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产品描述 产品功能 技术资料
1. 产品详细说明
ABB 网络安全信号模块 是 ABB 机器人控制系统（特别是 IRC5 控制器）中，用于构建和执行机器人安全功能的核心硬件组件。它是一个集成的、经过安全认证的 I/O（输入/输出）模块，其主要任务是将物理世界中的安全设备（如急停按钮、安全门锁、安全光幕等）的信号，安全、可靠地传输给机器人控制器。
这款模块的核心价值在于它遵循了国际公认的安全标准（如 ISO 13849-1 和 IEC 61508），并内置了多种安全机制，包括：
- 硬件冗余：关键电路通常采用冗余设计，确保单点硬件故障不会导致安全功能失效。
- 实时监控与自诊断：模块持续监控自身和连接线路的状态，能够检测到短路、断路、接地故障等异常，并在发生故障时触发安全停机。
- 安全通信协议：它通过工业以太网的安全协议（如 CIP Safety for EtherNet/IP 或 PROFIsafe）与控制器进行通信。这些协议在标准通信协议的基础上，增加了序列号、CRC校验和超时监控等机制，确保数据在传输过程中不会被篡改或丢失。
通过使用网络安全信号模块，机器人系统可以实现不同等级的安全停机功能，例如：
- 停止类别 0：立即停止（切断驱动器电源）。
- 停止类别 1：受控停止（在减速后停止，并保持驱动器电源）。
总而言之，ABB 网络安全信号模块是机器人安全系统的“神经中枢”，它将分散的安全信号整合成一个可靠的、可诊断的安全系统，为自动化工作站提供了坚实的安全基础。
2. 产品参数
由于 ABB 提供的是一个模块系列而非单一型号，以下参数为该系列模块的典型特征，具体数值可能因型号（如 NSSM01 等）略有不同：
| 参数类别 | 具体参数 | 说明 |
|---|---|---|
| 安全性能 | 安全等级 | 符合 IEC 61508 SIL 2 符合 ISO 13849-1 Performance Level (PL) d / e |
| 安全停机类别 | 支持 Stop Category 0 和 Stop Category 1 | |
| 安全认证 | 获得 TÜV 等国际权威机构的安全认证 | |
| I/O 性能 | 输入通道数量 | 典型配置为 8 个或 16 个安全输入通道 |
| 输出通道数量 | 典型配置为 4 个或 8 个安全输出通道 | |
| 输入类型 | 支持 PNP/NPN 接近开关、急停按钮等 | |
| 输出类型 | 可配置为继电器输出或晶体管输出，用于驱动指示灯、接触器等 | |
| 网络通信 | 支持的协议 | EtherNet/IP with CIP Safety PROFINET with PROFIsafe DeviceNet (部分型号) |
| 网络接口 | RJ45 以太网接口 | |
| 网络拓扑 | 支持线型、星型、树型等标准工业以太网拓扑 | |
| 物理与环境 | 防护等级 | IP20（适用于控制柜内部安装） |
| 工作温度 | 0 °C 至 +55 °C (符合 IEC 60068-2-14) | |
| 存储温度 | -25 °C 至 +70 °C | |
| 供电电压 | 24 V DC (+/- 10%) | |
| 功耗 | 典型工作电流约 150-250mA |
3. 产品优势
- 高度集成与简化布线：
- 将传统的、大量点对点的安全硬线（急停、安全门）替换为单一的网络总线，极大地减少了电缆的用量和线槽空间。
- 安装、调试和维护变得更加简便快捷。
- 卓越的诊断能力：
- 不仅能报告“安全事件”（如急停被按下），还能精确报告“故障类型”（如输入通道短路、通信中断、模块内部故障）。
- 这大大缩短了故障排查时间，提高了设备的可用性。
- 灵活性与可扩展性：
- 可以根据应用需求，灵活配置输入/输出点的数量和类型。
- 网络化特性使得添加或移除 I/O 模块非常方便，易于产线改造和扩展。
- 提高系统安全性：
- 内置的冗余和自诊断机制，确保了安全功能的完整性，其可靠性远超传统的继电器逻辑电路。
- 安全通信协议保证了数据传输的安全性，防止了外部干扰或恶意攻击。
- 降低总体拥有成本：
- 虽然初期投资可能高于传统继电器，但其在安装、维护和效率提升方面的优势，长期来看能显著降低总体拥有成本。
4. 注意事项
- 严格的安装环境：
- 模块必须在符合 IP20 标准的控制柜内使用，避免粉尘、湿气、油污等直接侵蚀。
- 必须远离强电磁干扰源，如大功率变频器、伺服驱动器等，必要时要做好屏蔽和接地。
- 正确的电源供应：
- 必须提供稳定、纯净的 24V DC 电源。电源的波动或噪声可能会影响模块的正常工作。
- 建议为安全模块及其相关回路使用独立的电源或滤波器。
- 遵循接线规范：
- 严格按照产品手册进行接线，特别是输入回路的公共端和输出回路的极性不能接错。
- 所有连接的电缆应满足安全回路的特殊要求（如防火、耐压等）。
- 固件与配置：
- 必须使用 ABB RobotStudio 或 FlexPendant 中的相关工具，对模块进行正确的配置和参数设置。
- 定期检查固件版本，并根据 ABB 的建议进行更新，以获得最新的功能和安全补丁。
- 安全回路设计：
- 安全系统的设计必须遵循“故障安全”原则。即使是模块本身，也应设计成单点故障不会导致安全功能丧失。
- 建议由具备专业安全知识的人员进行整个安全系统的设计和评估。
5. 产品应用
ABB 网络安全信号模块广泛应用于对安全有严格要求的各种机器人自动化场景：
- 汽车制造业：
- 车身焊接车间：在机器人焊接工作单元周围，通过安全光幕和安全围栏，确保操作人员的安全。
- 总装线：监控车身输送线的到位信号、安全门锁状态，防止人员进入正在工作的机器人区域。
- 物流与仓储：
- 自动导引车：作为 AGV 的安全控制器，处理来自急停按钮、障碍物传感器和区域安全门的信号，确保 AGV 在人员密集区域的安全运行。
- 码垛工作站：在机器人码垛区设置安全围栏和安全门，防止人员在机器人运行时进入。
- 食品与饮料行业：
- 包装与码垛：在高速包装线上，使用安全光幕确保操作人员的手不会进入机器人的工作区域。
- 切割与分拣：监控传送带和安全围栏，确保在机器人进行切割等危险操作时，区域是安全的。
- 金属加工与铸造：
- 机床上下料：将机器人与机床的安全门锁、主轴状态、工件夹紧信号等通过 NSSM01 连接，实现机器人与机床的安全协同工作。
- 压铸件取出：在高温高压环境中，通过安全回路确保机器人在取件时，相关安全装置已到位。
- 人机协作：
- 装配工作站：这是网络安全信号模块的典型应用。连接安全皮肤（覆盖在机器人手臂上，触碰即停止）、安全速度监控器（当人员靠近时降低机器人速度）和安全眼（视觉安全系统），实现人与机器人在同一空间内的近距离、高效率协作。
总之，ABB 网络安全信号模块是构建现代化、高安全性机器人工作站不可或缺的核心组件，它通过先进的技术和理念，让机器人在提高生产效率的同时，也能为人类工作环境提供最高级别的安全保障。
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