X20SO4120 B&R X20-Serie 4-Kanal-Sicherheitsausgangsmodul für hohe Ströme

Produktübersicht

Das X20SO4120 (X20SO4120) ist ein leistungsstarkes, intelligentes Sicherheitsausgangsmodul für das B&R-X20-System. Das Modul wurde für die strengsten Sicherheitsanforderungen (bis SIL 3 / PLe) entwickelt und verfügt über 4 sichere digitale Ausgänge des Typs A, die jeweils bis zu 2 A Strom liefern können. Dank dieser hohen Strombelastbarkeit eignet sich das X20SO4120 ideal zur direkten Ansteuerung größerer Sicherheitsaktoren, hochbelastbarer Schütze und Hydraulikventile, ohne zwischengeschaltete Relais. Mit integrierter OSSD-Funktionalität (Output Signal Switching Device) und einer Diagnoseimpulsbreite von weniger als 500 Mikrosekunden gewährleistet das Modul eine kontinuierliche Überwachung auf Kurzschlüsse und Querschlüsse und sorgt so für maximale Sicherheitsintegrität in Hochgeschwindigkeitsumgebungen der Automatisierung, etwa bei der Metallumformung, in Roboterzellen und bei der Handhabung schwerer Materialien.

Technische Konfiguration

Die Hardware des X20SO4120 ist auf Transparenz und Robustheit ausgelegt. Sie bietet eine individuelle Stromüberwachung für jeden Kanal, sodass die Safety CPU „Stuck-at“-Fehler oder Lastabweichungen in Echtzeit erkennen kann. Das Modul identifiziert sich im System über den B&R-ID-Code 0x2007 und bietet eine umfassende optische Diagnose über LEDs, die die I/O-Funktion je Kanal, den Betriebszustand und den allgemeinen Modulstatus anzeigen. Das Energiemanagement ist äußerst effizient: Der Busverbrauch beträgt lediglich 0.25 W, während die interne I/O-Schaltung 1.3 W benötigt. Durch die Nutzung des openSAFETY-Protokolls bietet das X20SO4120 einen nahtlosen, deterministischen Sicherheitskreis, der die Zeit zwischen der Fehlererkennung und dem Übergang in den sicheren Zustand minimiert.

Technische Spezifikationen

Technische FAQs

Wie unterscheidet sich die Nennstromstärke von 2 A des X20SO4120 vom X20SO4110?

Das X20SO4120 bietet mit 2 A pro Kanal eine deutlich höhere Ausgangskapazität als das X20SO4110 mit 0.5 A. Dadurch kann die Variante 4120 leistungsstarke induktive Lasten wie große Gleichstrombremsen oder Pneumatikverteiler direkt ansteuern, die ansonsten die Stromgrenzen herkömmlicher sicherer Ausgangsmodule überschreiten würden.

Welche Diagnosemöglichkeiten stehen über die Statusanzeigen zur Verfügung?

Das Modul verfügt über LEDs für „Betriebszustand“ und „Modulstatus“, die anzeigen, ob sich das Modul im sicheren Betriebsmodus, im Vorbetriebsmodus oder in einem ausfallsicheren Zustand befindet. Zusätzlich leuchten individuelle LEDs für die „I/O-Funktion“ auf, wenn ein Ausgang aktiviert ist. Blinkmuster können auf bestimmte Fehler wie Kurzschlüsse oder Überstrom hinweisen.

Ist die OSSD-Impulsbreite einstellbar?

Die Impulsbreite von <500 Mikrosekunden ist eine feste Hardwareeigenschaft. Sie stellt sicher, dass der „Ausschalttest“ zu schnell für die mechanischen Kontakte eines Relais oder Ventils ist, um darauf zu reagieren. Dadurch wird Kontaktprellen verhindert und gleichzeitig eine hohe Diagnosedeckung gewährleistet.

Leitfaden für Engineering und Installation

• Gesamtstromberechnung: Bei einer Kapazität von 2 A pro Kanal kann ein vollständig ausgelastetes Modul bis zu 8 A aufnehmen. Es muss unbedingt sichergestellt werden, dass das X20-Stromversorgungsmodul (z. B. X20PS), das dieses Segment versorgt, für den kumulierten Spitzenstrom ausgelegt ist und die Versorgungsleitungen einen ausreichenden Querschnitt besitzen, um bei gleichzeitigen Schaltvorgängen Spannungsabfälle zu verhindern.

• Schutz induktiver Lasten: Bei der Ansteuerung großer induktiver Lasten kann die Gegen-EMK erheblich sein. Obwohl das X20SO4120 über einen internen Schutz verfügt, wird bei 2-A-Anwendungen ein externer Freilaufdiode oder Varistor auf der Lastseite empfohlen, um elektromagnetische Störungen und die thermische Belastung der Transistoren im Modul zu reduzieren.

• Sichere Verdrahtungstrennung: Um die SIL-3-Einstufung aufrechtzuerhalten, muss die Verdrahtung der sicheren Ausgänge physisch von Hochspannungs-AC-Kabeln getrennt verlegt werden. Verwenden Sie für die 24-VDC-Leitungen geschirmte Kabel, wenn diese über längere Strecken parallel zu Motorkabeln verlaufen, um zu verhindern, dass induzierte Spannungen die OSSD-Impulserkennungslogik beeinträchtigen.