HIMA VR-H4135 是德国希马(HIMA)公司生产的一款高性能、非接触式安全继电器模块,专门用于安全门、防护盖板的位置监控与联锁。它属于机械安全控制硬件类别,是构建符合EN ISO 13849-1(性能等级PL)和IEC 62061(安全完整性等级SIL)要求的机械安全系统的关键组件。该模块通过磁性原理无接触地检测专用执行器(磁铁)的位置,从而可靠地判断安全门是否关闭并锁紧,进而控制机器危险运动(如驱动电源)的接通与分断。
应用场景:
在华南某大型汽车制造厂的冲压车间,一台千吨级机械压力机正在高速运行。操作员需要定期进入模具区进行换模或检查。压力机的安全防护门配备了由 HIMA VR-H4135 安全继电器监控的磁性安全锁。当防护门打开时,安装在门上的磁铁执行器远离 VR-H4135 模块的感应面,模块立即检测到“门未关闭”状态,其内部安全触点断开,切断控制压力机主驱动离合器的安全回路,确保滑块无法运动。同时,一个黄色的警示灯亮起。只有当防护门完全关闭,磁铁精确对准感应区域,并且操作员在外部按下手动复位按钮(通常与VR-H4135配套)后,模块经过自检确认通道均正常,其安全触点才会闭合,允许压力机重新启动。这套系统杜绝了因门未关严或误操作导致的“意外启动”,从根本上保护了维护人员的生命安全。
核心参数速览:
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | HIMA VR-H4135 |
制造商 | HIMA (希马, 德国) |
产品类别 | 非接触式安全继电器(用于安全门监控) |
安全标准 | 符合 EN ISO 13849-1:2015 (可达 PL e), IEC 62061 (可达 SIL 3), EN 60947-5-1, EN 60204-1 |
工作原理 | 非接触式磁性感应, 与配套的磁铁执行器(如HIMA VA-...系列)协同工作 |
通道结构 | 双通道 (2个独立的常闭触点输入), 带交叉故障检测, 符合 Category 3/4 架构 |
输出触点 | 安全输出:2个 半导体输出 (如PNP, 用于连接PLC安全输入或下级继电器) 或 继电器触点输出(取决于具体型号后缀), 均为强制导向结构 |
辅助输出 | 至少1个半导体诊断输出,用于指示“门关闭”、“故障”等状态 |
复位类型 | 通常需要手动复位 (通过外部复位按钮), 确保故障排除后 intentional 重启 |
工作电压 | 典型 24 V DC (范围如 18-30 V DC) |
感应距离 | 与配套磁铁配合,典型有效作用距离为 8-12 mm (具体取决于磁铁型号) |
防护等级 | IP67, 完全防尘,可耐受临时浸泡,适用于恶劣工业环境 |
外壳材质 | 坚固的金属锌压铸外壳,抗冲击与电磁干扰 |
安装方式 | 可通过螺丝直接安装或使用适配支架安装,执行器(磁铁)对应安装于运动部件上 |
温度范围 | -25°C 至 +70°C (宽温操作) |
技术原理与创新价值:
创新点1:非接触式磁性传感带来的高可靠性与长寿命。
VR-H4135 的核心优势在于其非接触式工作方式。它与磁铁执行器之间没有物理接触和机械磨损,这意味着其理论寿命几乎是无限的,且不受油污、灰尘、潮湿和轻微错位的影响。这与传统的机械式限位开关或钥匙式互锁开关易磨损、易受污染的特性形成鲜明对比,极大提升了长期使用的可靠性,降低了维护需求。
创新点2:符合最高安全等级的双通道与自诊断架构。
模块内部采用双独立通道设计,持续监测两个输入信号的状态和彼此的一致性。强大的内部诊断电路能够检测出诸如线圈短路、输出粘连、交叉电路故障等危险失效。一旦检测到任何不一致或故障,模块会立即进入安全状态(断开安全输出),并锁定,直到故障被排除并通过外部手动复位才能恢复。这种设计满足了ISO 13849-1中类别(Category)3或4的要求,能够实现高达PL e和SIL 3的安全等级。
创新点3:强制导向(触点肯定断开)结构与清晰的状态指示。
其安全输出触点采用强制导向结构。这意味着在发生故障时(如触点熔焊),常开和常闭触点不可能同时闭合,从而确保安全功能始终有效。模块上的LED指示灯(电源、门状态、故障、复位状态等)提供了直观的状态反馈,便于快速安装、调试和故障排查。
应用案例与行业价值:
在华东某大型工业机器人系统集成商为家电行业提供的自动化焊接单元中,每个单元都被安全围栏包围,设有多个安全访问门。
应用流程:每个安全门上安装一个 HIMA VR-H4135 模块和对应的磁铁。所有 VR-H4135 的安全输出信号串联接入一个中央安全PLC(如HIMA HIQuad系列)的安全输入模块,构成一个完整的安全回路。
带来的改进:该系统确保了任何一扇门被打开,都会立即触发整个焊接单元的安全停机(所有机器人停止运动、焊枪断电)。其高可靠性使得因安全传感器误报导致的非计划停产几乎为零。集成商项目经理表示:“使用 VR-H4135 后,我们的安全系统一次性通过了严格的CE安全认证。它的非接触特性非常适合机器人单元这种有振动和多尘的环境。清晰的诊断功能也让我们在现场调试和维护时节省了大量时间。最重要的是,它为我们和最终用户提供了绝对的安全信心。”


相关产品组合方案:
HIMA 磁铁执行器:如 VA-11, VA-21 等系列,是激活 VR-H4135 所必需的配对磁铁。
HIMA 安全PLC系统:如 HIQuad X 系列,用于处理来自多个 VR-H4135 及其他安全传感器的信号,执行复杂安全逻辑。
HIMA 或第三方 安全继电器:用于扩展安全输出触点容量,直接控制接触器、阀等大功率设备。
手动复位按钮:带防护罩的急停或复位按钮,用于在安全条件满足后复位 VR-H4135 及整个安全回路。
安全门铰链/锁具:机械部分,与 VR-H4135 电控部分配合,实现物理锁定(如果需锁定功能,需选用带锁定功能的型号或搭配电磁锁)。
状态指示灯塔:接收 VR-H4135 的诊断输出信号,显示“系统运行”、“安全门打开”、“故障”等状态。
安装支架与电缆:专用的安装附件和带M12接头的预制电缆,简化安装。
同系列其他型号:如 VR-H4136(带延时功能)、VR-H4137(带锁定功能)等,满足不同应用需求。
安装维护与全周期支持:
HIMA VR-H4135 的安装相对简单但需精确。首先将模块本体牢固安装在固定框架上,然后将配对磁铁安装在移动门(或盖板)上,确保当门关闭时,磁铁与模块感应面的距离在额定感应范围内(如10mm±2mm),并且对正。接线时,需按照图纸连接电源、安全输出和诊断输出。
日常维护主要是定期检查模块和磁铁的表面是否清洁,安装是否松动,感应距离是否因振动而变化。