Описание
Разработанный для интеграции в стандартные сети K-шины, Beckhoff KL4022 обеспечивает высокоточное преобразование сигналов управления токовой петлёй. Этот модуль преобразует 12-битные цифровые значения с контроллера автоматизации в изолированные аналоговые токовые выходы в стандартном диапазоне 4 до 20 мА. Его однополярная топология, компактный корпус и низкая задержка преобразования делают его идеальным для требовательного промышленного управления приводами, позиционирования клапанов и настройки заданных значений двигателей.
Особенности
- Двухканальная конфигурация аналогового выхода с использованием однополярной общей земли.
- Надёжное 12-битное цифро-аналоговое преобразование, обеспечивающее точность контура.
- Высокая надёжность электрической изоляции 500 В между внутренней K-шиной и полевыми сигналами.
- Быстрая внутренняя последовательность преобразования с типичным временем обработки 1,5 миллисекунды.
- Эффективное распределение питания с использованием интегрированных контактов питания 24 В DC на задней панели.
Применение
- Электропневматические и электро-гидравлические позиционеры пропорциональных клапанов.
- Ссылки скорости частотного преобразователя и регулируемого привода (VSD).
- Интерфейсы распределённой SCADA и приборов управления процессами.
- Обратная связь контроллера контура промышленного котла и нагревательного элемента.
Технические характеристики
| Параметр |
Значение / Рейтинг |
| Производитель |
Beckhoff Automation |
| Номер модели |
KL4022 |
| Диапазон сигнала |
4 до 20 мА |
| Количество каналов |
2 |
| Разрешающая способность |
12 бит |
| Импеданс нагрузки |
Менее 500 Ом |
| Время преобразования |
около 1,5 мс |
| Погрешность выхода |
Менее +/- 0,1% (относительно полного масштаба) |
| Питание |
24 В DC через контакты питания (или 15 В DC через клемму питания KL9515) |
| Потребление тока K-шины |
тип. 75 мА |
| Электрическая изоляция |
500 В (K-шина / сигнальное напряжение) |
| Рабочая температура |
-25 до +60 °C |
| Температура хранения |
-40 до +85 °C |
| Относительная влажность |
95%, без конденсации |
| Страна происхождения |
Германия |
| Вес |
около 80 г |
| Вес при транспортировке (расчётный) |
0,25 кг |
Соединения и интерфейсы
| Точка подключения |
Назначение сигнала |
Описание |
| 1 |
ВЫХ 1 |
Аналоговый выходной канал 1 (+) |
| 5 |
0V (1) |
Заземление аналогового выходного канала 1 (-) |
| 2 |
ВЫХ 2 |
Аналоговый выходной канал 2 (+) |
| 6 |
0V (2) |
Заземление аналогового выходного канала 2 (-) |
| 3 |
+24 В |
Контакт питания (+24 В DC) |
| 7 |
0 В |
Контакт питания (0 В DC) |
| 4 |
Экран |
Контакт экрана (соединён с DIN-рейкой) |
| 8 |
Экран |
Контакт экрана (соединён с DIN-рейкой) |
Эмпирические инженерные данные
Альтернативные модели и совместимость
KL4022 использует устаревшую систему связи K-шины Beckhoff. При переходе на инфраструктуру EtherCAT прямым аналогом является EL4022. Обратите внимание, что терминалы серии EL используют E-шину и не могут работать на стандартных соединителях серии KL (например, BK9000, BK3120) без активных преобразователей E-шина/K-шина.
Ошибки применения и инженерные заметки
Поскольку KL4022 — это однополярная клемма с общим внутренним контуром заземления, шум, внесённый в опорный сигнал 0 В на одной петле, может вызвать перекрёстные помехи или смещение на вторичном канале. Для полевых установок с существенными разностями потенциалов заземления необходимо устанавливать изолирующие барьеры обработки сигналов между KL4022 и исполнительным механизмом, чтобы предотвратить деградацию петли.
Советы по пусконаладке и проводке
Убедитесь, что экранирование правильно заземлено. Контакты 4 и 8 клеммы соединены с монтажной рейкой. Для обеспечения достаточного подавления помех стандартная DIN-рейка 35 мм должна быть подключена к заземлению центрального шкафа управления с помощью медного плетёного ремня с низким сопротивлением. Убедитесь, что контакты питания K-шины надёжно обеспечены 24 В постоянного тока; падение напряжения ниже 18 В вызовет ошибки преобразования или сигналы неисправности клеммы в TwinCAT.
Руководство по установке
КРИТИЧЕСКОЕ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ОПАСНОСТЬ
Отключите и заблокируйте все источники питания системы перед вставкой или извлечением компонентов K-шины. Изменение физической конфигурации или сборки клеммы при включённом питании может вызвать скачки напряжения, что приведёт к повреждению внутренней схемы драйвера шины или физических контактов клеммы.
1
Установите клемму на DIN-рейку 35 мм (EN 60715), сдвинув задний паз клеммы на направляющую рейки до щелчка фиксатора.
2
Выравняйте клемму по бокам с соседним блоком шинных клемм, чтобы зацепить шип и паз и обеспечить непрерывный электрический контакт через боковые золотые контакты.
3
Вставьте кабели полевого подключения в зажимные клеммы с помощью подходящей промышленной отвертки. Отпустите механизм для фиксации провода.
4
Подключите экранирование аналоговой петли непосредственно к контактам 4 или 8, чтобы гарантировать прямое заземление через конструкцию DIN-рейки.