Relé de segurança Phoenix Contact PSR-SPP-24DC/RSM4/4X1

Número do pedido de contato da Phoenix. 2981541

1. Informações Básicas

Marca: Contato Fênix (a ortografia “fonex” mencionado é um erro de digitação)

Modelo Completo: PSR-SPP-24DC/RSM4/4X1

Número do pedido de material: 2981541

Posicionamento do produto: Módulo de segurança de monitoramento de velocidade de canal duplo, especialmente projetado para monitoramento de sobrevelocidade/velocidade zero do motor, pertencente à segurança PSR-TRISAFE série

2. Definição de código de modelo

3. Níveis Básicos de Certificação de Segurança (Parâmetros principais)
4. EM ISO 13849: PL e / Categoria 4 (O mais alto nível de segurança de máquinas)
5. CEI 61508 / CEI 62061: SIL 3
6. Categoria de parada: Categoria 0 corte de segurança de acordo com EN 60204-1
7. Contatos: Contatos de segurança guiados por força em conformidade com IEC/EN 61810-3, vida útil mecânica ＞ 50 milhões de operações
8. Especificações Elétricas e Mecânicas

4.1 Entrada de fonte de alimentação

Tensão nominal: CC 24V, faixa permitida: 20.4~26,4 V

Corrente de entrada nominal: 100mA

4.2 Entrada de medição de velocidade (IN1/IN2 de canal duplo)

Sensores suportados: Codificadores incrementais, interruptores de proximidade, Sensores de efeito Hall

Máx.. Frequência de entrada: 2kHz

Tempo de resposta típico: 15EM; Hora de lançamento: 12EM; Atraso de recuperação: 1é

4.3 Saída de segurança

4 contatos de segurança independentes normalmente abertos (4PST-NÃO)

Avaliação de contato: 250V e / 5UM

4.4 Dimensões Mecânicas

Largura: 45milímetros, Altura: 112milímetros, Profundidade: 114.5milímetros

Montagem: Trilho DIN padrão de 35 mm

Fiação: Terminais de mola plugáveis

Classe de Proteção: IP20 (apenas para instalação interna do gabinete)

Temperatura operacional: -20℃ ~ +55℃; Temperatura de armazenamento: -40℃ ~ +70 ℃

4.5 Interface de configuração

Porta Ethernet RJ45 frontal integrada. O software de suporte PSR-RSM4 permite a configuração de parâmetros on-line via PC, incluindo limite de velocidade excessiva, limite de velocidade zero, tempo de atraso, lógica de verificação de canal duplo e parâmetros de diagnóstico de falhas.

5. Cenários típicos de aplicação
6. Equipamentos de elevação e guinchos: Evite o descontrole do tambor causado por excesso de velocidade
7. Ventiladores e centrífugas: Proteção contra excesso de velocidade e parada de emergência
8. Transportadores e motores de rolos: Destravamento da porta de segurança após confirmação de velocidade zero
9. Fusos de máquinas-ferramenta e ferramentas rotativas: Monitoramento de segurança de velocidade redundante de canal duplo

Vantagens: A detecção redundante de canal duplo mantém o corte seguro mesmo se um canal falhar, cumprir os regulamentos de segurança de máquinas para equipamentos.

6. Visão geral da função
7. Medição de velocidade redundante de canal duplo: Compare sinais de dois codificadores para evitar riscos de falha devido a circuito aberto/curto-circuito de um único canal
8. Dois modos de operação:

Proteção contra excesso de velocidade: Corte imediatamente as saídas de segurança quando a velocidade de rotação exceder o limite predefinido

Monitoramento de velocidade zero: Avaliar o estado estacionário quando a velocidade cair abaixo do limite e permitir o destravamento da porta de segurança

3. Diagnóstico de falhas: Leia códigos de falha via porta Ethernet (circuito aberto, curto-circuito, velocidade fora do limite, desvio de canal)
4. Ciclo de feedback de segurança: Suporta monitoramento de contatos auxiliares do contator externo para evitar falha na soldagem de contato
5. Produtos de suporte & Modelos Alternativos
6. Software de configuração: PSR-RSM4 (download gratuito no site oficial da Phoenix Contact)
7. Distinção de alternativas dentro da mesma série:

2981541: Monitoramento de velocidade programável com porta Ethernet, 4 contatos normalmente abertos

PSR-SPP-24DC/ESD: Relé de segurança geral para parada de emergência / porta de segurança, sem função de monitoramento de velocidade

3. Código Aduaneiro HS: 85364900 (Relés de segurança eletromagnéticos)
4. Notas de aquisição

Código de barras EAN: 4017918996833

Classe EMC: Classe A (Apenas para ambientes industriais, não aplicável a ambientes civis de corrente fraca)

Embalagem Padrão: Única unidade por caixa, 12-mês de garantia original do fabricante

Princípio de funcionamento completo do Phoenix Contact PSR-SPP-24DC/RSM4/4X1 (2981541) Relé de segurança para monitoramento de velocidade

Esta unidade é um módulo de segurança de velocidade de canal duplo programável TRISAFE. Seu design principal adota uma arquitetura de segurança tripla: Princípio à prova de falhas + detecção de velocidade redundante de canal duplo + saídas de segurança guiadas por força. Integra lógica programável de sobrevelocidade/velocidade zero, autoteste de circuito completo e monitoramento de feedback do contator, alcançando a mais alta classificação de segurança de PL e / Cat.4 / SIL 3.

1. Arquitetura geral hierárquica de hardware (Entrada para Saída)

A unidade consiste em 4 módulos isolados independentes:

1. Unidade de fonte de alimentação DC24V (Terminais A1/A2): Fonte de alimentação para todo o dispositivo e circuito interno de autoteste
2. Unidade de entrada de velocidade de canal duplo (IN1, IN2): Dois circuitos totalmente independentes para coleta de sinais de pulso de rotação
3. Unidade de processamento lógico de segurança dual-core (com porta de configuração RJ45): Comparação de hardware de sinais duplos, julgamento de limite e diagnóstico de falhas
4. 4-unidade de saída de relé de segurança guiada por força de canal: Dividido em dois circuitos de segurança isolados (corte de parada de emergência + ativação do desbloqueio da porta de segurança), equipado com circuito de monitoramento de feedback de contator externo
5. Etapa 1: Princípio de funcionamento da aquisição de sinal de velocidade de canal duplo (Detecção Redundante de Núcleo)

2.1 Tipos de sensores suportados

Codificadores incrementais de canal duplo (Pulsos de quadratura de fase A/B)

Dois interruptores de proximidade NPN/PNP independentes, Sondas de velocidade de efeito Hall

As entradas IN1 e IN2 apresentam isolamento elétrico completo e circuitos de amostragem separados para realizar verificação redundante de canal duplo, eliminando riscos de segurança causados ​​por circuitos abertos, curto-circuitos ou falha de sonda única.

2.2 Lógica de cálculo: Converter pulsos em velocidade de rotação

Pulsos de frequência de saída dos sensores sincronizados com a rotação do eixo do motor (máx.. 2kHz). Os contadores internos de hardware capturam as frequências de pulso de ambos os canais em tempo real e as convertem em velocidade de rotação real por meio da fórmula:

2.3 Verificação de consistência de canal duplo (Recurso de segurança central)

A unidade lógica compara continuamente os valores de velocidade convertidos de IN1 e IN2:

Se o desvio de velocidade entre dois canais estiver dentro da tolerância definida pelo software → Os sinais são considerados válidos

Se canal único estiver aberto/curto-circuito, perda de pulso ou desvio excessivo do canal é detectado → A falha no circuito de velocidade é acionada instantaneamente, todas as saídas de segurança são cortadas e o estado de falha é bloqueado

> Implicação de segurança: Falhas de canal único não podem mascarar riscos de excesso de velocidade, atendendo aos requisitos de redundância de segurança de máquinas.

3. Etapa 2: Julgamento de lógica de segurança programável (Modos duplos: Excesso de velocidade / Velocidade zero)

Dois grupos de limites são predefinidos conectando um PC com software PSR-RSM4 pela porta RJ45. O módulo compara a velocidade medida em tempo real com os limites e opera em dois modos:

Modo 1: Proteção contra excesso de velocidade (Para guinchos, centrífugas, prevenção de fuga do fuso)

1. Velocidade medida ＞ Limite de velocidade excessiva definido pelo software
2. O circuito interno de segurança dual-core desenergiza imediatamente as bobinas de dois grupos de relés de saída de segurança
3. Todos 4 contatos de segurança normalmente abertos são forçados a abrir dentro de 15 ms para desligar o contator do motor principal e os circuitos de habilitação do servo
4. Travas de estado de falha; a reinicialização do ciclo de energia ou o terminal de reinicialização externa devem ser usados ​​para eliminar a falha antes de retomar a operação

Modo 2: Monitoramento de velocidade zero (Porta de segurança / intertravamento de porta de manutenção)

1. Velocidade medida ＜ Limite de velocidade zero estacionário definido por software e mantido durante o atraso predefinido
2. O segundo grupo de contatos de segurança permanece fechado para emitir um sinal de habilitação de destravamento da porta de segurança, permitindo acesso às portas de proteção da máquina
3. Quando ocorrer uma pequena rotação do eixo e a velocidade exceder o limite de velocidade zero, permitir que os contatos abram dentro de 12 ms para travar portas de segurança e evitar o envolvimento de pessoas com componentes rotativos

Lógica Adicional: Monitoramento de Feedback de Contator Externo (Ciclo EDM)

Auxiliary normally-closed contacts of the main contactor are wired to dedicated terminals for continuous monitoring:

Normal closed safety outputs → Contactor energized, feedback contacts open, logic confirms normal status

Welded output contacts or stuck contactor that cannot open → Abnormal feedback loop detected; module latches in safety cut-off state to eliminate runaway risks from contact failure

4. Etapa 3: Execution Principle of Force-guided Safety Outputs (CEI 61810-3)

The module integrates 4 independent force-guided safety relays, split into two isolated safety loops:

1. Terminais 13-14, 23-24: Overspeed emergency stop cut-off loop (controls main power contactor)
2. Terminais 33-34, 43-44: Zero-speed safety door enable loop (guard door unlock interlock)

Safety Mechanism of Force-guided Contacts (Distinguished from Ordinary Relays)

Uma ligação mecânica une contatos normalmente abertos e normalmente fechados do mesmo relé:

Se os contatos normalmente abertos forem soldados e fechados por arcos elétricos e não abrirem, a ligação mecânica impede mecanicamente os contatos normalmente fechados correspondentes de fecharem

Os contatos de alarme auxiliares MO1/MO2 alternam o estado após falhas de saída para transmitir códigos de falha ao PLC

Este projeto garante que qualquer falha de componente de ponto único force as saídas para o circuito aberto (seguro) estado, cumprindo o princípio Fail-Safe.

5. Princípio do autoteste periódico de unidade completa & Diagnóstico de falhas

O autoteste contínuo de hardware é executado durante a inicialização e operação total, cobrindo toda a cadeia de sinal:

1. Autoteste do Loop de Entrada: Detectar IN1/IN2 em curto com 24V, curto para 0V e circuito aberto
2. Autoteste da Unidade de Processamento Interno: Verificação mútua entre núcleos duplos; desligamento imediato se um chip falhar
3. Autoteste do relé de saída: Detectar circuito aberto da bobina e soldagem de contato (coordenado com feedback EDM)
4. Autoteste de comunicação: Códigos de falha legíveis via porta RJ45: gatilho de excesso de velocidade, perda de velocidade zero, desvio de canal, circuito aberto da sonda, soldagem de contatores

Qualquer falha detectada durante o autoteste aciona as seguintes ações:

Todos os contatos de saída de segurança abertos

O LED vermelho de falha correspondente no painel frontal acende

Travas de estado de falha; reinicialização manual ou reinicialização de energia necessária para liberação, nenhuma restauração automática de sinais de saída perigosos

6. Fluxo operacional completo padrão (Operação normal)
7. Aplique alimentação DC24V em A1/A2; unidade completa o autoteste completo, O LED verde de funcionamento permanece aceso se não houver falhas
8. As sondas de velocidade IN1 e IN2 emitem pulsos síncronos com leituras consistentes de canal duplo
9. Velocidade medida abaixo do limite de sobrevelocidade → Loops de parada de emergência 13-14/23-24 fique fechado, fonte de alimentação do motor permitida
10. Velocidade acima do limite de velocidade zero → Contatos de habilitação da porta de segurança 33-34/43-44 abrir, portas de guarda permanecem trancadas
11. O motor para, a velocidade cai abaixo do limite de velocidade zero e mantém o atraso predefinido → Habilita o fechamento dos contatos, portas de manutenção podem ser abertas
12. Se excesso de velocidade, falha de sonda única ou soldagem do contator ocorre durante a operação → Todos os contatos de segurança abrem em 15ms, paradas de emergência da máquina e travas de falha
13. Resumo do Princípio Básico de Segurança (Visão geral de uma frase)

Dois canais de medição de velocidade de hardware totalmente independentes coletam sinais de pulso de rotação; circuito dual-core compara continuamente a velocidade em tempo real com limites predefinidos de velocidade excessiva/velocidade zero. Combinado com monitoramento de feedback de contator externo, relés de segurança guiados por força executam ações de corte. O autoteste de período completo é executado durante toda a operação, forçando todas as saídas de segurança abertas em qualquer circuito único ou falha de componente. Isso oferece proteção de intertravamento de segurança de alto nível para evitar a fuga de máquinas rotativas e permitir o destravamento da porta de proteção somente quando os eixos estão parados.