施耐德XPSMF3022紧凑型安全可编程逻辑控制器

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Shenyang Shangmin Electric Co., Ltd

沈阳上民电气有限公司

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施耐德XPSMF3022紧凑型安全可编程逻辑控制器

发布时间: 2025-12-15 13:24

XPSMF3022是施耐德电气Preventa XPS MF 系列的一款紧凑型安全可编程逻辑控制器，专为工业安全控制系统设计，提供20 点非隔离数字输入 + 8 点数字输出的固定 I/O 配置，满足SIL 3/PL e/Category 4安全等级要求，特别适合需要高可靠性安全控制且 I/O 需求相对简单的工业场景。

商品信息

产品定位与功能概述

核心技术参数

1. 基本规格

供电电压：24V DC（-15%~+20%，即 20.4V~28.8V）
功耗：约 10W（典型值）
尺寸：253mm (宽)×113mm (高)×66.5mm (深)（约 9.96×4.45×2.62 英寸）
重量：约 1.2kg（2.65 磅）
防护等级：IP20（防尘），需在机柜内安装
工作温度：0°C~60°C（无凝露）
安装方式：标准 35mm DIN 导轨，水平安装

2. I/O 配置（关键参数）

数字输入（20 点，非隔离）：

分组：5 组（每组 4 点），每组独立电源
有效状态：≥15V DC，无效状态：≤5V DC
输入电流：有效状态≥2mA，无效状态≤1.5mA
保护：短路保护、反极性保护，过压保护：500V（IEC 61000-4-5）

数字输出（8 点）：

类型：晶体管输出（故障安全设计），响应时间：<20ms
电流特性：

通道 4、8：1A / 通道（60°C 时），2A / 通道（50°C 时）
通道 1-3、5-7：0.5A / 通道（60°C 时）

最小负载：2mA / 通道（确保可靠检测）
泄漏电流：≤1mA（输出 0 状态）
保护：过载关断、短路保护

3. 安全等级与认证

安全等级：SIL 3（EN/IEC 61508）、PL e（ISO 13849-1）、Category 4（EN 954-1）
认证：CE、TÜV、UL、CSA 等国际安全认证
安全机制：

双通道冗余架构：关键电路双冗余设计，防止单点故障
自监控：内置 Watchdog，持续监测处理器状态
故障安全：检测到内部故障时，所有输出强制进入安全状态

4. 通信能力（核心特点）

安全以太网（4 个 RJ45 端口）：

专用安全通信协议，用于连接远程 I/O 和其他安全 PLC
速率：10/100Mbps，全双工，自动协商

Modbus TCP/IP：

集成于安全以太网接口，支持与标准 HMI/SCADA 通信
支持从站模式，可连接标准 PLC 实现安全与非安全系统数据交换
支持 Web 服务器功能（Class A10），便于远程监控

5. 内存与性能

用户内存：250KB 程序 + 250KB 数据
响应时间：取决于应用规模，典型值 < 100ms
编程软件：XPSMFWIN（Windows 环境），提供 14 种预认证安全功能块
诊断功能：

每个 I/O 通道独立 LED 状态指示
电源、通信、故障状态指示灯
全面错误代码显示，支持快速定位问题

功能特性

1. 高安全性架构

双重处理器系统：数据并行处理并实时比较，确保运算结果一致性
断电安全机制：电源故障时所有输出自动进入安全状态
抗干扰能力：抗瞬时断电10ms，抗振动1gn（10~150Hz），抗冲击15gn（11ms）

2. 灵活的编程与配置

预认证功能块：提供 14 种标准安全功能（如紧急停止、安全门监控、双手控制）
自定义逻辑：支持创建满足特定应用需求的安全控制方案
在线调试：支持程序下载、监控和修改，无需停机

3. 紧凑设计与便捷安装

一体化设计：集成电源、处理器、I/O 和通信于一体，节省机柜空间
标准化连接：螺钉夹紧式端子（支持 0.14~1.5mm² 线缆），便于快速接线
低功耗：仅 10W，减少散热需求，适合密集安装

应用场景

XPSMF3022 适用于需要高安全等级控制但 I/O 需求相对简单的工业场景：

基础安全保护：

小型生产线：紧急停止系统、安全门监控、光幕防护
单机设备：压力机、注塑机、冲床等的人员保护
测试台：实验设备的安全区域隔离和危险操作保护

机械安全升级：

老旧设备改造：提升安全等级，保留原有控制系统
生产线局部改造：在不影响整体的情况下增强安全性能

分布式安全系统：

作为安全 I/O 主站：通过安全以太网连接远程 I/O 模块
与标准 PLC 配合：实现安全子系统与非安全主系统的协同工作

与 XPSMF 系列其他产品对比

参数	XPSMF3022	XPSMF31222	XPSMF3502
I/O 配置	20 入 / 8 出	20 入 / 8 出	24 入 / 8 出 / 8 模拟入 / 2 计数器
输入类型	非隔离	非隔离	隔离式
模拟量能力	无	无	8 通道 (0-10V/0-20mA)
通信接口	4 个 RJ45 (Safe Ethernet+Modbus TCP)	2 个 RJ45 (Safe Ethernet+Modbus TCP)	4 个 RJ45 (仅 Safe Ethernet)
适用场景	基础安全控制，I/O 需求简单	基础安全控制，空间受限	需要模拟量的复杂安全控制
价格定位	最经济	经济	中等

总结

施耐德 XPSMF3022是一款高性价比的紧凑型安全 PLC，专注于基础安全控制，提供 20 点非隔离数字输入 + 8 点数字输出，支持安全以太网和 Modbus TCP/IP 通信，满足 SIL 3/PL e/Category 4 安全等级。与其他 XPSMF 系列产品相比，它提供了最经济的高安全性能解决方案，特别适合预算有限但安全性要求高的基础工业安全应用。