美國(guó)AB安全繼電器工作原理

AB 安全繼電器主流為440R（GSR）系列、700S 系列，核心是故障?安全 Fail?Safe、雙通道冗余、強(qiáng)制導(dǎo)向觸點(diǎn)、脈沖檢測(cè)、EDM 外部設(shè)備監(jiān)控，滿(mǎn)足 ISO13849?1 PL e、SIL3 安全等級(jí)，用于急停、安全門(mén)、安全光幕等安全回路。

一、內(nèi)部核心硬件

1. 雙通道獨(dú)立輸入回路（S11?S12、S21?S22）

兩路獨(dú)立通道，內(nèi)部輸出周期性脈沖測(cè)試信號(hào)，檢測(cè)外部線路短路、斷線、通道之間交叉短路（跨通道故障）。

外部安全器件（急停、安全門(mén)）必須用雙通道常閉觸點(diǎn)接入；兩路必須同時(shí)通斷。如果一路斷開(kāi)、兩路時(shí)序不一致，繼電器直接判定安全故障，切斷輸出并鎖定。

2. 強(qiáng)制導(dǎo)向（Force?guided）安全輸出觸點(diǎn)

內(nèi)部繼電器機(jī)械剛性聯(lián)動(dòng)，常開(kāi)、常閉觸點(diǎn)機(jī)械綁定；不允許常開(kāi)、常閉同時(shí)閉合。就算一組觸點(diǎn)粘連，機(jī)械結(jié)構(gòu)保證另一組可靠斷開(kāi)，普通繼電器沒(méi)有這個(gè)結(jié)構(gòu)。

安全輸出一般 2?3 組常開(kāi)，用來(lái)驅(qū)動(dòng)外部接觸器線圈，不直接帶電機(jī)大電流。

3. EDM 外部設(shè)備監(jiān)控反饋回路（FBK/Y1?Y2/S33?S34）

把下游接觸器的輔助鏡像觸點(diǎn)接回繼電器。繼電器發(fā)出停機(jī)指令后，如果檢測(cè)接觸器實(shí)際沒(méi)有斷開(kāi)（觸點(diǎn)熔焊粘連），繼電器會(huì)故障鎖死，禁止復(fù)位啟動(dòng)，防止設(shè)備危險(xiǎn)誤啟動(dòng)。

4. 美國(guó)AB安全繼電器復(fù)位回路 S34

支持手動(dòng)監(jiān)控復(fù)位 / 自動(dòng)復(fù)位模式。

監(jiān)控手動(dòng)復(fù)位：安全條件恢復(fù)后，必須按復(fù)位按鈕（信號(hào)要有 0?24V?0 完整跳變），輸出才允許接通；故障狀態(tài)下復(fù)位無(wú)效。

自動(dòng)復(fù)位：安全輸入恢復(fù)直接自動(dòng)閉合輸出，一般只用于特定場(chǎng)景，不用于人員防護(hù)回路。

5. 電源與自診斷

A1/A2 工作電源；內(nèi)部持續(xù)自檢線圈、觸點(diǎn)、輸入通道；LED 燈顯示電源、通道狀態(tài)、故障；部分型號(hào)帶固態(tài)輔助輸出給 PLC/HMI 上報(bào)故障狀態(tài)。

二、AB安全繼電器完整工作流程

 1）正常就緒狀態(tài)

1. 上電自檢，檢測(cè)內(nèi)部硬件。

2. 外部安全器件（急停、安全門(mén)）雙通道全部閉合。繼電器脈沖檢測(cè) S11?S12、S21?S22 兩路無(wú)斷線、無(wú)短路、通道同步。

3. EDM 反饋回路確認(rèn)外部接觸器處于斷開(kāi)狀態(tài)。

4. 滿(mǎn)足條件后，按下復(fù)位按鈕（監(jiān)控復(fù)位模式），內(nèi)部?jī)山M安全繼電器線圈同時(shí)得電，強(qiáng)制導(dǎo)向安全輸出觸點(diǎn)閉合，允許外部接觸器吸合，設(shè)備允許運(yùn)行。

 2）安全觸發(fā)（急停按下 / 安全門(mén)打開(kāi)）

1. 外部安全器件至少一路通道斷開(kāi)。

2. 雙通道檢測(cè)邏輯識(shí)別通道狀態(tài)異常，毫秒級(jí)切斷內(nèi)部線圈供電。

3. 強(qiáng)制導(dǎo)向安全輸出觸點(diǎn)硬性斷開(kāi)，切斷接觸器線圈回路，設(shè)備停止危險(xiǎn)運(yùn)動(dòng)。

4. 進(jìn)入故障鎖定；即使安全開(kāi)關(guān)恢復(fù)閉合，監(jiān)控復(fù)位模式下不會(huì)自動(dòng)恢復(fù)輸出，必須手動(dòng)復(fù)位。

3）故障檢測(cè)場(chǎng)景

AB安全繼電器單根線路斷線：對(duì)應(yīng)通道檢測(cè)不到脈沖，鎖死輸出。

兩通道之間短路：脈沖相位錯(cuò)位，識(shí)別交叉故障，鎖機(jī)。

下游接觸器觸點(diǎn)粘連：EDM 反饋回路檢測(cè)狀態(tài)不匹配，禁止復(fù)位啟動(dòng)。

 內(nèi)部觸點(diǎn)、線圈異常：自檢檢測(cè)，故障鎖定。

 安全邏輯原則：任何單一元器件故障，都不能造成安全功能失效。

其他輸入

SWS輸入

其他輸出

SWS輸出

功耗

2W

可配置邏輯

鎖定控制?+?時(shí)間延遲

型號(hào)

基本裝置

工作電壓范圍

20.4

帶反饋電路

True

帶啟動(dòng)輸入

No

帶消隱功能

No

最大浪涌輔助輸出電流持續(xù)時(shí)間

5ms

每個(gè)模塊的輸出電流總和

1.8A

浪涌安全輸出電流

1.5A

浪涌安全輸出電流持續(xù)時(shí)間

5ms

浪涌輔助輸出電流

700mA

特殊輸出浪涌安全輸出電流

3A

特殊輸出輸出電流持續(xù)時(shí)間

10µs

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