ABB SPDSO14 是ABB公司推出的专业安全继电器模块,属于其模块化安全继电器产品系列。该模块设计用于安全控制系统的最终输出级,专门处理如紧急停止、安全门监控、光栅/光幕等安全功能的执行。它通过高可靠性的内部架构和强制导向(机械联锁)触点,确保在发生故障时能够安全地断开负载(如接触器、安全阀),从而将机器或过程带入或保持在安全状态,是实现机械安全、符合相关安全标准(如ISO 13849, IEC 62061)至高性能等级(PL e)或安全完整性等级(SIL 3)的关键组件。
应用场景:
在一家大型汽车零部件冲压车间,一台800吨机械压力机需要极高的安全防护。操作员进入模具区域进行换模或维护前,必须触发安全门锁并确认后,设备才能进入维护模式低速运行。一旦安全门被意外打开,主电机和液压系统必须在瞬间可靠停止。该系统采用了基于安全继电器的解决方案,其核心执行单元就是 ABB SPDSO14 模块。安全门锁的开关信号(双通道)接入安全控制器或另一个安全继电器的输入,其输出则控制着 SPDSO14 的线圈。SPDSO14 的两个强制导向触点串联在主电机接触器(K1)和液压阀控制继电器(K2)的线圈回路中。当安全门关闭且条件满足时,SPDSO14 得电吸合,允许K1和K2得电;一旦安全门打开或安全回路中任何环节故障,SPDSO14 将立即失电,其强制导向触点确保物理断开,从而切断K1和K2的电源,可靠地停止所有危险动作,有效防止了人员伤害事故。
核心参数速览:
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | SPDSO14 |
制造商 | ABB |
产品类别 | 安全继电器输出模块 |
安全标准认证 | 符合 EN 60947-5-1, EN 60204-1, 通过认证可支持 ISO 13849 (最高 PL e) 和 IEC 62061 (最高 SIL 3) |
触点类型 | 强制导向(机械联锁)触点,符合EN 60947-5-1 Annex K |
触点配置 | 典型为 2个安全常开(NO)触点 (13-14, 23-24) 和 2个安全常闭(NC)触点 (21-22, 41-42) 或类似组合 |
触点容量 | 通常为 6 A @ 230 V AC / 24 V DC (电阻性负载) |
控制电压 | 典型工作电压范围:24 V DC 或 24-240 V AC/DC (具体取决于型号) |
响应时间 | 典型 ≤ 20 ms (从输入信号变化到输出触点动作) |
安全原理 | 双通道冗余设计,内部自监控,交叉故障检测 |
诊断功能 | LED状态指示灯 (电源, 输出状态, 故障/复位状态) |
复位方式 | 手动复位 (带按钮), 自动复位, 或远程复位 (取决于具体型号和配置) |
接线方式 | 螺丝端子连接 |
安装方式 | 标准35mm DIN导轨安装 |
环境温度 | -25°C 至 +55°C (工作温度范围) |
防护等级 | IP20 (适用于控制柜内) |
技术原理与创新价值:
创新点1:强制导向触点与故障安全设计:SPDSO14 的核心安全机制在于其强制导向(或称“positively guided”)触点。这种特殊设计的触点确保常开(NO)和常闭(NC)触点之间存在机械联锁,使其不可能同时闭合。如果由于焊接或其他故障导致一个触点卡在闭合位置,机械联锁会阻止另一个触点闭合,从而确保安全回路能够被可靠地断开。这是实现“故障安全”原则的物理基础,即使继电器内部发生故障,也能导向安全状态(输出断开)。
创新点2:内部自监控与交叉检测:模块内部采用冗余的双通道电路设计。两个独立的处理通道同时接收输入信号并进行逻辑判断。此外,模块持续对自身状态进行监控,包括线圈导通状态、触点动作情况以及内部电子元件健康度。通过交叉比较两个通道的结果和自检信息,模块能够检测出如触点粘连、线圈短路、内部元件失效等多种潜在故障。一旦检测到故障,模块会立即进入安全状态(断开输出)并锁定,直到故障排除并通过复位操作确认。
创新点3:灵活配置与清晰诊断:SPDSO14 通常提供多种复位模式(手动、自动、远程)以适应不同的安全应用需求。其前面板配备有多颗彩色LED指示灯,清晰显示电源状态、输出状态(安全触点是否闭合)、故障状态以及是否需要复位。这种直观的诊断功能极大地方便了安装、调试和维护人员快速了解模块工作状态和定位问题,缩短了停机时间。
应用案例与行业价值:
在华南一家大型白色家电装配线上,多个机器人协同工作,需要在工作区域周围设置安全光幕。当人员闯入时,机器人必须立即安全停止。
应用流程:每套安全光幕的输出(OSSDs,双通道安全信号)连接到一台 ABB SPDSO14 安全继电器模块的输入。SPDSO14 的安全输出触点串联接入机器人控制柜的“安全停止”回路。一旦光幕被触发,其安全输出信号断开,SPDSO14 随之失电,其强制导向触点断开,切断机器人驱动器的使能信号,机器人立即执行安全停止(如类别1停止)。
带来的改进:使用 SPDSO14 后,安全光幕的响应和机器人的停止动作形成了可靠的硬接线安全链。其强制导向触点和自诊断功能通过了严格的安全评估,帮助该生产线获得了CE认证。产线安全经理表示:“ABB SPDSO14 为我们提供了经过认证的、可评估的安全输出解决方案。它的可靠性和明确的诊断指示,让我们对人员防护系统的有效性充满信心,也简化了定期安全功能验证的流程。”


相关产品组合方案:
要构建一个完整的安全功能回路,ABB SPDSO14 通常需要与以下安全组件配合使用:
安全输入设备:如 紧急停止按钮(双通道)、安全门开关(带编码型或非接触型)、安全光幕/光栅、双手控制器等,为安全回路提供触发信号。
安全控制器/评估单元:对于复杂的安全功能,可能需要 ABB安全PLC 或 其他品牌安全继电器 作为逻辑处理单元,其输出再驱动 SPDSO14。
被控负载:主接触器(控制电机主回路)、安全接触器、使能继电器 或 安全阀 等,由 SPDSO14 的触点直接控制其线圈。
监控继电器:用于监控接触器触点反馈,实现触点熔焊检测等更高安全等级功能。
复位装置:复位按钮(带防护罩)、钥匙开关 等,用于在故障排除后对 SPDSO14 进行复位。
电源:为安全回路提供稳定的 24 V DC 安全电源,通常来自经过安全认证的电源装置。
同系列安全模块:如 SPDSI系列安全输入模块,用于处理安全传感器的信号。
测试脉冲发生器:用于对安全回路进行定期功能测试,验证其完整性。
安装维护与全周期支持:
ABB SPDSO14 的安装必须由经过培训的专业人员按照安全规范进行。正确连接双通道输入信号和输出负载至关重要。接线应清晰,并使用合适的线径。模块必须可靠接地。
日常维护包括定期进行安全功能测试,以验证整个安全回路(从传感器到最终执行元件)的有效性。模块的LED指示灯是重要的状态指示工具,应纳入日常点检。如果模块因故障进入锁定状态(故障灯亮),必须首先查明并排除根本原因(如检查传感器、接线、负载),然后才能进行复位操作。严禁 bypass(旁路)安全回路或强制复位。