Visão geral do produto
O KS4021 (KS4021) é um terminal de barramento que processa sinais de controle analógicos na faixa de 4 a 20 mA, com resolução de 12 bits. Projetado para ambientes industriais rigorosos, como processamento químico, estações de tratamento de água e instalações de geração de energia, este módulo de saída analógica de extremidade única transmite sinais com isolamento galvânico até o nível do atuador. Seu design compacto e de alta eficiência atende diretamente aos riscos de paralisação industrial ao utilizar níveis de fiação conectáveis, que permitem a substituição rápida em campo sem desconectar os fios individuais dos terminais. Operando no comprovado sistema K-bus da Beckhoff, o módulo garante comunicação de dados confiável e em tempo real com o CLP ou controlador IPC central.
Configuração técnica
O KS4021 apresenta uma topologia de circuito de extremidade única, otimizada para painéis de controle com espaço limitado, nos quais é necessário o roteamento individual de cada canal. Recebe alimentação diretamente dos contatos de alimentação de 24 VCC, mas é compatível com uma fonte alternativa de 15 VCC por meio de um terminal de alimentação KL9515, para atender a arquiteturas de sistema especializadas.
A imagem do processo utiliza 1 x 16 bits, com um byte opcional de controle e status de 1 x 8 bits para diagnósticos avançados. Não requer nenhuma configuração de hardware ou definição de endereço, permitindo uma integração totalmente plug-and-play ao ambiente de engenharia TwinCAT. O invólucro do terminal possui um sistema de conexão com slot duplo e chave para uma montagem robusta lado a lado em trilho DIN.
Especificações técnicas
| Parâmetro |
Especificações |
| Modelo |
KS4021 |
| Marca |
BECKHOFF |
| Origem |
Alemanha |
| Tecnologia |
Extremidade única |
| Número de saídas |
1 |
| Fonte de alimentação |
24 VCC via contatos de alimentação (alternativamente, 15 VCC com KL9515) |
| Corrente de sinal |
4 a 20 mA |
| Resistência de carga |
Menos de 500 Ohms |
| Erro de saída |
Menos de +/-0,1% (em relação ao valor final) |
| Resolução |
12 bits |
| Tempo de conversão |
Aprox. 1,5 ms |
| Isolamento elétrico |
500 V (K-bus para tensão de sinal) |
| Consumo de corrente (contatos de alimentação) |
Tip. 30 mA + carga |
| Consumo de corrente (K-bus) |
Tip. 60 mA |
| Dimensões (L x W x H) |
6,8 cm x 1,2 cm x 10,0 cm |
| Peso |
0,08 kg |
| Temperatura de operação |
0 a +55 °C |
| Temperatura de armazenamento |
-25 a +85 °C |
| Umidade relativa |
95%, sem condensação |
| Grau de proteção |
IP20 |
| Aprovações / Marcações |
CE, UL, ATEX, DNVGL |
| Marcação Ex |
II 3 G Ex nA IIC T4 Gc |
Perguntas frequentes sobre o produto
Qual é a diferença prática entre o KS4021 e o KL4021?
A principal diferença está no design do invólucro. O KS4021 possui um nível de fiação conectável, permitindo trocar toda a eletrônica do bloco de terminais sem alterar a fiação de campo. O KL4021 usa terminais de fiação fixa, nos quais os cabos devem ser desconectados individualmente durante a manutenção.
Como o módulo lida com erros de saída quando a resistência de carga excede 500 Ohm?
Se a resistência total do circuito exceder 500 Ohm, o conversor digital-analógico interno saturará. Isso impede que o módulo forneça a corrente máxima de 20 mA, resultando em um sinal de saída impreciso e acionando um bit de status de erro na imagem de processo do PLC.
Este terminal requer configuração manual no TwinCAT?
Não é necessária nenhuma configuração manual de endereço ou parâmetro no próprio hardware. O K-bus detecta automaticamente o tipo e a posição do módulo na inicialização do sistema, mapeando os dados de saída de 16 bits diretamente na configuração do controlador.
Instruções de instalação e fiação em campo
-
Operação do bloco de terminais conectável: Para liberar ou inserir fios individuais, use uma chave de fenda comum com ponta chata para acionar o mecanismo integrado de grampo de tensão. Desencape todos os fios de sinal exatamente de 9 a 10 mm. Certifique-se de que a seção transversal da conexão corresponda à especificação (AWG 28 a 16 para fios rígidos ou trançados).
-
Blindagem e mitigação de ruído: Em ambientes industriais com alta interferência eletromagnética (EMI), use sempre cabos de par trançado blindados para o circuito de 4 a 20 mA. Aterre a blindagem do cabo em apenas uma extremidade — idealmente no ponto de entrada do painel de controle — para evitar loops de terra.
-
Requisitos de segurança para a Zona 2 ATEX: Ao instalar o módulo em áreas perigosas marcadas como II 3 G Ex nA IIC T4 Gc, o terminal deve ser montado dentro de um invólucro com grau de proteção IP54, em conformidade com a EN 60079-15. Não desconecte nem insira as alavancas da fiação conectável enquanto o sistema estiver energizado.