Descrição
Projetado para integração em redes padrão K-bus, o Beckhoff KL4022 permite o processamento de alta precisão de sinais de controle de loop de corrente. Este terminal converte valores digitais de 12 bits do controlador de automação em saídas analógicas isoladas dentro da faixa padrão de 4 a 20 mA. Sua topologia single-ended, carcaça compacta e baixa latência de conversão o tornam altamente adequado para controle industrial exigente de atuadores, posicionamento de válvulas e configuração de pontos de ajuste de acionamentos de motores.
Características
- Configuração de saída analógica de canal duplo utilizando arquitetura de terra comum single-ended.
- Conversão digital-para-analógica robusta de 12 bits que oferece precisão confiável no loop.
- Isolamento elétrico de alta integridade de 500 V entre o K-bus interno e os sinais de campo.
- Sequência rápida de conversão interna com tempo típico de processamento de 1,5 milissegundos.
- Distribuição eficiente de energia aproveitando contatos de energia integrados de 24 V CC no backplane.
Aplicações
- Posicionadores proporcionais eletropneumáticos e eletro-hidráulicos para válvulas.
- Referências de velocidade para inversores de frequência e acionamentos de velocidade variável (VSD).
- Interfaces distribuídas para SCADA e instrumentação de controle de processos.
- Controle de feedback para caldeiras industriais e circuitos de elementos de aquecimento.
Especificações Técnicas
| Parâmetro |
Valor / Classificação |
| Fabricante |
Beckhoff Automation |
| Número do Modelo |
KL4022 |
| Faixa de Sinal |
4 a 20 mA |
| Número de Canais |
2 |
| Resolução |
12 bits |
| Impedância de Carga |
Menor que 500 Ohm |
| Tempo de Conversão |
aprox. 1,5 ms |
| Erro de Saída |
Menor que +/- 0,1% (relativo ao valor em escala total) |
| Fonte de Alimentação |
24 V CC via contatos de energia (ou 15 V CC via terminal de alimentação KL9515) |
| Consumo de Corrente do K-Bus |
tip. 75 mA |
| Isolamento Elétrico |
500 V (K-bus / tensão de sinal) |
| Temperatura de Operação |
-25 a +60 °C |
| Temperatura de Armazenamento |
-40 a +85 °C |
| Umidade Relativa |
95%, sem condensação |
| País de Origem |
Alemanha |
| Peso |
aprox. 80 g |
| Peso para Envio (Calculado) |
0,25 kg |
Conexões e Interfaces
| Ponto Terminal |
Atribuição de Sinal |
Descrição |
| 1 |
SAÍDA 1 |
Canal de Saída Analógica 1 (+) |
| 5 |
0V (1) |
Terra do Canal de Saída Analógica 1 (-) |
| 2 |
SAÍDA 2 |
Canal de Saída Analógica 2 (+) |
| 6 |
0V (2) |
Terra do Canal de Saída Analógica 2 (-) |
| 3 |
+24 V |
Conexão de Contato de Energia (+24 V CC) |
| 7 |
0 V |
Conexão de Contato de Energia (0 V CC) |
| 4 |
Escudo |
Ponto de contato do escudo (conectado ao trilho DIN) |
| 8 |
Escudo |
Ponto de contato do escudo (conectado ao trilho DIN) |
Insights Empíricos de Engenharia
Modelos Alternativos & Compatibilidade
O KL4022 utiliza o sistema de comunicação backplane K-bus legado da Beckhoff. Se estiver migrando para uma infraestrutura EtherCAT, o equivalente direto é o EL4022. Note que os terminais da série EL utilizam o barramento E e não podem ser usados em acopladores padrão da série KL (ex.: BK9000, BK3120) sem acopladores conversores ativos E-bus/K-bus.
Armadilhas de Aplicação e Notas de Engenharia
Como o KL4022 é um terminal single-ended que compartilha um loop de terra interno comum, ruído injetado na referência de sinal 0 V em um loop pode causar interferência cruzada ou deriva de offset no canal secundário. Para instalações de campo com diferenças significativas de potencial de terra, devem ser instaladas barreiras de condicionamento de sinal isoladas entre o KL4022 e o atuador final para evitar degradação do loop.
Dicas para Comissionamento e Cabeamento
Certifique-se de que a blindagem esteja corretamente terminada. Os pontos do terminal 4 e 8 estão conectados ao trilho de montagem. Para garantir rejeição suficiente de ruído, o trilho DIN padrão de 35 mm deve ser conectado ao aterramento do gabinete de controle central com uma braçadeira de cobre trançado de baixa impedância. Certifique-se de que os contatos de alimentação do barramento K estejam adequadamente alimentados com 24 V CC; quedas de tensão abaixo de 18 V CC causarão erros de conversão ou sinais de falha do terminal no TwinCAT.
Diretrizes de Instalação
AVISO CRÍTICO: PERIGO ELÉTRICO
Isole e desligue todas as fontes de alimentação do sistema antes de inserir ou remover componentes do barramento K. Modificar a configuração física ou a montagem do terminal com a energia ligada pode induzir picos de tensão, causando danos ao circuito interno do driver do barramento ou aos contatos físicos do terminal.
1
Monte o terminal no trilho DIN de 35 mm (EN 60715) deslizando a ranhura traseira do terminal no guia do trilho até que a lingueta de travamento clique audivelmente.
2
Alinhe o terminal lateralmente com o bloco terminal de barramento adjacente para engatar a junta macho-fêmea e estabelecer contato elétrico contínuo através dos contatos dourados montados lateralmente.
3
Insira os cabos de conexão de campo nos conectores de mola usando uma chave de fenda industrial apropriada. Solte o mecanismo para fixar a conexão do fio.
4
Conecte a blindagem do loop analógico diretamente aos contatos 4 ou 8 para garantir o aterramento por caminho direto através da estrutura do trilho DIN.