KL4021 | BECKHOFF | Thiết bị đầu cuối đầu ra tương tự 1 kênh 4-20 mA

Tổng quan sản phẩm

 KL4021 (KL4021) là đầu cuối đầu ra analog 1 kênh chính xác, được thiết kế cho hệ thống Beckhoff Bus Terminal, cung cấp tín hiệu dòng điện tiêu chuẩn từ 4 đến 20 mA. Được chế tạo để kiểm soát quy trình có độ tin cậy cao, mô-đun này là tiêu chuẩn công nghiệp để kết nối với van tỷ lệ, bộ giảm chấn và biến tần trong các nhà máy xử lý nước, HVAC và xử lý hóa chất. Với độ phân giải 12 bit và sai số đầu ra thấp hơn ±0,1 phần trăm,  KL4021 đảm bảo khả năng định vị cơ cấu chấp hành ổn định và có thể lặp lại. Thiết kế chắc chắn của sản phẩm còn được chứng minh qua các chứng nhận hàng hải (DNV GL) và khu vực nguy hiểm (ATEX/IECEx), khiến đây trở thành lựa chọn linh hoạt cho cả các cơ sở công nghiệp trên bờ và công trình ngoài khơi.

Cấu hình kỹ thuật

Kiến trúc phần cứng của  KL4021 được tối ưu hóa cho giao thức K-bus, sử dụng công nghệ kết nối 1 dây một đầu. Đầu cuối nhận nguồn 24 VDC qua các tiếp điểm nguồn bên trong, đồng thời tùy chọn hỗ trợ hoạt động ở 15 VDC khi sử dụng với đầu cuối cấp nguồn KL9515 cho các yêu cầu tiết kiệm năng lượng hoặc hệ thống cũ cụ thể. Mô-đun cung cấp khả năng cách ly điện 500 V giữa logic K-bus bên trong và điện áp tín hiệu hiện trường, bảo vệ bộ điều khiển trung tâm khỏi các xung điện từ phía hiện trường. Ảnh quy trình được biểu diễn dưới dạng giá trị dữ liệu 1 x 16 bit, và thiết bị được thiết kế để hoạt động theo kiểu "cắm là chạy", không yêu cầu định địa chỉ phần cứng phức tạp hoặc cài đặt cấu hình thủ công.

Thông số kỹ thuật

Câu hỏi thường gặp về kỹ thuật

Tôi có thể sử dụng KL4021 cho ứng dụng 0-20 mA không?

 KL4021 được tối ưu hóa về phần cứng cho 4-20 mA nhằm cung cấp khả năng giám sát "zero sống". Đối với các ứng dụng bắt buộc sử dụng 0-20 mA, bạn nên chọn KL4011. Sử dụng KL4021 cho 0-20 mA sẽ khiến thiết bị không thể xuất tín hiệu dưới 4 mA.

Tín hiệu dòng điện có thể truyền đi tối đa bao xa?

Vì tín hiệu 4-20 mA là một vòng dòng điện nên có khả năng chống sụt áp và nhiễu điện từ cao. Khoảng cách chủ yếu bị giới hạn bởi tổng điện trở của vòng; miễn là tổng điện trở (dây dẫn + cơ cấu chấp hành) vẫn dưới 500 Ohm, đầu cuối sẽ duy trì độ chính xác theo thông số trong phạm vi vài trăm mét.

Độ phân giải 12 bit và ảnh quy trình 16 bit tương tác với nhau như thế nào?

Giá trị đầu ra 12 bit được ánh xạ vào từ dữ liệu 16 bit của K-bus. Thông thường, giá trị này được căn trái. Trong chương trình PLC, bạn sẽ масштаб hóa biến quy trình (ví dụ: 0-100%) thành phạm vi kỹ thuật số tương ứng (thường là 0 đến 32767 hoặc 4095 tùy cấu hình) để điều khiển đầu ra.

Hướng dẫn kỹ thuật và lắp đặt

• Che chắn để đạt độ chính xác: Mặc dù 4-20 mA có độ bền cao, để đạt độ chính xác cao nhất (đặc biệt trong môi trường hàng hải hoặc vùng Ex), hãy sử dụng cáp đôi xoắn có che chắn (STP). Chỉ nối lớp che chắn ở một đầu - thường là tại thanh nối đất của tủ điều khiển - để ngăn vòng nối đất gây ra độ lệch tín hiệu.

• Phối hợp tải: Hãy xác minh rằng trở kháng đầu vào của cơ cấu chấp hành không vượt quá 500 Ohm. Nếu tải quá cao, đầu cuối sẽ không thể điều khiển đủ dòng 20 mA, dẫn đến đầu ra "bão hòa" và không khớp với lệnh PLC.

• Độ ổn định của nguồn điện: Mặc dù đầu cuối có thể hoạt động ở 24 VDC qua các tiếp điểm nguồn, hãy đảm bảo nguồn điện có đủ dự phòng.  KL4021 tiêu thụ khoảng 30 mA cộng với dòng điện vòng thực tế (tối đa 20 mA). Trong một dãy đầu cuối lớn, hãy tính tổng dòng điện để đảm bảo các tiếp điểm nguồn của bộ ghép bus (tối đa 10 A) không bị quá tải.

• Lắp đặt trong khu vực nguy hiểm: Để tuân thủ ATEX/IECEx Zone 2,  KL4021 phải được lắp đặt trong vỏ có cấp bảo vệ tối thiểu IP54. Đảm bảo tất cả dây dẫn được cố định để tránh ngắt kết nối ngoài ý muốn, theo các yêu cầu an toàn "Ex nA" và "Ex ec".