Description
Conçu pour être intégré aux réseaux K-bus standard, le Beckhoff KL4022 permet le traitement haute précision des signaux de commande en boucle de courant. Ce bornier convertit les valeurs numériques sur 12 bits du contrôleur d’automatisation en sorties de courant analogiques isolées dans la plage standard de 4 à 20 mA. Sa topologie asymétrique, son boîtier compact et sa faible latence de conversion le rendent particulièrement adapté à la commande d’actionneurs industriels exigeants, au positionnement de vannes et à la configuration des consignes de variateurs de moteur.
Fonctionnalités
- Configuration de sortie analogique à deux voies utilisant une architecture à masse commune asymétrique.
- Conversion numérique-analogique robuste sur 12 bits, offrant une précision fiable de la boucle.
- Isolation électrique haute intégrité de 500 V entre le K-bus 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’alimentation grâce aux contacts d’alimentation intégrés de 24 V CC sur le fond de panier.
Applications
- Positionneurs de vannes proportionnelles électropneumatiques et électrohydrauliques.
- Consignes de vitesse pour variateurs de fréquence et variateurs de vitesse (VSD).
- Interfaces d’instrumentation SCADA distribuées et de contrôle des procédés.
- Retour d’information du régulateur de boucle d’une chaudière industrielle et d’un élément chauffant.
Spécifications techniques
| Paramètre |
Valeur / valeur nominale |
| Fabricant |
Beckhoff Automation |
| Référence du modèle |
KL4022 |
| Plage de signaux |
4 à 20 mA |
| Nombre de voies |
2 |
| Résolution |
12 bits |
| Impédance de charge |
Inférieure à 500 ohms |
| Temps de conversion |
env. 1,5 ms |
| Erreur de sortie |
Inférieure à +/- 0,1 % (par rapport à la valeur pleine échelle) |
| Alimentation électrique |
24 V CC via les contacts d’alimentation (ou 15 V CC via le bornier d’alimentation KL9515) |
| Consommation de courant du K-bus |
typ. 75 mA |
| Isolation électrique |
500 V (K-bus / 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 raccordement |
Affectation des signaux |
Description |
| 1 |
SORTIE 1 |
Sortie analogique de la voie 1 (+) |
| 5 |
0V (1) |
Masse (-) de la voie de sortie analogique 1 |
| 2 |
SORTIE 2 |
Sortie analogique de la voie 2 (+) |
| 6 |
0V (2) |
Masse (-) de la voie de sortie analogique 2 |
| 3 |
+24 V |
Connexion du contact d’alimentation (+24 V CC) |
| 7 |
0 V |
Connexion du contact d’alimentation (0 V CC) |
| 4 |
Blindage |
Point de contact du blindage (connecté au rail DIN) |
| 8 |
Blindage |
Point de contact du blindage (connecté au rail DIN) |
Informations techniques empiriques
Modèles alternatifs et compatibilité
Le KL4022 utilise le système de communication de fond de panier K-bus historique de Beckhoff. En cas de migration vers une infrastructure EtherCAT, l’équivalent direct est le EL4022. Notez que les borniers de la série EL utilisent l’E-bus et ne peuvent pas être installés sur des coupleurs standard de la série KL (par exemple, BK9000, BK3120) sans coupleurs convertisseurs E-bus/K-bus actifs.
Pièges liés à l’application et notes d’ingénierie
Comme le KL4022 est un bornier asymétrique partageant une boucle de masse interne commune, le bruit injecté dans la référence de signal 0 V d’une boucle peut provoquer une diaphonie ou une dérive du décalage sur le canal secondaire. Pour les installations de terrain présentant des différences de potentiel de terre importantes, des barrières de conditionnement de signal isolées doivent être installées entre le KL4022 et l’actionneur final afin d’éviter la dégradation de la boucle.
Conseils de mise en service et de câblage
Assurez-vous que le blindage est correctement raccordé. Les points de raccordement 4 et 8 sont connectés au rail de montage. Pour garantir une réjection suffisante du bruit, le rail DIN standard de 35 mm doit être relié à la terre de l’armoire de commande centrale au moyen d’une tresse en cuivre à faible impédance. Vérifiez que les contacts d’alimentation K-bus sont suffisamment alimentés en 24 V CC ; les chutes de tension inférieures à 18 V CC provoqueront des erreurs de conversion ou des signaux de défaut du bornier dans TwinCAT.
Consignes d’installation
AVERTISSEMENT CRITIQUE : DANGER ÉLECTRIQUE
Isolez et consignez toutes les alimentations du système avant d’insérer ou de retirer des composants K-bus. Toute modification de la configuration physique ou de l’assemblage des borniers lorsque l’alimentation est active peut provoquer des pics de tension et endommager les circuits internes du pilote de bus ou les contacts physiques du bornier.
1
Montez le bornier sur le rail DIN de 35 mm (EN 60715) en faisant glisser la fente arrière du bornier sur le guide du rail jusqu’à ce que la languette de verrouillage s’enclenche avec un clic audible.
2
Alignez latéralement le bornier sur le bornier Bus Terminal adjacent afin d’emboîter l’assemblage à rainure et languette et d’établir un contact électrique continu via les contacts dorés montés sur le côté.
3
Insérez les câbles de raccordement de terrain dans les connecteurs à cage de serrage à l’aide d’un tournevis industriel approprié. Relâchez le mécanisme pour sécuriser le raccordement des fils.
4
Raccordez directement le blindage de la boucle analogique aux contacts 4 ou 8 afin de garantir une mise à la terre directe par la structure du rail DIN.