Реле безопасности Siemens SIRIUS 3SK – обзор и применение

Реле безопасности SIRIUS 3SK – специализированные модули для контроля аварийных цепей машиностроительного оборудования. Они обеспечивают надёжное аварийное отключение и защиту операторов, удовлетворяя высоким требованиям безопасности (до SIL 3 по IEC 61508 или PL e по EN ISO 13849‑1). Модули серии 3SK1 (Standard) и 3SK2 (параметризуемые) реализуют основные функции безопасности: аварийный стоп, контроль защитных дверей, ламелей, двухручных кнопок и т.д. благодаря модульной конструкции их легко планировать и расширять. Стандартные реле 3SK1 позволяют быстро воплотить базовые функции (Emergency STOP, защита дверей) без программирования (настройка DIP‑переключателями).

Основные технические характеристики

• Стандарты безопасности: Соответствуют международным требованиям IEC 61508 (SIL 3) и EN ISO 13849‑1 (PL e, Cat. 4), а также требованиям IEC 62061, EN 60204‑1 и др. Это обеспечивает универсальное применение по всему миру.

• Контактная схема: Базовый модуль содержит 3 нормально-разомкнутых (NO) и 1 нормально-замыкаемый (NC) силовых контакта без задержки срабатывания. Конструкция контактов – «положительно связанная», т.е. при отказе одного контакта цепь прерывается, что повышает надёжность. Номинальный коммутируемый ток – до 5 A (напр., NO при 24 В = 5 A); типовое короткое замыкание защищается внешними плавкими предохранителями (gl/gG 6 A, см. ниже).

• Напряжение питания: Существуют модификации на 24 В AC/DC и на 110–240 В AC/DC (обе частоты). Модели с кодом -1AB30/-2AB30 рассчитаны на 24 В, с -1AW20/-2AW20 – на 110–240 В. Версии с -1xx имеют винтовые клеммы, а -2xx – пружинные (push-in) клеммы.

• Монтаж: Приборы фиксируются на стандартную DIN-рейку 35 мм (TS 35) винтовым или защёлкивающимся креплением. Габариты типового модуля: W×H×D ≈ 22.5×100×121 мм (компактная ширина 22.5 мм позволяет экономить место в щите).

• ЭМС и среда: Соответствуют требованиям EMC (Class B, IEC 60947‑5‑1, IEC 61000 и др.), могут применяться в промышленной и бытовой среде. Температурный диапазон – от −25…+60 °C (эксплуатация) и −40…+80 °C (хранение). Относительная влажность – до 95 % (без конденсата).

• Степень защиты: Передняя часть корпуса – IP20 (защита от касания пальцем и объектов >12 мм). Корпус класса защиты II (двойная изоляция), обеспечена защита от попадания песка/пыли (IEC 60529).

• Остальные параметры: Встроена функция контроля «мониторинг старта» (Monitored Start) – задерживает включение двигателя до размыкания цепи запуска. Время включения/отключения, время восстановления после срабатывания – порядка сотен миллисекунд. Срок службы механически – до 10^7 циклов.

Серия Siemens SIRIUS 3SK1111: описание и варианты

Модуль SIRIUS 3SK1111 – базовый аппарат серии 3SK1 Standard. Он предназначен для простых автономных систем безопасности с небольшим количеством датчиков и выходов. Ключевые характеристики серии 3SK1111:

• Назначение: Предназначен для контроля цепей аварийного останова (E‑stop), защитных дверей, фотоэлектрических завес, двухручных кнопок и аналогичных функций. Поддерживает как автоматический старт (AutoStart), так и контролируемый пуск (Monitored Start) машины для безопасного включения.

• Варианты исполнения: Существуют четыре основных модификации 3SK1111, различающиеся по напряжению питания и способу подключения:

  • 3SK1111-1AB30 – питание 24 В AC/DC, винтовые клеммы.

  • 3SK1111-2AB30 – питание 24 В AC/DC, пружинные (Push‑In) клеммы.

  • 3SK1111-1AW20 – питание 110–240 В AC/DC, винтовые клеммы.

  • 3SK1111-2AW20 – питание 110–240 В AC/DC, пружинные клеммы.

  Все эти модули имеют 3 НО + 1 НЗ контакты. На передней панели – светодиодные индикаторы состояния. Устройства компактные (22.5 мм ширины) и подходят для монтажа в большинстве шкафов автоматики.

• Технические характеристики: Сохраняют общие параметры серии 3SK1: SIL3/PL e (Cat.4), IP20, защита II, рабочий ток контактов до 5 A. Встроены «контроль обратной связи» (feedback) и вход старта – позволяют организовать мониторинг периметра и проверенный пуск. Время срабатывания порядка сотен мс (типично ~200–320 мс при 24 В). Требуется внешнее короткозамыкательное устройство (предохранитель) на силовые контакты (например, плавкая вставка gL 6 A).

• Функции и преимущества: Устройства SIRIUS 3SK1111 просты в использовании и настройке. DIP‑переключателями конфигурируются режимы включения и входы; дополнительного программного обеспечения не требуется. Серия отличается высокой надёжностью (миллионы рабочих циклов) и конкурентоспособной ценой. Примеры задач: Аварийный стоп, защитные двери, LASER/Световая завеса, двухручное управление, эквивалентные или антивалентные контакторы.

  Примечание: Базовые аппараты 3SK111 не поддерживают подключение системных коннекторов – только проводное подключение (простая проводка). Это упрощает конструкцию при базовых задачах, но ограничивает расширяемость.

Области применения

Реле безопасности Siemens SIRIUS 3SK широко применяются в самых разных отраслях промышленности. Основные области применения:

• Промышленное машиностроение: Станки (токарные, фрезерные), металлообрабатывающие прессы, прокатные станы, где требуется надёжный аварийный стоп.

• Сборочные и упаковочные линии: Конвейеры, роботы, автоматические линии – контроль защитных ограждений и световых завес.

• Транспортные и упаковочные системы: Ленты, элеваторы, лифты, где предусмотрены кнопки аварийного выключения и безопасность обслуживающего персонала.

• Пищевая и фармацевтическая промышленность: Оборудование с санитарными требованиями, где требуется частая мойка шкафов – компактные реле SIRIUS с классом защиты IP20 устанавливаются в контролируемых условиях.

• Автомобильная промышленность и робототехника: Системы безопасности покрасочных камер, тестовых стендов, гибких автоматизированных линий.

Своей модульной конструкцией SIRIUS 3SK упрощают проектирование таких систем. Даже без программирования они позволяют быстро реализовать «аварийный стоп» и охрану дверей до требуемого уровня SIL3/PL e.

Рекомендации по выбору

При подборе реле безопасности Siemens SIRIUS учитывайте следующие факторы:

• Функция безопасности и уровень риска: Определите, какие функции нужны (E‑Stop, двери, двухручное и т.д.) и какой уровень PL/SIL требуется. Для простых функций (E‑Stop) достаточно 3SK1 Standard (например, 3SK1111); для более сложных – серии 3SK1 Advanced или 3SK2 (программируемая). Все перечисленные обеспечивают максимальный уровень безопасности (Cat.4, PL e, SIL 3).

• Напряжение питания: Выберите модификацию по доступному питанию. Если система от 24 В, заказывайте -AB30 варианты; если 110–240 В, – -AW20. Неправильный выбор питания приводит к выходу из строя.

• Количество входных каналов: Базовые SIRIUS 3SK1111 имеют одноканальный вход (с контролем обратной связи, двухпроводное подключение). Если требуется разделённый двухканальный вход (например, отдельные цепи для 2-х кнопок), обратите внимание на устройства SIRIUS 3SK1 Advanced (или соответствующие расширители).

• Выходная нагрузка: Учтите коммутируемый ток и тип нагрузки. Для цепей постоянного тока до 24 В и сигналов до 5 А подойдут любые модификации 3SK1 (характеристика 5 A при 24В DC, AC-15 при 230В = 5 A). Если нужно переключать большие токи или высокочастотные цепи, могут потребоваться промежуточные контакторы или полупроводниковые реле (3SK1 Advanced имеет вариант с полупроводниковыми выходами).

• Условия эксплуатации: При повышенных вибрациях или сейсмической опасности предпочтительны пружинные клеммы (Push-In) – они надёжнее фиксируют провод. В стандартной среде подойдут и винтовые. Обратите внимание на температурный диапазон (–25…+60 °C). При работе в условиях повышенной влажности рекомендуется дополнительная герметизация (IP20 не защищает от воды).

• Расширяемость: Если возможно будущее расширение цепей безопасности, лучше сразу выбрать серию 3SK1 Advanced или 3SK2. Они поддерживают подключение дополнительных блоков и коннекторов для наращивания входов/выходов без прокладки новых проводов. SIRIUS 3SK2, например, позволяет конфигурировать задержки и проверки программно.

• Совместимость: Реле SIRIUS легко интегрируются с другим оборудованием Siemens (контакторы, частотники, шинные системы). При использовании модульных коннекторов 3ZY12 монтаж систем безопасности существенно упрощается. Официальный подбор замен «старых» реле 3TK на актуальную серию 3SK можно делать через Siemens-ресурсы.

При покупке важно выбирать оригинальную продукцию (см. следующий раздел) и проверять, что характеристики модели соответствуют задачам. Подбирайте также соответствующие блоки питания и сигнальные элементы (например, 3ZY12) из каталога SIRIUS Safety Integrated.

Покупка оригинала и проверка подлинности

Оригинальные реле безопасности Siemens рекомендуется приобретать через официальные каналы: Siemens Industry Mall (официальный онлайн-каталог и магазин), уполномоченных дистрибьюторов и крупных интеграторов. На упаковке должны присутствовать логотипы Siemens, маркировки CE/EAC и, как правило, QR‑код или штрихкод для проверки. Например, на сайте Siemens можно ввести MLFB-код (номенклатурный номер, например 3SK1111‑1AB30) в поиск Industry Mall или Online Support, чтобы убедиться в соответствии описания. У Siemens есть услуги проверки подлинности по серийному номеру.

• Проверка маркировок: Убедитесь в наличии прозрачной защиты и чёткой печати названий, номеров моделей и логотипов. На оригинале также должно быть указано «Siemens AG» и страна производства. Поддельные модули могут иметь некачественную гравировку или отсутствие необходимых сертификатов (TÜV, UL).

• Сертификаты и документация: На официальном сайте Siemens доступны техническая документация и сертификаты на каждую модель. Например, на странице SIOS (Online Support) по коду изделия можно скачать паспорт, инструкции и сертификаты соответствия. Это тоже подтверждает оригинальность.

• Где купить: Официальные дилеры Siemens и крупные магазины (RS Components, Conrad, TME и др.) гарантируют поставку оригинального оборудования. При покупке не следует экономить чрезмерно – слишком низкая цена может указывать на контрафакт.

Сравнение популярных серий реле безопасности Siemens

Пояснения к таблице: Приведены основные типы реле безопасности Siemens SIRIUS. Серия 3SK1 Standard (например, 3SK1111) имеет фиксированные функции (настраивается DIP‑переключателями) и 3 NO + 1 NC контактов. Advanced-серия (3SK112x) допускает подключение блоков расширения и коннекторов, добавление входов/выходов. Параметризуемая серия 3SK2 (например, 3SK2112) обеспечивает программируемость и гибкую настройку задержек, но также имеет три релейных NO и один NC выход. Во всех случаях степень защиты корпуса – IP20, а монтаж – на DIN-рейку. Все устройства сертифицированы по Cat.4, PL e, SIL 3.

Вопросы и ответы

• Что такое «контролируемый пуск» (Monitored Start) и зачем он нужен?
  Режим Monitored Start – это безопасный режим включения после аварийного останова. При его активации реле позволяет запустить механизм только после того, как отпущена кнопка СТОП и подтверждён разрыв цепи аварийного входа. Это предотвращает непреднамеренный запуск. Устройство 3SK1111 поддерживает мониторинг старта (есть вход «Start»).

• Чем отличаются серии 3SK1 Standard и 3SK1 Advanced?
  Standard-модули (3SK111x) предназначены для простых систем и не поддерживают расширение: у них только проводные клеммы, нет разъёмов. Advanced-модули (3SK112x) имеют ту же функциональность плюс возможность подключения соединительных коннекторов и дополнительных модулей, позволяющих увеличить число датчиков и выходов без сложной проводки. То есть Advanced-серия более гибкая для больших цепей безопасности.

• Как выбрать напряжение питания при покупке?
  В каталоге Siemens необходимо точно указать требуемое питание. Модели с 24 В имеют код -AB30, модели с 110–240 В – код -AW20. Устройства 3SK1111-1AB30 и 3SK1111-2AB30 рассчитаны на 24 В, а 3SK1111-1AW20/2AW20 – на 110…240 В. Неправильное питание приведёт к выходу прибора из строя, поэтому проверяйте маркировку перед подключением.

• Нужны ли внешние предохранители для реле 3SK?
  Да. По техническим данным, реле не имеют встроенной защиты от короткого замыкания силовых цепей. Для безопасной работы следует установить плавкие предохранители или автоматические выключатели соответствующего типа (gL/gG на 6 A или др.) на выходные контакты. Для например, короткозамыкание цепей NO‑контактов указаны предохранители типа gL 6 A или MCB на 3 A. Это требование указано в официальной документации Siemens.

• Как проверить, подлинное ли реле Siemens?
  Проверьте соответствие маркировок и документации: на корпусе должно быть гравировано «Siemens» с точным номером модели, а упаковка – содержать штрих‑/QR‑коды, соответствующие каталожному номеру. При покупке полезно запросить у продавца скан документации (паспорт, паспорт безопасности, сертификаты) либо самостоятельно скачать их с сайта Siemens по каталожному номеру (см. Online Support). Оригинальное устройство можно найти по коду в Siemens Industry Mall. Кроме того, Siemens предлагает сервисы проверки по серийному номеру. При сомнении лучше обратиться к официальному дистрибьютору.

Источники: Официальные каталоги и сервисы Siemens (описания серий SIRIUS 3SK, технические паспорта и спецификации). Информацию о моделях подтверждают страницы Industry Mall и документация (см. Siemens Industry Online Support).