Beschreibung
Direkt im Beckhoff-I/O-System eingesetzt, bietet die Beckhoff KS3681 Busklemme hochpräzise elektrische Messfunktionen in einem kompakten Klemmenblockformat. Diese Digitalmultimeterklemme misst Gleich- und Wechselspannungen bis 300 V sowie Ströme bis 10 A mit einer außergewöhnlichen 18-Bit-Auflösung plus Vorzeichen. Im Gegensatz zu Standardklemmen der KL-Serie verfügt die KS3681 über eine steckbare Verdrahtungsebene, die während der Wartung einen schnellen Austausch im laufenden Betrieb ermöglicht, ohne die Feldverdrahtung der Klemme zu trennen. Die integrierte automatische Messbereichsauswahl, die Berechnung echter Effektivwerte für Wechselstromsignale und die arithmetische Mittelwertbildung für Gleichsignale machen dieses Modul für die direkte Integration in Maschinensteuerungsarchitekturen geeignet.
Merkmale
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Steckbare Verdrahtungsebene: Werkzeuglose Klemmeninstallation und schneller Austausch mithilfe des steckbaren KS-Anschlusssystems.
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Mehrbereichsfähigkeit: Misst Spannungsbereiche von 300 mV bis 300 V und Strombereiche von 100 mA bis 10 A.
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Zwei Messmodi: Arithmetische Mittelwertbildung für Gleichsignale und echte Effektivwertberechnung für genaue Wechselstrommessungen.
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Hohe Auflösung und Genauigkeit: 18-Bit-Auflösung plus Vorzeichen mit einem geringen Messfehler von 0,01 % bei Gleichspannung und 25 °C.
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Elektrische Trennung: 1500 V galvanische Trennung zwischen K-Bus und Feldpotenzial für zuverlässige Störfestigkeit.
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Integrierter Schutz: Ausgestattet mit einer vorinstallierten 1,25-A-Sicherung und einer zusätzlichen Ersatzsicherung.
Anwendungen
- Direkte Spannungs- und Stromüberwachung in industriellen Schaltschränken.
- Automatische Prüfgeräte (ATE) und Qualitätskontrollprüfstände.
- Energiemanagement und Lastüberprüfung in automatisierten Maschinen.
- Netz- und Systemdiagnose ohne externe Messumformer.
Technische Daten
| Parameter |
Wert / Spezifikation |
| Hersteller |
Beckhoff |
| Modellnummer |
KS3681 |
| Modultyp |
Steckbare Digitalmultimeter-Busklemme |
| Anzahl der Eingänge |
1 Spannungs- oder 1 Stromeingang |
| Spannungsbereiche |
300 mV, 3 V, 30 V, 300 V |
| Strombereiche |
100 mA, 1 A, 10 A (Hochstrompfad) |
| Innenwiderstand |
3 mOhm / 0,2 Ohm / 12,5 MOhm |
| Auflösung |
18 Bit + Vorzeichen |
| Messfehler |
0,01 % bei der Gleichspannungsmessung bei 25 °C |
| Messverfahren |
DC mit arithmetischer Mittelwertbildung, AC mit Berechnung des echten Effektivwerts |
| Aktualisierungszeit |
0,5 s (1 s bei automatischer Messbereichsauswahl) |
| Stromaufnahme K-Bus |
typ. 100 mA |
| Stromaufnahme Powerkontakte |
Keine (keine Powerkontakte verwendet) |
| Bitbreite des Prozessabbilds |
32-Bit-Daten, 8-Bit-Steuerung/Status |
| Elektrische Trennung |
1500 V (K-Bus gegenüber Feldpotenzial) |
| Gehäusematerial |
Polycarbonat |
| Betriebstemperatur |
0 bis +55 °C (keine Kondensation) |
| Relative Luftfeuchtigkeit |
95 %, nicht kondensierend |
| IP-Schutzart |
IP20 |
| Abmessungen (B x H x T) |
12 mm x 100 mm x 68 mm |
| Gewicht |
0,07 kg (70 g) |
| Versandgewicht (berechnet) |
2,0 kg |
Empirische technische Erkenntnisse
Alternative Modelle und Kompatibilität
Die KS3681 bietet eine direkte, steckkompatible funktionale Entsprechung zur standardmäßigen KL3681-Multimeterklemme. Der wesentliche Unterschied ist das KS-Design mit einem steckbaren Anschlussklemmenblock. Bei Standard-KL3681-Modulen müssen für den Austausch der Klemme alle einzelnen Leitungen getrennt werden. Bei der Umstellung eines Systems von KL3681 auf KS3681 sind keine Änderungen an der TwinCAT-Softwarekonfiguration, der K-Bus-Zuordnung oder der Registerstruktur erforderlich. Die Größe des Prozessabbilds bleibt mit 32 Bit Daten sowie 8 Bit Steuerung/Status identisch.
Anwendungsfehler und technische Hinweise
Bei Verwendung des Hochstrompfads (bis zu 10 A) muss das thermische Verhalten in dicht bestückten Gehäusen genau überwacht werden. Ein kontinuierlicher Betrieb mit 10 A kann die Umgebungstemperatur benachbarter Klemmen erhöhen. Es wird empfohlen, die KS3681 mit ausreichendem seitlichem Abstand oder entfernt von wärmeerzeugenden Komponenten wie Klemmen-Stromeinspeisungen zu montieren, wenn über längere Zeit hohe Ströme fließen. Beachten Sie, dass die 1,25-A-Sicherung nur die Standard-Strommesskreise schützt. Ströme über 10 A durch den Hochstrompfad führen zu dauerhaften Schäden an den internen Shunt-Widerständen.
Tipps zur Inbetriebnahme und Verdrahtung
Um die Messgenauigkeit von 0,01 % aufrechtzuerhalten, verwenden Sie für Ihre Messleitungen stets geschirmte Kabel und erden Sie den Schirm am Eintrittspunkt in die Anschlussbaugruppe. Verwenden Sie für die steckbaren Anschlüsse einen Standardschlitzschraubendreher zum Betätigen der Zugfederklemmen. Stellen Sie sicher, dass die Adern exakt 9 bis 10 mm abisoliert sind. Beachten Sie bei Verwendung der automatischen Bereichswahl die erforderliche Aktualisierungsverzögerung von 1 Sekunde, damit sich die interne Skalierungsschaltung stabilisieren kann. Wenn Ihre Anwendung eine schnelle, deterministische Abtastung erfordert, konfigurieren Sie die Klemme über das Steuerbyte des TwinCAT System Managers für die manuelle Bereichswahl.
Installationsrichtlinien
WICHTIGER WARNHINWEIS
Trennen Sie vor dem Einsetzen, Entfernen oder Verdrahten des Moduls alle Stromquellen sowohl vom K-Bus-Controller als auch von den Feldmesskreisen. An den Messkontakten können Hochspannungspotenziale bis zu 300 V AC/DC anliegen, wodurch eine erhebliche Stromschlaggefahr besteht. Überprüfen Sie vor der Handhabung der Anschlussklemmenbaugruppe mit einem kalibrierten externen Messgerät, dass die feldseitigen Stromkreise vollständig spannungsfrei sind.
1
Montieren Sie die Klemme auf einer standardmäßigen 35-mm-DIN-Schiene gemäß EN 60715 und befestigen Sie sie sicher, bis der Verriegelungsmechanismus einrastet.
2
Richten Sie die seitlichen Nut-und-Feder-Verbindungen sorgfältig an den benachbarten K-Bus-Klemmen aus, um Schäden an den vergoldeten Gleitkontakten zu vermeiden.
3
Verdrahten Sie den steckbaren Anschlussklemmenblock mit einem Schlitzschraubendreher. Befestigen Sie starre oder flexible Leiter (0,08 bis 1,5 mm²) in den Federzugklemmen.
4
Schließen Sie den vorverdrahteten steckbaren Verdrahtungsblock an die Anschlussseite an. Legen Sie die Steuerspannung an, um zu überprüfen, ob die K-Bus-Status-LEDs ordnungsgemäß aufleuchten.