, Pt500, Pt1000, Ni100, Ni120, Ni1000, KTY, Widerstand (10 Ohm bis 1,2/5 kOhm) |
| Messbereich (Pt) |
-200 bis +850 °C |
| Messbereich (Ni) |
-60 bis +250 °C |
| Wandlungszeit |
Typisch 50 ms |
| Messstrom |
Typisch 0,5 mA |
| Auflösung |
0,01 °C pro Digit |
| Messfehler |
0,1 °C bei 40 °C Umgebungstemperatur (4-Leiter, Pt100, 50-Hz-Filter) |
| Galvanische Trennung |
500 V (K-Bus / Signalspannung) |
| Bitbreite des Prozessabbilds |
Eingang: 2 x 16-Bit-Daten (optional 2 x 8-Bit-Steuerung/Status) |
| Diagnose |
Erkennung von Unterbrechungen und Kabelbrüchen |
| Betriebstemperatur |
0 bis +55 °C (keine Kondensation, 95 % relative Luftfeuchtigkeit) |
| Lagertemperatur |
-25 bis +85 °C |
| Schutzart |
IP20 |
| Zulassungen |
CE, UL, ATEX (II 3 G Ex nA IIC T4 Gc) |
| Gehäusematerial |
Polycarbonat, DIN-Hutschienenmontage (35 mm, EN 60715) |
| Abmessungen (B x H x T) |
12 mm x 100 mm x 68 mm |
| Nettogewicht |
0,07 kg |
| Versandgewicht |
2,00 kg |
Spezifikationen des Verdrahtungsanschlusses
| Anschlussart |
Steckbare Zugfederklemme (Federbetätigung über Schraubendreher) |
| Querschnitt eindrähtiger Leiter |
0,08 bis 1,5 mm² (AWG 28 bis 16) |
| Querschnitt mehrdrähtiger Leiter |
0,08 bis 1,5 mm² (AWG 28 bis 16) |
| Querschnitt feindrähtiger Leiter |
0,14 bis 1,5 mm² (AWG 26 bis 16) |
| Abisolierlänge |
9 bis 10 mm |
| Max. Strombelastbarkeit des Powerkontakts |
10 A |
Empirische technische Erkenntnisse
Alternative Modelle und Kompatibilität
Der KS3222 ist funktional identisch mit dem standardmäßigen Beckhoff KL3222. Der wesentliche strukturelle Unterschied liegt in der Anschlussschnittstelle: Der KS3222 verfügt über eine steckbare Verdrahtungsebene, sodass der Klemmenblock-Steckverbinder entfernt werden kann, während die Feldverdrahtung erhalten bleibt. Dadurch werden Ausfallzeiten beim physischen Austausch des Moduls minimiert. Diese Klemme erfordert eine standardmäßige K-Bus-Rückwand und kann ohne Änderungen am SPS-Code oder an den TwinCAT-Konfigurationen nahtlos in jeden Buskoppler der Beckhoff BK- oder BC-Serie integriert werden.
Anwendungshinweise und technische Hinweise
Um hochpräzise Messwerte bis hin zu 0,01 °C zu gewährleisten, wird der Messstrom mit einem typischen Wert von 0,5 mA niedrig gehalten. Diese konstruktive Vorgabe ist entscheidend, um die Eigenerwärmung kleiner RTD-Sensoren (z. B. Pt100) im Messmedium zu minimieren. Da der Messstrom jedoch niedrig ist, ist der Signalweg anfälliger für hochfrequente elektromagnetische Störungen. Wenn Sie die RTD-Verdrahtung durch dieselbe Kabeltrasse wie Frequenzumrichter (VFDs) oder starke induktive Lasten führen, müssen Sie abgeschirmte Twisted-Pair-Kabel (STP) verwenden, um eine Signalverschlechterung zu vermeiden.
Tipps zur Inbetriebnahme und Verdrahtung
Bei der Konfiguration der KS3222 unter TwinCAT (2.x oder 3.x) muss der Sensortyp mit den Registereinstellungen der Klemme übereinstimmen. Die Werkseinstellung ist für Pt100-Sensoren optimiert. Wenn Sie Ni100- oder Potenziometermodi verwenden, müssen Sie die Konfiguration vor der Umschaltung des Regelkreises in den Automatikbetrieb über die Registerkommunikation durchführen (z. B. mit der KS2000-Software oder SPS-Bausteinen). Bei einer 4-Leiter-Konfiguration müssen Sie sicherstellen, dass alle vier Pins direkt am RTD-Sensorelement und nicht an der Klemmenleiste des Schaltschranks korrekt gebrückt sind, damit der Leitungswiderstand vollständig kompensiert wird.
Installationsrichtlinien
KRITISCHER WARNHINWEIS
Vor der Installation, Demontage oder Verdrahtung eines beliebigen Busklemmenmoduls müssen Sie die primäre Stromversorgung sowohl des Feldgeräts als auch des Buskopplers abschalten. Wird die Baugruppe nicht vollständig spannungsfrei geschaltet, kann dies zu unerwarteten Diagnosefehlern auf der K-bus-Backplane oder zu Schäden an den empfindlichen internen elektronischen Komponenten benachbarter Klemmen führen.
1
Ausrichtung an der DIN-Schiene: Positionieren Sie die KS3222 auf der 35-mm-DIN-Schiene (EN 60715). Schieben Sie das Gerät entlang der Schiene, bis die Nut-und-Feder-Seitenführungen sicher in der benachbarten Klemme einrasten.
2
Mechanische Verriegelung: Drücken Sie die Klemmenbaugruppe fest zur DIN-Schiene, bis Sie hören, dass die Verriegelung der Montageentriegelung einrastet. Überprüfen Sie die mechanische Stabilität.
3
Steckbarer Verdrahtungsblock: Stecken Sie den vorverdrahteten KS-Steckerblock in die Gehäuseschnittstelle und achten Sie vor dem vollständigen Eindrücken auf die korrekte Ausrichtung. Sichern Sie die Drähte mit den Federklemmen mithilfe eines normalen Schlitzschraubendrehers.
4
Schirmerdung: Schließen Sie die Schirme der Sensorkabel an eine separate Erdungsschiene mit niedriger Impedanz an, die nahe der Eintrittsstelle in den Schaltschrank positioniert ist, um elektromagnetisches Rauschen zu minimieren.