Processando sinais analógicos diferenciais no sistema de E/S da Beckhoff, o terminal de barramento Beckhoff KS3001 oferece medição de tensão de alta precisão em uma faixa de -10 a +10 V. Este módulo de canal único apresenta um design de fiação conectável, permitindo a substituição rápida em campo sem interferir no chicote de fiação do terminal. Operando diretamente no K-bus, ele transmite valores de medição digitalizados ao controlador de nível superior com isolação elétrica, sendo ideal para ambientes industriais exigentes que requerem aquisição confiável de sinais.
Recursos
- Arquitetura de entrada diferencial de canal único para alta imunidade a ruídos.
- Nível de fiação conectável (série KS) para substituição do terminal sem ferramentas.
- Resolução de conversão analógico-digital de 12 bits (11 bits para a faixa de 0 a 10 V).
- Isolação elétrica completa de 500 V entre o K-bus e o circuito de sinal.
- Alimentação direta via K-bus, eliminando a necessidade de contatos de alimentação laterais.
- Largura compacta de 12 mm para montagem de alta densidade em trilho DIN.
Aplicações
- Monitoramento de tensão diferencial em controle de processos industriais.
- Integração de sensores em bancadas de teste e automação de laboratório.
- Aquisição de sinais analógicos em ambientes elétricos com alto nível de ruído.
- Arquiteturas de controle distribuído baseadas em TwinCAT.
Especificações técnicas
| Parâmetro |
Especificação |
| Fabricante |
Beckhoff |
| Modelo / número do artigo |
KS3001 |
| Número de entradas |
1 |
| Faixa de tensão do sinal |
-10 a +10 V |
| Tecnologia de entrada |
Entrada diferencial |
| Resistência interna |
tip. > 200 kOhm |
| Tensão de modo comum (Ucm) |
máx. 35 V |
| Resolução |
12 bits (11 bits para a faixa de 0 a 10 V) |
| Tempo de conversão |
tip. 1 ms |
| Erro de medição |
< ±0,3% (em relação ao valor de fundo de escala) |
| Isolação elétrica |
500 V (K-bus / tensão de sinal) |
| Consumo de corrente (K-bus) |
tip. 65 mA |
| Largura em bits da imagem do processo |
Entrada: 1 x 16 bits de dados (1 x 8 bits de controle/status opcional) |
| Seção transversal da conexão |
Rígido/Flexível: 0,08 a 1,5 mm², Fio fino: 0,14 a 1,5 mm² |
| Seção transversal da conexão AWG |
Rígido/Flexível: AWG 28 a 16, Fio fino: AWG 26 a 16 |
| Comprimento de decapagem |
9 a 10 mm |
| Temperatura de operação |
0 a +55 graus Celsius |
| Temperatura de armazenamento |
-25 a +85 graus Celsius |
| Umidade relativa |
95%, sem condensação |
| Grau de proteção |
IP20 |
| Marcação Ex |
II 3 G Ex nA IIC T4 Gc |
| Dimensões (W x A x P) |
12 mm x 100 mm x 68 mm |
| Peso |
70 g |
| Peso de envio (calculado) |
0,15 kg |
Insights de engenharia empírica
Modelos alternativos e compatibilidade
O KS3001 é o equivalente com fiação plugável do Bus Terminal KL3001 padrão. Embora compartilhem especificações elétricas, mapeamentos de registros e configurações do TwinCAT idênticos, o KS3001 possui um bloco de terminais destacável. Isso permite que as equipes de manutenção em campo substituam um módulo com defeito sem desconectar nenhuma fiação de campo, reduzindo significativamente o tempo de inatividade em malhas de processo críticas.
Armadilhas de aplicação e observações de engenharia
Verifique sempre se a tensão de modo comum (Ucm) entre as entradas diferenciais e o terra interno do K-bus não excede o limite máximo absoluto de 35 V. Exceder esse limite saturará o estágio de entrada diferencial, resultando em leituras truncadas ou altamente imprecisas, e poderá eventualmente causar a degradação permanente dos amplificadores operacionais de entrada.
Dicas de comissionamento e fiação
Para aplicações de alta precisão, use cabos de par trançado blindado (STP) para as linhas de sinal analógico. Conecte a blindagem do cabo a um trilho de aterramento funcional (FE) de baixa impedância, o mais próximo possível do ponto de entrada do terminal. No TwinCAT, a imagem de processo pode ser configurada para incluir bytes de controle e status (1x8 bits), a fim de monitorar sinalizadores de diagnóstico, como condições de sobrefaixa ou subfaixa.
Diretrizes de instalação
AVISO CRÍTICO
Desenergize todo o sistema de Bus Terminals (tanto a fonte de alimentação do K-bus quanto quaisquer tensões do lado do campo) antes de inserir, remover ou fazer a fiação do módulo KS3001. O não cumprimento dessa instrução pode causar arco elétrico, danificar os contatos internos do K-bus ou corromper a imagem de processo dos terminais adjacentes.
1
Monte o terminal em um trilho DIN padrão de 35 mm (em conformidade com a EN 60715), deslizando-o sobre o trilho até que o mecanismo de travamento seja engatado com segurança.
2
Deslize o módulo lateralmente para conectá-lo aos Bus Terminals adjacentes, garantindo que a conexão de encaixe macho-fêmea e os contatos laterais do K-bus estejam totalmente acoplados.
3
Insira o bloco de fiação plugável na parte frontal do alojamento do terminal até ouvir um clique indicando que ele está encaixado.
4
Conecte as linhas de sinal diferencial usando uma chave de fenda para acionar os grampos de mola. Desencape as extremidades dos fios em 9–10 mm antes da inserção.