Descrição
Projetado para integração a redes K-bus padrão, o Beckhoff KL4022 permite o processamento de alta precisão de sinais de controle de circuitos de corrente. Esse terminal converte valores digitais de 12 bits do controlador de automação em saídas de corrente analógicas isoladas na faixa padrão de 4 a 20 mA. Sua topologia de terminação única, carcaça compacta e baixa latência de conversão o tornam altamente adequado para controle de atuadores industriais exigente, posicionamento de válvulas e configuração de referências para acionamentos de motores.
Recursos
- Configuração de saída analógica de canal duplo utilizando uma arquitetura de terra comum de terminação única.
- Conversão digital-analógica robusta de 12 bits, proporcionando precisão confiável no circuito.
- Isolação elétrica de alta integridade de 500 V entre o K-bus interno e os sinais de campo.
- Sequência de conversão interna rápida, com tempo de processamento típico de 1,5 milissegundo.
- Distribuição eficiente de energia utilizando contatos de alimentação integrados de 24 V CC no backplane.
Aplicações
- Posicionadores de válvulas proporcionais eletropneumáticas e eletro-hidráulicas.
- Referências de velocidade para inversores de frequência e acionamentos de velocidade variável (VSD).
- Interfaces de instrumentação para SCADA distribuído e controle de processos.
- Realimentação do controlador de circuitos de caldeiras industriais e 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 |
Menos de 500 Ohm |
| Tempo de conversão |
aprox. 1,5 ms |
| Erro de saída |
Menos de +/- 0,1% (em relação ao valor de fundo de escala) |
| Alimentação |
24 V CC por meio dos contatos de alimentação (ou 15 V CC por meio do terminal de alimentação KL9515) |
| Consumo de corrente do K-Bus |
tip. 75 mA |
| Isolação elétrica |
500 V (K-bus / tensão do 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 de envio (calculado) |
0,25 kg |
Conexões e interfaces
| Ponto de conexão |
Atribuição de sinais |
Descrição |
| 1 |
SAÍDA 1 |
Canal 1 da saída analógica (+) |
| 5 |
0V (1) |
Aterramento do canal 1 da saída analógica (-) |
| 2 |
SAÍDA 2 |
Canal 2 da saída analógica (+) |
| 6 |
0V (2) |
Aterramento do canal 2 da saída analógica (-) |
| 3 |
+24 V |
Conexão do contato de alimentação (+24 V CC) |
| 7 |
0 V |
Conexão do contato de alimentação (0 V CC) |
| 4 |
Blindagem |
Ponto de contato da blindagem (conectado ao trilho DIN) |
| 8 |
Blindagem |
Ponto de contato da blindagem (conectado ao trilho DIN) |
Insights de engenharia empírica
Modelos alternativos e compatibilidade
O KL4022 utiliza o sistema legado de comunicação de backplane K-bus da Beckhoff. Ao migrar para uma infraestrutura EtherCAT, o equivalente direto é o EL4022. Observe que os terminais da série EL utilizam o E-bus e não podem ser instalados em acopladores padrão da série KL (por exemplo, BK9000, BK3120) sem acopladores conversores ativos de E-bus/K-bus.
Armadilhas da aplicação e observações de engenharia
Como o KL4022 é um terminal single-ended que compartilha um loop de aterramento interno comum, o ruído injetado na referência de sinal de 0 V em um loop pode causar diafonia 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 a degradação do loop.
Dicas de comissionamento e fiação
Certifique-se de que a blindagem esteja terminada corretamente. Os pontos de terminal 4 e 8 estão conectados ao trilho de montagem. Para garantir uma rejeição de ruído suficiente, o trilho DIN padrão de 35 mm deve ser conectado ao aterramento do painel de controle central com uma cinta trançada de cobre de baixa impedância. Certifique-se de que os contatos de alimentação do K-bus 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 bloqueie todas as fontes de alimentação do sistema antes de inserir ou remover componentes K-bus. Modificar a configuração física ou o conjunto de terminais enquanto a alimentação estiver ativa pode induzir picos de tensão, resultando em 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 sobre a guia do trilho até que a lingueta de travamento emita um clique audível.
2
Alinhe o terminal lateralmente com o bloco de terminal Bus adjacente para engatar a junta macho e fêmea e estabelecer contato elétrico contínuo por meio dos contatos dourados montados na lateral.
3
Insira os cabos de conexão de campo nos conectores de mola tipo gaiola usando uma chave de fenda industrial adequada. 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.