Descripción
La adquisición de mediciones de temperatura de alta precisión en entornos de automatización industrial se realiza directamente mediante el Beckhoff KS3222, un terminal de entrada analógica de 2 canales diseñado para sensores resistivos. El Beckhoff KS3222 permite la conexión directa de termómetros de resistencia, incluidos sensores Pt100, Pt1000, Ni100 y Ni1000, mediante una tecnología de conexión de 4 hilos altamente estable que elimina los errores derivados de la resistencia de línea. Este terminal incorpora niveles de cableado enchufables, lo que facilita el mantenimiento en armarios de control modulares que utilizan el sistema K-bus de Beckhoff. Gracias a la detección integrada de circuitos abiertos y a un filtro específico de 50 Hz, este módulo garantiza la integridad fiable de la señal y una conversión de temperatura de alta resolución en entornos industriales exigentes.
Características
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Entrada de doble canal: Admite dos sensores independientes de medición de RTD o resistencia.
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Nivel de cableado enchufable: La carcasa de la serie KS permite enchufar o desenchufar fácilmente bloques de terminales precableados para una puesta en servicio y un mantenimiento rápidos.
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Tecnología de conexión de 4 hilos: Minimiza los errores de medición causados por la resistencia de línea para lograr una mayor precisión en tendidos de cable largos.
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Amplia compatibilidad con sensores: Integración directa de mediciones de Pt100, Pt200, Pt500, Pt1000, Ni100, Ni120, Ni1000, KTY y potenciómetros.
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Digitalización de alta resolución: Proporciona una resolución de 0,01 °C por dígito con un tiempo de conversión rápido típico de 50 ms.
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Aislamiento eléctrico robusto: Proporciona un aislamiento eléctrico de 500 V entre el K-bus y los canales de señal.
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Certificado para zonas peligrosas: Marcado ATEX Zona 2 Ex (II 3 G Ex nA IIC T4 Gc) para entornos explosivos.
Aplicaciones
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Control de temperatura de precisión: Tratamiento térmico, procesamiento de plásticos y supervisión de hornos industriales.
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Ingeniería de procesos: Plantas de procesamiento químico que requieren adquisición de temperatura con certificación ATEX.
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Automatización de climatización y HVAC: Supervisión ambiental en centros de datos e instalaciones de almacenamiento.
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Ingeniería mecánica: detección integrada de temperatura para bobinados de motores, cojinetes y sistemas hidráulicos.
Especificaciones técnicas
| Parámetro |
Especificación |
| Fabricante |
Beckhoff |
| Modelo |
KS3222 |
| Número de entradas |
2 |
| Tecnología / conexión |
Conexión de 4 hilos |
| Alimentación eléctrica |
A través del K-bus |
| Consumo de corriente del K-Bus |
Típico: 60 mA |
| Sensores compatibles |
Pt100, Pt200, Pt500, Pt1000, Ni100, Ni120, Ni1000, KTY, resistencia (de 10 ohmios a 1.2/5 kOhm) |
| Rango de medición (Pt) |
-200 a +850 degC |
| Rango de medición (Ni) |
-60 a +250 degC |
| Tiempo de conversión |
Típico: 50 ms |
| Corriente de medición |
Típica: 0.5 mA |
| Resolución |
0.01 degC por dígito |
| Error de medición |
0.1 degC a una temperatura ambiente de 40 degC (4 hilos, Pt100, filtro de 50 Hz) |
| Aislamiento eléctrico |
500 V (K-bus / tensión de señal) |
| Ancho en bits de la imagen de proceso |
Entrada: 2 x datos de 16 bits (2 x control/estado de 8 bits opcionales) |
| Diagnóstico |
Reconocimiento de circuito abierto o rotura de cable |
| Temperatura de funcionamiento |
0 a +55 degC (sin condensación, 95 % de humedad relativa) |
| Temperatura de almacenamiento |
-25 a +85 degC |
| Grado de protección |
IP20 |
| Homologaciones |
CE, UL, ATEX (II 3 G Ex nA IIC T4 Gc) |
| Material de la carcasa |
Policarbonato, montaje en carril DIN (35 mm, EN 60715) |
| Dimensiones (W x H x D) |
12 mm x 100 mm x 68 mm |
| Peso neto |
0.07 kg |
| Peso de envío |
2.00 kg |
Especificaciones de conexión del cableado
| Método de conexión |
Borne de tensión enchufable (accionamiento por resorte mediante destornillador) |
| Sección transversal del cable sólido |
0.08 a 1.5 mm² (AWG 28 a 16) |
| Sección transversal del cable trenzado |
0.08 a 1.5 mm² (AWG 28 a 16) |
| Sección transversal del cable flexible |
0.14 a 1.5 mm² (AWG 26 a 16) |
| Longitud de pelado |
9 a 10 mm |
| Carga de corriente máxima del contacto de potencia |
10 A |
Perspectivas de ingeniería empíricas
Modelos alternativos y compatibilidad
El KS3222 es funcionalmente idéntico al Beckhoff KL3222 estándar. La principal diferencia estructural reside en la interfaz de conexión: el KS3222 cuenta con un nivel de cableado enchufable, lo que permite retirar el conector del bloque de terminales sin desconectar el cableado de campo. Esto minimiza el tiempo de inactividad durante la sustitución física del módulo. Este terminal requiere un backplane K-bus estándar y puede integrarse perfectamente con cualquier acoplador de bus de las series BK o BC de Beckhoff sin modificar el código del PLC ni las configuraciones de TwinCAT.
Inconvenientes de la aplicación y notas de ingeniería
Para garantizar lecturas de alta precisión de hasta 0,01 °C, la corriente de medición se mantiene en un valor típicamente bajo de 0,5 mA. Esta limitación de diseño es esencial para minimizar el autocalentamiento de los sensores RTD de pequeña masa (como los Pt100) dentro del medio. Sin embargo, debido a que la corriente de medición es baja, la ruta de señal es más susceptible a interferencias electromagnéticas de alta frecuencia. Al tender el cableado RTD por la misma bandeja de cables que los variadores de frecuencia (VFD) o cargas inductivas elevadas, debe utilizar cables de par trenzado apantallado (STP) para evitar la degradación de la señal.
Consejos de puesta en marcha y cableado
Al configurar el KS3222 en TwinCAT (2.x o 3.x), el tipo de sensor debe coincidir con los ajustes de registro del terminal. El ajuste predeterminado de fábrica está optimizado para sensores Pt100. Si utiliza los modos Ni100 o potenciómetro, asegúrese de realizar la configuración mediante comunicación de registros (por ejemplo, usando el software KS2000 o bloques de PLC) antes de poner el lazo en control automático. En una configuración de 4 hilos, asegúrese de que los cuatro pines estén correctamente puenteados directamente en el elemento sensor RTD y no en el bloque de terminales del armario de control, para compensar completamente la resistencia de los cables conductores.
Directrices de instalación
ADVERTENCIA CRÍTICA
Antes de instalar, retirar o cablear cualquier terminal de bus, aísle la alimentación eléctrica principal tanto del dispositivo de campo como del acoplador de bus. Si no se desenergiza completamente el conjunto, pueden producirse fallos de diagnóstico inesperados en el panel posterior K-bus o daños en los delicados componentes electrónicos internos de los terminales adyacentes.
1
Alineación con el riel DIN: Coloque el KS3222 en el riel DIN de 35 mm (EN 60715). Deslice la unidad por el riel hasta que las guías laterales de lengüeta y ranura encajen firmemente en el terminal contiguo.
2
Bloqueo mecánico: Empuje firmemente el conjunto de terminales hacia el riel DIN hasta oír que el pestillo de bloqueo del mecanismo de liberación de montaje encaja. Verifique la estabilidad mecánica.
3
Bloque de cableado enchufable: Inserte el bloque de conectores KS precableado en la interfaz de la carcasa, asegurándose de que esté correctamente alineado antes de presionarlo hasta el fondo. Fije los cables mediante las abrazaderas de tensión con resorte usando un destornillador plano estándar.
4
Puesta a tierra del blindaje: Conecte los blindajes de los cables de los sensores a una barra de tierra dedicada de baja impedancia, situada cerca del punto de entrada del panel de control, para minimizar el ruido electromagnético.