B&R X20SO2110 X20-Serie Sicherheits-Digitalausgangsmodul

Produktübersicht

Das X20SO2110 (X20SO2110) ist ein hochpräzises digitales Sicherheitsausgangsmodul innerhalb des B&R-X20-Systems, das speziell für Anwendungen der funktionalen Sicherheit entwickelt wurde, die die Anforderungen der Kategorie 4/PLe oder SIL 3 erfüllen müssen. Dieses Modul verfügt über 2 sichere digitale Ausgänge des Typs A, die jeweils einen Nennstrom von 0,5 A bereitstellen können. Durch den Einsatz von Halbleitertechnik stellt das X20SO2110 sicher, dass die sicherheitsrelevanten Eigenschaften unabhängig von der Anzahl der Schaltzyklen erhalten bleiben – im Gegensatz zu herkömmlichen mechanischen Relais. Es ist für die Steuerung von Sicherheitsaktoren wie Schützen und Ventilen optimiert, wenn eine schnelle Reaktion und eine integrierte Stromüberwachung für die Aufrechterhaltung eines sicheren Prozesszustands erforderlich sind.

Technische Konfiguration

Das X20SO2110 verwendet eine „High-Side-Low-Side“-Ausgangsarchitektur (Typ A), die einen wesentlichen Sicherheitsvorteil bietet, da der Aktor unter allen Fehlerszenarien in seinem Anschlusskabel abgeschaltet werden kann. Das Modul verfügt über integrierte OSSD-Testimpulse (Output Signal Switching Device) mit einer Dauer von weniger als 500 Mikrosekunden, um Kurzschlüsse und Querschlüsse zu erkennen, ohne die Last zu deaktivieren. Zusätzlich bietet es eine fortschrittliche Stromüberwachung zur Erkennung von Leitungsunterbrechungen und ist mit einem Schutz gegen automatische Wiederanläufe bei Netzwerkfehlern ausgestattet. Die Datenübertragung erfolgt über das openSAFETY -Protokoll und gewährleistet eine ausfallsichere Kommunikation im gesamten Steuerungsnetzwerk.

Technische Daten

Technische FAQs

Welche wesentlichen Sicherheitsvorteile bietet die Ausgangsvariante Typ A?

Ausgänge des Typs A verwenden für jeden Aktor einen dualen Schaltmechanismus (High-Side und Low-Side). Dadurch kann der Aktor sicher getrennt werden, selbst wenn eine Seite des Anschlusskabels mit Masse oder der Versorgungsspannung kurzgeschlossen ist. Dies bietet einen besseren Schutz als eine herkömmliche High-Side-Schaltung.

Wie erkennt das Modul eine Leitungsunterbrechung?

Das X20SO2110 verwendet eine interne Strommessung. Wenn der Ausgangsstrom unter 10 mA fällt, erzeugt das Modul ein Signal „CurrentOK = FALSE“. Dadurch kann die Sicherheitslogik gerissene Leitungen oder ausgefallene Aktoren in Echtzeit erkennen.

Ist dieses Modul mit Standardklemmenblöcken (ohne Sicherheitskodierung) kompatibel?

Nein. Um die funktionale Sicherheitsintegrität zu gewährleisten und das Einsetzen falscher Hardware zu verhindern, benötigt das X20SO2110 einen 12-poligen sicherheitskodierten Klemmenblock (X20TB12) sowie ein sicherheitskodiertes Busmodul, die separat bestellt werden müssen.

Leitfaden für Engineering und Installation

• Einschränkungen bei der Erdung von Aktoren: Da das X20SO2110 ein Modul des Typs A (High-Side/Low-Side) ist, dürfen die angeschlossenen Aktoren (Relais, Ventile) keine bestehende Verbindung zum Erdpotenzial aufweisen. Der Aktor muss ausschließlich mit den beiden Ausgangsklemmen des Moduls verbunden werden, damit die sichere Abschaltlogik korrekt funktionieren kann.

  
  

• Handhabung kapazitiver Lasten: Das Modul ist für eine maximale kapazitive Last von 100 nF ausgelegt. Bei langen Kabelstrecken zu Feldaktoren muss die Gesamtkapazität des Kabels berechnet werden. Eine übermäßige Kapazität kann die OSSD-Testimpulse beeinträchtigen und dazu führen, dass das Modul fälschlicherweise Querschlussfehler meldet oder in einen sicheren Zustand wechselt.

  
  

• Thermische Leistungsreduzierung: Während das Modul bei horizontaler Montage bis zu 60 °C unterstützt, reduziert sich die zulässige Umgebungstemperatur bei vertikaler Montage auf 50 °C. Bei Sicherheits-Racks mit hoher Packungsdichte ist zwischen der sicheren I/O-Scheibe und benachbarten Modulen mit hoher Wärmeentwicklung ein Mindestabstand von 12,5 mm einzuhalten, um eine zuverlässige OSSD-Taktung sicherzustellen.