Beschreibung
Die Anbindung von Feldinstrumenten an standardisierte SPS-Prozesssteuerungssysteme erfordert eine zuverlässige, rauschunempfindliche Signalwandlung. Das Beckhoff KS4494-Busklemmenmodul vereint analoge Mess- und Signalausgabefunktionen in einem platzsparenden 12-mm-Gehäusemodul. Dieses direkt auf der Standard-K-Bus-Rückwandplatine betriebene Modul bietet zwei analoge Eingangskanäle und zwei analoge Ausgangskanäle, konfiguriert für bipolare -10 bis +10 V-Single-Ended-Signale. Die steckbare Verdrahtungsschnittstelle ermöglicht eine schnelle und fehlerfreie Verdrahtung vor Ort sowie den Austausch von Klemmenblöcken im laufenden Betrieb, ohne die festen Verdrahtungsverbindungen im Schaltschrank zu beeinträchtigen.
Wichtige technische Merkmale
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Doppelfunktionsaufbau: Enthält 2 Analogeingänge und 2 Analogausgänge in einer einheitlichen physischen Klemmenkanalstruktur.
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Unipolare Spannungsspanne: Ausgelegt für hochpräzise Signalbereiche von -10 bis +10 V zur Optimierung der Steuerung von Aktoren und bidirektionalen Sensoren.
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Steckbare Verdrahtungsebene: Die werkzeuglose Abnehmbarkeit der Klemmenblöcke vereinfacht die Wartungszyklen vor Ort.
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Elektrische Trennung: 500-V-galvanische Trennung zwischen dem internen K-Bus und den analogen Feldkreisen.
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Effiziente Stromversorgung: Niedrige typische Stromaufnahme von 70 mA direkt aus der internen logischen Versorgung des K-Bus.
Industrielle Anwendungen
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Proportionalventilsteuerung: Standardisierte Schnittstelle für industrielle Hydraulik- und Pneumatik-Positionierer, die bipolare Signalansteuerungen benötigen.
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Geschwindigkeitsregelung im geschlossenen Regelkreis: Synchronisierung von Rückmeldungen frequenzvariabler Antriebe (VFDs) und Positionstachometern.
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Integration in OEM-Maschinen: Kompakte mehrkanalige Signalweiterleitung innerhalb standardisierter Fertigungszellen mit begrenztem Installationsplatz.
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HVAC-Klappenansteuerung: Steuerung elektronischer Zugluftklappen und Luftaufbereitungsanlagen über standardisierte Spannungsschleifen.
Tabelle der technischen Daten
| Parametername |
Wertspezifikation |
| Hersteller |
Beckhoff Automation GmbH & Co. KG |
| Modellbezeichnung |
KS4494 |
| Klemmenausführung |
Steckbare Anschlussebene (KS-Serie) |
| Anzahl der Ein-/Ausgänge |
2 Analogeingänge / 2 Analogausgänge |
| Analoger Signaltyp |
Single-Ended, -10 bis +10 V |
| Auflösung |
12-Bit-Binär |
| Wandlungszeit |
< 2 ms |
| Ausgangsfehlergrenze |
< +/-0,3 % (bezogen auf den Endwert) |
| Interner Eingangswiderstand |
> 130 kOhm |
| Ausgangslastgrenze |
> 5 kOhm (kurzschlussfest) |
| Stromaufnahme (K-Bus) |
typ. 70 mA |
| Isolationsspannung |
500 V (K-Bus zum Signalpotenzial) |
| Art des Leiteranschlusses |
Federbetätigte Käfigzugklemmen |
| Leiterquerschnitt |
Massivlitze/Feindrähtig: 0,08...1,5 mm2 (AWG 28...16) |
| Gehäusematerial |
Polycarbonat, flammhemmend |
| Betriebstemperatur |
0 bis +55 °C |
| Abmessungen (W x H x T) |
12 mm x 100 mm x 68 mm |
| Nettogewicht des Moduls |
0,055 kg |
| Versandgewicht (berechnet) |
2,00 kg (mit verstärkter industrieller Schutzverpackung) |
| Herkunftsland |
Deutschland |
Anschlüsse und Schnittstellen
| Klemmenkontaktpunkt |
Signalzuordnung |
Details zur Funktionsschaltung |
| Kontakt 1 |
Eingang 1 (+) |
Signalleitung des Analogeingangskanals 1 (-10 bis +10 V) |
| Kontakt 2 |
Ausgang 1 (+) |
Steuerleitung des Analogausgangskanals 1 (-10 bis +10 V) |
| Kontakt 3 |
0 V (Eingang 1 Ref.) |
Gemeinsamer Rückleiter für Eingang 1 |
| Kontakt 4 |
0 V (Ausgang 1 Ref.) |
Gemeinsamer Rückleiter für Ausgang 1 |
| Kontakt 5 |
Eingang 2 (+) |
Signalleitung des Analogeingangskanals 2 (-10 bis +10 V) |
| Kontakt 6 |
Ausgang 2 (+) |
Steuerleitung des Analogausgangskanals 2 (-10 bis +10 V) |
| Kontakt 7 |
0 V (Eingang 2 Ref.) |
Gemeinsamer Rückleiter für Eingang 2 |
| Kontakt 8 |
0 V (Ausgang 2 Ref.) |
Gemeinsamer Rückleiter für Ausgang 2 |
Erfahrungsbasierte technische Erkenntnisse
Alternative Modelle und Kompatibilität
Der KS4494 ist das direkte physische Drop-in-Äquivalent zum standardmäßigen Beckhoff-KL4494-Busanschluss. Während der KL4494 statische Federzugklemmen verwendet, verfügt der KS4494 über eine geteilte, mehrpolige steckbare Frontschnittstelle. Beide Klemmen verwenden exakt dieselbe TwinCAT-XML-Gerätebeschreibung (GSDML-/EDS-Konfigurationen) und identische Prozessabbilder mit jeweils 2 x 16-Bit-Eingängen und 2 x 16-Bit-Ausgängen, sodass bei Hardware-Modernisierungsprogrammen keine Änderungen an der Steuerungslogik erforderlich sind.
Typische Anwendungsfehler und technische Hinweise
Da dieses Modul eine unsymmetrische Signalkonfiguration mit internen Verbindungen zur Bezugserde verwendet, können Feldgeräte, die gemeinsame Signalwege nutzen, Signalverzerrungen verursachen. Bei der Kabelführung durch lange Industrieschaltschränke können Erdschleifen die Stabilität der 12-Bit-ADC-Digitalisierung beeinträchtigen. Stellen Sie sicher, dass externe Transmitter und Stromlasten nahe der Klemmengruppe dasselbe Nullvoltpotenzial haben, oder setzen Sie Isolationsbarrieren ein, wenn in TwinCAT Scope Signalrauschspitzen erkannt werden.
Tipps zu Inbetriebnahme und Verdrahtung
Verwenden Sie einen Standard-Klemmen-Schlitzschraubendreher mit 3,0 mm Klingenbreite zur Betätigung der Federkontakte. Für alle Verbindungen im Bereich von -10 bis +10 V empfehlen wir dringend die Verwendung von Kabeln mit geschirmten verdrillten Adernpaaren (STP). Legen Sie den Schirm ausschließlich auf der Schaltschrankseite an der Haupterdungsschiene auf. Ordnen Sie während der Erstinbetriebnahme die Variablen in TwinCAT zu, um die Rohregisterwerte zu überwachen; standardmäßige hexadezimale Grenzwerte repräsentieren dabei die bipolaren physikalischen Grenzen.
Installationsrichtlinien
WARNUNG: KRITISCHE SYSTEMINTEGRITÄT
Trennen Sie vor der Montage, Demontage oder dem Ein- und Ausstecken der steckbaren Klemmenblöcke stets alle Stromversorgungen auf der Feld- und Logikseite. Wird die K-bus-Backplane nicht spannungsfrei geschaltet, kann dies zu physischen Lichtbogenschäden führen oder die Kommunikation benachbarter Backplanes stören und dadurch eine Abschaltung durch den Watchdog des Buscontrollers auslösen.
1
Richten Sie den seitlichen Schiebe- und Führungsschlüsselmechanismus des KS4494 am benachbarten Busanschluss Ihrer Installationsanordnung aus.
2
Drücken Sie den DIN-Träger fest nach unten, bis der Verriegelungsclip sicher in der 35-mm-Montageschiene (gemäß EN 60715) einrastet.
3
Stecken Sie den vorverdrahteten, steckbaren Verdrahtungsblock in die vordere Schnittstelle des Moduls, bis er sicher einrastet.