Comment câbler un relais de sécurité : diagramme de câblage double canal

Connaissant comment câbler un relais de sécurité Il s'agit principalement de quatre groupes de terminaux, puissance, entrées, réinitialisation et sorties, atterri pour que l'appareil surveille votre entrée de sécurité et laisse tomber la machine dans un état sûr en cas de défaut. En bref, cela se résume à quatre choses : mettre l'alimentation aux bonnes bornes, faire atterrir votre dispositif de sécurité sur les canaux d'entrée, câbler la réinitialisation et fermer la boucle de rétroaction du côté de la sortie Un relais de sécurité n'est pas un relais normal avec une étiquette, c'est un dispositif d'autocontrôle construit autour de deux relais internes redondants qui laissent tomber la machine dans un état sûr lorsque quelque chose échoue. Obtenez le câblage correctement et vous avez un circuit qui attrape ses propres défauts ; vous vous vous vous vous vous trompez et vous cachez un seul point de panne cachant un voyant vert.

Mis à jour en juin 2026 · Révisé par l'équipe technique de CCH Sensing

Ce que fait réellement un relais de sécurité avant de le câbler

Un relais de sécurité surveille un dispositif de sécurité, un bouton d'arrêt d'urgence, un interrupteur de verrouillage, un rideau lumineux de sécuritéet force les machines connectées dans un état sûr lorsque cet appareil s'ouvre ou lorsque le relais détecte un défaut en lui-même. Le “magic” vit dans deux relais internes, généralement étiquetés K1 et K2, câblés en redondance avec des contacts guidés en force (guidés positivement).

Redondant signifie que la fonction de sécurité traverse à la fois K1 et K2, deux relais redondants à l'intérieur d'un boîtier ; si l'un échoue, l'autre désexcite toujours la sortie. Guidé par force signifie que les contacts normalement ouverts et normalement fermés dans chaque relais interne sont liés mécaniquement, de sorte qu'un contact soudé ne peut pas mentir sur son état, le relais voit le désaccord et refuse de se réinitialiser. Cette auto-surveillance est exactement ce que les relais réguliers ne peuvent pas faire, et c'est le comportement de défaut qui ISO 13849-1 cibles, un seul contact soudé dans un relais électromécanique ordinaire peut laisser une machine en marche lorsqu'elle doit être arrêtée. Cette différence est toute la base des circuits de sécurité basés sur des relais.

“L'erreur que nous voyons le plus souvent sur le banc n'est pas un mauvais fil, c'est traiter le relais de sécurité comme un relais de glaçons Les gens filent un canal, sautent la boucle de rétroaction, et supposent que la LED verte signifie qu'ils sont protégés Tout l'intérêt de K1 et K2 est que l'appareil se révèle sûr à chaque cycle, pas seulement le premier.”

Ingénieur d'application, CCH Sensing

Sur notre propre banc, lorsque nous soudons délibérément un contacteur de sortie sur un module relais de sécurité CCH et que nous appelons ensuite à un redémarrage, le chemin de rétroaction surveillé maintient le relais éteint, le circuit ne se remettra pas sous tension tant que le défaut n'est pas effacé. Ce comportement est la ligne de démarcation entre un dispositif de sécurité réel et un relais qui ressemble simplement à un. Sur une cellule de soudure robotisée que nous avons auditée, cette distinction est exactement la raison pour laquelle les ingénieurs de CCH Sensing évaluent ces modules à ISO 13849-1 PL e, car le relais doit se révéler sûr à chaque cycle, pas seulement à l'installation. Si vous souhaitez la comparaison complète, consultez notre panne d'un relais de sécurité vs relais standard.

Avez-vous réellement besoin d'un relais de sécurité ?

Vous avez besoin d'un relais de sécurité chaque fois qu'une évaluation des risques attribue à une fonction de sécurité un niveau de performance qui exige une tolérance à un défaut, catégorie 3 ou 4 ci-dessous ISO 13849-1:2023. À ce stade, un relais simple ou une seule entrée PLC n'est plus fiable en matière de contrôle, et seul un relais de sécurité ou un contrôleur de sécurité dédié peut fournir la redondance requise par la norme.

Le niveau de performance (PLr) lui-même est dérivé de la gravité, de la fréquence d'exposition et de la possibilité d'évitement ; la mesure équivalente selon la CEI 62061 est le niveau d'intégrité de sécurité (SIL). Cette note détermine la catégorie que vous devez créer, alors identifiez ces exigences de sécurité avant de choisir le matériel. En pratique, les ingénieurs de CCH Sensing mappent d'abord l'évaluation des risques à une catégorie, une discipline interne basée sur des années de projets OEM de sécurité des machines.

Quand puis-je sauter un relais de sécurité ?

Vous pouvez sauter un relais de sécurité lorsque l'évaluation des risques atterrit à un faible niveau de performance et qu'une panne d'arrêt ne peut blesser personne, un convoyeur qui arrête simplement le produit sans contact avec l'opérateur est l'exemple classique. En dessous de la catégorie 2, un relais standard ou une seule entrée PLC peut satisfaire à l'exigence, donc le coût d'un relais de sécurité ne vous achète rien.

Au moment où une fonction a besoin d'un comportement de catégorie 3 ou 4, où un seul défaut ne doit pas entraîner de perte de la fonction de sécurité, ce relais simple ou l'entrée PLC n'est plus fiable pour le service général de gardiennage de la machine en vertu OSHA 1910.212, et fiabilité du contrôle de la pression électrique ci-dessous OSHA 1910.217, [TRADUCTION], les genres d'obligations qui poussent une fonction vers un relais de sécurité dédié ne sont-ils pas sûrs de l'endroit où votre fonction atterrit ? Exécutez les chiffres avec notre Mappeur de catégorie PL/SIL ou lisez le guide de sélection de la sécurité fondé sur les risques.

La carte en 4 groupes terminaux : décodez n'importe quel diagramme de câblage

Chaque schéma de câblage de relais de sécurité, quelle que soit la marque, se divise en quatre groupes fonctionnels Apprenez les groupes et vous pouvez lire un PNOZ Pilz, un MSR Allen-Bradley GuardMaster ou un bornier Siemens 3SK, et la plupart des exemples de câblage publiés, sans mémoriser les numéros de pièces Nous appelons cela le Carte du groupe 4-Terminal.

Une note pratique sur la dénomination : les contacts de sortie sont remarquablement cohérents d'un fournisseur à l'autre, 13-14, 23-24 et 33-34 sont normalement des contacts de sécurité ouverts et 41-42 est l'auxiliaire normalement fermé, un modèle confirmé sur d'innombrables diagrammes de champ Les terminaux d'entrée varient davantage Sur un relais à double entrée Allen-Bradley, S11 et S21 envoient le signal de test et S12 et S22 le reçoivent en retour, de sorte que le dispositif de sécurité se situe entre eux Confirmez toujours la convention d'entrée sur la fiche technique avant de poser un seul fil En pratique, l'erreur de champ la détection de fil est un seul technique de lecture, car la marque de référencement de référencement de réponse est appliquée. ISO 13849-1 la documentation commence à partir de la fonction, pas du numéro de pièce.

Comment câbler un relais de sécurité, étape par étape

Avec les quatre groupes terminaux compris, la procédure est répétable sur presque n'importe quel module Filer un relais de sécurité en sept étapes : isoler la puissance, mettre sous tension A1/A2, poser le dispositif de sécurité sur les voies d'entrée, régler le mode de fonctionnement, câbler la remise à zéro, connecter les sorties à deux contacteurs, puis fermer la boucle de rétroaction et valider C'est le Séquence de câblage du relais de sécurité en 7 étapes nous utilisons comme liste de contrôle de banc.

Comment les relais de sécurité sont-ils câblés ?

Les relais de sécurité sont câblés par paires et en série : les deux voies du dispositif de sécurité atterrissent sur les bornes d'entrée, les deux sorties redondantes du relais entraînent deux contacteurs, et les contacts miroirs des contacteurs retournent aux bornes de rétroaction Chaque trajet de sécurité est doublé, donc un seul défaut est toujours pris Les sept étapes ci-dessous mettent cette structure en pratique.

Notez que le relais de sécurité se trouve au milieu du circuit : une entrée de sécurité d'un côté, une sortie surveillée de l'autre et une réinitialisation qui les relie. Cette structure est identique, que vous câbliez un verrouillage de garde ou un système complet gardiennage machine système. Pour le contexte plus large du produit, notre modules relais de sécurité page et le guide des modules relais de sécurité sélection du module de couverture. Lors d'une modernisation typique d'une ligne de production, les ingénieurs de CCH Sensing exécutent cette séquence exacte car sauter l'étape 7, la boucle de rétroaction, est la seule panne qui passe une première mise sous tension mais qui échoue plus tard à une validation ISO 13849-1 ; budget environ 20 30 min par fonction de sécurité pour le câblage et les tests.

Câblage d'entrée monocanal ou bicanal

Votre plus grande décision de câblage est le nombre de canaux d'entrée à exécuter. Une entrée monocanal fait passer le dispositif de sécurité à travers un seul circuit ; une entrée bicanal le fait passer à travers deux circuits indépendants câblés en série, qui doivent tous deux être fermés pour que le relais donne une sortie. Le câblage bicanal est ce qui permet au relais de détecter une faute croisée ou un seul fil cassé, fondement du comportement des catégories 3 et 4 ISO 13849-1.

En pratique presque toutes les machines gardées utilisent une entrée à double canal Deux contacts normalement fermés d'un e-stop sont câblés de sorte qu'en appuyant sur le bouton, on ouvre les deux circuits à la fois ; si un seul s'ouvre, le relais signale une divergence de canal et ne se réinitialise pas C'est l'entrée redondante fonctionnant exactement comme prévu L'erreur qui mord les intégrateurs est d'exécuter du fil à double canal mais d'alimenter les deux canaux à partir d'une source, ce qui annule la détection de défauts croisés ; CCH Sensing signale cela dans chaque audit client car il repasse tranquillement un design de catégorie 3 à la catégorie 1, et le relais ne peut attraper que l'écart à l'intérieur de sa fenêtre de simultanéité d'environ 0,5 sec.

Câblage de la réinitialisation : manuel, surveillé et automatique

Le câblage de réinitialisation est l'endroit où les bons circuits et les raccourcis dangereux divergent Il existe trois options, et le choix est régi par la norme, et non par la commodité Utilisez le Grille de décision de canal et de réinitialisation pour faire correspondre le câblage à l'application.

Pourquoi est-ce que cela compte tant ? parce que ISO 13850:2015 exige que la réinitialisation de la fonction d'arrêt d'urgence ne doit pas, à elle seule, redémarrer la machine Une réinitialisation manuelle surveillée satisfait à cela en détectant le front descendant lorsque le bouton est relâché, un bouton de réinitialisation court-circuité ou bloqué ne peut pas simuler une réinitialisation En pratique, CCH Sensing par défaut des conceptions de zones gardées à réinitialisation surveillée, une règle interne façonnée par des années de rétrofits sur le terrain Les ingénieurs de terrain l'apprennent à leurs dépens : régler chaque relais sur une réinitialisation automatique pour enregistrer un bouton“ est une erreur classique qui supprime discrètement la protection de redémarrage.

Câblage du côté sortie : contacteurs, rétroaction et piège à contacteurs soudés

Les contacts de sortie d'un relais de sécurité sont à signal, non à moteur Ils sont conçus pour commuter les bobines de deux contacteurs externes, qui à leur tour commutent le moteur La plupart des relais vous donnent deux ou trois ensembles de contacts indépendants pour exactement cette raison C'est le Piège de rétroaction à contacteur soudé: l'échec que la plupart des débutants ne prévoient jamais.

Les contacts du relais de sécurité doivent-ils commuter directement la puissance en 3 phases ?

Non. Ne faites jamais passer le courant moteur dans les contacts de sortie du relais Utilisez les sorties de sécurité (13-14 et 23-24) pour entraîner les bobines de deux contacteurs, appelez-les KM1 et KM2, et laissez ces contacteurs commuter la charge triphasée Deux contacteurs, pas un, de sorte qu'un seul ensemble soudé quitte encore un deuxième dispositif pour rompre le circuit.

Que se passe-t-il si un contacteur moteur se soude ?

Avec la boucle de rétroaction câblée, un contacteur soudé est pris à la demande suivante : le relais voit le désaccord entre l'état commandé et réel du contacteur et reste éteint Sans la boucle, le contacteur soudé continue d'alimenter le moteur et l'opérateur n'a pas d'avertissement, car le feu vert est toujours allumé C'est pourquoi la surveillance externe de l'appareil n'est pas facultative sur les circuits de catégorie 3/4.

Sur une presse plieuse que nous avons réparée, un seul contacteur soudé alimentait le vérin depuis des semaines derrière un feu vert car personne ne câblait la boucle de rétroaction ; Les ingénieurs de CCH Sensing traitent désormais l'EDM comme obligatoire sur chaque PL d ou version supérieure ISO 13849-1une règle gagnée sur le terrain, sur notre banc d'essai interne et au fil des années de mise en service OEM. Miroirz le défaut sur une sortie ou un indicateur PLC si vous voulez que la maintenance le voie, mais gardez ce signal hors du chemin de sécurité.

Exemple concret : câblage d'un arrêt électronique via un relais de sécurité

Voici tout le circuit, terminal par terminal, pour un arrêt d'urgence bi-canal entraînant un moteur à travers deux contacteurs, le câblage relais de sécurité le plus courant que vous allez construire C'est le circuit exact CCH Fils de détection sur le banc interne pour les clients OEM, car un exemple concret travaillé bat un schéma générique à chaque fois ; des années de construction de panneaux en ont fait notre modèle e-stop par défaut.

• ✔ Puissance:24 V CC à A1, 0 V à A2.
• ✔ Canal 1 :premier contact normalement fermé de l'e-stop entre S11 et S12.
• ✔ Canal 2 :deuxième contact normalement fermé de l'e-stop entre S21 et S22.
• ✔ Réinitialiser + feedback :bouton de réinitialisation plus les contacts miroir série de KM1 et KM2 sur S33S34.
• ✔ Résultats :13-14 à la bobine KM1, 23-24 à la bobine KM2.
• ✔ Charger:Les contacts principaux KM1 et KM2 en série alimentent le moteur triphasé.
• ✔ Statut:41-42 (NC) vers une entrée PLC à titre indicatif uniquement, jamais comme chemin de sécurité.

Appuyez sur l'arrêt électronique et les deux canaux s'ouvrent, K1 et K2 tombent, les deux contacteurs se relâchent et le moteur s'arrête. Relâchez et réinitialisez, et le relais ne se réactive que si la boucle de rétroaction confirme que les deux contacteurs se sont réellement ouverts. Ce circuit s'aligne ISO 13850:2015 pour la fonction e-stop et avec les pratiques électriques de la CEI 60204-1 pour le câblage de la machine.

Tests, mise en service et dépannage

Comment testez-vous un relais de sécurité ?

La validation fait partie du travail de câblage, pas une réflexion après coup Travaillez à travers chaque fonction de sécurité à tour de rôle : déclenchez l'appareil, confirmez la chute des sorties, puis confirmez l'arrêt réel de la machine Un relais de sécurité surveille ses canaux en continu, donc les LED de diagnostic du relais sont votre première lecture sur ce qu'il voit.

• ✔ Opérez chaque entrée de sécurité et vérifiez que les deux canaux répondent, une réponse monocanal signifie un défaut ou un mauvais câblage.
• ✔ Confirmez l'ouverture des contacts de sortie et le relâchement des contacteurs à chaque demande.
• ✔ Simuler un contacteur soudé en maintenant ouvert un contact miroir ; le relais doit refuser de se réinitialiser.
• ✔ Lisez les codes d'erreur LED par rapport au manuel pour localiser les failles croisées et les écarts de canal.

Les défauts courants qu'un relais de sécurité détecte et signale incluent une faille croisée entre les deux canaux d'entrée, un contact de sortie soudé, une divergence de canal (une entrée fermée alors que l'autre est ouverte) et un délai d'expiration de simultanéité lorsque les deux canaux ne changent pas d'état dans la fenêtre autorisée. Chacun d'eux est une histoire de câblage autant qu'une histoire de périphérique, la plupart des appels de retenue de relais ne réinitialisent pas les appels de“ à une boucle de rétroaction qui n'a jamais été fermée Sur le terrain, les ingénieurs de CCH Sensing budgétisent un test fonctionnel complet par fonction de sécurité car un canal non testé est la cause profonde de la plupart des pannes de ; sur le banc d'erreur, nous avons travaillé sur chaque canal délibérément pour confirmer la réponse et pour confirmer le relais ISO 13849-1.

Perspectives de l'industrie : des relais discrets à la sécurité configurable

Ces fondamentaux de câblage ci-dessus sont stables, les groupes de terminaux, les entrées double canal et la surveillance externe des appareils n'ont pas changé et ne le seront pas Ce qui change, c'est l'architecture que vous choisissez avant de prendre un fil à mesure que le nombre de fonctions de sécurité sur une ligne augmente, le câblage discret à relais point à point devient la partie coûteuse à installer et, pire, à modifier ultérieurement Pour toute nouvelle construction, le jugement pratique est de décider entre des relais discrets et une plate-forme configurable à l'avant, car le ré-tirage du fil après la mise en service coûte bien plus cher que de choisir correctement sur papier.

Deux équipes déterminent cette décision. Les relais de sécurité configurables, les contrôleurs de sécurité et les automates de sécurité remplacent une pile de relais monofonction par un seul appareil défini par logiciel, échangeant le câblage contre la configuration et transformant un système de sécurité câblé en un système programmable. Et IO-Link Safety (normalisé comme CEI 61139-2 et désormais proposé par Pilz, Phoenix Contact et SICK entre autres) transporte des signaux sûrs et standard sur un seul câble vers des appareils de terrain, permettant une sécurité distribuée qui coupe les courses point à point qui dominent un circuit de sécurité discret. Pour une machine discrète, un relais de sécurité discret reste le choix le moins cher et le plus transparent. Pour une ligne avec une douzaine de lignes configurantes, des zones de configuration et des relais. ISO 13849-1 s'applique dans les deux cas. Les analystes de marché prévoient une croissance constante du matériel de sécurité fonctionnelle tout au long de la décennie, mais ce chiffre est en arrière-plan ; la décision qui affecte votre panneau est l’architecture avant le fil, et non la taille du marché.

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