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 desenvolvido 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 de 4 fios altamente estável para eliminar erros causados pela resistência dos cabos. Este terminal possui níveis de fiação conectáveis, facilitando a manutenção em painéis de controle modulares que utilizam o sistema K-bus da Beckhoff. Com reconhecimento integrado de circuito aberto e um filtro dedicado de 50 Hz, este módulo garante a integridade confiável do sinal e a conversão de temperatura de alta resolução em ambientes industriais adversos.
Recursos
-
Entrada de dois canais: Suporta dois sensores independentes de medição de RTD ou resistência.
-
Nível de fiação conectável: O invólucro da série KS permite conectar ou desconectar facilmente blocos de terminais pré-cabeados, agilizando o comissionamento e a manutenção.
-
Tecnologia de conexão de 4 fios: Minimiza os erros de medição causados pela resistência dos cabos, proporcionando maior precisão em cabos longos.
-
Ampla compatibilidade com sensores: Integração direta de medições com Pt100, Pt200, Pt500, Pt1000, Ni100, Ni120, Ni1000, KTY e potenciômetros.
-
Digitalização de alta resolução: Oferece resolução de 0,01 °C por dígito, com tempo de conversão típico rápido de 50 ms.
-
Isolamento elétrico robusto: Oferece isolamento elétrico de 500 V entre o K-bus e os canais de sinal.
-
Certificado para áreas classificadas: Marcação ATEX Zona 2 Ex (II 3 G Ex nA IIC T4 Gc) para ambientes explosivos.
Aplicações
-
Controle preciso de temperatura: Tratamento térmico, processamento de plásticos e monitoramento de fornos industriais.
-
Engenharia de processos: Plantas de processamento químico que exigem aquisição de temperatura certificada pela ATEX.
-
Automação de HVAC e climatização: Monitoramento ambiental em data centers e instalações de armazenamento.
-
Engenharia Mecânica: Monitoramento integrado de temperatura para enrolamentos de motores, mancais 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 K-bus |
| Consumo de Corrente do K-Bus |
Típico de 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 de 50 ms |
| Corrente de Medição |
Típica de 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 de 50 Hz) |
| Isolação Elétrica |
500 V (K-bus / tensão de sinal) |
| Largura em Bits da Imagem de Processo |
Entrada: 2 x dados de 16 bits (2 x controle/status de 8 bits opcionais) |
| Diagnóstico |
Reconhecimento de circuito aberto/rompimento 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 |
| Aprovações |
CE, UL, ATEX (II 3 G Ex nA IIC T4 Gc) |
| Material do Invólucro |
Policarbonato, montagem em trilho DIN (35 mm, EN 60715) |
| Dimensões (W x A x P) |
12 mm x 100 mm x 68 mm |
| Peso Líquido |
0,07 kg |
| Peso de Expedição |
2,00 kg |
Especificações da Conexão da Fiação
| Método de Conexão |
Grampo de Tensão Plugável (Acionamento por Mola com Chave de Fenda) |
| Seção Transversal do Fio Sólido |
0,08 a 1,5 mm² (AWG 28 a 16) |
| Seção Transversal do Fio Trançado |
0,08 a 1,5 mm² (AWG 28 a 16) |
| Seção Transversal do Fio Flexível |
0,14 a 1,5 mm² (AWG 26 a 16) |
| Comprimento de Decapagem |
9 a 10 mm |
| Corrente Máxima de Carga do Contato de Potência |
10 A |
Informações Empíricas de Engenharia
Modelos Alternativos e Compatibilidade
O KS3222 é funcionalmente idêntico ao Beckhoff KL3222 padrão. A principal diferença estrutural está na interface de conexão: o KS3222 possui um nível de fiação plugável, permitindo remover o conector do bloco de terminais mantendo a fiação de campo. Isso minimiza o tempo de inatividade durante a substituição física do módulo. Este terminal requer um backplane K-bus padrão e pode ser integrado perfeitamente a qualquer acoplador de barramento Beckhoff das séries BK ou BC, sem modificar o código do CLP ou as configurações do TwinCAT.
Armadilhas de Aplicação e Observações de Engenharia
Para garantir leituras de alta precisão, de até 0,01 °C, a corrente de medição é mantida em um valor nominal baixo de 0,5 mA. Essa limitação de projeto é essencial para minimizar o autoaquecimento de sensores RTD de pequena massa (como Pt100) no meio. No entanto, como a corrente de medição é baixa, o caminho do sinal fica mais suscetível a interferências eletromagnéticas de alta frequência. Ao passar a fiação RTD pela mesma bandeja de cabos usada por inversores de frequência (VFDs) ou cargas indutivas pesadas, é obrigatório 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 você estiver usando os modos Ni100 ou potenciômetro, execute a configuração por meio da comunicação de registros (por exemplo, usando o software KS2000 ou blocos de CLP) antes de colocar o circuito no controle automático. Para a configuração de 4 fios, certifique-se de que os quatro pinos estejam corretamente interligados diretamente no elemento sensor RTD, e não no bloco de terminais do painel de controle, para compensar totalmente a resistência dos fios de ligação.
Diretrizes de instalação
AVISO CRÍTICO
Antes de instalar, remover ou conectar qualquer Terminal de Barramento, isole a alimentação elétrica principal tanto do dispositivo de campo quanto do Acoplador de Barramento. A desenergização incompleta do conjunto pode causar falhas de diagnóstico inesperadas no backplane do K-bus ou danificar os componentes eletrônicos internos delicados dos terminais adjacentes.
1
Alinhamento no 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 e fêmea se encaixem firmemente no terminal adjacente.
2
Trava mecânica: Empurre firmemente o conjunto de terminais em direção ao trilho DIN até ouvir o engate da trava de liberação da montagem. Verifique a estabilidade mecânica.
3
Bloco de fiação plugável: Insira o bloco de plugues KS pré-cabeado na interface do invólucro, garantindo o alinhamento físico antes de pressioná-lo até o encaixe completo. Prenda os fios usando os grampos de tensão por mola com uma chave de fenda comum de ponta chata.
4
Aterramento da blindagem: Conecte as blindagens dos cabos dos sensores a um barramento de aterramento dedicado de baixa impedância, posicionado próximo ao ponto de entrada do painel de controle, para minimizar o ruído eletromagnético.