0
Beckhoff KL3458 8 каналов, ток 4…20мА, 12бит, IP20
20 550 ₽
Модуль аналогового ввода: 8 каналов, входной сигнал 4…20мА, разрешение 12 бит, single-ended, гальваническая изоляция 500 В, время преобразования ~4мс.
Описание
Beckhoff KL3458 компактный 8-канальный модуль аналогового ввода из семейства Bus Terminals (серия KL), предназначенный для обработки токовых сигналов в диапазоне от 4 до 20 мА. Устройство выполняет аналого-цифровое преобразование с разрешением 12 бит и передает оцифрованные значения в электрически изолированном виде на вышестоящее устройство автоматизации через шину K-bus.
Модуль объединяет восемь каналов в одном корпусе шириной всего 12 мм, что особенно удобно для компактной установки в распределительных шкафах. Благодаря однопроводной схеме подключения (single conductor connection technology) можно с минимальными пространственными затратами подключать многоканальные датчики. Силовые контакты (power contacts) сквозные и обеспечивают подачу питания на последующие терминалы. Опорным потенциалом для всех входов является 0 В силового контакта.
На передней панели модуля расположены светодиоды Run, индицирующие обмен данными с Bus Coupler, и Error, сигнализирующие о перегрузке или обрыве провода на соответствующем канале. Состояние терминала и диагностические сообщения передаются контроллеру по шине K-bus.
Основные технические характеристики:
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Производитель / Серия | Beckhoff Automation / Bus Terminal KL |
| Артикул (Part Number) | KL3458 |
| Тип устройства | Модуль аналогового ввода (Analog Input Bus Terminal) |
| Количество входов | 8 |
| Сигнал | Ток 4…20 мА |
| Технология | Single-ended |
| Разрешение | 12 бит |
| Время преобразования | ~4 мс |
| Внутреннее сопротивление | < 85 Ом |
| Погрешность измерения | < ±0,3 % (от конечного значения диапазона) |
| Электрическая изоляция | 500 В (K-bus / сигнальное напряжение) |
| Устойчивость к перенапряжению | 30 В DC |
| Питание | Через шину K-bus |
| Потребляемый ток от K-bus | тип. 105 мА |
| Потребление от силовых контактов | – |
| Битовая ширина в образе процесса | 8 × 16 бит данных (8 × 8 бит Control/Status опционально) |
| Конфигурирование | Не требуется (без адресации или настройки) |
| Материал корпуса | Поликарбонат |
| Степень защиты | IP20 |
| Монтаж | На 35-мм DIN-рейку (EN 60715) с фиксатором |
| Соединение | Пружинные зажимы, активируемые отверткой; однорядная коммутация сборки двойным пазом и ключом |
| Сечение проводов (одножильный/многожильный/с наконечником) | 0,08…2,5 мм² / 0,08…2,5 мм² / 0,14…1,5 мм² |
| Сечение проводов AWG | AWG 28…14 |
| Длина снятия изоляции | 8…9 мм |
| Максимальный ток через силовые контакты | 10 А |
| Габаритные размеры (Ш × В × Г) | 12 × 100 × 68 мм |
| Масса | ок. 55 г |
| Рабочая температура | 0…+55 °C |
| Температура хранения | -25…+85 °C |
| Относительная влажность | 95 %, без конденсации |
| Вибро-/ударостойкость | По EN 60068-2-6 / EN 60068-2-27 |
| ЭМС (помехоустойчивость / излучение) | По EN 61000-6-2 / EN 61000-6-4 |
| Сертификация / Маркировка | CE, CCC, UL, ATEX, IECEx, DNV |
| Ex-маркировка | ATEX: II 3 G Ex ec IIC T4 Gc; IECEx: Ex ec IIC T4 Gc |
| Статус продукта | Серийная поставка (Regular delivery) |
Эксплуатационные параметры и условия монтажа:
Модуль рассчитан на эксплуатацию в диапазоне температур от 0 до +55 °C при относительной влажности до 95 % без конденсации. Степень защиты IP20 обязывает устанавливать его в распределительный шкаф. Монтаж выполняется на стандартную 35-миллиметровую DIN-рейку согласно EN 60715 защелкиванием. Ширина корпуса 12 мм позволяет размещать модули вплотную, фиксируя их через двойной паз и ключ. Позиционирование произвольное.
Схема подключения:
Модуль имеет сквозные силовые контакты (Power Contacts), которые пропускают питание 24 В DC (макс. 10 А) на последующие терминалы. Опорным потенциалом для всех восьми входов является 0 В силового контакта.
Питание модуля осуществляется через шину K-bus (типовое потребление 105 мА). Подключение датчиков выполняется по однопроводной схеме (single-ended): сигнальный провод от каждого из 8 датчиков присоединяется к соответствующему контакту входа, а общий провод датчиков заводится на 0 В силового контакта.
Провода сечением 0,08…2,5 мм² зачищаются на 8…9 мм и вставляются в пружинные зажимы, активируемые отверткой. Для обеспечения помехоустойчивости рекомендуется использовать экранированную витую пару. Между полевой стороной и шиной K-bus обеспечивается гальваническая изоляция 500 В.
Встроенная диагностика отслеживает перегрузку и обрыв провода, сигнализируя о неисправности через светодиоды Error и передавая статус по K-bus.
Особенности функционирования и диагностика:
- Два четырехканальных терминала в одном корпусе: С точки зрения образа процесса и поведения на шине K-bus модуль KL3458 представляет собой два четырехканальных терминала, размещенных в одном корпусе. Каждый из этих восьмиканальных аналоговых терминалов имеет такой же образ процесса, как и два четырехканальных терминала KL3444/KL3454. Это необходимо учитывать при конфигурировании и программировании.
- Цифровой IIR-фильтр: Встроенный цифровой фильтр нижних частот (IIR, первого порядка) позволяет сглаживать входной сигнал. Частота среза фильтра по умолчанию составляет 100 Гц для KL3458 и может быть изменена через регистр R37. Фильтр может быть отключен пользователем.
- Пользовательское и производительское масштабирование: Поддерживается активация/деактивация масштабирования производителя и пользовательского масштабирования, что позволяет гибко настраивать преобразование входного сигнала в инженерные единицы.
- Контроль диапазона: Регистры верхнего и нижнего пределов (overrange/underrange) позволяют отслеживать выход сигнала за допустимые границы.
- Сторожевой таймер (Watchdog): Может быть активирован для контроля работоспособности канала.
- Пороговые значения: Поддерживается установка двух пороговых значений для каждого канала, что может использоваться для сигнализации или управления.
Типовые применения:
KL3458 используется в системах промышленной автоматизации для сбора данных с датчиков, имеющих токовый выход 4…20 мА:
- Подключение датчиков давления, температуры, уровня и расхода.
- Контроль и мониторинг технологических процессов в химической, нефтехимической и пищевой промышленности.
- Системы управления отоплением, вентиляцией и кондиционированием (HVAC).
- Сбор данных в энергетике и на подстанциях.
- Автоматизация производственных линий и упаковочного оборудования.
- Измерение и контроль параметров в системах водоподготовки и водоочистки.
Комплектация и документация
- Модуль аналогового ввода KL3458.
- Техническая документация (Datasheet, руководство по эксплуатации) доступна на официальном сайте Beckhoff.
Связанные компоненты
Детали
| Состояние | Б/у |
|---|
FAQs
Практические вопросы и ответы по компактному модулю аналогового ввода Beckhoff KL3458
Как настроить цифровой IIR-фильтр для подавления шумов?
Для каждого канала можно активировать или отключить фильтр нижних частот, а также изменить его частоту среза. По умолчанию частота среза составляет 100 Гц. Для настройки необходимо через прикладную программу записать нужное значение в регистр R37 соответствующего канала. Значение 0 отключает фильтр, ненулевое значение определяет постоянную времени (чем меньше число, тем сильнее сглаживание). Точная формула пересчёта приведена в документации Beckhoff, но для практического применения можно ориентироваться на типовые значения: 1 – сильное подавление, 10 – умеренное, 100 – слабое.Как преобразовать «сырое» значение АЦП в миллиамперы?
Модуль выдаёт 12‑битное значение, выровненное влево (0…32767 соответствует диапазону 0…20 мА). Для пересчёта в мА используйте формулу:Ток (мА) = (RAW × 20) / 32767. Если вам нужен только диапазон 4…20 мА, то RAW при 4 мА составит примерно 6554. Удобно выполнять масштабирование в ПЛК с помощью стандартных функциональных блоков (например, SCALE), задав нижний и верхний пределы.При подключении нескольких датчиков часть каналов показывает нулевой ток или ошибку. В чём причина?
Наиболее вероятная причина – отсутствие общего опорного потенциала. Все 8 входов используют общий провод 0 В, идущий через силовые контакты (Power Contacts). Убедитесь, что минусовые выводы всех датчиков соединены с 0 В силового контакта. Если датчики имеют собственное питание от разных источников, необходимо объединить их минусовые клеммы, иначе возникнет обрыв цепи или неправильные показания.Как проверить работоспособность модуля без контроллера и ПЛК?
Простейший способ – использовать имитатор токовой петли (калибратор 4…20 мА) или собрать временную цепь из батарейки 9 В и резистора. Подайте питание на станцию (coupler + KL3458). Подключите имитатор к любому входу, задайте ток 12 мА. Если светодиод Error не загорается, и в образе процесса контроллера (при наличии) отображается соответствующее значение, модуль исправен. Без контроллера оценить работу можно только по светодиодам: при подаче тока в пределах 4…20 мА светодиод Error не должен гореть.Что делать, если светодиод Error на конкретном канале горит постоянно?
Error сигнализирует о перегрузке или обрыве провода. Проверьте:- Не превышает ли входной ток 22 мА (перегрузка).
- Не разомкнута ли цепь (обрыв провода, неисправный датчик).
- Правильно ли подключён минусовой провод датчика к 0 В силовых контактов. Если все соединения верны, а Error продолжает гореть, возможно, канал неисправен – временно переключите датчик на другой канал, чтобы подтвердить неисправность модуля.
Можно ли запитать двухпроводной датчик 4…20 мА от самого модуля?
Нет, модуль KL3458 не предоставляет питание для датчиков. Вам потребуется внешний источник питания 24 В постоянного тока. Типовая схема: «+24 В» подаётся на плюсовой провод датчика, а минусовой (сигнальный) провод датчика подключается ко входу модуля. При этом минус источника питания должен быть соединён с 0 В силовых контактов, иначе цепь не замкнётся.Как влияет длина линии и сечение кабеля на точность измерения?
Модуль имеет низкое входное сопротивление (< 85 Ом), поэтому падение напряжения на проводах практически не сказывается на точности, если используется стандартная витая пара. Для длины до 50 м достаточно медного кабеля сечением 0,5 мм². При больших дистанциях (до 200 м) рекомендуется применять экранированный кабель и увеличить сечение до 0,75 мм², чтобы избежать наводок. Основная погрешность будет связана с электромагнитными помехами, а не с сопротивлением линии.Как обновить встроенное программное обеспечение модуля?
Модули KL3458, как и большинство Bus Terminals, не имеют обновляемой пользователем прошивки. В случае необходимости обновления следует обратиться в сервисный центр Beckhoff. Обычно все функции реализованы аппаратно и не требуют обновления ПО.Можно ли использовать модуль во взрывоопасной зоне (Ex)?
Модуль имеет сертификацию ATEX II 3 G Ex ec IIC T4 Gc и IECEx Ex ec IIC T4 Gc, что допускает установку в зоне 2. При этом необходимо:- Установить модуль в сертифицированный корпус со степенью защиты не ниже IP54.
- Обеспечить подвод кабелей через кабельные вводы, соответствующие классу взрывозащиты.
- Исключить коммутацию под напряжением (горячую замену) без специального разрешения.
- Температура окружающей среды не должна превышать +55 °C.
