SCHMERSAL TZFWN 24VDC/96多通道安全继电器模块

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Shenyang Shangmin Electric Co., Ltd

沈阳上民电气有限公司

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SCHMERSAL TZFWN 24VDC/96多通道安全继电器模块

发布时间: 2025-09-25 17:00

SCHMERSAL TZFWN 24VDC/96 是德国施迈赛（SCHMERSAL）推出的一款多通道安全继电器模块，属于 TZF 系列，专为工业安全回路监控设计，可集中管理急停开关、安全门、光幕等多种安全设备，确保危险机械在异常情况下可靠停机

商品信息

一、核心技术参数与安全性能

1. 安全等级与合规性

安全标准：

符合 EN ISO 13849-1 PL e（最高性能等级，可抵御双重故障）、IEC 61508 SIL 3（安全完整性等级，适用于高风险场景）。
满足 EN 60947-5-1（低压开关设备标准），兼容全球主要工业安全规范。

安全功能：

双通道安全回路监控：支持同时监控 2 个独立安全回路（如急停 + 安全门），单回路故障时不影响整体安全功能。
强制导向触点：输出触点采用强制断开结构（Positive Opening），确保机械故障时触点可靠分断，避免危险状态。

2. 电气与接口参数

类别	具体规格
供电电源	DC 24 V（19.2~28.8 V），功耗≤15 W，适配工业低压系统，支持电源反接保护。
输入配置	- 2 路安全输入（可接急停开关、安全门开关等，PNP/NPN 兼容，最大输入电流 10 mA）- 1 路复位输入（手动 / 自动复位可选，需外部信号触发）
输出配置	- 4 对安全触点（2NC+2NO，AC 250 V/3 A，DC 30 V/3 A，可驱动接触器线圈）- 2 路辅助输出（NO，用于状态反馈至 PLC/HMI）
响应时间	≤15 ms（从安全回路断开到输出触点动作的延迟），远低于机械停机响应阈值。

3. 环境与结构设计

防护等级：IP20（控制柜内安装），外壳采用阻燃 ABS 塑料（UL 94 V0 等级），适应工业粉尘环境。
工作环境：温度 - 10°C~+55°C，湿度≤95%（无凝露），抗振动（10~55 Hz，振幅 0.35 mm），适合机床、生产线等振动场景。
安装尺寸：17.5 mm（宽）× 105 mm（高）× 120 mm（深），支持 DIN 导轨安装，可密集排列节省柜内空间。

二、核心功能亮点

1. 灵活的安全回路管理

多设备兼容：可接入急停开关（如 SCHMERSAL AZM 系列）、安全门开关（如 AZ16 系列）、安全光幕（如 SLC 系列）等，通过参数设置适配不同类型安全设备的信号特性（如常闭 / 常开触点）。
复位模式可选：支持手动复位（需人员确认后触发）或自动复位（安全回路恢复后自动激活），可通过拨码开关或外部信号切换，适配不同安全流程（如维修后需确认的场景选手动复位）。

2. 智能诊断与状态监控

LED 状态指示：4 色 LED 实时显示电源（绿色）、安全回路状态（黄色）、故障（红色）、复位就绪（蓝色），直观判断系统运行状态，缩短故障排查时间。
故障记忆功能：自动存储最近 3 次故障代码（如 “输入回路断线”“电源欠压”），通过专用工具（如 SCHMERSAL 诊断仪）读取，便于追溯故障原因。

3. 扩展与冗余设计

多模块级联：支持最多 8 个 TZFWN 模块串联，扩展至 16 个安全回路监控，适配大型生产线（如汽车总装线）的复杂安全需求。
冗余电源支持：可接入双路 24 V DC 电源（主备切换），避免单电源故障导致安全系统失效，提升可靠性。

三、典型应用场景

1. 汽车制造生产线

焊接工作站：监控焊接机器人周边的安全门（3 个 AZM160 安全门开关）和急停按钮（2 个 ZS710 急停），通过 TZFWN 24VDC/96 集中管理，人员进入时立即切断机器人电源，防止焊接火花灼伤。
总装线：级联 4 个 TZFWN 模块，监控 16 个工位的安全设备，通过辅助输出将状态反馈至 MES 系统，实现安全状态可视化管理。

2. 机床设备防护

数控车床：集成急停开关、防护门开关（AZ15Z）和双手启动按钮（ZM100），TZFWN 检测到任何安全信号异常时，立即切断主轴与进给电机电源，避免切削伤害。
冲压机：配合安全光幕（SLC440）使用，当光幕被遮挡（人员手部伸入），TZFWN 在 15 ms 内触发滑块急停，满足 EN 1088 冲压机安全标准。

3. 包装与物流机械

食品包装线：监控灌装区防护门和输送带急停，TZFWN 的安全触点直接控制灌装阀与输送带电机，确保维护时设备完全停机，符合 FDA 食品卫生要求。
AGV 机器人：作为 AGV 安全系统的核心，监控急停按钮、激光扫描仪（安全区域入侵），触发时切断驱动电机，同时通过辅助输出通知调度系统。

四、安装与调试要点

1. 硬件安装规范

接线要求：

安全输入回路：使用 0.5 mm² 双绞屏蔽线，与动力线间距≥15 cm，避免电磁干扰（如变频器、伺服电机线）。
输出回路：安全触点连接至接触器线圈（如 SCHMERSAL K10 系列），需串联浪涌抑制器（RC 电路），防止触点电弧烧蚀。
接地：模块外壳通过黄绿双色线连接至控制柜接地排，接地电阻≤4 Ω，确保静电与浪涌泄放。

布局注意：模块周围预留≥5 cm 散热空间，避免与发热元件（如电源模块）直接相邻，防止高温影响寿命。

2. 参数设置与调试

基础配置：

通过拨码开关设置复位模式（手动 / 自动）和输入类型（NC/NO 触点）；
连接安全设备（如急停开关常闭触点接入输入 1，安全门开关接入输入 2）；
测试安全回路：断开任一安全设备，验证输出触点是否立即断开（可用万用表测量）。

功能验证：

模拟单触点粘连故障（短接输入回路一端），确认模块能否检测并触发安全输出（红色 LED 点亮）；
测试复位功能：手动复位需按压复位按钮，自动复位需先恢复安全回路再等待 2 s。

五、维护与故障处理

1. 日常维护

定期检查：

每季度清洁模块表面灰尘，检查端子排螺丝是否松动（振动环境需每月检查）；
每年用绝缘电阻表测试输入 / 输出回路绝缘电阻（≥100 MΩ），确保无漏电风险。

2. 常见故障排查

故障现象	可能原因	解决方案
红色 LED 常亮（故障）	安全输入回路断线 / 触点粘连	检查安全设备接线（如急停开关是否断开）；更换粘连的触点
无法复位	复位信号未接入 / 安全回路未恢复	检查复位按钮接线；确认所有安全设备已闭合（如防护门关闭）
输出触点无动作	触点烧蚀 / 负载过大	更换触点模块；确保负载电流≤3 A（AC 250 V）
电源指示灯不亮	供电电压不足 / 电源反接	测量电源电压（需≥19.2 V DC）；检查正负极接线

六、替代型号与兼容性

1. 同品牌升级 / 扩展型号

型号	核心差异	适用场景
TZFWN 24VDC/192	输出触点扩展至 8 对（4NC+4NO）	需控制多个接触器的大型设备（如流水线）
TZF 24VDC/48	紧凑型设计（宽度 12.5 mm），2 对输出	空间受限的小型设备（如桌面机器人）
SRB 301ST	支持 IO-Link 通信，可远程诊断	智能化工厂（需与 PLC/HMI 实时通信）

2. 第三方兼容方案

Pilz PNOZ X4：符合 PL e/SIL 3，支持 4 路安全输入，价格比 TZFWN 高约 20%，但诊断功能更丰富（如文本显示故障原因）。
SICK UE48C：模块化设计，可扩展至 16 路输入，支持 Profinet 通信，适合需工业以太网集成的场景，成本增加约 30%。

七、供货与技术支持

市场状态：TZFWN 24VDC/96 为 SCHMERSAL 主力型号，2025 年无停产计划，现货充足，标准货期 1~2 周（通过授权代理商采购，如上海施迈赛工业控制有限公司）。
价格参考：

单模块：约 2,800~3,200 元（批量采购≥10 台可享 10% 折扣）；
配套附件（安装导轨、浪涌抑制器）：约 300~500 元 / 套。

技术资源：

手册下载：从 SCHMERSAL 官网获取《TZF 系列安全继电器用户手册》，含接线图、参数表及故障代码；
培训服务：参加施迈赛工业安全系统认证课程，学习安全继电器选型、回路设计与风险评估。

八、关键注意事项

安全回路设计：
安全输入必须采用双通道冗余设计（如急停开关的 2 对常闭触点分别接入输入 1 和输入 2），单通道故障时模块仍能可靠动作，符合 PL e 等级要求。
负载匹配：
输出触点最大负载为 AC 250 V/3 A，驱动大功率接触器时需增加中间继电器（如 SCHMERSAL K20 系列），避免触点过载烧毁。
环境限制：
不可用于防爆区域（如化工车间），若需防爆，需选择 SCHMERSAL 防爆型安全继电器（如 EX-TZF 系列）并配合防爆隔离栅。