Description
Conçu pour les armoires électriques à haute densité, le Beckhoff KS4418 offre huit canaux de sortie analogiques fonctionnant indépendamment, destinés à transmettre des signaux de 0 à 20 mA aux actionneurs de terrain. Cette borne associe un format très compact de 12 mm à un niveau de câblage enfichable spécialisé, permettant une maintenance rapide du système et le remplacement à chaud du module sans perturber les raccordements de terrain. Grâce à sa technologie asymétrique et à son convertisseur numérique-analogique de 12 bits, elle assure une transmission fiable des consignes pour les vannes, les actionneurs et les régulateurs de vitesse sur les architectures K-Bus.
Caractéristiques
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Huit canaux analogiques : la haute densité d’intégration permet de gérer indépendamment des boucles de commande de 0 à 20 mA dans un seul boîtier de 12 mm de largeur.
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Interface de câblage enfichable : la conception de la série KS intègre un niveau de raccordement à bornes amovible, réduisant les temps d’arrêt lors de la maintenance sur site.
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Isolation galvanique : une isolation électrique complète de 500 V entre le K-Bus interne et les signaux côté processus empêche les boucles de masse.
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Conversion précise des signaux : la conversion intégrée sur 12 bits offre une précision de sortie inférieure à plus ou moins 0,2 % de la pleine échelle.
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Conception robuste du boîtier : boîtier en polycarbonate robuste avec des mécanismes sécurisés de montage côte à côte à double emplacement et détrompeur.
Applications
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Commande de vannes proportionnelles : transmission continue de consignes analogiques aux vannes hydrauliques et pneumatiques de régulation de pression.
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Interface avec des variateurs de fréquence : transmission de consignes précises de vitesse et de couple aux centres de commande des moteurs.
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Automatisation des installations de procédés : intégration dans des installations chimiques, pharmaceutiques et de traitement de l’eau nécessitant des boucles de courant analogiques décentralisées.
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Construction de machines OEM : configuration d’E/S haute densité dans des armoires de commande standard où l’espace disponible sur le rail est très limité.
Caractéristiques techniques
| Paramètre de spécification |
Valeur technique |
| Fabricant |
Beckhoff |
| Numéro de modèle |
KS4418 |
| Technologie de signal |
Asymétrique |
| Nombre de sorties |
8 |
| Plage de signal |
0 à 20 mA |
| Résolution |
12 bits |
| Temps de conversion |
Environ 8 ms |
| Résistance de charge |
Inférieure à 150 ohms (protégée contre les courts-circuits) |
| Erreur de limite de sortie |
Inférieure à plus ou moins 0,2 % (par rapport à la valeur finale) |
| Isolation électrique |
500 V (K-Bus par rapport à la tension de signal) |
| Consommation de courant (K-Bus) |
Typiquement 20 mA |
| Consommation de courant (contacts d’alimentation) |
Typiquement 60 mA + charge |
| Entrée d’alimentation |
24 V CC via les contacts d’alimentation (ou 15 V CC via la borne d’alimentation KL9515) |
| Méthode de raccordement du conducteur |
À bornes à ressort enfichables / à ressort |
| Limites de section du conducteur |
Monobrin : 0,08 à 1,5 mm2 | Multibrins : 0,08 à 1,5 mm2 | Fin : 0,14 à 1,5 mm2 |
| Section du conducteur (AWG) |
AWG 28 à 16 (monobrin/multibrins) | AWG 26 à 16 (fin) |
| Longueur de dénudage |
9 à 10 mm |
| Température de fonctionnement |
0 à +55 degC |
| Température de stockage |
-25 à +85 degC |
| Limites d’humidité relative |
95 %, sans condensation |
| Indice de protection contre les infiltrations |
IP20 (avec positionnement d’installation variable) |
| Dimensions physiques |
68 mm de profondeur x 12 mm de largeur x 100 mm de hauteur |
| Poids net de l’unité |
0,075 kg |
| Poids d’expédition (calculé) |
0,250 kg |
Enseignements d’ingénierie empiriques
Modèles alternatifs et compatibilité
Ce terminal est fonctionnellement identique au terminal de bus standard Beckhoff KL4418. La principale distinction architecturale réside dans le bornier débrochable de la série KS (KS4418), qui permet le remplacement à chaud rapide des unités physiques lors des opérations de maintenance critiques du système, sans déconnecter les câbles de commande du terrain. Ils utilisent des fichiers de description d’appareil GSD et XML identiques dans TwinCAT ou dans d’autres logiciels de configuration de maîtres de bus de terrain.
Pièges d’application et remarques d’ingénierie
Une attention particulière doit être accordée aux contraintes liées à la résistance de boucle. Avec une capacité de charge maximale de 150 Ohms, l’utilisation de longues liaisons câblées ou d’instruments de terrain à haute impédance peut dépasser les limites de conformité en tension des circuits de commande internes. Le dépassement de 150 Ohms provoque la saturation du courant de sortie en dessous du niveau de signal requis de 20 mA, ce qui entraîne des écarts de mesure et des erreurs de suivi du système sans nécessairement déclencher de code de défaut matériel.
Conseils de mise en service et de câblage
Pour maintenir la précision des sorties dans la tolérance nominale de plus ou moins 0,2 % en environnement fortement soumis aux perturbations électromagnétiques, nous recommandons d’installer des câbles blindés à paires torsadées (STP) pour les 8 canaux analogiques. Veillez à raccorder proprement le blindage du câble à la barre de mise à la terre à l’entrée de l’armoire de commande. Pour éviter les boucles de masse avec des sorties asymétriques, vérifiez que les références de masse des appareils externes connectés correspondent au potentiel de masse du module local.
Consignes d’installation
AVERTISSEMENT CRITIQUE SUR LE TERRAIN
Isolez et consignez toutes les sources d’alimentation 24 V CC fournies au coupleur de bus ainsi que les contacts d’alimentation côté terrain avant de monter ou de démonter le terminal. L’insertion ou le retrait de modules sur un fond de panier sous tension peut perturber les communications internes du K-bus, entraînant un comportement imprévisible ou le déclenchement immédiat des dispositifs de sécurité sur d’autres nœuds du réseau.
1
Montez l’unité sur un rail DIN standard de 35 mm conforme à la norme EN 60715, en la faisant coulisser latéralement jusqu’à ce que la connexion à double rainure se verrouille fermement avec le terminal voisin.
2
Insérez les fils conducteurs (0,08 à 1,5 mm2) à l’aide d’un tournevis plat pour actionner la borne à ressort intégrée, ou branchez le bornier KS précâblé.
3
Appliquez la puissance logique au coupleur de bus afin de vérifier que le cycle K-bus s’établit et que les terminaux du réseau en aval se synchronisent correctement.