Wie erreichen Relaismodule Verbesserungen der funktionalen Sicherheit?
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- 2024/9/9
Zusammenfassung
Sicherheitsrelais zeichnen sich durch größere Abmessungen, modulares Design, hohe Diagnoseabdeckung, Ausfallsicherheit und Zwangskontaktstruktur aus. Normalen Relais fehlen diese sicherheitskritischen Eigenschaften, weshalb sie für Hochrisikoanwendungen ungeeignet sind.
Elektromechanische Relais werden typischerweise zur Steuerung von Hochleistungsschaltungen mit Niederleistungssignalen eingesetzt. Sie fungieren als Schalter und ermöglichen oder blockieren den Stromfluss je nach Zustand des Eingangssignals. Relaismodule werden in funktionalen Sicherheitsanwendungen eingesetzt, um die zuverlässige Ausführung sicherheitskritischer Funktionen zu gewährleisten und potenzielle Gefahren zu minimieren. Einige der wichtigsten.
Aspekte von Relaismodulen in funktionalen Sicherheitsanwendungen sind unten aufgeführt
Redundanz: Redundanz ist eines der Grundprinzipien der funktionalen Sicherheit. Sie erfordert, dass mehrere unabhängige Komponenten dieselbe sicherheitskritische Funktion erfüllen. Relaismodule werden typischerweise redundant konfiguriert, um sicherzustellen, dass das System auch bei Ausfall eines Relais weiterhin sicher funktioniert.
Ausfallsicheres Design: Relaismodule sind typischerweise ausfallsicher ausgelegt. Fällt ein Relais aus oder verliert es die Stromversorgung, wird es automatisch in einen Zustand versetzt, der die Systemsicherheit gewährleistet. Beispielsweise führt der Ausfall eines Relais im Not-Aus-Steuerkreis einer Maschine zur sofortigen Abschaltung.
Diagnose und Überwachung: Diese Funktionen sind in die erweiterten Relaismodule integriert und ermöglichen es dem System, Defekte oder Fehler in den Relais zu erkennen und eine entsprechende Reaktion einzuleiten, beispielsweise einen Fehleralarm oder die Umschaltung auf ein redundantes Relais.
Zuverlässigkeit und Robustheit: Relaismodule sind für ihre Langlebigkeit und Zuverlässigkeit bekannt. Sie halten extremen Umgebungsbedingungen, Temperaturschwankungen und mechanischen Belastungen stand und eignen sich daher für den Einsatz in anspruchsvollen Industrieumgebungen.
Geringe Verzögerung: Die Reaktionszeit ist bei sicherheitskritischen Anwendungen entscheidend. Relaismodule werden bevorzugt in Anwendungen eingesetzt, die schnelle Reaktionszeiten erfordern, um die Sicherheit von Personal und Ausrüstung zu gewährleisten.
Beim Einsatz von Relaismodulen in funktionalen Sicherheitsanwendungen sind mehrere Faktoren zu berücksichtigen. Der erste ist die Einhaltung von Normen. Dadurch wird sichergestellt, dass in funktionalen Sicherheitsanwendungen eingesetzte Relaismodule den relevanten Sicherheitsnormen und Zertifizierungen entsprechen.
Stromversorgung: 24 V DC
Relais-Sicherheitsausgang: 3NO + 1NC (PNP oder NPN)
Maximale Schaltleistung: 12 A (Verteilt auf alle Sicherheitsausgangskontakte)
Transistor-Signalausgang: <500 mA 24 V DC
Kontaktwiderstand: <100 mΩ
Größe: 117 × 100 × 22,5 mm
Schalenmaterial: flammhemmendes PA66
Lagertemperatur: -40℃ ~ 105℃
1. Größeres Erscheinungsbild: Die Außenmaße von Sicherheitsrelais und gewöhnlichen Relais sind nicht gleich, und Sicherheitsrelais sind größer.
2.Modul statt Komponente: Ein Sicherheitsrelais ist ein Modul und keine elektronische Komponente wie ein gewöhnliches Relais.
3. Sicherer Kern: Aufgrund unterschiedlicher Konstruktionsprinzipien erreichen herkömmliche Relais keinen hohen Diagnosedeckungsgrad (DC) und sind nur für den Einsatz in Maschinen mit niedrigerem Sicherheitsniveau wie Kat. B/1 und Prozesssteuerungen SIL1 geeignet. Daher gelten herkömmliche Relais als nicht sicher genug. Sicherheitsrelais hingegen weisen aufgrund der Anforderungen und Logikschaltungen des Zusatzdesigns einen höheren Diagnosedeckungsgrad auf und erreichen teilweise sogar 99,9 %. Darüber hinaus gibt es in einigen Fällen mit hohen Sicherheitsanforderungen Vorschriften, die den Einsatz zertifizierter Sicherheitsrelais vorschreiben, um die Sicherheitsanforderungen zu erfüllen!
4. Zwangsstruktur: „Sicherheitsrelais sind keine „fehlerfreien Relais“, aber sie führen im Falle einer Fehlfunktion regelmäßige Bewegungen aus. Sicherheitsrelais verfügen über eine zwangsgeführte Kontaktstruktur (oder andere Schutzmethoden), um die Sicherheit bei Kontaktschweißen zu gewährleisten, was sich völlig von allgemeinen Relais unterscheidet.
Gewöhnliches Relais: Wenn die Kontakte geschmolzen sind, schalten beide Kontakte (NO/NC) gleichzeitig ein.
Zwangsgeführtes Relais: Das Kernelement des Sicherheitsrelais ist das zwangsgeführte Relais. Unter der Wirkung des internen zwangsgeführten Hebels werden selbst bei geschmolzenen Kontakten nicht beide Kontakte (NO/NC) gleichzeitig eingeschaltet.
