KL4021 | BECKHOFF | Terminal de sortie analogique 1 canal 4-20 mA

Présentation du produit

Le KL4021 (KL4021) est une borne de sortie analogique 1 canal de précision conçue pour le système Beckhoff Bus Terminal, délivrant un signal de courant standardisé de 4 à 20 mA. Conçu pour un contrôle de processus à haute fiabilité, ce module est la référence industrielle pour l’interface avec des vannes proportionnelles, des registres et des variateurs de fréquence dans les stations de traitement de l’eau, la CVC et les usines de traitement chimique. Avec sa résolution 12 bits et une erreur de sortie faible inférieure à ±0,1 %, le KL4021 garantit un positionnement stable et répétable des actionneurs. Sa conception robuste est en outre validée par de nombreuses certifications marines (DNV GL) et pour zones dangereuses (ATEX/IECEx), ce qui en fait un choix polyvalent pour les sites industriels terrestres comme pour les installations offshore.

Configuration technique

L’architecture matérielle du KL4021 est optimisée pour le protocole K-bus, avec une technologie de connexion unipolaire à 1 fil. La borne est alimentée en 24 VCC via les contacts d’alimentation internes, mais supporte également une alimentation en 15 VCC lorsqu’elle est utilisée avec une borne d’alimentation KL9515, pour des besoins spécifiques d’efficacité énergétique ou de compatibilité avec des installations existantes. Le module offre une isolation électrique de 500 V entre la logique interne K-bus et la tension du signal de terrain, protégeant ainsi le contrôleur central des surtensions côté terrain. L’image process est présentée sous forme d’une donnée 1 x 16 bits, et l’unité est conçue pour un fonctionnement « plug-and-play », sans besoin d’adressage matériel complexe ni de réglages manuels.

Caractéristiques techniques

FAQ techniques

Puis-je utiliser le KL4021 pour une application 0-20 mA ?

Le KL4021 est optimisé matériellement pour du 4-20 mA afin de fournir une surveillance « live-zero ». Pour des applications nécessitant strictement du 0-20 mA, il est recommandé de choisir le KL4011. Utiliser le KL4021 en 0-20 mA empêcherait la sortie de signaux inférieurs à 4 mA.

Quelle est la distance maximale que le signal de courant peut parcourir ?

Étant donné que le signal 4-20 mA est une boucle de courant, il est très résistant aux chutes de tension et aux interférences électromagnétiques. La distance est principalement limitée par la résistance totale de la boucle ; tant que la résistance totale (câble + actionneur) reste inférieure à 500 Ohms, la borne maintiendra sa précision spécifiée sur plusieurs centaines de mètres.

Comment la résolution 12 bits et l’image process 16 bits interagissent-elles ?

La valeur de sortie 12 bits est mappée dans le mot de données 16 bits du K-bus. Typiquement, la valeur est alignée à gauche. Dans votre programme automate, vous devez mettre à l’échelle votre variable process (par exemple 0-100 %) sur la plage numérique correspondante (généralement de 0 à 32767 ou 4095 selon la configuration) pour piloter la sortie.

Guide d’ingénierie et d’installation

• Blindage pour la précision : Bien que le 4-20 mA soit robuste, pour une précision maximale (notamment en milieu maritime ou en zones Ex), utilisez des câbles torsadés blindés (STP). Connectez le blindage à une seule extrémité — généralement à la barre de terre de l’armoire de contrôle — afin d’éviter que des boucles de masse n’introduisent des décalages de signal.

• Adaptation de charge : Vérifiez que l’impédance d’entrée de votre actionneur ne dépasse pas 500 Ohms. Si la charge est trop élevée, la borne ne pourra pas fournir les 20 mA complets, ce qui entraînera une sortie « saturée » ne correspondant pas à la commande de votre automate.

• Stabilité de l’alimentation : Bien que la borne puisse fonctionner en 24 VCC via les contacts d’alimentation, assurez-vous que votre alimentation dispose d’une marge suffisante. Le KL4021 consomme environ 30 mA plus le courant réel de la boucle (jusqu’à 20 mA). Sur une grande chaîne de bornes, calculez le courant total pour garantir que les contacts d’alimentation du coupleur de bus (max 10 A) ne soient pas surchargés.

• Montage en zone dangereuse : Pour la conformité ATEX/IECEx Zone 2, le KL4021 doit être installé dans un boîtier offrant au minimum une protection IP54. Assurez-vous que tout le câblage est sécurisé contre toute déconnexion accidentelle, conformément aux exigences de sécurité « Ex nA » et « Ex ec ».