Relè di sicurezza Siemens 3TK2827-1BB41

Stato: Interrotto (EOL). Appartiene alla serie legacy 3TK28 di unità di sicurezza di base. 24 Alimentazione Vcc, terminali a vite, avvio monitorato, ritardo alla disattivazione regolabile 0,05~3 s.

✅ Definizione del codice modello

3TK: SIRIO relè di sicurezza serie

28: Modulo relè di sicurezza

27: 2 uscite di sicurezza istantanee NO + 2 uscite di sicurezza NA ritardate, più 1 Contatto NC di feedback del segnale

1: Avvio monitorato (pulsante di reset esterno obbligatorio)

BB: DC24V

4: Morsetti a vite

1: Versione con ritardo 0,05~3 s (suffisso 40 per la stessa serie = 0,5~30 s)

📋 Specifiche tecniche principali

🛠️ Scenari applicativi tipici

Valutazione del segnale di sicurezza a doppio canale per arresto di emergenza e porte di protezione, dove è richiesta una disconnessione ritardata (arresto del motore inerziale; ritardo prima di interrompere il circuito di alimentazione).

Ingresso a doppio canale con autotest di saldatura dei contatti e pilotaggio positivo / struttura di contatto guidata dalla forza, conformi alla certificazione di sicurezza delle macchine.

🔁 Selezione dei sostituti (Sostituzione interrotta)

L'intera serie legacy 3TK28 è sostituita dai relè di sicurezza 3SK1/3SK2 di nuova generazione:

Equivalente diretto consigliato: 3SK1121-1CB42 (24VCC, avvio monitorato, 2 istantaneo NO + 2 in ritardo NO, 0.05–3s di ritardo)

⚠️ Attenzione: L'assegnazione e la disposizione dei collegamenti differiscono da 3TK2827-1BB41. Non è una sostituzione plug-and-play diretta. Il ricablaggio e la rivalutazione completa del circuito di sicurezza sono obbligatori.

📌 Elenco di controllo per la risoluzione dei problemi (Seconda mano / Unità installate)

1. Nessuna uscita dopo l'accensione: Controllare il circuito di ripristino (Morsetti di avvio monitorati Y33/Y34, è necessario un pulsante di reset esterno)
2. Impossibile reimpostare: Verificare la coerenza degli ingressi di sicurezza a doppio canale; verificare la rottura del filo a canale singolo
3. Ritardare il fallimento: Potenziometro anteriore invecchiato o circuito di temporizzazione interno danneggiato
4. Saldatura dei contatti: Il carico supera la capacità nominale AC15/DC13; è necessaria la protezione con fusibile frontale
5. Revisione dell'usato: Test di continuità statica sui contatti; test di accensione per l'interruzione di sicurezza a doppio canale, funzione di temporizzazione e logica di reset

📎Codice HS doganale

85364900 (Relè elettromagnetico di sicurezza, apparecchi di commutazione elettrica)

⚠️ Avviso importante

Sono disponibili solo eccedenze o pezzi di ricambio usati. 3La serie legacy TK non è consigliata per i nuovi progetti; selezionare direttamente 3SK1. Dopo la sostituzione, deve essere eseguita la convalida completa del circuito di sicurezza della macchina.

Siemens 3Dimensioni complessive del relè di sicurezza TK2827-1BB41 (Unità montata su guida DIN)

Dimensioni della scheda tecnica ufficiale: L × A × P = 44.8 mm× 138.5 mm× 120 mm

Notazione ingegneristica: 45mm(W) ×138,5 mm(H) ×120 mm(D). 45 mm è la larghezza standard del modulo guida DIN.

Larghezza(W): 44.8 mm (nominale 45 mm sul pannello)

Altezza(H): 138.5 mm (compresi i terminali superiori e inferiori)

Profondità(D): 120 mm (dalla piastra posteriore della guida DIN alla parte anteriore)

Montaggio: Montaggio a scatto su guida DIN, o fissaggio con viti; è consentito qualsiasi orientamento di montaggio

Peso netto: ca. 0.457 kg (lo stesso per tutte le varianti 3TK2827)

📌 Nota sulla disposizione del mobile:

Riserva uno spazio di occupazione di 45 mm di larghezza sulla guida dell'armadio; profondità ≥120 mm più spazio aggiuntivo per il cablaggio.

Il modello sostitutivo 3SK1121-1CB42 ha un ingombro ridotto, quindi lo spazio di installazione deve essere ricontrollato per eventuali modifiche dell'armadio.

Principio di funzionamento del relè di sicurezza Siemens 3TK2827-1BB41

Definizione fondamentale: Ridondante a doppio canale, contatti guidati dalla forza, ritardo di disattivazione, avvio monitorato (ripristino controllato) modulo di valutazione della sicurezza. Utilizzato per l'arresto di emergenza / cancelli di sicurezza per raggiungere la categoria di arresto EN60204 1 (spegnimento controllato: frenare prima con ritardo, quindi interrompere l'alimentazione principale).

1. Composizione hardware interna
2. Alimentatore DC24V (A1/A2)
3. Due canali di ingresso di sicurezza ridondanti indipendenti (Y11-Y12 / Y21-Y22): Rilevamento a doppio canale, collegato ai contatti NC degli interruttori di arresto di emergenza o delle porte di sicurezza
4. Due set di relè interni indipendenti a guida forzata, reciprocamente controllati. Un singolo guasto non comporterà la perdita della protezione.
5. Circuito di cronometraggio elettronico (potenziometro frontale regolabile 0,05~3 s, ritardo di disattivazione)
6. Circuito di avvio monitorato Y33/Y34: Rileva il fronte di discesa del pulsante di reset (attivato al rilascio del pulsante), e rileva guasti da cortocircuito sul cablaggio di ripristino
7. Contatti di uscita

2NO uscite di sicurezza istantanee (13-14, 23-24): Aprire immediatamente quando scatta il segnale di sicurezza; soddisfa EN954-1 Categoria4

2NO uscite di sicurezza ritardate (47-48, 57-58): Aperto dopo il tempo preimpostato una volta attivato il segnale di sicurezza; Categoria3

1Contatto di segnalazione stato NC (31-32): Colpa / segnale di stato di arresto per la diagnostica del PLC

Principio del contatto guidato dalla forza: I contatti NO e NC sono interbloccati meccanicamente tramite collegamento rigido. Anche se i contatti NO si saldano e restano chiusi, il collegamento meccanico garantisce che i contatti NC non possano chiudersi, consentendo il rilevamento di difetti di saldatura dei contatti. Questa è la differenza fondamentale tra i relè di sicurezza e i relè standard.

2. Logica operativa completa (4 Fasi)

Palcoscenico 1: Standby all'accensione

DC24V applicato ad A1/A2, Il LED POWER si illumina. Entrambi i canali di ingresso di sicurezza Y11-Y12 e Y21-Y22 devono essere completamente chiusi (Pulsante di emergenza rilasciato, cancello di sicurezza chiuso).

Il modulo confronta continuamente lo stato di entrambi i canali. Stati del canale non corrispondenti → guasto rilevato, uscite bloccate. È attivo anche il rilevamento di cortocircuito trasversale.

Palcoscenico 2: Avvio monitorato (Caratteristica fondamentale)

L'avvio automatico NON è disponibile!

Con ingressi di sicurezza completamente chiusi, il pulsante di reset esterno (Y33/Y34) deve essere premuto e rilasciato. The module detects the falling edge pulse upon button release to enable internal relay energization.

Protection logic: If Y33/Y34 wiring is permanently shorted, the module identifies a fault and refuses startup to prevent unexpected machine auto-restart.

✅ After successful startup:

Instantaneous NO contacts (13-14, 23-24) close

Delayed NO contacts (47-48, 57-58) close

31-32 NC remains closed (normal running signal)

Stage3: Safety Trip (E-stop pressed / safety gate opened)

If either of dual safety input channels opens → module triggers hazardous state:

1. Instantaneous outputs (13/14, 23/24) open immediately, cutting brake / circuiti di controllo;
2. Internal timer starts countdown (0.05~3s);
3. When countdown completes, delayed outputs 47/48, 57/58 open to disconnect main contactors, allowing time for motor inertial stop and braking;
4. 31-32 NC contact opens to output fault / stop signal externally.

Typical use case: High inertia motors; interrompere prima il circuito di controllo per avviare la frenata, quindi alimentazione principale dopo il ritardo, conforme allo spegnimento controllato della categoria di arresto 1.

Fase4: Blocco guasto, Reset manuale obbligatorio

Dopo il ripristino dell'arresto di emergenza / cancello di sicurezza richiuso, le uscite NON verranno ripristinate automaticamente.

I guasti devono essere eliminati, quindi premere nuovamente il pulsante di ripristino. Il modulo esegue un autotest prima di riattivare le uscite.

In caso di guasti interni, inclusa la saldatura dei contatti, vengono rilevati una mancata corrispondenza dei canali o un cortocircuito nel cablaggio, il modulo si blocca in modo permanente. Il ciclo di accensione e spegnimento non può essere ripristinato; è necessario indagare sugli errori hardware.

3. Meccanismo di sicurezza (A prova di errore)
4. Controllo incrociato a doppio canale: Confronto in tempo reale di due canali di ingresso; la mancata corrispondenza attiva l'arresto e il blocco immediati
5. Autotest del contatto guidato dalla forza: Adesione dei contatti controllata ad ogni operazione
6. Rilevamento di cortocircuiti nel cablaggio: Rileva cortocircuiti incrociati sul cablaggio di sicurezza e ripristino
7. Stato di diseccitazione in sicurezza: Tutte le uscite di sicurezza si aprono in caso di perdita della tensione di alimentazione
8. Blocco del guasto: Mantieni lo stato di spegnimento dopo un guasto, impedendo il riavvio automatico e rischi secondari
9. Descrizione della valutazione di sicurezza

Circuito di uscita istantanea: IN 954-1 Categoria 4, SIL3, PL e

Circuito di uscita ritardato: IN 954-1 Categoria 3, SIL2, PL d

Motivo: L'elettronica di temporizzazione è a canale singolo, quindi un livello di sicurezza inferiore per le uscite ritardate.

5. Idee sbagliate comuni
6. NON cortocircuitare il cablaggio a canale singolo; la ridondanza viene persa e la valutazione di sicurezza invalidata
7. Avvio monitorato ≠ avvio automatico; il pulsante di ripristino deve fornire un segnale di impulso. Il cortocircuito permanente tra Y33/Y34 è vietato
8. Il ritardo è OFF-Delay (ritardo di diseccitazione), NON ritardo di accensione. Il timer si avvia solo dopo lo scatto di sicurezza.
9. Elenco logico per la determinazione dei guasti (3TK2827-1BB41)

Una volta che il modulo rileva uno dei seguenti errori, le uscite di sicurezza si bloccano aperte. La maggior parte dei guasti non può essere eliminata spegnendo e riaccendendo. Il guasto deve essere corretto prima di eseguire il ripristino monitorato.

1. Safety Input Channel Faults (Y11-Y12 / Y21-Y22 dual channels)
2. Single channel wire break: Mismatched channel states (one open, one closed) → immediate output cut-off and latch.
3. Dual channels open simultaneously: Normal E-stop / safety gate trip, classified as normal shutdown, not hardware fault. After safety circuit recovery, reset required for restart.
4. Cross short-circuit between dual channels (Y11 shorted to Y21, Y12 shorted to Y22): Module detects wiring short-circuit, rejects startup or trips and latches.

✅ Key rule: Safety loop must use two independent NC contacts; external parallel connection is not permitted.

1. Reset Circuit Faults (Y33-Y34, monitored start terminals)
2. Permanent short across Y33/Y34 (reset wiring shorted): Module identifies fault and blocks startup.

Principio: Monitored start relies on detecting falling edge of button release. Continuous short is treated as wiring fault to prevent power-on auto-start.

2. Reset button stuck closed with no pulse: Even if safety loop is healthy, startup cannot be triggered after power-up.
3. Reset circuit wire break: Reset pulse cannot be received; module fails to start.

III. Internal Relay Contact Faults (Force-guided contact self-check)

1. Welded internal safety output contacts: Detected by self-test on each operation, outputs latched off.

Sintomo: Safety input opens, but internal contacts remain welded. Module latches after fault detection; power cycle will not recover. Module replacement required.

2. Mismatched status between the two internal redundant relays → fault latch.
3. Supply Related Faults (A1/A2 DC24V)
4. Supply voltage below 0.85Un (DC20.4V): Module unstable; safety outputs open (fail-safe characteristic).
5. Voltage fluctuation or pulse interference: Potrebbe provocare uno spegnimento involontario; Buffer di alimentazione DC24V / fusibile consigliato.
6. Guasti del circuito di ritardo
7. Potenziometro anteriore danneggiato: Valore di ritardo fisso o ritardo zero. Di solito non attiva il blocco, ma funzione perduta, valutazione della sicurezza non valida.
8. Circuito di temporizzazione guasto: Le uscite ritardate non si aprono durante l'intervento di sicurezza; guasto pericoloso. Il modulo deve essere sostituito.
9. Tabella per distinguere lo spegnimento normale dall'intervento per guasto

⚠️ Avviso di sicurezza

In caso di guasto ritardato dovuto alla saldatura dei contatti interni, è vietato bypassare il relè di sicurezza o cortocircuitare le uscite per forzare l'avvio. Ciò rimuove la protezione di sicurezza e viola la norma EN ISO13849.