Descrição
A aquisição de medições de temperatura de alta precisão em ambientes de automação industrial é realizada diretamente pelo Beckhoff KS3222, um terminal de entrada analógica de 2 canais projetado para sensores resistivos. O Beckhoff KS3222 permite a conexão direta de termômetros de resistência, incluindo sensores Pt100, Pt1000, Ni100 e Ni1000, utilizando uma tecnologia de conexão 4-fios altamente estável para eliminar erros causados pela resistência da linha. Este terminal possui níveis de fiação pluggable, tornando-o altamente servicável para painéis de controle modulares que utilizam o sistema Beckhoff K-bus. Com reconhecimento embutido de circuito aberto e filtro dedicado de 50 Hz, este módulo garante integridade confiável do sinal e conversão de temperatura de alta resolução em ambientes industriais severos.
Características
-
Entrada de Canal Duplo: Suporta dois sensores independentes de medição RTD ou de resistência.
-
Nível de Fiação Pluggable: A carcaça da série KS permite que blocos terminais pré-fabricados sejam conectados ou desconectados facilmente para comissionamento e manutenção rápidos.
-
Tecnologia de Conexão 4-Fios: Minimiza erros de medição de resistência de linha para maior precisão em longas extensões de cabo.
-
Ampla Compatibilidade de Sensores: Integração direta de medições Pt100, Pt200, Pt500, Pt1000, Ni100, Ni120, Ni1000, KTY e potenciômetros.
-
Digitalização de Alta Resolução: Fornece resolução de 0,01 °C por dígito com tempo típico de conversão rápido de 50 ms.
-
Isolamento Elétrico Robusto: Oferece isolamento elétrico de 500 V entre o K-bus e os canais de sinal.
-
Certificado para Locais Perigosos: Marcação ATEX Zona 2 Ex (II 3 G Ex nA IIC T4 Gc) para ambientes explosivos.
Aplicações
-
Controle de Temperatura de Precisão: Tratamento térmico, processamento de plásticos e monitoramento de fornos industriais.
-
Engenharia de Processos: Plantas de processamento químico que exigem aquisição de temperatura certificada ATEX.
-
Automação de HVAC e Clima: Monitoramento ambiental em data centers e instalações de armazenamento.
-
Engenharia Mecânica: Sensoriamento integrado de temperatura para enrolamentos de motor, rolamentos e sistemas hidráulicos.
Especificações Técnicas
| Parâmetro |
Especificação |
| Fabricante |
Beckhoff |
| Modelo |
KS3222 |
| Número de Entradas |
2 |
| Tecnologia / Conexão |
Conexão de 4 fios |
| Fonte de Alimentação |
Via o K-bus |
| Consumo de Corrente K-Bus |
Típico 60 mA |
| Sensores Compatíveis |
Pt100, Pt200, Pt500, Pt1000, Ni100, Ni120, Ni1000, KTY, Resistência (10 Ohm a 1,2/5 kOhm) |
| Faixa de Medição (Pt) |
-200 a +850 °C |
| Faixa de Medição (Ni) |
-60 a +250 °C |
| Tempo de Conversão |
Típico 50 ms |
| Corrente de Medição |
Típico 0,5 mA |
| Resolução |
0,01 °C por dígito |
| Erro de Medição |
0,1 °C a 40 °C de temperatura ambiente (4 fios, Pt100, filtro 50 Hz) |
| Isolamento Elétrico |
500 V (K-bus / tensão de sinal) |
| Largura de Bits da Imagem de Processo |
Entrada: 2 x dados de 16 bits (2 x controle/status de 8 bits opcional) |
| Diagnóstico |
Reconhecimento de circuito aberto / ruptura de fio |
| Temperatura de Operação |
0 a +55 °C (sem condensação, 95% de umidade relativa) |
| Temperatura de Armazenamento |
-25 a +85 °C |
| Grau de Proteção |
IP20 |
| Certificações |
CE, UL, ATEX (II 3 G Ex nA IIC T4 Gc) |
| Material da Carcaça |
Policarbonato, montagem em trilho DIN (35 mm, EN 60715) |
| Dimensões (L x A x P) |
12 mm x 100 mm x 68 mm |
| Peso Líquido |
0,07 kg |
| Peso para Envio |
2,00 kg |
Especificações de Conexão de Fiação
| Método de Conexão |
Grampo de Tensão Destacável (Atuação por Mola via Chave de Fenda) |
| Seção Transversal de Fio Maciço |
0,08 a 1,5 mm² (AWG 28 a 16) |
| Seção Transversal de Fio Multifilar |
0,08 a 1,5 mm² (AWG 28 a 16) |
| Seção Transversal de Fio Fino Multifilar |
0,14 a 1,5 mm² (AWG 26 a 16) |
| Comprimento de Descascamento |
9 a 10 mm |
| Carga Máxima de Corrente de Contato |
10 A |
Insights Empíricos de Engenharia
Modelos Alternativos & Compatibilidade
O KS3222 é funcionalmente idêntico ao padrão Beckhoff KL3222. A principal diferença estrutural está na interface de conexão: o KS3222 possui um nível de fiação destacável, permitindo que o conector do bloco terminal seja removido enquanto mantém a fiação de campo. Isso minimiza o tempo de inatividade durante a substituição física do módulo. Este terminal requer um backplane padrão K-bus e pode ser integrado perfeitamente com qualquer Acoplador de Barramento das séries BK ou BC da Beckhoff sem modificar o código PLC ou as configurações do TwinCAT.
Armadilhas de Aplicação & Notas de Engenharia
Para garantir leituras de alta precisão até 0,01 °C, a corrente de medição é mantida em uma taxa típica baixa de 0,5 mA. Essa restrição de projeto é essencial para minimizar o autoaquecimento de sensores RTD de pequena massa (como Pt100) dentro do meio. No entanto, devido à baixa corrente de medição, o caminho do sinal fica mais suscetível a interferências eletromagnéticas de alta frequência. Ao passar a fiação RTD pelo mesmo canal de cabos que inversores de frequência (VFDs) ou cargas indutivas pesadas, é necessário utilizar cabos de par trançado blindado (STP) para evitar a degradação do sinal.
Dicas de Comissionamento e Fiação
Ao configurar o KS3222 no TwinCAT (2.x ou 3.x), o tipo de sensor deve corresponder às configurações de registro do terminal. A configuração padrão de fábrica é otimizada para sensores Pt100. Se estiver usando modos Ni100 ou potenciômetro, certifique-se de executar a configuração via comunicação de registro (por exemplo, usando o software KS2000 ou blocos PLC) antes de colocar o loop em controle automático. Para configuração de 4 fios, assegure que os quatro pinos estejam devidamente interligados diretamente no elemento do sensor RTD, e não no bloco terminal do painel de controle, para compensar completamente a resistência dos fios de conexão.
Diretrizes de Instalação
AVISO CRÍTICO
Antes de instalar, remover ou conectar qualquer Terminal de Barramento, isole a fonte de alimentação primária tanto do dispositivo de campo quanto do Acoplador de Barramento. A falha em desenergizar completamente o conjunto pode causar falhas diagnósticas inesperadas no backplane do K-bus ou danificar os delicados componentes eletrônicos internos dos terminais adjacentes.
1
Alinhamento do Trilho DIN: Posicione o KS3222 no trilho DIN de 35 mm (EN 60715). Deslize a unidade ao longo do trilho até que as guias laterais macho-fêmea travem com segurança no terminal vizinho.
2
Trava Mecânica: Empurre firmemente o conjunto do terminal em direção ao trilho DIN até ouvir o engate da trava de liberação de montagem. Verifique a estabilidade mecânica.
3
Bloco de Fiação Pluggable: Insira o bloco de plugue KS pré-fiação na interface da carcaça, garantindo o alinhamento físico antes de pressioná-lo até o fim. Fixe os fios usando as braçadeiras de tensão por mola com uma chave de fenda padrão de cabeça chata.
4
Aterramento da Blindagem: Termine as blindagens dos cabos dos sensores em um trilho de aterramento dedicado de baixa impedância, posicionado próximo ao ponto de entrada do painel de controle para minimizar o ruído eletromagnético.