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LedControl DC – 類別 4、PL e 與 SIL 3 之紫外線 LED 控制

LedControl DC 是一款導軌式(DIN rail)控制器,適用於一個紫外線 LED 模組,可進行 2 至 100 % 的調光,並具備內建計時器及連續操作功能;連鎖(interlock)與觸發(trigger)輸入均為電氣隔離。搭配 PL+ 擴充模組並採用適當佈線後,可適用於符合 EN ISO 13849-1 類別 4 / PL e 及 EN 62061 SIL 3 之安全功能——這是依據機械指令 2006/42/EC 安全設計紫外線系統的基礎。

LedControl DC 以 24 VDC 的安全特低電壓(SELV)運作。其所控制的 LED 模組亦採用 SELV,並可在發生故障時完全關閉。若需指定效能等級(Performance Level),可透過 PL+ 擴充模組實現。若能排除控制電路至 LED 模組間以及感測器電路中的短路(cross-circuit)情況,PL+ 可適用於符合 EN ISO 13849-1 類別 4 / PL e 及 EN 62061 SIL 3 之要求。

本公司所有 LED 模組均可與 LedControl DC 及 PL+ 擴充模組搭配使用。

作為具備功能安全(functional safety)的紫外線 LED 控制單元,LedControl DC 涵蓋了將輻射關閉作為防護功能一部分的應用情況。

功率高達 2 kW 的 LED 系統可於 LedControl DC 上運作。透過 UV-LED L 系列,本公司提供可搭配 LedControl 使用的氣冷式高功率 LED 模組。SFL 系列則為水冷式,並可提供更高功率。此兩系列均可與 LedControl DC 或 LedControl S 搭配使用。Spot P 系列專為點狀黏接設計,同樣可搭配 LedControl DC 或 LedControl S 使用。

UV-LED LedControl DC(符合 category 4、PL e 及 SIL 3)之應用

  • 工業用紫外線固化與黏接
  • IC 封裝
  • 紫外線密封
  • 利用螢光標記進行細紋 / 洩漏偵測
  • 螢光光譜分析
  • 表面檢測

LedControl DC 技術資料

UV-LED 模組數量 1
功能 調光 2–100 %、定時器與連續運轉
顯示器 圖形化,128 × 64 px
連接埠,標準 連鎖裝置 (Interlock)
連接埠,PLC 選配 觸發 (開/關) 與調光輸入 (0–10 V),共用,電氣隔離
訊號,PLC 選配 24 V,最大 5 mA
程式設計介面 RS485、RS232 或 USB,選配
開機時間 施加電壓後 < 2 s
安裝方式 DIN 導軌
尺寸,約 10.5 × 7.0 × 21.5 cm
散熱方式 被動式
操作溫度 5 至 40 °C
儲存溫度 -10 至 60 °C
濕度 低於 80 %,不凝結
電源供應 24 VDC,10 W
安全監控 過溫保護、LED 常閉接點 (N.C.)

波長365, 385, 395, 405, 450 nm
發射峰值公差± 5 nm
發射 FWHM10~20 nm
電纜長度10 m
分類依據 DIN EN 62471:2009-03 屬於第3風險群組
操作溫度5 至 40 °C
儲存溫度-10 至 60 °C
濕度低於 80 %,不凝結

LedControl DC 上 UV-LED 模組的光譜

LedControl DC 驅動一個 UV-LED 模組,因此波長取決於所連接的模組。圖中的五個波段皆可供選用。若機台需要兩種波長,則可將兩台 LedControl DC 安裝於 DIN 導軌上,並由 PLC 一起驅動;每個通道仍保留最高達第 4 類/PL e 之安全相關斷電功能。

連接與設定

操作 LedControl DC 與 LED 模組時,各需要一台 DC 電源供應器。在 24 V 輔助電壓下,LedControl DC 需要 10 W 的輸出功率;LED 系統的輸出功率則依模組而定,約在 20 W 至約 2000 W 之間。

LedControl DC 與 LED 系統的連接範例:24 V 輔助電壓、48 V 電源供應、LED 頭以及可選用於效能等級的關機功能

以下範例顯示具自動啟動功能的雙通道安全門監控。與單純分離 DC 電壓相比,其優點在於能監控外部接觸器。若可排除致動器控制電路與感測器電路中的交叉故障,此範例可適用於最高第 4 類別、PL e(EN ISO 13849-1)或 SIL 3(EN 62061)。

PL 第 4 類別的連接範例:具安全繼電器及接觸器 K1 與 K2 的雙通道安全門監控

透過 PL+ 擴充功能,本公司提供所有元件的預組裝,方便簡易整合至產線設備中。

適用於 LedControl DC 的 LED 系統具有獨立的電源與控制連接。LED 系統內建七極 M23 法蘭插頭以供電源使用;控制則透過另一組十二極 M23 法蘭插頭獨立運作。

預先組裝好的電纜(含插座與開放式電纜末端)以電纜組的形式提供。標準長度為 10 m;如需其他電纜長度及中間插座,歡迎另行洽詢。

PLready 安全選項

為使機器安全並符合機械指令 2006/42/EC 的要求,控制系統中需要安全功能。通常會針對每項安全功能決定所需效能等級 PLr。這正是 UV 裝置面臨的第一個困難之處:必須確定傷害的嚴重程度、暴露的頻率與持續時間,以及如何避免 UV 危害。

短期而言,皮膚暴露於 UV 會導致紅斑、彈性組織變性及皮膚癌;眼睛暴露則可能導致光角膜炎、結膜炎及白內障形成。皮膚癌是一種嚴重且通常不可逆的傷害。

關於人工光學輻射的指令 2006/25/EC 允許在每日暴露限值 30 J/m² 以內進行規律性暴露。因此,傷害的嚴重程度可透過暴露的持續時間與強度來降低,而不必達到絕對零暴露:若遵守此限值,健康成年人可預期在反覆暴露下不會產生急性有害影響。若發生故障,短暫暴露可能造成可逆傷害,例如輕微紅斑。然而,此界線並不可靠,因此在任何情況下都需要採取措施與安全功能。

對於現有裝置,量測是可行的;但在規劃階段則無法進行量測,或僅能以額外的投入進行,因此常會要求較高的 PLr。這正是 LedControl 及 PLready 選項的用途所在——已在規劃階段即可提供解決方案。

PLready 安全選項適用於 依 EN ISO 13849-1 達 PL 等級 4 及 依 EN 62061 達 SIL 3,前提為可排除 LED 模組控制及感測器電路中之交叉故障。

該裝置使用經外部電路安全隔離之 48 VDC 安全特低電壓(SELV),並可在發生故障時將 LED 模組完全關閉。

用於效能等級的選配式關斷功能,透過外部接點將 LED 模組分離:

接線範例:效能等級的選配式關斷功能,LedControl 搭配兩個 LED 頭

以下範例顯示具自動啟動功能的雙通道安全門監控。與單純分離直流電壓相比,其優點在於可監控外部接觸器。只要能排除致動器控制迴路與感測器迴路中的交叉故障,本範例即適用於最高至類別 4、PL e(EN ISO 13849-1)或 SIL 3(EN 62061)的要求。

PL 類別 4 接線範例:使用安全繼電器與接觸器 K1、K2 的雙通道安全門監控

LedControl DC 遠端控制

LedControl DC 可透過選配的程式設計介面進行控制-依需求選用 USB、RS485 或 RS232。通訊採用 ASCII,以下以「開啟」為範例:

  • 控制端傳送:LOnOff:1!
  • LedControl 回應:LOnOff: 1 (CRC-16)

每個通道皆可個別控制。並提供遠端軟體,可立即測試程式設計介面。

透過 PLC 介面選配件,可設定並查詢 LED 功率(0 至 10 V)、開關(觸發輸入 24 V)以及狀態(觸發輸出 24 V)。此選配件訊號穩健,適合簡易整合至產線設備中。

控制採用簡短的 ASCII 指令。以下為部分範例:

指令意義
LAnzahlCH?查詢已連接的通道
LSelect: 0 1 !?設定作用中的通道
LPowerSet: 000.0 033.7!?設定功率
LTriggerOnOff: 11!?啟用觸發輸入
LFirmware?查詢韌體版本

測試與控制軟體會顯示各通道的強度與狀態,可個別切換通道,設定計時器與預設值,並記錄與裝置之間的通訊。

程式化軟體視窗:包含通道清單與強度及狀態、功率設定,以及 ASCII 通訊記錄

安全操作說明

本裝置發出 UV-A 與藍光。紫外線輻射是不可見的。任何可見光僅為輻射所激發之發光現象,其強度通常遠弱於激發用的紫外線輻射。本裝置的輻照度比陽光強數百倍。

UV-A 輻射可能導致眼睛水晶體白內障與視網膜發炎。操作本裝置時請務必佩戴合適的紫外線防護眼鏡。UV-A 亦會造成皮膚變色與皮膚老化;請依照射劑量使用合適的衣物、手套及其他個人防護裝備。

本產品係依 DIN EN 62471:2009-03「燈具與燈具系統之光生物安全性」設計並分級;LED 模組屬於風險群組 3(Risk Group 3)。請勿直視 LED,亦不可使皮膚長時間暴露於紫外線輻射之下。

本公司樂於協助貴公司建置紫外線工作場所,並依 DIN EN 14255:2005 進行風險評估。

訂購編號、供貨範圍、配件及版本

版本訂購編號
LedControl DC860610DC

LedControl DC 以 24 V 驅動一個 UV-LED 模組,並安裝於 DIN 導軌上。

交貨範圍:LedControl DC、介面分配說明、操作手冊以及所訂購的選配件。下訂時請說明 LED 類型、波長,以及(如適用)光學元件與選配件。

名稱訂購號碼
PL+ 安全擴充模組860609PLDC

透過此擴充模組,控制器可達到符合 ISO 13849 之效能等級 e 以及 SIL 3。

選項訂購號
程式化介面 RS485 *860609-RS485
程式化介面 RS232 *860609-RS232
程式化介面 USB *860609-USB
測試與控制軟體860609-SW
PLC 介面選項 (I/O)860609-CP

* 包含 PLC 介面選項。

名稱訂購號碼
線纜組,10 m860609CDC

線纜組包含預先組裝完成的線纜,附有插座及開放式線纜末端,分別用於電源與控制;標準長度為 10 m。如有需要,可提供其他線纜長度及中間插座。

系列說明
UV-LED L 系列五種尺寸的高功率 UV-LED 模組
UV-LED SFL 系列三種尺寸的 UV-LED 泛光燈
UV-LED Spot PUV-LED 點光源

各模組的訂購編號列於各自的頁面:L 系列、泛光燈 SFL 與 Spot P。它們提供五種波長:365、385、395、405 與 450 nm。

LedControl DC 的連接

操作 LedControl DC 與 LED 模組時,各需要一個 DC 電源供應器。LedControl DC 所需的 24 V 輔助電壓之輸出功率為 10 W。

LED 系統所需的輸出功率取決於 LED 系統,範圍可為約 20 W 至約 2000 W。相關技術資料請參閱 LED 系統的資料表。

對於具自動啟動之雙通道安全門監控,LedControl DC 可達到 category 4 / PL e(EN ISO 13849-1)及 SIL 3(EN 62061)等級。連接範例請參閱「連接與設定」手風琴選單。
相較於單純切斷 DC 電壓,其優點在於能夠監控外部接觸器。若可排除致動器控制線路及感測器電路中的交叉短路,此連接範例即適用於最高 category 4、PL e(EN ISO 13849-1)或 SIL 3(EN 62061)等級。透過 PL+ 擴充功能,本公司提供所有元件的預組裝版本,方便整合至設備中。

SIL 3 紫外線控制:此分級的意義

SIL 3 紫外線控制並非更好的控制器,而是具有經驗證失效機率的控制器。EN 62061 之 SIL 3 與 EN ISO 13849-1 之 PL e,描述的是安全功能關閉的可靠程度──而非其輻射效果的優劣。

當輻射本身即為危害來源時,便有其必要性:開放式系統、機器人工作站、人工作業站。設施的風險評估決定了等級,而非光源本身。

使用 Opsytec UV LED 光源的相關文獻

本公司並未針對此單一裝置建立獨立的參考文獻清單,因為相關文獻通常僅標明產品系列名稱,而非具體型號。此處列出使用 Opsytec UV LED 光源的 10 篇最新文獻。

標題作者期刊年份
Azidocoumarin Glycan Probes for Photoinduced Cross-Linking and In Situ Fluorescent LabelingJahnke, N.; Driessen, M. D.; Partalidou, G. et al.Bioconjugate Chemistry2026
Chlorine atom diffusion and reactivity in solid parahydrogen at 1.6–4.3 KMuddasser, I.; Nguyen, A. H. M.; Gyamfi, E. et al.The Journal of Chemical Physics2026
Development of a human-derived bioink based on keratin methacrylate for corneal bioprintingBalters, L.; Reichl, S.Journal of Applied Biomaterials & Functional Materials2026
Immobilization of Titanium Dioxide Ultrathin Films onto Porous Membranes via Atomic Layer Deposition for Photodegradation of Water‐Borne PollutantsMaloda, E. M.; Nyarige, J. S.; Busko, D. et al.ChemPhotoChem2026
Photocurable Lignin Materials: Tuning Lignin Methacrylation to Tailor Photocuring KineticsMhirsi, O.; Yapa, M.; Laborie, M. G.Macromolecular Materials and Engineering2026
Light-induced chemistry for protein functionalisationBerton, C.; Holland, J. P.Chemical Communications2025
Nuclear Deformation and Stiffness-Dependent Traction Force Generation Dictate the Migration of Cells under ConfinementWang, Z.; Xu, F.; Wu, D. et al.ACS Applied Materials & Interfaces2025
3D-Druck von stationären Phasen für die Anwendung in der Flüssigchromatographie——2024
Design of photocurable thiol-epoxy resins for the processing of vitrimers with vat photopolymerisation 3D printingGaca, S.; Dietliker, K.; Rossegger, E. et al.Reactive and Functional Polymers2024
In Situ X-ray Absorption Spectroscopy Study of the Deactivation Mechanism of a Ni-SrTiO 3 Photocatalyst Slurry Active in Water SplittingAbudukade, M.; Pinna, M.; Spanu, D. et al.The Journal of Physical Chemistry C2024