安全模組的原理及應用

Siemens 3SK 安全繼電器 的核心原理是通過多級控制和冗餘設計，實現可靠的安全控制，具備以下幾個特性：

1. 信號監控與邏輯處理

• 接收來自安全裝置的輸入信號，如急停按鈕、安全門開關、光柵等。

• 內部邏輯對輸入信號進行處理，確保符合安全邏輯（如兩手操作需要同時動作）。

2. 冗餘設計

• 內部包含多通道電路設計（通常雙通道），即使一個通道失效，另一通道仍能保持功能，確保安全性。

3. 診斷與監控

• 實時監控輸入信號的狀態，檢測線路故障（如短路或斷路）。

• 提供 LED 或數字信號指示運行狀態和故障情況。

4. 觸點控制

• 通過內部繼電器或半導體輸出控制馬達、電磁閥或其他執行機構，實現設備的停止或安全模式。

2. 主要應用場景

3SK 安全繼電器 被廣泛應用於工業自動化中需要功能性安全的場景，包括但不限於：

(1) 緊急停止系統 (E-STOP)

• 當緊急停止按鈕被按下時，繼電器切斷設備電源，防止人員傷害或設備損壞。

(2) 安全門監控

• 確保當安全門被打開時，機器立即停止運行，並防止機器在門未關閉的情況下啟動。

(3) 光電保護監控

• 監控光幕或光電傳感器的信號，當探測到障礙物（如人或物體）時，立即觸發安全停機。

(4) 兩手操作系統

• 用於需要操作者同時操作兩個按鈕的應用（如壓機操作），防止單手誤操作。

(5) 繼電器邏輯控制

• 用於實現多個安全裝置的邏輯組合控制，如將光柵和急停按鈕結合使用。

3. 安裝與使用方式

1. 選型與配置

• 根據需要實現的安全功能選擇合適的 3SK 型號，例如：

• 3SK1：適用於單一功能的基本安全應用。

• 3SK2：支持更複雜的邏輯功能和通信功能（如通過 PROFINET 進行集成）。

• 設計符合安全標準，如 ISO 13849 或 IEC 62061。

2. 接線

• 輸入端連接至安全裝置（如急停按鈕或光柵），輸出端控制執行元件（如接觸器或馬達）。

• 確保使用雙通道輸入接線，實現冗餘保護。

3. 調試與測試

• 通過內建的 LED 指示燈檢查運行狀態。

• 測試每個輸入裝置，確保安全繼電器能正確響應。

4. 擴展性

• 支援與其他安全裝置或控制系統的集成，如西門子的 TIA 系統，實現集中監控與管理。