Definition und Zweck:
Ein Sicherheitsrelais ist ein spezielles Relais, das für den Einsatz in sicherheitsbezogenen Stromkreisen entwickelt wurde, um die funktionale Sicherheit von Maschinen und Anlagen zu gewährleisten. Im Gegensatz zu herkömmlichen Relais verfügt ein Sicherheitsrelais über besondere Konstruktionsmerkmale, die es ihm ermöglichen, Fehler im Relais selbst zu erkennen und einen sicheren Zustand der Maschine herbeizuführen.
Das Hauptziel eines Sicherheitsrelais ist es, im Fehlerfall (z.B. klebender Kontakt) eine sichere Abschaltung zu gewährleisten und die Risikominimierung zu unterstützen, um Verletzungen oder Maschinenschäden zu verhindern.
Wesentliche Merkmale:
- Zwangsgeführte Kontakte: Dies ist das entscheidende Merkmal. Die Öffner- und Schließerkontakte eines Sicherheitsrelais sind mechanisch so miteinander verbunden, dass sie sich nicht gleichzeitig schließen oder öffnen können. Fällt ein Kontakt aus (z.B. klebt ein Schließer), wird dies durch den zwangsgeführten Öffner erkannt.
- Rückführkreis (Feedback Loop): Sicherheitsrelais verfügen über einen internen Rückführkreis, der den Zustand der Kontakte überwacht. Nur wenn alle Kontakte in der sicheren Position sind, kann das Relais schalten.
- Redundante Kanäle: Viele Sicherheitsrelais haben redundante Eingänge und Ausgänge, um einkanalige Fehler zu tolerieren (z.B. zwei Starttaster-Kontakte, die über zwei Kanäle am Relais angeschlossen sind).
- Selbstüberwachung: Das Relais überwacht seine eigene Funktion und erkennt Fehler (z.B. Spulenfehler, Fehler im Rückführkreis).
- Zertifizierung: Sicherheitsrelais sind von unabhängigen Stellen (z.B. TÜV) für den Einsatz in sicherheitsrelevanten Anwendungen zertifiziert (Performance Level PLe, SIL 3).
Anwendungsbereiche in der Automatisierung:
Sicherheitsrelais sind die Basiskomponente vieler Sicherheitsschaltungen, insbesondere bei einfacheren Sicherheitskonzepten:
- Not-Halt-Systeme: Überwachung von Not-Halt-Tastern.
- Schutztürüberwachung: Überwachung des Zustands von Schutztüren in Verbindung mit Sicherheitsschaltern.
- Lichtvorhang-Anbindung: Integration von Lichtvorhängen.
- Zweihandbedienungen: Überwachung von Zweihandsteuerungen.
- Einfache Sicherheitsfunktionen: Für das sichere Abschalten von Motoren oder Aktoren.
Für komplexere Sicherheitskonzepte werden oft konfigurierbare Sicherheitssteuerungen (z.B. Pilz PNOZmulti) oder Sicherheits-SPSen eingesetzt, die die Funktionen mehrerer Sicherheitsrelais in Software abbilden können.
→ Siehe auch: Zwangsgeführte Kontakte, Funktionale Sicherheit, Relais, Not-Halt, Schutztür, SIL (Safety Integrity Level)
