Jumo Quantrol LC300, Quantrol LC100, Quantrol LC200 User guide [de]

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JUMO Quantrol LC100/LC200/LC300

Analogeingang

Binäreingang

Setup-Schnittstelle

Option 4*

Relais (Schließer)

Option 3*

Option 2

Option 1

LC100
LC200
LC300

* Option für LC200/LC300

Universal-PID-Reglerserie

Kurzbeschreibung

Die Quantrol-Serie ist in den drei DIN-Formaten 48 mm x 48 mm, 48 mm x 96 mm und
96 mm x 96 mm lieferbar. Die Einsatzgebiete sind Zweipunkt- und Dreipunkt-Regelanwendun­gen sowie die Ansteuerung von Regelventilen oder Thyristorleistungsstellern über einen stetigen
Reglerausgang.

Der universelle Analogeingang für Widerstandsthermometer, Thermoelemente oder Strom-/
Spannungssignale ist frei programmierbar. Soll- und Istwert sowie alle Parameter werden über
zwei Sieben-Segment-LED-Displays (rot/grün) mit ein oder zwei Nachkommastellen dargestellt.
Die Werte können wahlweise in °C oder in °F angezeigt werden. Je nach Format stehen bis zu
fünf Relaisausgänge mit einer Schaltleistung von 3 A / 230 V oder bis zu vier Logikausgänge 0/
14 V zur Verfügung. Über gelbe LEDs wird die Schaltstellung der Relais bzw. Logikausgänge an­gezeigt, denen unterschiedliche Funktionen zugeordnet werden können. Ein analoger Ausgang
0 ... 10 V oder 0(4) ... 20 mA ist als stetiger Reglerausgang, Istwert- oder Sollwertausgang kon­figurierbar. Mit dem Binäreingang kann z. B. die Bedienung und Einstellung verriegelt, eine Ram­pe oder der Timer aktiviert bzw. die Selbstoptimierung gestartet werden. Die
Versorgungsspannung beträgt wahlweise AC 110 ... 240 V oder AC/DC 20 … 30 V.

Der Regler besitzt eine Rampenfunktion mit einstellbarem Gradienten zur stetigen Änderung des
Sollwerts. Zusätzlich lässt sich eine spezielle Brennkurve für kleine Keramikbrennöfen nutzen,
so dass ein geregeltes Anfahren und ein zeitabhängiges Brennen möglich ist. Sollwerte, Gradi­ent und Brenndauer kann der Bediener direkt am Gerät eingeben.

Über die serielle Schnittstelle RS485 ist eine Anbindung an übergeordnete Systeme bzw. Geräte
möglich. Alternativ zur frontseitigen Bedienung kann der Regler via Setup-Programm und USB­Schnittstelle ohne zusätzliche Spannungsversorgung programmiert werden. Wie alle JUMO­Regler ist auch die Quantrol-Serie mit der bewährten JUMO-Selbstoptimierung ausgestattet.

Typenblatt 702030

LC100 (702031)

LC200 (702032)

Seite 1/12

Blockstruktur

Optionen werden werkseitig nach Bestellangaben ausgeführt.

Option 1 Option 2 Option 3 Option 4

Zulassungen/Prüfzeichen (siehe Technische Daten)

X X X X Relaisausgang (Schließer)
X X X X Logikausgang
X Analogausgang

X RS485-Schnittstelle

LC300 (702034)

Besonderheiten

• Formate 48x48, 48x96, 96x96 mm

• Zwei-/Dreipunkt-, stetiger Regler

• Sensorüberwachung

• bis zu 5 Ausgänge

• Selbstoptimierung (Autotuning) für exakte
PID-Regelung

• Hand-/Automatikbetrieb

• konfigurierbare Grenzwertüberwachung
(Alarme)

• Sollwertumschaltung

• Ebenen-/Tastaturverriegelung

• RS485-Schnittstelle (Modbus RTU)

• Rampen- und Timerfunktion

• Brennkurve für Keramikbrennöfen

• Reglereinsatz steckbar

• Setup-Schnittstelle (USB Mini-B)

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t

Sollwert

°C

Istwert

Beschreibung

Selbstoptimierung

Zur Serienausstattung gehört die bewährte
Selbstoptimierung (Schwingungsmethode),
die dem Anwender ohne regelungstechnische
Kenntnisse eine Anpassung des Reglers an
die Regelstrecke ermöglicht. Dabei wird die
Reaktion der Regelstrecke auf bestimmte
Stellgrößenänderungen ausgewertet, und die
Reglerparameter Proportionalbereich, Nach­stellzeit, Vorhaltezeit, Schaltperiodendauer
und Filterzeitkonstante werden berechnet.

Rampenfunktion

Die Rampenfunktion ermöglicht eine stetige
Änderung des Sollwerts w bis zum Rampen­endwert SP (vorgegebener Sollwert). In Ab­hängigkeit vom Istwert zum Zeitpunkt des
Rampenstarts t
oder fallende Flanke. Die Steigung wird über
einen Gradienten vorgegeben, der während
der Konfiguration des Reglers eingestellt wird.

ergibt sich eine steigende

0

Timer

Der Timer wird manuell oder automatisch ge­startet (z. B. nach Netz-Ein). Das Timer-Aus­gangssignal wechselt mit dem Ablauf des
Timers seinen Zustand (konfigurierbar). MIt
dem Timer lassen sich Funktionen wie z. B.
eine zeitbegrenzte Regelung oder eine Soll­wertumschaltung realisieren.

Setup-Programm

Das Setup-Programm bietet dem Anwender
eine einfache und komfortable Möglichkeit,
den Regler mit Hilfe eines PCs zu konfigurie­ren.

Der PC ist über ein USB-Kabel mit der USB­Schnittstelle (Typ Mini-B) des Reglers zu ver­binden. Dabei wird der Regler über die USB­Schnittstelle mit Spannung versorgt, so dass
während der Konfiguration keine Netzversor­gung erforderlich ist.

Brennkurve

Die Brennkurve wird zum geregelten Anfahren
und zeitabhängigen Brennen in kleinen Kera­mikbrennöfen verwendet. Sollwerte, Gradient
und Brenndauer kann der Bediener direkt am
Gerät eingeben.

Grenzwertüberwachung

Der Regler ist mit zwei Grenzwertüberwa­chungen mit jeweils acht konfigurierbaren
Alarmfunktionen ausgestattet. Als Istwert und
als Sollwert lassen sich beliebige Analogsig­nale aus einem Selektor auswählen. Beim
Überschreiten des Grenzwerts kann ein Sig­nal ausgegeben oder eine geräteinterne
Funktion ausgelöst werden. Mit der Grenz­wertüberwachung lassen sich umfangreiche
Alarm- und Grenzwertfunktionen realisieren.

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Reglerparameter

In der Tabelle sind alle Parameter und deren Bedeutung aufgeführt. Je nach Reglerart entfallen bestimmte Parameter oder sind bedeutungslos.

Parameter Wertebereich werkseitig Bedeutung

Proportionalbereich 1 (Pb1) 0 ... 9999 Digit 0 Digit Größe des proportionalen Bereiches
Proportionalbereich 2 (Pb2) 0 ... 9999 Digit 0 Digit

Vorhaltezeit (dt) 0 ... 9999 s 80 s Beeinflusst den differentiellen Anteil des Reglerausgangssignals
Nachstellzeit (rt) 0 ... 9999 s 350 s Beeinflusst den integralen Anteil des Reglerausgangssignals
Schaltperiodendauer 1 (Cy1) 0 ... 999,9 s 20,0 s Bei schaltendem Ausgang sollte die Schaltperiodendauer so gewählt
Schaltperiodendauer 2 (Cy2) 0,0 ... 999,9 s 20,0 s

Kontaktabstand (db) 0,0 ... 999,9 Digit 0,0 Digit Abstand zwischen den beiden Regelkontakten bei einem Dreipunkt-

Schaltdifferenz 1 (HyS1) 0,0 ... 999,9 Digit 1,0 Digit Schaltdifferenz bei einem schaltenden Regler mit Proportionalbereich
Schaltdifferenz 2 (HyS2) 0,0 ... 999,9 Digit 1,0 Digit
Arbeitspunkt (y0) -100 ... +100 % 0 % Stellgrad bei P- und PD-Regler (bei x = w ist y = y0)
Stellgradbegrenzung 1 (y1) 0 ... 100 % 100 % Maximale Stellgradbegrenzung (nur bei Pb > 0 wirksam)
Stellgradbegrenzung 2 (y2) -100 ... +100 % -100 % Minimale Stellgradbegrenzung (nur bei Pb > 0 wirksam)

Bei Pb = 0 ist die Reglerstruktur nicht wirksam (Verhalten wie Grenz­wertüberwachung). Bei einem Stetigen Regler muss Pb1 > 0 sein.

werden, dass einerseits die Energiezufuhr zum Prozess nahezu konti­nuierlich erfolgt, andererseits die Schaltglieder nicht überbeansprucht
werden.

regler

Pb = 0 (Verhalten wie Grenzwertüberwachung)

Technische Daten

Eingang Thermoelement

Bezeichnung Norm Messbereich

Fe-CuNi „L“
Fe-CuNi „J“
Cu-CuNi „T“
NiCr-Ni „K“
NiCr-CuNi „E“
NiCrSi-NiSi „N“
Pt10Rh-Pt „S“
Pt13Rh-Pt „R“

Vergleichsstelle: KTY intern

a

Die Angaben beziehen sich auf eine Umgebungstemperatur von 20°C.

b

Inkl. Messgenauigkeit der internen Vergleichsstelle.
Die Genauigkeit beziehen sich auf den Messbereich.

EN 60584
EN 60584
EN 60584
EN 60584
EN 60584
EN 60584
EN 60584

Eingang Widerstandsthermometer

Bezeichnung,
Anschlussart

Pt100 DIN EN 60751

2-Leiter-Anschluss
3-Leiter-Anschluss

Pt1000 DIN EN 60751

2-Leiter-Anschluss
3-Leiter-Anschluss

KTY, R25 = 1000 Ω

2-Leiter-Anschluss

KTY, R25 = 2000 Ω

2-Leiter-Anschluss

-150 ... +900 °C

-200 ... +1200 °C

-200 ... +400 °C

-200 ... +1372 °C

-200 ... +1000 °C

-100 ... +1300 °C

-40 ... +1768 °C

-40 ... +1768 °C

Messbereich Messgenauigkeit

-200 ... +650 °C

-200 ... +650 °C

-50 ... +150 °C

-50 ... +80 °C

a

Messgenauigkeit

≤ 0,4 %
≤ 0,4 %
≤ 0,4 %
≤ 0,4 %
≤ 0,4 %
≤ 0,4 %
≤ 0,4 %
≤ 0,4 %

≤ 0,4 %
≤ 0,4 %

≤ 0,4 %
≤ 0,4 %

≤ 1,0 %

≤ 1,0 %

b

Umgebungstemperatur­einfluss

≤ 100 ppm/ K
≤ 100 ppm/ K
≤ 100 ppm/ K
≤ 100 ppm/ K
≤ 100 ppm/ K
≤ 100 ppm/ K
≤ 100 ppm/ K
≤ 100 ppm/ K

a

Umgebungstemperatur­einfluss

≤ 50 ppm/K

≤ 50 ppm/K

≤ 50 ppm/K

≤ 50 ppm/K

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Bezeichnung,
Anschlussart

Cu-50

3-Leiter-Anschluss

Messbereich Messgenauigkeit

-50 ... +200 °C

≤ 1,0 %

a

Umgebungstemperatur­einfluss

≤ 50 ppm/K

Sensorleitungswiderstand: max. 30Ω je Leitung bei Dreileiterschaltung
Mess-Strom: Pt100 ca. 1 mA; Pt1000 und KTY ca. 100 μA
Leitungsabgleich: Bei Dreileiterschaltung nicht erforderlich. Bei Zweileiterschaltung kann ein Leitungsabgleich durch eine Istwertkorrektur

durchgeführt werden.

a

Die Genauigkeiten beziehen sich auf den Messbereich.

Eingang Einheitssignale

Messbereich Messgenauigkeit

Spannung 0 ... 10 V

≤ 0,4 % ≤ 150 ppm/K

Eingangswiderstand > 650 kΩ
Strom 0(4) ... 20 mA

≤ 0,4 % ≤ 100 ppm/K

Spannungsabfall > 2,2 V

a

Die Genauigkeiten beziehen sich auf den maximalen Messbereichsumfang.

a

Umgebungstemperatureinfluss

Binäreingang

Eingang für potenzialfreien Kontakt offen = inaktiv;

geschlossen = aktiv

Messkreisüberwachung

Im Fehlerfall nehmen die Ausgänge definierte Zustände ein (konfigurierbar).

Messwertgeber Messbereichsüber-/-unter-

Fühler-/Leitungskurzschluss Fühler-/Leitungsbruch

schreitung

Thermoelement • - •
Widerstandsthermometer • • •
Spannung 0 ... 10V - - ­Strom 4 ... 20 mA • • •
Strom 0 ... 20 mA - - -

• = wird erkannt - = wird nicht erkannt

Ausgänge

Relais (Schließer)

Schaltleistung
Kontaktlebensdauer

Logikausgang 0/14V / 20mA max.
Spannung (Option)

Ausgangssignal
Lastwiderstand
Genauigkeit

Strom (Option)

Ausgangssignale
Lastwiderstand
Genauigkeit

max. 3 A bei 230 V AC ohmsche Last

150.000 Schaltungen bei Nennlast

350.000 Schaltungen bei 1A

310.000 Schaltungen bei 1A und cosϕ > 0,7

0 ... 10V

> 600 Ω
< 0,5 %

0 ... 20 mA / 4 ... 20 mA

< 450 Ω
< 0,5 %

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Regler

Reglerart Zweipunktregler, Dreipunktregler, Stetiger Regler
Reglerstrukturen P/PI/PD/PID
Abtastzeit 250 ms
A/D-Wandler Auflösung 16 Bit

Timer

Ganggenauigkeit 0,8 % ± 10 ppm/K ± 250 ms

Elektrische Daten

Spannungsversorgung (Schaltnetzteil) AC 110 ... 240V +10/-15 %, 48 ... 63 Hz

AC/DC 20 ... 30V, 48 ... 63Hz
Elektrische Sicherheit nach DIN EN 61010, Teil 1; Überspannungskategorie III, Verschmutzungsgrad 2
Leistungsaufnahme max. 14 VA
Elektrischer Anschluss rückseitig über Schraubklemmen; mit Aderendhülse in Rohrform, offenem Kabelschuh oder Stiftka-

belschuh

Leiterquerschnitt feindrähtig 0,25 ... 1,5 mm
Anzugsdrehmoment 0,5 Nm

Elektromagnetische Verträglichkeit nach DIN EN 61326-1

Störaussendung Klasse A - nur für den industriellen Einsatz ­Störfestigkeit Industrie-Anforderung

Setup-Schnittstelle USB-Buchse, Typ Mini-B 5-polig

2

Anforderungen an Aderendhülsen und Kabelschuhe

Aderendhülse in Rohrform, ohne Kunststoffhülse nach DIN 46228 Teil 1,

mit Kunststoffhülse nach DIN 46228 Teil 4
Kabelschuh offener Quetschkabelschuh, maßlich angelehnt an DIN 46237 für geschlossene Quetschkabel-

schuhe
Stiftkabelschuh nach DIN 46231
Bei UL-Applikationen Verwendung der Kabelschuhe bzw. Aderendhülsen nach UL 486A-B (UL listed or recognized)

Gehäuse und Umgebungsbedingungen

Gehäuseart Kunststoffgehäuse für den Schalttafeleinbau nach DIN IEC 61554 (Verwendung in Innenräumen)
Abmessungen (Front) LC100: 48 mm x 48 mm; LC200: 48 mm x 96 mm (Hochformat);

LC300: 96 mm x 96 mm
Gewicht (voll bestückt) LC100: ca. 150 g; LC200: ca. 200 g; LC300: ca. 300 g
Schutzart nach DIN EN 60529, frontseitig IP 65, rückseitig IP 20
Gebrauchslage beliebig
Schalttafelausschnitt LC100: 45 mm x 45 mm; LC200: 45 mm x 92 mm;

LC300: 92 mm x 92 mm
Mindestabstand horizontal/vertikal LC100: 11 mm / 30 mm (65 mm mit USB-Kabel);

LC200/LC300: 22 mm / 30 mm (65 mm mit USB-Kabel)
Einbautiefe LC100: max. 95 mm; LC200/LC300: max. 80 mm
Umgebungs-/Lagertemperaturbereich -5 ... +55 °C / -40 ... +70 °C
Klimafestigkeit rel. Feuchte < 90% im Jahresmittel ohne Betauung
Aufstellhöhe max. 2000 m über NN

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Schnittstelle

Schnittstellenart RS485
Protokoll Modbus RTU
Baudrate 9600, 19200
Datenformat 8 Datenbits, kein Paritätsbit, 1 Stoppbit
Geräteadresse 0 ... 254
Anzahl der Teilnehmer max. 32

7-Segment-Anzeigen

Ziffernhöhe

LC100, LC200 obere Anzeige: 10 mm; untere Anzeige: 7 mm

LC300 obere Anzeige: 20 mm; untere Anzeige: 13 mm
Farbe obere Anzeige: rot; untere Anzeige: grün
Stellen 4 (inkl. Nachkommastellen)
Nachkommastellen 0, 1, 2 (konfigurierbar)
Anzeigeumfang -1999 ... 9999

Zulassungen/Prüfzeichen

Prüfzeichen Prüfstelle Zertifikat/Prüfnummer Prüfgrundlage Gilt für

c UL us Underwriters Laboratories E201387 UL 61010-1,

CAN/CSA C22.2
No. 61010-1

alle Ausführungen

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Abmessungen

45

+0.6

45

+0.6

(1)

(2)

LC100

Typenblatt 702030 Seite 7/12

(1) Setup-Schnittstelle (USB)

auf Geräteoberseite

(2) Schalttafelausschnitt

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LC200

92

+0.8

45

+0.8

(1)

(2)

Typenblatt 702030 Seite 8/12

(1) Setup-Schnittstelle (USB)

auf Geräteunterseite

(2) Schalttafelausschnitt

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LC300

92

+0.8

92

+0.8

(1)

(2)

Typenblatt 702030 Seite 9/12

(1) Setup-Schnittstelle (USB)

auf Geräteunterseite

(2) Schalttafelausschnitt

Mindestabstände der Schalttafelausschnitte

Typ ohne USB-Kabel mit USB-Kabel

horizontal vertikal horizontal vertikal
LC100 11 mm 30 mm 11 mm 65 mm
LC200 22 mm 30 mm 22 mm 65 mm
LC300 22 mm 30 mm 22 mm 65 mm

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Anzeige- und Bedienelemente

(H)

(G)

(E)

(F)

(A)

(B) (C) (D)

(4)

(3) (2) (1)

(7)

(6)(5) (8)

30 V AC
50 V DC

2300 V

AC

30 V AC
50 V DC

2300 V

AC

13

14

76

12
11
10

9
8

N(L-)

5

L1(L+)

4

USB

N(L-)

L1(L+)

14
15

16
17

18
19

5

11

10

13

12

4

7
8

9

USB

N(L-)

L1(L+)

5

11

10

4

7
8

9

14
15

16
17

18
19

13

12

USB

Werden die Tasten (A) und (C) gleichzeitig gedrückt, zeigt
das Gerät die Software-Version an.

Typenblatt 702030 Seite 10/12

(A) Programmieren / eine Ebene tiefer
(B) Wert verkleinern / vorheriger Parameter
(C) Wert vergrößern / nächster Parameter
(D) Funktionstaste / Ebene verlassen
(E) Rote 7-Segment-Anzeige (werkseitig: Istwert);

vierstellig, konfigurierbare Kommastelle (automatische Anpassung bei
Überschreiten der Anzeigekapazität)

(F) Grüne 7-Segment-Anzeige (werkseitig: Sollwert); vierstellig, konfigurier-

bare Kommastelle; auch Anzeige von Ebenen- und Parametersymbolen

(G) LED 1 ... 3(5): Schaltstellung Binärausgang (LED leuchtet = Ausgang

aktiv)

(H) LED Rampenfunktion oder Brennkurve

Galvanische Trennung

(1) Analogeingang
(2) Binäreingang
(3) Setup-Schnittstelle (USB)
(4) Spannungsversorgung
(5) RS485-Schnittstelle
(6) Analogausgang
(7) Relaisausgänge
(8) Logikausgänge

Anschlussplan

Der Anschlussplan im Typenblatt liefert erste Informationen über die Anschlussmöglichkeiten. Für den elektrischen Anschluss ist ausschließlich
die Kurzanleitung oder die Betriebsanleitung zu verwenden. Die Kenntnis und das technisch einwandfreie Umsetzen der dort enthaltenen Sicher­heitshinweise und Warnungen sind Voraussetzungen für die Montage, den elektrischen Anschluss und die Inbetriebnahme sowie für die Sicherheit
während des Betriebs.

Die Klemmleisten auf der Geräterückseite sind mit Schraubklemmen ausgestattet. Angaben zum Leiterquerschnitt sind den technischen Daten zu
entnehmen.

LC100 LC200 LC300

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+

-

U

+

-

x

I

x

+

-

xIx

U

,

-

+

U

+

-

x

RxD/TxD

+

-

AC/DC

Anschluss Symbol LC100 LC200/LC300

Analogeingang

Thermoelement 9 10

811

Widerstandsthermometer 2-Leiter 10 9

811

Widerstandsthermometer 3-Leiter 10 9

910

811

Spannung
DC 0 ... 10 V
(alternativ zu Binäreingang nutzbar)

Strom
DC 0(4) ... 20 mA

Binäreingang

für potenzialfreien Kontakt
(alternativ zu Analogeingang DC 0 ...10 V nutzbar)

Ausgang:12312345

Analogausgang

DC 0 ... 10 V, DC 0(4) ... 20 mA

Relaisausgang (Schließer)
(max. 3 A bei AC 230 V, ohmsche Last)

Logikausgang (DC 0/14 V) 13 7 12 14 16 18

12 7

11 8

910

811

11 7

12 8

13 12

14 13

4136 412141618

5147 513151719

14 6 13151719

RS485-Schnittstelle 714

615

Ausgang 1 serienmäßig; Ausgänge 2 bis 5 optional (Optionen 1 bis 4)
Spannungsversorgung L1 (L+) L1 (L+)

N (L-) N (L-)

Setup-Schnittstelle USB-Buchse, Typ Mini-B 5-polig

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Bestellangaben

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(1) Grundtyp

702031 Quantrol LC100 (Format 48 mm x 48 mm) 1x Analogeingang (universal), 1x Binäreingang

702032 Quantrol LC200 (Format 48 mm x 96 mm, Hochformat) 1x Analogeingang (universal),

702034 Quantrol LC300 (Format 96 mm x 96 mm) 1x Analogeingang (universal), 1x Binäreingang

X X X 8 Standard mit werkseitigen Einstellungen
X X X 9 Kundenspezifische Konfiguration (Angaben im Klartext)

X X X 0 nicht belegt
X X X 1 1 Relaisausgang (Schließer)
X X X 2 1 Logikausgang
X X X 3 1 Analogausgang (konfigurierbar)

X X X 0 nicht belegt
X X X 1 1 Relaisausgang (Schließer)
X X X 2 1 Logikausgang
X X X 4 1 Schnittstelle RS485

X X X 0 nicht belegt

X X 1 1 Relaisausgang (Schließer)
X X 2 1 Logikausgang

X X X 0 nicht belegt

X X 1 1 Relaisausgang (Schließer)
X X 2 1 Logikausgang

X X X 23 AC 110 ... 240 V +10/-15 %, 48 ... 63 Hz
X X X 25 AC/DC 20 ... 30 V, 48 ... 63 Hz

a

Binäreingang für potenzialfreien Kontakt; alternativ zu Analogeingang 0 ... 10 V nutzbar.

1x Relaisausgang (Schließer)

1x Binäreingang

1x Relaisausgang (Schließer)

(2) Ausführung

(3) Option für Steckplatz 1

(4) Option für Steckplatz 2

(5) Option für Steckplatz 3

(6) Option für Steckplatz 4

(7) Spannungsversorgung

a

, 1x Relaisausgang (Schließer)

a

,

a

,

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)

Bestellschlüssel /- -
Bestellbeispiel 702034 / 8 - 3 4 1 2 - 23

Lieferumfang

1 Regler in der bestellten Ausführung (inkl. Dichtung und Befestigungselemente)
1 Kurzanleitung B 702030.7 im Format DIN A6 (mehrsprachig)

Zubehör

Bezeichnung Teile-Nr.

USB-Kabel, A-Stecker auf Mini-B-Stecker, Länge 3 m 00506252

2013-09-23/00600564