Przekaźnik sprzęgający służy głównie do separacji elektrycznej i transformacji napięcia, na przykład z 24 V DC do 230 V AC. Służy również do wzmacniania słabych sygnałów i może być stosowany do ogólnych kontroli przekaźników oraz do ochrony przeciwprzepięciowej i elektromagnetycznej elementów sterujących.

Kategorie wykorzystania przekaźników sprzęgających zostały zdefiniowane w normie IEC 60974-5-1 i określają charakterystyczne warunki pracy. Najczęściej spotykane są AC-15 i DC-13.

AC oznacza kategorie wykorzystania napięcia przemiennego. Typowym zastosowaniem AC-15 jest kontrola obciążenia elektromagnetycznego (dla napięcia przemiennego).

AC oznacza kategorie wykorzystania napięcia przemiennego. Typowym zastosowaniem AC-15 jest kontrola obciążenia elektromagnetycznego (dla napięcia przemiennego).

Maksymalna liczba cykli przełączania zależy od obciążenia do przełączania, od projektu technicznego przekaźnika elementarnego oraz od zastosowanego materiału stykowego, np. AgNi + Au, AgNi, AgCdO, AgSnO2.

Do przełączania bardzo małych prądów, np. na wejściach sterujących, stosuje się twarde pozłacane styki.

Do cichego, szybkiego i częstego przełączania można również stosować styki półprzewodnikowe.

Zgodnie z normą IEC 60947 definiuje się ją jako liczbę cykli przełączania bez obciążenia, które jest osiągane lub przekroczone o 90% wszystkich testowanych urządzeń, bez naprawy lub wymiany jakiegokolwiek elementu.

Jest to testowane przy częstotliwości przełączania 8 Hz i bez obciążenia stykowego, a także zapewnia wskazanie wytrzymałości elektrycznej przy bardzo małych obciążeniach stykowych.

Prosty wybór i ogólnoświatowa standaryzacja, np. przekaźnik sprzęgający 3RQ1/2 o napięciu od 24 V AC/DC do 240 V AC/DC może być stosowany zarówno na rynku amerykańskim (110 V AC), jak i na rynku CE (240 V AC) lub również z zasilaczem 24 V.

Bezpieczeństwo funkcjonalne definiuje stan, w którym ryzyko uszkodzenia jest zredukowane do dopuszczalnego poziomu lub który można uznać za wolny od ryzyka. Definicja ta odnosi się zatem do bezpieczeństwa funkcjonalnego osób, maszyn i środowiska.

Bezpieczeństwo funkcjonalne ma na celu zapewnienie równej ochrony ludzi i środowiska we wszystkich krajach z międzynarodowymi normami zharmonizowanymi. Poza tym wiele krajów ma przepisy, które nakazują przestrzeganie aspektów bezpieczeństwa. Obowiązek ten często można spełnić poprzez zastosowanie norm. W szczególności do automatyki fabrycznej muszą być stosowane następujące normy: IEC 61508. IEC 62061 i EN ISO 13849.

Bezpieczne przekaźniki sprzęgające są stosowane w tym samym celu, co standardowe przekaźniki sprzęgające (patrz „Do czego służy przekaźnik sprzęgający?”) i zwykle mają pozytywnie ukierunkowane kontakty i certyfikaty bezpieczeństwa.

W pracy połączonej mechanicznie zgodnie z IEC 60947-5-1 (IEC 61810-3) styki zainstalowanych przekaźników są ze sobą połączone tak, że styki NO i styki NC nigdy nie są jednocześnie zamykane. W ten sposób niezawodnie wykrywane są awarie otwierania i zapewnione jest maksymalne bezpieczeństwo.

Stosowane są jako łącznik sprzęgający sygnałów, np.: do bezpiecznego sterowania i rozszerzania wyjścia (SIL 1-3) dla przekaźników bezpieczeństwa z bezpośrednim sterowaniem siłownikami i elementami sygnalizacyjnymi.

Są one również stosowane w zastosowaniach bez wymagań dotyczących bezpieczeństwa funkcjonalnego. W tym przypadku mechanicznie połączona praca styków służy do niezawodnego sprzężenia zwrotnego, przełączania antyrównoległego lub do diagnostyki styku NC.

Przekaźniki bezpieczeństwa SIRIUS 3SK1 i przekaźniki sprzęgające SIRIUS 3RQ1 oferują taką możliwość. Oznacza to, że zarówno liczbę styków, jak i zdolność przełączania sterownika awaryjnego można zwiększyć i wzmocnić do 10 A.

Więcej informacji znajdziesz w tym FAQ: https://support.industry.siemens.com/cs/de/en/view/76676971

Norma IEC 62061 „Bezpieczeństwo maszyn — bezpieczeństwo funkcjonalne elektrycznych, elektronicznych i programowalnych elektronicznych systemów sterowania” określa kompleksowe wymagania. Zawiera zalecenia dotyczące rozwoju, integracji i walidacji związanych z bezpieczeństwem elektrycznych, elektronicznych i programowalnych elektronicznych systemów sterowania (SRECS) maszyn. Po raz pierwszy standard obejmuje cały łańcuch bezpieczeństwa, od czujnika do siłownika. „Poziom integralności bezpieczeństwa” lub w skrócie „SIL” jest zdefiniowany jako parametr aplikacji dla tego standardu. Norma nie określa wymagań dotyczących wydajności dla nieelektrycznych — np. hydraulicznych i pneumatycznych — elementów sterujących związanych z bezpieczeństwem maszyn.

Norma EN ISO 13849-1 „Bezpieczeństwo maszyn — elementy układów sterowania związane z bezpieczeństwem, część 1: Ogólne zasady projektowania” zastąpiła normę EN 954-1 pod koniec 2011 r. Bierze pod uwagę kompletny łańcuch bezpieczeństwa ze wszystkimi urządzeniami zaangażowanymi w jego działanie. EN ISO 13849-1 dokonuje również ilościowej analizy funkcji bezpieczeństwa. Norma opisuje sposób określania „Poziomu wydajności”, w skrócie „PL” dla części systemów sterowania związanych z bezpieczeństwem na podstawie architektur określonych dla zamierzonego okresu użytkowania. Gdy kilka części związanych z bezpieczeństwem łączy się w celu utworzenia kompletnego systemu, norma wyjaśnia, jak określić uzyskany PL. Może być stosowany do związanych z bezpieczeństwem części systemów sterowania (SRP/CS) i wszystkich typów maszyn, niezależnie od zastosowanej technologii i energii, np. elektrycznych, hydraulicznych, pneumatycznych lub mechanicznych.

Zapewnia zarówno bardzo wysoką wytrzymałość elektryczną, jak i prawie nieograniczoną liczbę cykli przełączania. Oferuje również największą niezawodność styków, ciche i krótkie przełączanie oraz wysoką wydajność przełączania prądu stałego. Przekaźniki sprzęgające SIRIUS z wyjściem półprzewodnikowym charakteryzują się elektryczną separacją między obwodem wejściowym i wyjściowym.

Wartości B10d (czyli liczba cykli przełączania, podczas których 10% przekaźników może ulec awarii w określonych warunkach) są ważne dla bezpieczeństwa funkcjonalnego zgodnie z ISO 13849-1 i IEC 62061. Są one często używane do obliczania PFHD (Probability of Dangerous Failure per Hour) lub MTTFD (Mean Time to Dangerous Failure) w kontrolerach związanych z bezpieczeństwem.

Zastosowanie wartości B10d dla przekaźników sprzęgających: Określenie MTTFD (średni czas do niebezpiecznej awarii) MttFd oblicza się na podstawie wartości B10d, częstotliwości roboczej i liczby styków przełączających:

MTTFD = (B10d)/(0,1 x n x częstotliwość przełączania na godzinę x 3600)

n = Liczba niebezpiecznych błędów na cykl (zwykle 1)

Częstotliwość pracy musi być realistyczna.

Obliczanie PFHD (prawdopodobieństwo niebezpiecznej awarii na godzinę) W razie potrzeby wartość PFHD wymaganą dla SIL (Safety Integrity Level) zgodnie z IEC 62061 można obliczyć na podstawie MTTFD i innych czynników.

Ocena poziomu wydajności (PL) zgodnie z ISO 13849-1 Wartość MTTFD jest używana w połączeniu z innymi parametrami bezpieczeństwa, takimi jak DC (pokrycie diagnostyczne) i strukturą (kategoria B, 1, 2, 3 lub 4) w celu określenia poziomu wydajności (PL) obwodu bezpieczeństwa.