UHP169-31L2B-X/1601 是施迈赛集团旗下的一款高性能、模块化安全继电器模块。它专为评估和处理来自急停按钮、安全门开关、光栅、双手控制装置等安全传感器的信号而设计。该模块的核心价值在于通过内部冗余的电子电路和强制导向式(正驱动)继电器触点,对安全输入信号进行逻辑处理,并在安全条件满足时,可靠地控制负载(如接触器、主回路)的通断,从而构建符合SIL 3 / PL e(根据EN ISO 13849-1)或SIL CL 3(根据IEC 62061)最高安全完整性等级的安全控制回路。
应用场景:
在一台全自动高速冲压生产线中,当操作人员需要进入模具区域进行维护或清理时,必须通过一道安全门。如果安全门在设备危险运动(如滑块下行)期间被意外打开,将导致严重的人身伤害事故。此刻,UHP169-31L2B-X/1601 安全继电器模块扮演着“安全裁决官”的角色。它通过双通道连接安全门开关的两个独立常闭触点。在安全门关闭且锁紧时,模块的两个独立输入电路同时接收到“安全”信号。经过内部冗余电路的交叉诊断与逻辑“与”运算后,模块的强制导向式安全触点才会闭合,从而允许主接触器吸合,设备得以启动。一旦安全门被打开,任何一个输入通道的信号断开,模块将在毫秒级时间内强制断开其安全触点,切断设备动力电源,并将此状态机械锁定,直到安全门重新关闭且通过复位按钮(可连接至模块)确认后,系统才能恢复运行。这一过程,杜绝了因单一触点熔焊或电路故障导致的失效危险,是保障操作者生命的最后一道电气防线。
核心参数速览:
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | UHP169-31L2B-X/1601 |
制造商 | SCHMERSAL (施迈赛) |
产品类别 | 安全继电器模块 |
安全标准认证 | EN ISO 13849-1: PL e, Cat. 4 |
| IEC 62061: SIL CL 3 |
| EN 60947-5-1, EN 60204-1 |
输入电路 | 2通道 (双通道), 带交叉监控 |
输入类型 | 半导体输出 (适合连接带半导体输出的安全传感器) |
额定工作电压 | 24 VDC / 230 VAC |
安全输出触点 | 3个安全常开触点 (NO) |
触点容量 | 6 A / 250 VAC (阻性负载) |
辅助输出 | 至少1个半导体故障信号输出 |
复位方式 | 手动复位 (通过外部复位按钮) |
响应时间 | < 100 ms (典型) |
工作温度范围 | -25°C 至 +55°C |
防护等级 | IP20 (端子区域) |
安装方式 | 标准35mm DIN导轨安装 |
技术原理与创新价值:
UHP169-31L2B-X/1601 的设计哲学是“故障安全”,其所有技术创新都旨在确保即使发生内部或外部故障,系统也能导向安全状态(停机)。
创新点1:强制导向(正驱动)触点与机械联锁。 这是安全继电器的核心。其内部的每个安全触点都由一个机械结构强制联动。在正常“断开”位置,动触点和静触点之间有强制的空气间隙。当线圈得电,触点闭合时,该机械结构确保触点可靠接触;当线圈失电或发生特定故障时,一个独立的弹簧或重力机构会强制将触点拉回到断开位置,即使其中一个触点因故障(如熔焊)而粘连,机械联锁也能确保所有关联的安全触点同时、可靠地断开。这种设计物理上防止了“触点熔焊不断开”这一最危险的失效模式。
创新点2:双通道输入与交叉诊断电路。 模块要求连接双通道安全信号(如安全开关的两个独立触点、光幕的两路OSSD输出)。内部两套完全独立的电子电路持续监控这两个通道的状态。除了检查“通/断”,电路还执行交叉诊断:检查两个通道的信号是否一致(应在同一时刻变化)、是否存在对电源或对地的短路。任何不一致或故障都会被立即检测到,并导致安全输出触点强制断开,同时通过故障输出信号报警。这实现了对输入回路和自身电路的持续自检。
创新点3:安全的手动复位逻辑。 在安全回路被触发(如急停按下、安全门打开)导致停机后,UHP169-31L2B-X/1601 不会自动恢复。必须通过一个独立于输入回路之外的手动复位按钮(可远程安装)进行确认。这个复位信号同样被安全地监控。只有所有输入通道都恢复到安全状态(如急停复位、安全门关闭),并且收到有效的手动复位信号后,模块才会重新闭合安全输出触点。这有效防止了在危险未排除或人员未准备好的情况下设备意外启动。
应用案例与行业价值:
案例一:汽车焊接生产线机器人单元安全防护
某汽车厂焊接车间内,多个机器人协同作业。每个单元周围安装了安全光幕和带锁的安全门。采用 UHP169-31L2B-X/1601 作为每个单元的安全核心,评估光幕的OSSD信号和安全门的双触点信号。当人员闯入或门被打开,模块立即切断该单元所有机器人和焊枪的使能电源。安全经理评价:“使用 UHP169-31L2B-X/1601 后,我们的安全回路设计变得非常清晰和标准化。其SIL3/PL e认证让我们轻松通过了机械安全风险评估。其故障输出信号接入生产线PLC,实现了安全状态的集中监控,大大提升了管理效率。”
案例二:包装机械双手控制安全系统改造
一台老式枕式包装机需要升级双手控制功能,以确保操作员双手在危险区域外才能启动设备。项目采用两个带防护罩的双手按钮,每个按钮提供一对常开触点。这两对触点分别接入 UHP169-31L2B-X/1601 的两个输入通道。模块的逻辑设置为:只有两个通道的触点同时被按压(模拟双手操作)且在0.5秒内按下,安全输出才导通。一旦松开任一按钮或同时按下时间差过大,输出立即断开。改造后,设备完全符合EN 574双手控制装置的安全标准。设备制造商表示:“UHP169-31L2B-X/1601 灵活的接线方式和内置的时间监控功能,让我们无需复杂的PLC编程就实现了高等级的安全逻辑,节约了成本并缩短了调试时间。”


相关产品组合方案:
构建一个完整的安全控制系统,UHP169-31L2B-X/1601 需要与以下安全元器件和组件协同工作:
安全传感器: 如 AZM系列 电磁安全门锁、SRB系列 安全拉绳开关、SLG系列 安全光幕,为模块提供双通道安全输入信号。
急停按钮: 如 T系列 蘑菇头急停开关,其双断点触点直接接入安全继电器输入通道。
复位按钮: 带防护罩的常开按钮,用于在故障排除后手动复位安全继电器。
安全接触器: 如施迈赛或第三方品牌的强制导向式接触器,由 UHP169-31L2B-X/1601 的安全触点控制,用于直接分断主电路电源。
扩展/监控模块: 如 UHP-D 系列诊断模块或 SRB 系列监控继电器,可用于扩展安全触点数量、监控接触器反馈或实现更复杂的联锁逻辑。
电源: 24VDC安全回路电源,建议使用安全隔离变压器或安全型开关电源,为整个安全回路供电。
辅助继电器(可选): 用于将安全继电器的故障信号(半导体输出)转换为继电器信号,以便接入标准PLC输入模块进行监控。
安全PLC: 在更复杂的多安全功能、需编程逻辑的场合,UHP169-31L2B-X/1601 可作为子系统集成到如施迈赛SRP系列安全PLC的网络中。
安装维护与全周期支持:
UHP169-31L2B-X/1601 应安装在防护等级至少IP54的控制柜内。安装时需严格按照接线图连接,确保输入信号来自安全传感器的独立双通道,输出负载(如接触器线圈)必须在安全触点的额定容量内。接线应使用合适的线径并压接牢固。