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Siemens SIRIUS 3SK2 安全继电器
时间: 2026-06-03浏览次数:
Siemens SIRIUS 3SK2 安全继电器

Siemens SIRIUS 3SK2 安全继电器

基础信息与安全总则
适用产品:2 款本体(22.5mm 窄型 3SK2112、45mm 宽型 3SK2122,分螺丝端子 / 弹簧插拔端子)+3SK26 本地显示器 + 3RK35 DP 总线模块,可搭配 3SK1 输出扩展、3RM1 安全电机启动器;配套组态软件 Safety ES。
安全分级:满足 EN62061 (SIL3)、EN ISO13849-1 (PL e/CAT4),可实现 0 类 / 1 类停机标准。
警示分级:文档分 DANGER、WARNING、CAUTION、NOTICE 四级警示,带电作业必须断电上锁,禁止私自旁路安全回路;3SK1/3RM1 严禁外接独立电源,仅通过 3ZY12 连接器由 3SK2 供电。
配套资源:西门子工业在线支持、产品选型配置工具、安全等级评估工具;设备壳体 DataMatrix 二维码可通过官方 APP 快速查阅资料。
权责说明:设备整机安全设计由设备制造商负责,西门子不承担整机配套设计责任。


产品硬件与功能介绍

1、两款 3SK2 本体硬件差异
项目 22.5mm 机型 45mm 机型
安全输入 10 点(5 组双通道) 20 点(10 组双通道)
安全固态输出 2 路 4 路
普通非安全输出 1 路 2 路
测试电源 1 组 T1/T2 2 组隔离 T1_1/T2_1、T1_2/T2
自带显示屏 无 本机按键显示屏
外置存储器 无 可拆卸加密存储模块(存组态)
共用配置:后部 SYS 接口通过 3ZY12 连接器外挂扩展器件,预留系统通讯口 X1,面板 RESET 复位键(故障复位 / 恢复出厂)。
2、配套附件简介
3SK26 诊断面板:柜门开孔安装(开孔 92×55mm),IP54 前防护,文本显示故障,支持外接 PC,线缆最长 2.5m,可脱离 PC 就地查故障。
3RK35 DP 模块:PROFIBUS-DP 从站,速率最高 12Mbps,双向 32/64bit 过程数据交互,面板 LCD 可设置 DP 地址、恢复出厂,实现上位 PLC 和安全继电器数据互通。
3SK1 输出扩展:分 22.5mm(最多 5 个)、90mm(仅 1 个且在末端),通过拨码绑定本体两路安全输出,用于大容量负载扩展。
3RM1 安全电机启动器:直启 / 正反转型号,本体自带故障监测,经由连接器受控,用于电机安全切断。
3、内置逻辑功能库(Safety ES 软件组态)
监测功能:急停、安全门、安全地毯、双手操作(IIIc 等级)、光栅 ESPE、模式开关、门带锁等;
逻辑元件:与 / 或 / 异或 / 非、SR 触发器、计数器、多种延时(通电 / 断电延时);
启动模式:自动启动、手动启动、受监控启动(急停必须用受控启动满足 PLe);
屏蔽 (Muting)、时序监控、 discrepancy 通道偏差检测、回路交叉短路检测等行业安全标配功能。
4、关键安全术语定义
双通道冗余:实现 PL e 必备,单点故障不丢失安全功能;
交叉回路检测:利用变频测试电源,检出线缆短路、破皮并联,可按需关闭;
明暗测试(Light/Dark Test):输出周期性短时通断自检,判定输出短路 / 开路,可在延时输出中关闭,关闭会降低诊断覆盖率;
停机类别:Cat0 立即断电停机、Cat1 延时受控停机。

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安装规范

安装方式:DIN35 导轨卡扣安装、平面螺丝固定两种;3SK1213、诊断面板、DP 模块有安装倾角限制。
系统排布规则(从左至右):诊断面板→DP 模块→3SK2 本体→3SK1/3RM 扩展(最多 5 个,90mm 的 3SK1 必须放在整串最右端),末端配终端连接器。
环境参数:海拔≤2000m;环境温度随配置、输出功率变化,单机最高 60℃,带 DP / 满载多器件最高 40℃,需预留散热间隙。
3ZY12 连接器:整机互联核心配件,分直通、终端款,终端上 3SK1 带拨码,3RM 无拨码。


接线规范

供电要求:整机 DC24V SELV/PELV 安全超低电压供电,传感器、DP 模块同电源,所有 FE 功能接地端规范短接屏蔽层。
端子类型:螺丝端子(扭力 0.6~0.8Nm)、弹簧插拔端子;区分单股 / 多股线缆适配线径,不同线规接线要求明确。
安全输入接线
双通道传感器接对应 T1/T2 测试电源,开启交叉短路检测,满足 SIL3/PLe;
无源电子传感器(光栅等)无法接测试电源,需关闭跨线检测。
安全输出接线:单通道布线需柜内线缆防护规避短路,高安全等级必须双通道分开走线;感性负载需并联吸收回路防浪涌损坏输出。
外挂器件接线:3SK1、3RM 只能通过背部 SYS 连接器取电控信号,禁止 A1/A2 外接电源,否则安全回路失效。
通讯接线:DP 总线按 PROFIBUS 规范,首尾终端电阻按需开启,系统接口闲置必须装防尘堵头。


设备操作

3SK 本体:窄型仅 RESET 键;宽型多 SET/MODE 按键,用于本机显示屏菜单浏览、状态查看。
3SK26 面板:上下左右 + 软按键,可切换故障、系统参数、显示设置(语言 / 对比度 / 背光时长)。
DP 模块:SET+MODE 按键,菜单可修改 DP 地址(1~126)、恢复出厂;可锁定地址修改权限防止篡改。
三种运行模式
组态模式(黄灯):无有效程序,可下载 Safety ES 组态;
测试模式(绿灯闪烁):PC 在线强制点位,调试用,现场需隔离设备防误动作;
安全运行(常绿灯):正式生产,所有安全逻辑生效。


系统规划与组态设计

硬件数量限制:单系统只能 1 台 3SK2,扩展件合计≤5 个(3SK1+3RM)。
Safety ES 组态要点:图形化拖拽编程,可做逻辑校验、程序下载、在线监控,支持输出强制调试;可设置程序周期 10~60ms,配 DP 固定 15ms。
响应时间计算公式:区分正常响应、单通道故障响应、双通道故障三类计算公式,包含传感器、输入采样、周期、定时器、输出、执行机构各项延时,选型时用于设备安全距离核算。
输出明暗测试参数配置:常规输出暗测试固定 3ms,延时输出 3~400ms 可调,参数直接影响故障响应时长和容性负载上限。
传感器 / 执行器选型:传感器最短导通时间≥2 倍程序周期;接触器等执行器动作时间要大于灯光测试脉冲,避免误动作。
DP 组态:GSD 文件导入 STEP7,可设置读写权限、密码锁止,防止上位非法改写安全程序;总线断线后安全继电器自动用替代值 0,维持安全状态。


维护与备件更换

恢复出厂:断电按住 RESET 上电,按指示灯时序操作,清空内部组态、DP 地址恢复 126;45mm 机型同步清空存储模块。
备件替换:更换前全回路断电;22.5mm 机型提前用软件备份程序,45mm 直接拔存储模块复用组态;更换完成后全系统接线 + 配置逐项功能测试。
定期年检:SIL3 回路接触器类执行元件每年强制停机测试,SIL2 每年 / 月按需区分测试。


多级故障诊断方案(5 种诊断途径)

本体 LED 诊断:DEVICE(运行)、SF(群组故障)、BF(总线故障)三色灯,不同闪烁代表设备故障、逻辑报错、接线异常。
45mm 机型自带屏:分输入、输出、故障菜单,单点显示 0/1 / 故障状态。
外置 3SK26 文本面板:分层菜单(故障 / 状态 / 系统配置 / 显示设置),可查看具体点位故障类型(跨线、触点粘连、启动异常等)。
PC+Safety ES:在线实时监控、故障日志带时间戳。
PROFIBUS 总线诊断:PLC 通过 DS0/DS1/DS92 数据集读取故障代码,手册定义各类故障编号与处置方案,包含硬件、配置、总线、接线故障。


关键技术参数

安全指标:SIL3、PLe/CAT4,SFF=99%,DCavg=99%,T1 使用寿命 20 年;
电气:DC24V 供电,安全输出单路最大 4A,环境 - 25℃~+60℃;
机械:DIN 导轨安装,防护 IP20;
接线线径:螺丝端子 0.5~2.5mm²,弹簧端子 0.5~1.5mm²。


图纸与配件

包含产品外形尺寸、开孔图纸、内部原理图;列明全系列备件、连接器型号、端子配件清单。


应用实例(手册核心实操内容)

手册收录数十种工业经典安全接线案例,覆盖:
安全输入:不同等级急停(SIL1~SIL3)、安全门(机械式 / 电子式开关)、2/4 型安全光栅、安全地毯、双手操作;
安全输出:接触器 Cat0/Cat1 切断、3SK1 扩展驱动、3RM 电机安全停机、变频器安全控制;
复杂工况:屏蔽 Muting、带钥匙安全门、多台 3SK 级联、单 / 双通道混用方案,覆盖机床、自动化流水线主流安全设计场景。

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