ABB KSD211B 是ABB旗下S200系列的一款紧凑型、单通道安全继电器模块。它属于安全控制器件类别,专用于监控安全开关(如急停按钮、安全门开关、光幕等)的状态,并通过其强制导向触点可靠地切断危险设备的动力源(如断开接触器线圈),从而实现符合安全标准的安全停机功能。
应用场景:
在一台大型数控冲压机床的操作区域,操作员需要频繁打开安全门进行模具更换或工件清理。为确保绝对安全,必须在安全门打开时,确保主驱动电机和液压系统100%可靠地停止并防止意外重启。传统的控制回路无法满足此要求。工程师将安全门上的双通道、带反向驱动检测的安全开关(符合EN 1088标准)接入 ABB KSD211B 安全继电器。当安全门被打开,开关的两组触点同时断开。KSD211B 持续监控这两路信号的同步性。一旦检测到门已打开(且无短路等故障),其内部经过安全认证的冗余电路将动作,强制断开其安全输出触点(13-14, 23-24)。这些触点串联在控制主接触器的回路中,从而可靠地切断电机电源。更重要的是,即使安全继电器内部的某个触点发生熔焊故障,其独特的“强制导向”机械结构也能确保常开触点(13-14, 23-24)不可能同时闭合,从而从物理层面防止了在故障状态下危险的重启,守护了操作人员的生命安全。
核心参数速览:
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | KSD211B |
制造商 | ABB |
产品类别 | 紧凑型安全继电器(单通道,带启动/重启联锁) |
安全标准 | 符合 EN 60947-5-1, EN 60204-1,支持构建符合 ISO 13849-1 (可达PL d) 和 IEC 62061 (可达SIL 2) 的安全功能 |
输入回路 | 单通道安全输入,监控2个常闭(NC)安全触点(如来自急停、安全门开关) |
输出回路 | 2个强制导向型安全触点 (13-14, 23-24):常开(NO),3个辅助信号触点 (31-32, 41-42, 51-52):常开(NO) |
触点容量 | 安全触点:6A / 250V AC;辅助触点:6A / 250V AC |
电源电压 | 24 V DC / 110-230 V AC (跨电压范围通用) |
安全原理 | 通过监控输入信号的一致性、内部冗余电路及强制导向(正动作)触点确保故障安全 |
复位方式 | 手动复位(通过前端按钮)或自动复位(通过外部复位回路),可通过接线选择 |
指示灯 | 电源(绿色)、输入通道激活(黄色)、安全输出激活(红色)、故障(红色闪烁) |
安装方式 | 标准35mm DIN导轨安装 |
宽度 | 22.5 mm (超紧凑) |
防护等级 | IP20 (适用于控制柜内安装) |
认证 | CE, cULus, TÜV 等 |
技术原理与创新价值:
创新点1:强制导向(正动作)触点与内部冗余监控。
ABB KSD211B 的安全核心在于其 强制导向触点。这意味着,如果一组常开触点(如13-14)因故障(如电弧熔焊)而意外粘合,其机械联动设计会强制阻止对应的另一组常开安全触点(23-24)闭合,反之亦然。这一物理特性确保了在单一故障情况下,安全输出回路不可能意外导通,从而满足“故障安全”原则。同时,继电器内部采用冗余的电子监控电路,持续检测输入回路的状态(如是否出现短路、对地故障),一旦发现异常,立即锁定继电器并指示故障。
创新点2:灵活的手动/自动复位与启动联锁功能。
KSD211B 提供了安全且灵活的复位逻辑。在安全输入条件恢复(如安全门关闭、急停按钮复位)后,安全输出并不会自动恢复,必须通过一个确认动作(按下前面板按钮或闭合外部复位回路)来手动重启。这一“重启联锁”功能至关重要,它强制操作人员在危险消除后,必须主动、有意识地确认现场安全,才能重新启动设备,防止了意外重启造成的伤害。同时,它也支持自动复位模式,适用于特定无需人员确认的应用。
创新点3:紧凑化设计与即插即用特性。
在22.5mm的宽度内集成了完整的安全监控、逻辑处理和安全输出功能,KSD211B 实现了极高的空间效率。其清晰的接线图标识和弹簧压接端子(部分型号),使得安装和接线快速简便。前端直观的LED状态指示灯(电源、输入、输出、故障)和手动复位按钮,极大地方便了现场调试和故障排查。这种紧凑和易用性,使得在空间有限的电柜中部署符合安全标准的控制回路变得更加容易和经济。
应用案例与行业价值:
案例一:工业机器人工作单元的安全围栏联锁
在一个汽车焊接生产线中,多台工业机器人在围栏内高速协作。任何人员进入围栏前,必须确保所有机器人停止运动并处于安全状态。
应用流程:围栏上的多个带钥匙的安全门开关串联后,接入 ABB KSD211B 的监控输入通道。KSD211B 的安全输出触点控制所有机器人控制器的“安全停止(Safe Stop)”或“安全扭矩关断(STO)”信号回路。
带来的改进:当任何一扇安全门被打开,KSD211B 立即切断所有机器人的使能信号,实现可靠停机。其强制导向触点设计,确保了即使继电器内部发生单一故障,机器人也不可能在门未关闭且复位前被启动。这帮助设备制造商和最终用户满足了机械指令和ISO 10218等机器人安全标准的要求。
用户评价:“在自动化单元中,安全是不能妥协的。KSD211B 让我们能够以最小的空间和成本,构建起符合PL d等级的安全门联锁系统。它的TÜV认证和清晰的文档,使得我们的设备CE认证过程非常顺利。”
案例二:塑料注塑机安全门与模具区域保护
注塑机合模区域压力巨大,必须防止在合模过程中人员进入。
行业价值体现:将前安全门和后安全门的双通道安全开关分别接入两个 KSD211B(或使用具有双通道输入的更高级型号),实现“与”逻辑。只有两扇门都关闭且安全开关信号正常,KSD211B 才允许合模动作。
贡献:通过可靠的安全继电器监控,确保了注塑机最基本也是最重要的安全功能。其手动复位功能,要求操作员在关门后必须主动按下按钮才能开始下一个循环,给了操作员最后一次确认安全的机会,有效预防了事故。


相关产品组合方案:
构建完整的安全控制系统,以下产品常与 KSD211B 协同工作:
ABB KSR211B:同系列双通道安全继电器,可独立监控两个安全设备(如双手控制装置的两个按钮),适用于需要双通道输入的应用。
ABB KSU211B:同系列安全延时继电器,用于实现安全功能的延时启动或停止。
ABB 安全开关与传感器:如急停按钮(如ABT系列)、安全门开关(带钥匙、铰链锁等)、安全光幕/光栅,为 KSD211B 提供标准的双通道安全信号。
ABB 接触器与电机起动器:如A系列接触器,由 KSD211B 的安全触点直接控制其线圈,从而切断主电路电源。
ABB 安全PLC/控制器:如AC500-S安全PLC,用于更复杂的安全逻辑控制。KSD211B 可作为其分布式安全I/O的补充或用于简单独立的安全功能。
ABB S200系列通用底座:如 1SVR550... 系列,实现安全继电器的即插即用,方便快速更换和维护。
复位按钮与信号灯:外部复位按钮和指示安全状态的信号灯,用于构建完整的操作面板。
安全回路评估软件:如ABB或第三方提供的工具,用于根据ISO 13849-1标准计算所构建安全功能(使用 KSD211B 作为核心元件)的性能等级(PL)。
安装维护与全周期支持:
安装与调试:安装 ABB KSD211B 时,需严格遵守相关安全标准(如ISO 13849-1)进行电路设计。将其卡入35mm DIN导轨,按照端子图正确接线:特别注意将安全设备(如急停按钮)的双路常闭触点串联接入输入端子(A1-A2)。输出回路中,必须使用其强制导向安全触点(13-14, 23-24)串联在控制危险设备电源的接触器线圈回路中。调试时,通过模拟安全设备动作(如按下急停),验证安全输出能否可靠断开,复位功能是否正常,并观察LED指示灯状态是否符合预期。
日常维护与全周期支持:日常维护主要是定期(如每半年或每年)进行功能测试,模拟安全触发条件,验证整个安全回路(从传感器到最终执行机构)的有效性,并记录测试结果。定期检查接线紧固性,清除灰尘。若继电器故障(通常由LED故障指示灯指示),应首先排查外部线路和传感器,确认无误后再更换继电器模块。