Описание
Разработанная для интеграции в стандартные сети K-bus, клемма Beckhoff KL4022 обеспечивает высокоточную обработку сигналов управления токовыми контурами. Эта клемма преобразует 12-битные цифровые значения от контроллера автоматизации в изолированные аналоговые выходы тока в стандартном диапазоне от 4 до 20 мА. Топология с несимметричными выходами, компактный корпус и малая задержка преобразования делают её особенно подходящей для управления промышленными исполнительными механизмами, позиционирования клапанов и задания уставок приводов.
Особенности
- Двухканальная конфигурация аналоговых выходов с архитектурой с общей землёй и несимметричными выходами.
- Надёжное 12-битное цифро-аналоговое преобразование, обеспечивающее стабильную точность контура.
- Высоконадёжная электрическая изоляция 500 В между внутренней шиной K-bus и полевыми сигналами.
- Быстрый внутренний цикл преобразования с типичным временем обработки 1,5 миллисекунды.
- Эффективное распределение питания с использованием встроенных силовых контактов 24 В постоянного тока на объединительной плате.
Применения
- Позиционеры электропневматических и электрогидравлических пропорциональных клапанов.
- Задание частоты для частотного инвертора и привода с регулируемой скоростью (VSD).
- Интерфейсы распределённых систем SCADA и контрольно-измерительных приборов технологического процесса.
- Обратная связь контроллера контура промышленного котла и нагревательного элемента.
Технические характеристики
| Параметр |
Значение / номинал |
| Производитель |
Beckhoff Automation |
| Номер модели |
KL4022 |
| Диапазон сигналов |
от 4 до 20 мА |
| Количество каналов |
2 |
| Разрешение |
12 бит |
| Сопротивление нагрузки |
Менее 500 Ом |
| Время преобразования |
около 1,5 мс |
| Погрешность выхода |
Менее ±0,1 % (относительно значения полной шкалы) |
| Электропитание |
24 В постоянного тока через силовые контакты (или 15 В постоянного тока через клемму питания KL9515) |
| Потребление тока по K-bus |
обычно 75 мА |
| Электрическая изоляция |
500 В (K-bus / сигнальное напряжение) |
| Рабочая температура |
от −25 до +60 °C |
| Температура хранения |
от −40 до +85 °C |
| Относительная влажность |
95 %, без конденсации |
| Страна происхождения |
Германия |
| Масса |
около 80 г |
| Расчётная масса при транспортировке |
0,25 кг |
Подключения и интерфейсы
| Клеммная точка |
Назначение сигналов |
Описание |
| 1 |
ВЫХОД 1 |
Аналоговый выходной канал 1 (+) |
| 5 |
0V (1) |
Земля (-) аналогового выходного канала 1 |
| 2 |
ВЫХОД 2 |
Аналоговый выходной канал 2 (+) |
| 6 |
0V (2) |
Земля (-) аналогового выходного канала 2 |
| 3 |
+24 В |
Подключение силового контакта (+24 В постоянного тока) |
| 7 |
0 В |
Подключение силового контакта (0 В постоянного тока) |
| 4 |
Экран |
Точка подключения экрана (соединена с DIN-рейкой) |
| 8 |
Экран |
Точка подключения экрана (соединена с DIN-рейкой) |
Практические инженерные выводы
Альтернативные модели и совместимость
В KL4022 используется устаревшая система связи по объединительной панели K-bus компании Beckhoff. При переходе на инфраструктуру EtherCAT прямым эквивалентом является EL4022. Обратите внимание, что клеммы серии EL используют E-bus и не могут устанавливаться на стандартные соединители серии KL (например, BK9000, BK3120) без активных соединителей-преобразователей E-bus/K-bus.
Проблемы применения и инженерные примечания
Поскольку KL4022 представляет собой однополярную клемму с общей внутренней цепью заземления, помехи, внесённые в опорный сигнал 0 V одной цепи, могут вызвать перекрёстные помехи или дрейф смещения во втором канале. Для полевых установок со значительными разностями потенциалов земли между KL4022 и оконечным исполнительным устройством необходимо установить изолированные барьеры формирования сигнала, чтобы предотвратить ухудшение характеристик цепи.
Советы по вводу в эксплуатацию и подключению
Убедитесь, что экранирование подключено надлежащим образом. Контакты 4 и 8 соединены с монтажной рейкой. Для обеспечения достаточного подавления помех стандартная DIN-рейка 35 мм должна быть соединена с центральным заземлением шкафа управления медной плетёной шиной с низким импедансом. Убедитесь, что контакты питания K-bus надлежащим образом подключены к источнику 24 V DC; падение напряжения ниже 18 V DC вызовет ошибки преобразования или сигналы неисправности клеммы в TwinCAT.
Рекомендации по установке
КРИТИЧЕСКОЕ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: ОПАСНОСТЬ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ
Перед установкой или снятием компонентов K-bus отключите и заблокируйте все источники питания системы. Изменение физической конфигурации или сборки клемм при включённом питании может вызвать скачки напряжения, приводящие к повреждению внутренней схемы драйвера шины или физических контактов клеммы.
1
Установите клемму на DIN-рейку 35 мм (EN 60715), надвинув задний паз клеммы на направляющую рейки до слышимого щелчка фиксирующего язычка.
2
Выровняйте клемму по горизонтали относительно соседнего Bus Terminal, чтобы задействовать соединение «шип — паз» и обеспечить непрерывный электрический контакт через боковые позолоченные контакты.
3
Вставьте кабели полевых соединений в пружинные клеммные соединители с помощью подходящей промышленной отвёртки. Отпустите механизм, чтобы зафиксировать подключение провода.
4
Подключите экран аналоговой цепи непосредственно к контактам 4 или 8, чтобы гарантировать заземление по прямому пути через конструкцию DIN-рейки.