KS3021 1-Kanal-Analog-Eingangsklemme 4–20 mA differentiell

Produktübersicht

Das KS3021 (KS3021) ist ein hochpräziser 1-Kanal-Analogeingangsklemmenbaustein zur Verarbeitung standardisierter industrieller 4- bis 20-mA-Signale. Dank fortschrittlicher Differenzeingangstechnologie wurde diese Klemme speziell dafür entwickelt, Erdschleifenstörungen zu eliminieren und Gleichtaktrauschen zu unterdrücken. Damit ist sie ideal für den Einsatz bei Sensoren mit großen Entfernungen in elektromagnetisch stark belasteten Umgebungen geeignet. In Bereichen wie der chemischen Verarbeitung, der Wasseraufbereitung und der HLK-Steuerung bietet das KS3021 die für kritische Telemetrie erforderliche Zuverlässigkeit. Mit einer schnellen Wandlungszeit von 1 ms und einer Auflösung von 12 Bit erfasst es dynamische Prozessvariablen mit hoher Genauigkeit. Die Bezeichnung „KS“ steht für eine steckbare Verdrahtungsebene und ermöglicht den schnellen Austausch des Moduls, ohne die vorhandene Feldinstrumentierungsverdrahtung zu beeinträchtigen.

Technische Konfiguration

Das KS3021 verfügt über eine Differenzeingangsstufe mit einem Innenwiderstand von 80 Ω sowie einem Diodenspannungsabfall von 0,7 V. Es unterstützt eine maximale Gleichtaktspannung von 35 V und bietet damit eine hohe Robustheit gegenüber möglichen Potenzialverschiebungen zwischen Sensormasse und Steuerungssystemmasse. Die Klemme wird vollständig über den internen K-Bus versorgt und nimmt typischerweise 60 mA auf. Dadurch wird die Stromverteilung im Schaltschrank vereinfacht, da keine externen 24-VDC-Stromversorgungsanschlüsse erforderlich sind. Für sicherheitskritische Anwendungen oder Anwendungen in explosionsgefährdeten Bereichen verfügt das Modul über eine elektrische Trennung von 500 V zwischen K-Bus und Signalebene und ist für den Einsatz in explosionsgefährdeten Atmosphären der Zone 2 gemäß ATEX Ex nA IIC T4 Gc zertifiziert.

Technische Daten

Technische FAQs

Was ist der wichtigste Vorteil der steckbaren Verdrahtungsebene des KS3021?

Die Klemmen der KS-Serie verfügen über einen abnehmbaren Verdrahtungsstecker. Dadurch kann das Wartungspersonal ein fehlerhaftes Modul austauschen, indem es einfach den vorverdrahteten Klemmenblock abzieht und in ein neues Gerät einsteckt. Dies beseitigt das Risiko von Verdrahtungsfehlern und reduziert die mittlere Reparaturzeit (MTTR) in rund um die Uhr betriebenen Produktionsumgebungen erheblich.

Wie verarbeitet der Differenzeingang Signalrauschen im Vergleich zu unsymmetrischen Eingängen?

Der Differenzeingang misst die Spannungsdifferenz zwischen zwei Signalleitungen, anstatt eine Leitung gegenüber einer gemeinsamen Masse zu messen. Diese Konfiguration hebt „Gleichtakt“-Rauschen, das beide Leitungen gleichermaßen beeinflusst, wirksam auf. Das ist entscheidend für die Aufrechterhaltung der Signalintegrität in Bereichen mit starken Motorstörungen oder Frequenzumrichtern.

Ist diese Klemme für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen geeignet?

Ja, das KS3021 ist gemäß ATEX mit der Kennzeichnung II 3 G Ex nA IIC T4 Gc zertifiziert. Es ist für den Einsatz in Umgebungen der Zone 2 zugelassen, sofern es in einem geeigneten Gehäuse installiert wird, das die Anforderungen der Sicherheitsnormen des Industriestandorts erfüllt.

Leitfaden für Engineering und Installation

• Präzision beim Verdrahten und Abisolieren: Verwenden Sie massive oder mehrdrähtige Leiter mit einem Querschnitt von 0,08 bis 1,5 mm² (AWG 28-16). Achten Sie auf eine präzise Abisolierlänge von 9 bis 10 mm. Betätigen Sie die Federklemme mit einem kleinen Schlitzschraubendreher. Der steckbare Block gewährleistet, dass die Verbindungen nach der Verdrahtung gemäß den Normen EN 60068 vibrationssicher bleiben.

• Erdung und Schirmung: Um die Vorteile des Differenzeingangs optimal zu nutzen, verwenden Sie geschirmte Twisted-Pair-Kabel. Der Schirm sollte am Klemmenzugang über eine Schirmklammer mit einem Funktionserdungspunkt (FE) verbunden werden, um hochfrequente Störungen vom internen 12-Bit-A/D-Wandler abzuleiten.

• K-Bus-Energiemanagement: Da das KS3021 seine Energie ausschließlich über den K-Bus bezieht (60 mA), überprüfen Sie stets das Gesamtleistungsbudget Ihres Buskopplers. Wenn der gesamte K-Bus-Strom aller angeschlossenen Klemmen den Grenzwert des Kopplers überschreitet (z. B. 500 mA oder 1000 mA), muss ein K-Bus-Auffrischklemmenmodul in das Segment eingefügt werden.