Описание
Модуль Beckhoff KL4424, интегрированный в систему ввода-вывода Beckhoff, формирует точные аналоговые управляющие сигналы и представляет собой компактный четырёхканальный модуль токовых выходов высокой плотности. Клемма предназначена для обработки сигналов в стандартном диапазоне от 4 до 20 мА и обеспечивает высокое разрешение и гальваническую развязку для исполнительных механизмов полевого уровня, регулирующих клапанов и индикаторов токовых контуров. Надёжная конструкция оптимизирована для условий, требующих высокой помехоустойчивости и стабильной работы при изменении температуры.
Ключевые особенности
-
Четыре однопроводных канала: компактная интеграция четырёх аналоговых выходов в одном корпусе клеммы Bus Terminal шириной 12 мм.
-
12-битное разрешение: высокоточное цифро-аналоговое преобразование обеспечивает точное управление технологическими процессами.
-
Защита от короткого замыкания: выходы защищены от ошибок подключения и колебаний нагрузки до 350 Ом.
-
Гибкие варианты питания: штатно работает от 24 В постоянного тока через силовые контакты; поддерживается питание 15 В постоянного тока через клемму питания KL9515.
-
Гальваническая развязка: обеспечивает изоляцию 500 В между внутренней электроникой K-шины и сигнальными каналами.
-
Комплексная сертификация: одобрено для использования во взрывоопасных зонах; соответствует требованиям ATEX, IECEx и cFMus Class I Division 2.
Применение
- Позиционеры регулирующих клапанов и пневматические приводы на нефтегазовых предприятиях.
- Управление заданием скорости преобразователей частоты по стандартизированным токовым контурам.
- Управление технологическими измерительными приборами на химических производствах.
- Системы настройки расхода воды и сточных вод.
Технические характеристики
| Параметр |
Значение / спецификация |
| Производитель |
Beckhoff Automation |
| Серия моделей |
Клеммная система KL-Bus (KL4xxx) |
| Количество выходов |
4 однопроводных |
| Диапазон сигнального тока |
4...20 мА |
| Разрешение |
12 бит |
| Ограничение нагрузки выхода |
< 350 Ом (защита от короткого замыкания) |
| Погрешность выхода |
< ±0,1 % (относительно значения верхнего предела шкалы) |
| Время преобразования |
около 4 мс |
| Напряжение питания |
24 В постоянного тока через силовые контакты (или 15 В постоянного тока через KL9515) |
| Потребляемый ток (K-шина) |
обычно 20 мА |
| Потребляемый ток (силовые контакты) |
обычно 60 мА + ток нагрузки |
| Электрическая изоляция |
500 В (K-шина / напряжение сигнала) |
| Разрядность в образе процесса |
4 × 16-битных выходных данных (опционально 4 × 8-битных данных управления/состояния) |
| Рабочая температура |
от 0 °C до +55 °C |
| Температура хранения |
от −25 °C до +85 °C |
| Относительная влажность |
95 %, без конденсации |
| Устойчивость к вибрации/удару |
Соответствует EN 60068-2-6 / EN 60068-2-27 |
| Помехоустойчивость/эмиссия ЭМС |
Соответствует EN 61000-6-2 / EN 61000-6-4 |
| Степень защиты |
IP20 (положение установки не фиксировано) |
| Масса нетто |
около 75 г |
| Вес при транспортировке (расчётный) |
0,15 кг |
| Размеры упаковки (расчётные) |
12,0 × 7,0 × 3,0 см |
| Сертификаты для взрывоопасных зон |
ATEX II 3 G Ex nA IIC T4 Gc / IECEx Ex ec IIC T4 Gc / cFMus Cl. I Div 2 |
Соединения и интерфейсы
| Точка подключения |
Название сигнала |
Описание |
| 1 |
Выход 1 |
Аналоговый выход 1 (4...20 мА) |
| 2 |
Выход 2 |
Аналоговый выход 2 (4...20 мА) |
| 3 |
Выход 3 |
Аналоговый выход 3 (4...20 мА) |
| 4 |
Выход 4 |
Аналоговый выход 4 (4...20 мА) |
| 5 |
0 В |
Общая точка заземления (силовой контакт) |
| 6 |
0 В |
Общая точка заземления (силовой контакт) |
| 7 |
0 В |
Общая точка заземления (силовой контакт) |
| 8 |
0 В |
Общая точка заземления (силовой контакт) |
Альтернативные модели и совместимость
Клемма использует стандартную связь по объединительной шине K-bus и может без проблем комбинироваться с другими стандартными шинными клеммами. Для установок, требующих съёмных жгутов проводов для сокращения времени технического обслуживания в полевых условиях, версия KS4424 является прямым аппаратным эквивалентом и оснащена съёмными соединительными блоками.
Типичные ошибки применения и инженерные примечания
При расчёте токовых петель убедитесь, что общее сопротивление петли не превышает 350 Ом. Превышение этого предела приведёт к насыщению выходного драйвера до достижения полного уровня сигнала 20 мА, что вызовет нелинейность управления. В шкафах с высокой плотностью компонентов и повышенной температурой окружающей среды рассмотрите возможность питания клеммы напряжением 15 В постоянного тока через клеммный блок KL9515, чтобы минимизировать локальное тепловыделение внутри корпуса.
Советы по вводу в эксплуатацию и подключению
Для защиты чувствительных аналоговых сигналов низкого уровня от электромагнитных помех используйте экранированный кабель типа «витая пара» (STP) для всех выходных линий. Заземляйте экран кабеля только в точке ввода в шкаф управления, чтобы избежать образования контуров заземления. Убедитесь, что клеммы опорного потенциала 0 В (5–8) надлежащим образом соединены перемычками с общей цепью заземления силовых контактов, чтобы предотвратить синфазные смещения напряжения на аналоговых сигналах.
Рекомендации по установке
КРИТИЧЕСКОЕ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ:
Перед монтажом или демонтажем клеммы обесточьте все полевые цепи и источники питания системы. Установка или снятие шинных клемм при включённом питании объединительной платы или внешнем питании полевых цепей может привести к физическому повреждению внутренних контактов K-bus и нарушить работу соседних модулей.
1
Монтаж на DIN-рейку
Защёлкните модуль на стандартной DIN-рейке 35 мм (EN 60715), убедившись, что фиксирующий механизм надёжно зацепился за края рейки.
2
Объединение бок о бок
Перемещайте клемму горизонтально по DIN-рейке, чтобы соединить контакты K-bus и питания с соседними клеммами. Убедитесь, что боковые соединения «шип — паз» полностью зафиксированы.
3
Подключение полевой проводки
Вставьте провода, используя отвёртку для открытия подпружиненных зажимов. Вставляйте только зачищенные проводники без распушённых медных жил, затем отпустите пружинный зажим, чтобы зафиксировать соединение.