Description
Conçu pour une intégration dans les réseaux standard bus K, le Beckhoff KL4022 permet un traitement haute précision des signaux de contrôle de boucle de courant. Ce terminal convertit des valeurs numériques 12 bits du contrôleur d'automatisation en sorties analogiques isolées dans la plage standard 4 à 20 mA. Sa topologie simple, son boîtier compact et sa faible latence de conversion le rendent particulièrement adapté au contrôle exigeant d'actionneurs industriels, au positionnement de vannes et à la configuration des consignes d'entraînement moteur.
Caractéristiques
- Configuration de sortie analogique double canal utilisant une architecture à masse commune simple.
- Conversion numérique-analogique robuste 12 bits offrant une précision fiable de la boucle.
- Isolation électrique haute intégrité de 500 V entre le bus K interne et les signaux de terrain.
- Séquence de conversion interne rapide avec un temps de traitement typique de 1,5 milliseconde.
- Distribution efficace de l'énergie grâce aux contacts d'alimentation 24 V CC intégrés sur le backplane.
Applications
- Positionneurs proportionnels électropneumatiques et électrohydrauliques pour vannes.
- Références de vitesse pour variateurs de fréquence et entraînements à vitesse variable (VSD).
- Interfaces d'instrumentation SCADA distribuée et de contrôle des procédés.
- Retour de contrôleur de boucle pour chaudière industrielle et élément chauffant.
Spécifications techniques
| Paramètre |
Valeur / Évaluation |
| Fabricant |
Beckhoff Automation |
| Numéro de modèle |
KL4022 |
| Plage de signal |
4 à 20 mA |
| Nombre de canaux |
2 |
| Résolution |
12 bits |
| Impédance de charge |
Moins de 500 Ohms |
| Temps de conversion |
env. 1,5 ms |
| Erreur de sortie |
Moins de +/- 0,1 % (par rapport à la valeur pleine échelle) |
| Alimentation électrique |
24 V CC via contacts d'alimentation (ou 15 V CC via borne d'alimentation KL9515) |
| Consommation de courant du bus K |
typ. 75 mA |
| Isolation électrique |
500 V (bus K / tension de signal) |
| Température de fonctionnement |
-25 à +60 °C |
| Température de stockage |
-40 à +85 °C |
| Humidité relative |
95 %, sans condensation |
| Pays d'origine |
Allemagne |
| Poids |
env. 80 g |
| Poids d'expédition (calculé) |
0,25 kg |
Connexions et interfaces
| Point de connexion |
Affectation des signaux |
Description |
| 1 |
SORTIE 1 |
Canal de sortie analogique 1 (+) |
| 5 |
0V (1) |
Masse canal de sortie analogique 1 (-) |
| 2 |
SORTIE 2 |
Canal de sortie analogique 2 (+) |
| 6 |
0V (2) |
Masse canal de sortie analogique 2 (-) |
| 3 |
+24 V |
Connexion de contact d'alimentation (+24 V CC) |
| 7 |
0 V |
Connexion de contact d'alimentation (0 V CC) |
| 4 |
Blindage |
Point de contact de blindage (connecté au rail DIN) |
| 8 |
Blindage |
Point de contact de blindage (connecté au rail DIN) |
Aperçus empiriques en ingénierie
Modèles alternatifs & compatibilité
Le KL4022 utilise le système de communication backplane K-bus hérité de Beckhoff. En cas de transition vers une infrastructure EtherCAT, l’équivalent direct est le EL4022. Notez que les bornes de la série EL utilisent le bus E et ne peuvent pas être montées sur des coupleurs standard de la série KL (par ex. BK9000, BK3120) sans coupleurs convertisseurs actifs E-bus/K-bus.
Pièges d’application et notes d’ingénierie
Étant donné que le KL4022 est une borne asymétrique partageant une masse interne commune, le bruit injecté dans la référence de signal 0 V sur une boucle peut provoquer des diaphonies ou des dérives de décalage sur le canal secondaire. Pour les installations terrain avec des différences de potentiel de masse importantes, des barrières d’isolation de conditionnement de signal doivent être installées entre le KL4022 et l’actionneur final pour éviter la dégradation de la boucle.
Conseils de mise en service et de câblage
Assurez-vous que la mise à la terre est correctement terminée. Les points de borne 4 et 8 sont connectés au rail de montage. Pour garantir une réjection suffisante des interférences, le rail DIN standard de 35 mm doit être relié à la terre du coffret de commande central par une sangle en cuivre tressé à faible impédance. Assurez-vous que les contacts d’alimentation K-bus sont correctement alimentés en 24 V CC ; des chutes de tension en dessous de 18 V CC entraîneront des erreurs de conversion ou des signaux de défaut de borne dans TwinCAT.
Consignes d’installation
AVERTISSEMENT CRITIQUE : RISQUE ÉLECTRIQUE
Isolez et mettez hors tension toutes les alimentations du système avant d’insérer ou de retirer des composants K-bus. Modifier la configuration physique ou l’assemblage des bornes sous tension peut provoquer des surtensions, entraînant des dommages aux circuits internes du pilote de bus ou aux contacts physiques des bornes.
1
Montez la borne sur le rail DIN de 35 mm (EN 60715) en faisant glisser la fente arrière de la borne sur le guide du rail jusqu’à ce que la languette de verrouillage s’enclenche avec un clic audible.
2
Alignez latéralement la borne avec le bloc de bornes Bus adjacent pour engager l’assemblage à rainure et languette et établir un contact électrique continu via les contacts plaqués or latéraux.
3
Insérez les câbles de connexion terrain dans les connecteurs à cage à l’aide d’un tournevis industriel approprié. Relâchez le mécanisme pour sécuriser la connexion du fil.
4
Connectez la mise à la terre de la boucle analogique directement aux contacts 4 ou 8 pour garantir une mise à la terre par chemin direct via la structure du rail DIN.