Beckhoff KL4011

Отличный выбор! KL4011 — это классический и широко распространенный модуль ввода-вывода от Beckhoff, являющийся основой многих систем автоматизации. Вот подробное описание.

KL4011: Описание

KL4011 — это 2-канальный аналоговый входной модуль для шинной терминальной системы Beckhoff Bus Terminal (K-Bus). Он предназначен для подключения стандартных сигналов токовых петель (0/4...20 мА) или сигналов напряжения (±10 В) от различных датчиков и преобразователей.

Ключевая функция: Преобразование непрерывного аналогового сигнала от полевого устройства (например, датчика давления, температуры, расхода, уровня или сигнала от частотного преобразователя) в цифровое значение, которое обрабатывается контроллером Beckhoff (TwinCAT).

Основные особенности:

• Универсальность: Переключение между токовым и напряженческим входом осуществляется через внутренние перемычки (DIP-переключатели) на модуле, что избавляет от необходимости иметь разные модули для разных типов сигналов.
• Высокое разрешение: 16-битное разрешение АЦП обеспечивает высокую точность измерений.
• Гальваническая развязка: Силовая часть и шинная часть (K-Bus) имеют гальваническую развязку 500 В, что повышает устойчивость системы к помехам и защищает контроллер.
• Подключение: Используется стандартная колодка Beckhoff для подключения проводов.

Технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Количество каналов | 2 | | Тип сигнала | Переключаемый: ток или напряжение | | Диапазон входного тока | 0...20 мА или 4...20 мА | | Диапазон входного напряжения | ±10 В (также поддерживает 0...10 В) | | Разрешение | 16 бит (знаковое) | | Точность (при 25°C) | < ±0.3% от диапазона измерений | | Внутреннее сопротивление | Токовый вход: ~ 50 Ом
Напряженческий вход: > 200 кОм | | Гальваническая развязка | 500 В (шина/поле) | | Макс. напряжение изоляции | 250 В (канал/шина/земля) | | Время преобразования | ~ 2 мс на оба канала | | Питание шины (K-Bus) | 5 В (потребляется из шины) | | Питание полевой стороны | 24 В (от клемм питания Bus Terminal) | | Индикация состояния | Светодиод питания (зеленый) | | Подключение | Через съемную колодку (например, ZBE 1101) | | Рабочая температура | 0...55 °C | | Степень защиты | IP20 (только для установки в шкаф) | | Стандарты | CE, UL, ATEX (для взрывоопасных зон существуют специальные версии) |

Парт-номера (Order Numbers / Артикулы)

• KL4011 — Основной артикул модуля.
• KL4011-0000 — Стандартная версия (часто указывается как полный номер).
• KL4011-0010 — Версия с дополнительным маркированием или для конкретного рынка (уточняйте у поставщика).

Важно: Для работы модуля необходима колодка для подключения проводов. Она приобретается отдельно.

• ZBE 1101 — Стандартная 2-проводная колодка для подключения.

Совместимые модели и системы

1. Системы ввода-вывода (шины):

• Классический Bus Terminal (K-Bus): Это родная система для KL4011. Модуль устанавливается на стандартную DIN-рейку 35 мм вместе с блоком питания шины (KL9xxx) и другими терминалами KL-серии.
• EtherCAT Terminal (ELxxxx): Непосредственно несовместим. KL4011 работает на старом K-Bus. Для EtherCAT используется серия EL4xxx (например, EL4001, EL4002 — аналоги для аналогового выхода, для входа — EL3xxx). Однако, систему можно интегрировать через:
  • Совместимые шлюзы: Модуль EK1818 — это 8-портовый мост K-Bus к EtherCAT, позволяющий подключить старую стойку с KL-модулями (включая KL4011) к современной сети EtherCAT.
  • Совместимые контроллеры: Любой контроллер Beckhoff с встроенным K-Bus интерфейсом (например, некоторые серии CX80xx, C66xx).

2. Прямые аналоги и замены в других сериях Beckhoff:

• Для EtherCAT (ET/EL серия): EL3112 (2-канальный, 4...20 мА) или EL3114 (4-канальный). Для универсального входа ±10В / 0/4...20 мА — EL3152 (2-канал, 16-бит) или EL3154 (4-канала, 16-бит).
• Для более новых систем:
  • EK1818 + стойка с KL4011 — решение для модернизации.
  • Модули серии EP (EtherCAT Box): Например, EP3112-0002 (2 входа 4...20 мА, степень защиты IP67) для установки вне шкафа.

3. Программное обеспечение:

• TwinCAT 2, TwinCAT 3 (любая версия). Модуль настраивается в System Manager, где выбирается тип сигнала (через параметры Process Data или непосредственно в коде через ADS). Физическое переключение DIP-переключателей на модуле должно соответствовать настройкам в ПО.

4. Совместимые датчики и устройства поля:

• Любые датчики с выходным сигналом 0...20 мА, 4...20 мА, 0...10 В, ±10 В.
• Частотные преобразователи (аналоговый задатчик скорости).
• Потенциометры.
• Задатчики с токовым выходом.

Краткий итог

KL4011 — надежный, проверенный временем универсальный аналоговый входной модуль для классической шины K-Bus от Beckhoff. Его главные преимущества — универсальность (ток/напряжение) и простота настройки. При проектировании новых систем на EtherCAT рекомендуется рассматривать более современные аналоги серий EL3xxx или EP3xxx, но для модернизации или расширения существующих систем на K-Bus KL4011 остается отличным выбором.