Реле безопасности Pilz PNOZ s5 750105: технические характеристики и особенности

Технические характеристики и конструктивные особенности

Ключевые параметры

Устройство PNOZ s5, модель 750105, предназначено для работы с напряжением питания 24 В постоянного тока, что соответствует отраслевому стандарту для промышленной автоматизации. Важной особенностью является его конфигурируемость — устройство может адаптироваться под различные задачи безопасности.

Категория безопасности в соответствии с ISO 13849-1: Категория 4. Это означает, что устройство спроектировано для обеспечения безопасности даже в случае возникновения единичной неисправности.

Уровень производительности (PL): e (наивысший уровень по стандарту ISO 13849-1).

Уровень полноты безопасности (SIL) согласно IEC 61508: SIL 3. Это подтверждает возможность использования устройства в критически важных системах защиты.

Входы и выходы: гибкость и контроль

Модель предоставляет инженерам разнообразные интерфейсы для построения гибких систем безопасности:

Входы: два входа, которые можно задействовать в одно- или двухканальной конфигурации с функцией обнаружения коротких замыканий между контактами. Это крайне важно для исключения ложных срабатываний или необнаружения аварийной ситуации.

Выходы: четыре выхода безопасности:

• два мгновенных нормально разомкнутых контакта,
• два нормально разомкнутых контакта с выдержкой времени. Временная задержка может быть настроена в широком диапазоне от 0.04 до 300 секунд с высокой точностью (±1% + ±20 мс). Это позволяет реализовывать сложные последовательности запуска и останова оборудования,
• дополнительный полупроводниковый выход, который можно использовать для передачи статуса в систему верхнего уровня или управления другими устройствами.

Таблица: Сводка по силовым характеристикам выходных контактов

Конструктивное исполнение и монтаж

Устройство предназначено для монтажа на DIN-рейку и имеет компактную ширину всего 22.5 мм, что позволяет эффективно использовать пространство в шкафу управления. Подключение осуществляется через съёмные винтовые клеммы, что значительно упрощает и ускоряет процесс монтажа, демонтажа и замены устройства без отключения всей проводки.

Корпус имеет степень защиты IP40, что предполагает его установку в защищенных электротехнических шкафах. Диапазон рабочих температур от -10°C до +55°C гарантирует стабильную работу в условиях большинства промышленных предприятий.

Функциональные возможности и применение

Многообразие задач безопасности

PNOZ s5 — это универсальный инструмент для реализации различных функций безопасности:

• Аварийная остановка (E-STOP): мониторинг кнопок аварийного останова с мгновенным или замедленным сбросом.
• Защитные ограждения: контроль положения защитных кожухов и дверей с помощью концевых выключателей.
• Световые завесы: обеспечение безопасности персонала в зонах повышенного риска без физических ограждений.
• Предохранительные таймеры задержки: реализация функций задержки включения или отключения для безопасного запуска или остановки механизмов.

Особенности и алгоритмы работы

Одной из ключевых особенностей модели является гибкость настройки режимов работы входов:

• Одноканальный или двухканальный режим в зависимости от требований к уровню снижения риска.
• Различные методы сброса: автоматический, ручной и ручной с мониторингом. Последний требует не только нажатия кнопки, но и выполнения определенных условий (например, закрытия защитного ограждения) для сброса, что повышает безопасность.
• Режимы с обнаружением и без обнаружения короткого замыкания между контактами входных датчиков. Эта функция критически важна для противодействия возможным ошибкам монтажа или попыткам обхода защиты.

Возможность тонкой настройки времени задержки на десятках предустановленных значений (от 40 мс до 300 с) позволяет инженеру точно адаптировать логику работы под технологический процесс, исключая ложные срабатывания и обеспечивая плавный и безопасный пуск сложных механизмов.

Практические преимущества для инженера и интегратора

Надёжность и соответствие стандартам

Для технического специалиста важно не только заявленное соответствие стандартам, но и то, как оно достигается. PNOZ s5 имеет все необходимые международные сертификации и маркировки (CE, UKCA, cULus, TÜV, KOSHA, CCC, EAC), что упрощает его использование в оборудовании, поставляемом на глобальный рынок. Высокие показатели PL e и SIL 3 являются результатом продуманной архитектуры с резервированием и самодиагностикой.

Эксплуатационные преимущества

• Экономия времени при обслуживании: благодаря съёмным клеммам время замены устройства исчисляется минутами. Не требуется перекоммутация проводов — достаточно вытащить старый модуль из клеммной колодки и вставить новый.
• Простота настройки: настройка осуществляется с помощью поворотных переключателей на лицевой панели, не требуя дополнительного программного обеспечения или кабелей. Это снижает зависимость от конкретного поставщика и упрощает модификацию системы.
• Совместимость: устройство легко интегрируется в существующие системы управления благодаря стандартному напряжению питания и релейным выходам, совместимым с широким спектром контроллеров и исполнительных механизмов.

Рекомендации по применению и особенности эксплуатации

При работе с PNOZ s5 стоит учитывать несколько профессиональных моментов:

1. Выбор режима сброса: для зон с высоким риском рекомендуется использовать ручной сброс с мониторингом. Это гарантирует, что оператор осознанно подтвердит готовность к запуску оборудования, визуально проверив опасную зону.
2. Диагностика: полупроводниковый выход может быть использован для передачи сигнала статуса на световую индикацию или SCADA-систему, что улучшает диагностику и прозрачность процесса для оператора.
3. Защита от внешних воздействий: несмотря на внушительный температурный диапазон, следует избегать установки в местах с прямым воздействием солнечного излучения или вблизи мощных источников тепла. Хотя конденсат не допускается, в условиях повышенной влажности рекомендуется предусмотреть обогрев шкафа управления.
4. Монтаж: компактная ширина в 22.5 мм — это преимущество, но при плотном монтаже следует обеспечить достаточное воздушное пространство вокруг модуля для эффективного теплоотвода, особенно при коммутации нагрузок, близких к максимальным.

Контекст линейки PNOZsigma

PNOZ s5 является частью обширного семейства PNOZsigma от Pilz. В рамках этой линейки существует множество модификаций, разработанных под специфические задачи:

• Модели с другим напряжением питания: например, 750135 (48-240VAC/DC) для прямого подключения к сетям переменного тока.
• Модели с защитным покрытием: например, 751185. Специальное покрытие печатной платы защищает электронные компоненты от агрессивных сред, пыли и коррозии, что продлевает срок службы в тяжелых условиях (химическая, пищевая промышленность).
• Модели с расширенным набором временных функций: например, PNOZ s9 (артикул 750109), который имеет 3 нормально разомкнутых контакта с задержкой и 1 нормально замкнутый контакт с задержкой, что подходит для реализации более сложных временных алгоритмов.

Выбор модели 750105 оптимален для большинства стандартных применений, где требуется работа от постоянного тока 24 В и реализация базовых функций безопасности с возможностью гибкой временной задержки.

Сравнительный анализ с аналогами

При выборе реле безопасности важно рассматривать различные варианты от ведущих производителей. Наряду с решениями от Pilz, на рынке представлены продукты таких компаний, как Siemens, Omron, Allen-Bradley и Schneider Electric.

Siemens предлагает серию реле безопасности SIMATIC, которые отличаются глубокой интеграцией с экосистемой автоматизации компании. Эти устройства часто поддерживают протоколы Profinet и Profibus, что упрощает их встраивание в комплексные системы управления.

Omron производит реле безопасности серии G9S, которые характеризуются компактными размерами и широким диапазоном рабочих напряжений. Особенностью некоторых моделей Omron является встроенная диагностика и расширенные функции самоконтроля.

Allen-Bradley (Rockwell Automation) предлагает решения серии Guardmaster, которые обеспечивают высокую степень интеграции с контроллерами ControlLogix и CompactLogix. Эти реле часто используются в североамериканском регионе и поддерживают протоколы CIP Safety.

Schneider Electric выпускает реле безопасности серии Preventa, которые сочетают в себе модульность и простоту настройки. Эти устройства совместимы с системами управления Modicon и поддерживают различные варианты монтажа.

Каждый из производителей предлагает уникальные особенности, и выбор конкретного решения зависит от требований проекта, существующей инфраструктуры и предпочтений инженера.

Заключение

Реле безопасности Pilz 750105 PNOZ s5 24VDC представляет собой готовое решение для построения надежных систем безопасности. Его ключевые преимущества — универсальность, высочайший уровень сертификации (PL e, SIL 3, Категория 4) и удобство обслуживания благодаря модульной конструкции со съемными клеммами.

Для инженера это означает сокращение времени на проектирование, упрощение процесса монтажа и замены и гарантию соответствия международным нормам. Способность устройства адаптироваться под различные сценарии — от контроля защитного ограждения до сложного временного цикла запуска — делает его ценным компонентом в арсенале любого специалиста, ответственного за безопасность и эффективность промышленного оборудования.

При выборе реле безопасности важно учитывать не только технические характеристики конкретного устройства, но и его совместимость с существующей системой управления, доступность на рынке и долгосрочную поддержку производителя.