Descripción
Diseñado para integrarse en redes estándar K-bus, el Beckhoff KL4022 permite el procesamiento de alta precisión de señales de control de lazo de corriente. Este terminal convierte valores digitales de 12 bits del controlador de automatización en salidas analógicas de corriente aisladas dentro del rango estándar de 4 a 20 mA. Su topología de un solo extremo, carcasa compacta y baja latencia de conversión lo hacen altamente adecuado para el control exigente de actuadores industriales, posicionamiento de válvulas y configuración de puntos de consigna de accionamientos de motor.
Características
- Configuración de salida analógica de doble canal utilizando arquitectura de tierra común de un solo extremo.
- Conversión digital-analógica robusta de 12 bits que ofrece precisión confiable en el lazo.
- Aislamiento eléctrico de alta integridad de 500 V entre el K-bus interno y las señales de campo.
- Secuencia rápida de conversión interna con un tiempo típico de procesamiento de 1,5 milisegundos.
- Distribución eficiente de energía aprovechando contactos de alimentación integrados de 24 V CC en el backplane.
Aplicaciones
- Posicionadores proporcionales electro-neumáticos y electro-hidráulicos para válvulas.
- Referencias de velocidad para variadores de frecuencia y accionamientos de velocidad variable (VSD).
- Interfaces distribuidas de instrumentación SCADA y control de procesos.
- Controlador de retroalimentación para calderas industriales y circuitos de elementos calefactores.
Especificaciones técnicas
| Parámetro |
Valor / Clasificación |
| Fabricante |
Beckhoff Automation |
| Número de modelo |
KL4022 |
| Rango de señal |
4 a 20 mA |
| Número de canales |
2 |
| Resolución |
12 bits |
| Impedancia de carga |
Menos de 500 ohmios |
| Tiempo de conversión |
aprox. 1,5 ms |
| Error de salida |
Menos de +/- 0,1 % (relativo al valor de escala completa) |
| Alimentación |
24 V CC a través de contactos de alimentación (o 15 V CC a través del terminal de suministro KL9515) |
| Consumo de corriente K-Bus |
típ. 75 mA |
| Aislamiento eléctrico |
500 V (K-bus / voltaje de señal) |
| Temperatura de operación |
-25 a +60 °C |
| Temperatura de almacenamiento |
-40 a +85 °C |
| Humedad relativa |
95 %, sin condensación |
| País de origen |
Alemania |
| Peso |
aprox. 80 g |
| Peso de envío (calculado) |
0,25 kg |
Conexiones e interfaces
| Punto terminal |
Asignación de señales |
Descripción |
| 1 |
SAL 1 |
Canal de salida analógica 1 (+) |
| 5 |
0V (1) |
Tierra de canal de salida analógica 1 (-) |
| 2 |
SAL 2 |
Canal de salida analógica 2 (+) |
| 6 |
0V (2) |
Tierra de canal de salida analógica 2 (-) |
| 3 |
+24 V |
Conexión de contacto de alimentación (+24 V CC) |
| 7 |
0 V |
Conexión de contacto de alimentación (0 V CC) |
| 4 |
Blindaje |
Punto de contacto de blindaje (conectado al riel DIN) |
| 8 |
Blindaje |
Punto de contacto de blindaje (conectado al riel DIN) |
Perspectivas empíricas de ingeniería
Modelos alternativos y compatibilidad
El KL4022 utiliza el sistema de comunicación de backplane K-bus heredado de Beckhoff. Si se realiza la transición a una infraestructura EtherCAT, el equivalente directo es el EL4022. Tenga en cuenta que los terminales de la serie EL utilizan el E-bus y no pueden residir en acopladores estándar de la serie KL (por ejemplo, BK9000, BK3120) sin acopladores convertidores activos E-bus/K-bus.
Errores comunes en la aplicación y notas de ingeniería
Dado que el KL4022 es un terminal de un solo extremo que comparte un bucle de tierra interno común, el ruido inyectado en la referencia de señal de 0 V en un bucle puede causar diafonía o deriva de offset en el canal secundario. Para instalaciones de campo con diferencias significativas de potencial de tierra, deben instalarse barreras de acondicionamiento de señal aisladas entre el KL4022 y el actuador final para evitar la degradación del bucle.
Consejos para puesta en marcha y cableado
Asegúrese de que la pantalla esté correctamente terminada. Los puntos terminales 4 y 8 están conectados al riel de montaje. Para garantizar un rechazo de ruido suficiente, el riel DIN estándar de 35 mm debe conectarse a tierra del gabinete de control central mediante una correa trenzada de cobre de baja impedancia. Asegúrese de que los contactos de alimentación K-bus estén adecuadamente alimentados con 24 V CC; caídas de voltaje por debajo de 18 V CC causarán errores de conversión o señales de fallo del terminal dentro de TwinCAT.
Directrices de instalación
ADVERTENCIA CRÍTICA: PELIGRO ELÉCTRICO
Aísle y bloquee todas las fuentes de alimentación del sistema antes de insertar o retirar componentes K-bus. Modificar la configuración física o el ensamblaje del terminal con la alimentación activa puede inducir picos de voltaje, causando daños en el circuito interno del controlador del bus o en los contactos físicos del terminal.
1
Monte el terminal en el riel DIN de 35 mm (EN 60715) deslizando la ranura trasera del terminal sobre la guía del riel hasta que la lengüeta de bloqueo haga clic audiblemente.
2
Alinee el terminal lateralmente con el bloque de terminales de bus adyacente para acoplar la junta de lengüeta y ranura y establecer un contacto eléctrico continuo a través de los contactos dorados montados lateralmente.
3
Inserte los cables de conexión de campo en los conectores de sujeción de jaula utilizando un destornillador industrial adecuado. Libere el mecanismo para asegurar la conexión del cable.
4
Conecte la pantalla del bucle analógico directamente a los contactos 4 u 8 para garantizar una conexión a tierra directa a través de la estructura del riel DIN.