美國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、強制導向觸點、脈沖檢測、EDM 外部設備監(jiān)控，滿足 ISO13849?1 PL e、SIL3 安全等級，用于急停、安全門、安全光幕等安全回路。

一、內部核心硬件

1. 雙通道獨立輸入回路（S11?S12、S21?S22）

兩路獨立通道，內部輸出周期性脈沖測試信號，檢測外部線路短路、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）必須用雙通道常閉觸點接入；兩路必須同時通斷。如果一路斷開、兩路時序不一致，繼電器直接判定安全故障，切斷輸出并鎖定。

2. 強制導向（Force?guided）安全輸出觸點

內部繼電器機械剛性聯(lián)動，常開、常閉觸點機械綁定；不允許常開、常閉同時閉合。就算一組觸點粘連，機械結構保證另一組可靠斷開，普通繼電器沒有這個結構。

安全輸出一般 2?3 組常開，用來驅動外部接觸器線圈，不直接帶電機大電流。

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

把下游接觸器的輔助鏡像觸點接回繼電器。繼電器發(fā)出停機指令后，如果檢測接觸器實際沒有斷開（觸點熔焊粘連），繼電器會故障鎖死，禁止復位啟動，防止設備危險誤啟動。

4. 美國AB安全繼電器復位回路 S34

支持手動監(jiān)控復位 / 自動復位模式。

監(jiān)控手動復位：安全條件恢復后，必須按復位按鈕（信號要有 0?24V?0 完整跳變），輸出才允許接通；故障狀態(tài)下復位無效。

自動復位：安全輸入恢復直接自動閉合輸出，一般只用于特定場景，不用于人員防護回路。

5. 電源與自診斷

A1/A2 工作電源；內部持續(xù)自檢線圈、觸點、輸入通道；LED 燈顯示電源、通道狀態(tài)、故障；部分型號帶固態(tài)輔助輸出給 PLC/HMI 上報故障狀態(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，檢測內部硬件。

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

3. EDM 反饋回路確認外部接觸器處于斷開狀態(tài)。

4. 滿足條件后，按下復位按鈕（監(jiān)控復位模式），內部兩組安全繼電器線圈同時得電，強制導向安全輸出觸點閉合，允許外部接觸器吸合，設備允許運行。

 2）安全觸發(fā)（急停按下 / 安全門打開）

1. 外部安全器件至少一路通道斷開。

2. 雙通道檢測邏輯識別通道狀態(tài)異常，毫秒級切斷內部線圈供電。

3. 強制導向安全輸出觸點硬性斷開，切斷接觸器線圈回路，設備停止危險運動。

4. 進入故障鎖定；即使安全開關恢復閉合，監(jiān)控復位模式下不會自動恢復輸出，必須手動復位。

3）故障檢測場景

AB安全繼電器單根線路斷線：對應通道檢測不到脈沖，鎖死輸出。

兩通道之間短路：脈沖相位錯位，識別交叉故障，鎖機。

下游接觸器觸點粘連：EDM 反饋回路檢測狀態(tài)不匹配，禁止復位啟動。

 內部觸點、線圈異常：自檢檢測，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?+?時間延遲

型號

基本裝置

工作電壓范圍

20.4

帶反饋電路

True

帶啟動輸入

No

帶消隱功能

No

最大浪涌輔助輸出電流持續(xù)時間

5ms

每個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)時間

10µs

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