PILZ 301130 是皮尔磁(Pilz)公司PNOZsigma系列中的一款多功能、可配置安全继电器。它属于安全控制器件类别,是一个通过SIL 3 (IEC 62061) 和PLe/Cat.4 (ISO 13849-1) 安全认证的模块化电子系统,用于实现机械设备上的安全功能,如紧急停止、安全门监控、双手控制、光栅/光幕监控等。它将传统上由多个独立安全继电器实现的功能集成于一个紧凑单元,并通过可插拔的端子排和清晰的设置方式进行灵活配置。
应用场景:
在华南一家大型汽车零部件冲压自动化线上,一台800吨机械压力机正在进行高强度钢板冲压。操作人员需要定期进入模具区进行清理和换模,此时必须确保压力机滑块完全停止且无法意外启动。安装在安全围栏上的安全门锁和急停按钮的串联信号,接入一台 PILZ 301130 安全继电器的双通道监控输入端。当安全门被打开或急停被拍下时,301130 会检测到这两个独立通道的信号同时断开(符合双通道原则)。经过内部安全逻辑处理(如交叉监控、去抖动)后,其强制导向式安全触点(符合EN 60947-5-1标准)立即断开,切断通往主接触器线圈的控制回路,使压力机驱动系统安全停机并进入“安全停止”状态。只有安全门关闭、急停复位后,操作面板上的确认按钮被按下,301130 才会允许系统重新上电启动。该产品解决了在高风险机械设备上,对安全控制回路的高可靠性、故障安全型设计及符合国际安全标准的刚性需求。
核心参数速览:
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | 301130 |
制造商 | Pilz(德国皮尔磁) |
产品系列 | PNOZsigma |
产品类别 | 可配置安全继电器 / 安全控制模块 |
安全标准认证 | SIL 3 (IEC 62061), PLe / 性能等级 e (ISO 13849-1), Category 4 |
输入通道 | 2个独立的安全输入通道 (通常用于双通道安全设备,如E-Stop, Safety Gate),每个通道可监控常闭触点。支持自动/手动启动复位、可监控启动/复位回路等 |
安全输出 | 3个安全半导体输出 (PSD) 和 2个强制导向安全继电器触点 (常开),均符合安全标准 |
辅助输出 | 1个半导体辅助输出,用于故障指示或非安全联锁 |
电源电压 | 通用供电:24 V DC 或 24-240 V AC/DC (具体取决于订货号后缀) |
功能配置 | 通过模块上的DIP开关或旋转编码开关进行配置,可选择多种预设安全功能(如急停、安全门、双手控制等) |
诊断功能 | 通过LED指示灯清晰显示电源、输入状态、输出状态、故障/复位状态 |
接线方式 | 可插拔的弹簧夹端子排,便于安装和维护 |
工作温度 | -20°C 至 +55°C |
防护等级 | IP20(需安装在控制柜内) |
技术原理与创新价值:
创新点1:模块化可配置设计提升灵活性与效率。与传统功能固定的安全继电器不同,PILZ 301130 的核心优势在于其可配置性。通过模块上的拨码开关,用户可以从多种预置的安全功能(如急停监控、安全门监控、双手控制、时间延迟等)中选择所需的一种。这意味着工程师无需为每种安全功能单独选型和接线,只需储备一种型号的模块即可满足多种应用需求,极大地简化了设计、采购、库存和调试流程。
创新点2:内建自诊断与强制导向触点确保最高安全性。模块持续对自身内部电路(如微处理器、输出驱动器)和外部回路(如输入触点粘连)进行诊断测试。任何内部故障都会导致安全输出进入“0”状态(断电),实现故障安全。其强制导向(positively guided)安全触点具有机械联锁设计,确保常开和常闭触点不可能同时闭合,这是实现安全回路高完整性的关键物理保障,能够可靠地防止因触点熔焊导致的危险失效。
创新点3:清晰的LED状态指示与便捷的接线。模块正面提供一目了然的多色LED指示灯,分别指示电源、各输入通道状态、输出状态以及故障/复位需求。这种可视化诊断使故障排查快速直接。同时,采用的可插拔弹簧夹端子排,使得接线无需螺丝刀,一插一按即可完成,大幅减少了安装和更换时的接线错误风险和时间。
应用案例与行业价值:
在华东一家现代化的塑料注塑机生产厂,每台机器都配备了用于模具区域防护的安全光幕。
应用流程:安全光幕的两个独立OSSD(输出信号开关装置)安全输出信号,分别接入 PILZ 301130 的两个安全输入通道。当光幕被物体(如操作人员的手)中断时,301130 检测到双通道信号断开,立即断开其安全输出触点,切断注塑机合模和注射动作的动力源。同时,其辅助输出点亮一个黄色警示灯。只有物体离开光幕保护区,并在操作面板上进行复位后,机器才能重新启动。
带来的改进:设备制造商反馈,使用 301130 后,安全控制部分的电气设计时间减少了约40%,因为无需再绘制和计算由多个分立继电器组成的复杂安全回路。其清晰的诊断功能使得现场调试和售后维护效率显著提升。对于最终用户,其符合全球主流安全标准的认证,帮助他们轻松通过了CE、UL等安全审核,产品得以顺利进入国际市场。


相关产品组合方案:
Pilz PNOZsigma 扩展模块: 如PNOZ s2.1p,用于增加安全输入或输出点,与 301130 配合使用。
Pilz 急停按钮、安全门开关、使能开关: 符合安全标准的传感元件,为 301130 提供输入信号。
Pilz 安全光幕/光栅: 如PSENopt系列,其安全输出连接至 301130。
Pilz PMI 人机界面 或 PIT 操作按钮: 用于对安全系统进行复位、确认等操作。
Pilz PNOZmulti 可编程安全控制器: 对于更复杂的安全逻辑,可作为 301130 的升级选择。
Pilz 电源模块: 为安全继电器系统提供稳定可靠的24VDC电源。
接触器/电机启动器: 由 301130 的安全输出触点控制,用于断开主电路。
Pilz PAS4000 或 PAScal 软件: 用于更复杂的PNOZmulti或PSS系列安全控制器的配置工具,对于 301130 的简单配置通常不需要。
安装维护与全周期支持:
PILZ 301130 安全继电器设计为标准DIN导轨(35mm)安装。安装前,需根据应用需求(如急停、安全门等)正确设置模块上的拨码开关。然后,将可插拔端子排取下,根据接线图接入电源、输入设备(如急停按钮的常闭触点)和输出负载(如接触器线圈)。完成后将端子排插回模块,上电并利用LED指示灯进行功能测试。务必按照安全标准进行安全功能的验证测试。
日常维护主要是定期(如每半年或每年)进行功能测试,模拟输入设备动作(如按下急停),确认安全输出能可靠切断负载,并检查所有指示灯状态是否正常。模块本身可靠性高,但长期使用后,连接的输入设备(如按钮触点)可能老化,需重点检查。