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LedControl DC——第4类、PL e和SIL 3等级的紫外LED控制

LedControl DC是一款导轨式控制器,用于一个紫外LED模块,具备2至100%的调光功能、内置定时器和连续运行模式;联锁和触发输入均实现电气隔离。配合PL+扩展模块及适当的接线,本产品符合EN ISO 13849-1标准第4类/PL e等级以及EN 62061标准SIL 3等级的安全功能要求——为在机械指令2006/42/EC下安全设计紫外系统提供了基础。

LedControl DC采用24 VDC安全特低电压(SELV)供电。其所控制的LED模块同样采用SELV供电,并可在发生故障时完全关闭。如需实现特定性能等级,可通过PL+扩展模块实现。若能排除控制电路至LED模块之间以及传感器电路中的交叉短路,PL+可满足EN ISO 13849-1标准第4类/PL e等级以及EN 62061标准SIL 3等级的要求。

我司所有LED模块均可与LedControl DC及PL+扩展模块搭配使用。

作为一款具备功能安全性能的紫外LED控制单元,LedControl DC适用于将辐射关闭作为防护功能一部分的应用场景。

功率高达 2 kW 的 LED 系统均可在 LedControl DC 上运行。我们为 LedControl 提供 UV-LED L 系列风冷式大功率 LED 模块。SFL 系列为水冷式,可提供更高功率。两个系列均可与 LedControl DC 或 LedControl S 搭配使用。Spot P 系列专为点粘接设计,同样可用于 LedControl DC 或 LedControl S。

UV-LED LedControl DC 的应用(符合 category 4、PL e 和 SIL 3)

  • 工业紫外固化与粘接
  • IC 封装
  • 紫外密封
  • 利用荧光标记进行裂纹/泄漏检测
  • 荧光光谱分析
  • 表面检测

LedControl DC 技术数据

UV-LED模块数量 1
功能 调光 2~100%,定时与连续运行
显示屏 图形化,128 × 64 px
连接方式,标准 互锁
连接方式,PLC选件 触发(开/关)与调光输入(0~10 V),共用,电气隔离
信号,PLC选件 24 V,最大5 mA
编程接口 RS485、RS232或USB,可选
开启时间 施加电压后 < 2 s
安装方式 DIN导轨
尺寸,约 10.5 × 7.0 × 21.5 cm
冷却方式 被动式
工作温度 5~40 °C
存储温度 -10~60 °C
湿度 低于80%,无冷凝
电源 24 VDC,10 W
安全监控 过温,LED常闭

波长365, 385, 395, 405, 450 nm
发射峰值容差± 5 nm
发射半高全宽(FWHM)10~20 nm
电缆长度10 m
分类根据DIN EN 62471:2009-03标准的风险组3
工作温度5~40 °C
存储温度-10~60 °C
湿度低于80%,无冷凝

LedControl DC上UV-LED模组的光谱

LedControl DC驱动一个UV-LED模组,因此波长由所连接的模组决定。图中所示的五个波段均可选用。如果同一台设备需要两种波长,可将两台LedControl DC安装在DIN导轨上,并由PLC共同驱动;每个通道均保留最高达4类/PL e的安全相关关断功能。

连接与配置

操作 LedControl DC 和 LED 模块各需要一台直流电源。在 24 V 辅助电压下,LedControl DC 需要 10 W 的输出功率;LED 系统所需的输出功率则取决于具体模块,介于约 20 W 至约 2000 W 之间。

LedControl DC 与 LED 系统的连接示例:24 V 辅助电压、48 V 电源、LED 头以及可选的性能等级关断功能

下例展示了带自动启动功能的双通道安全门监控。与单纯分离直流电压相比,其优势在于对外部接触器的监控。只要能够排除执行器控制回路和传感器回路中的交叉故障,该示例即适用于最高 4 类、PL e(EN ISO 13849-1)或 SIL 3(EN 62061)。

PL 4 类连接示例:带安全继电器及接触器 K1 和 K2 的双通道安全门监控

借助 PL+ 扩展模块,我司可提供所有组件的预装配版本,方便贵司简便地集成到设备中。

与LedControl DC相匹配的LED系统分别设有独立的电源接口和控制接口。LED系统内置一个七芯M23法兰插头用于电源连接;控制信号则通过另一个独立的十二芯M23法兰插头传输。

提供带插座和开放式电缆末端的预装配电缆套件。标准长度为10 m;如有需要,也可提供其他电缆长度和中间插座。

PLready安全选件

为使机器安全并符合机械指令2006/42/EC的要求,控制系统中需要设置安全功能。通常针对每项安全功能都要确定所需性能等级PLr。这正是紫外线装置面临的首个难点:必须确定伤害的严重程度、暴露的频率和持续时间,以及紫外线危害的可避免性。

短期内,皮肤受到紫外线照射会导致红斑、弹性组织变性和皮肤癌;眼睛受到照射可能导致光角膜炎、结膜炎和白内障。皮肤癌是一种严重且通常不可逆的伤害。

关于人工光辐射的指令2006/25/EC允许在每日暴露限值30 J/m²以内进行规律性暴露。因此,无需将暴露降至绝对零,通过控制暴露的持续时间和强度即可降低伤害的严重程度:若遵守该限值,可以预期健康成年人反复暴露也不会产生急性有害影响。若发生故障,短时间暴露可能引起轻微红斑等可逆伤害。然而,这一界限并不可靠,因此在任何情况下都需要采取措施并设置安全功能。

对于已建成的装置可以进行测量;而在规划阶段则无法测量,或需额外投入才能测量,因此往往要求更高的PLr。这正是LedControl和PLready选项的用途所在——从规划阶段起即可满足这一需求。

PLready安全选项适用于最高符合EN ISO 13849-1标准的PL等级4和符合EN 62061标准的SIL 3,前提是可以排除LED模块控制电路和传感器电路中的交叉故障。

该选项采用48 VDC的安全特低电压(SELV),通过外部电路实现安全隔离,并可在发生故障时将LED模块完全关闭。

用于性能等级的可选关断功能通过外部触点将LED模块分离:

连接示例:用于性能等级的可选关断功能,配备两个LED头的LedControl

下面的示例展示了一种带自动启动功能的双通道安全门监控。与简单地分离直流电压相比,其优势在于对外部接触器的监控。只要能够排除执行器控制回路及传感器回路中的交叉故障,该示例即适用于最高第4类、PL e(EN ISO 13849-1)或SIL 3(EN 62061)。

PL第4类连接示例:带安全继电器及接触器K1和K2的双通道安全门监控

LedControl DC 的远程控制

LedControl DC可通过可选的编程接口进行控制——根据需要选用USB、RS485或RS232。通信采用ASCII,以下以"开启"为例:

  • 控制端发送:LOnOff:1!
  • LedControl应答:LOnOff: 1 (CRC-16)

每个通道均可单独控制。我司还提供用于即时测试编程接口的远程软件。

通过PLC接口选件,可设置和查询LED功率(0~10 V)、开关状态(触发输入24 V)以及运行状态(触发输出24 V)。凭借其稳健的信号,该选件适合简便地集成到生产线中。

控制采用简短的ASCII指令进行,以下为部分示例:

指令含义
LAnzahlCH?查询已连接的通道
LSelect: 0 1 !?设置激活的通道
LPowerSet: 000.0 033.7!?设置功率
LTriggerOnOff: 11!?激活触发输入
LFirmware?查询固件版本

测试与控制软件可显示各通道的强度和状态,可单独切换通道,设置定时器和预设值,并记录与设备的通信过程。

编程软件窗口:带有强度和状态的通道列表、功率设置以及ASCII通信记录

安全须知

该设备发出紫外A(UV-A)和蓝光。紫外辐射是不可见的。任何可见光都只是由该辐射激发的荧光,通常比激发它的紫外辐射弱得多。该设备的辐照度比阳光强数百倍。

紫外A辐射可导致眼睛晶状体白内障和视网膜炎症。操作设备时请务必佩戴合适的紫外防护眼镜。紫外A还会导致皮肤变色和皮肤老化;请根据辐照剂量使用合适的衣物、手套及其他个人防护装备。

本设备根据DIN EN 62471:2009-03《灯和灯系统的光生物安全性》进行设计和分类;LED模块属于风险组3。请勿直视LED,并避免皮肤长时间暴露于紫外辐射下。

我司很乐意为贵公司在建立紫外线工作场所以及根据DIN EN 14255:2005进行风险评估方面提供支持。

订购编号、供货范围、附件及型号

版本订购号
LedControl DC860610DC

LedControl DC 以 24 V 驱动一个紫外LED模块,安装于DIN导轨上。

供货范围:LedControl DC、接口分配说明、操作手册以及所订购的选配件。下单时请注明LED类型、波长,如适用还请注明光学元件及选配件。

名称订购号
PL+ 安全扩展860609PLDC

通过该扩展,控制系统可达到符合ISO 13849标准的性能等级e(Performance Level e)以及SIL 3。

选项订购号
编程接口 RS485 *860609-RS485
编程接口 RS232 *860609-RS232
编程接口 USB *860609-USB
测试与控制软件860609-SW
PLC接口选项(I/O)860609-CP

* 含PLC接口选项。

名称订货号
电缆套件,10 m860609CDC

该电缆套件包含预装配的电缆,两端分别带有插座和开放式电缆端,用于电源和控制连接;标准长度为10 m。如有需要,也可提供其他电缆长度和中间插座。

系列说明
UV-LED series L五种尺寸的大功率紫外LED模组
UV-LED series SFL三种尺寸的紫外LED泛光灯
UV-LED Spot P紫外LED点光源

各模组的订购号列于其各自的页面:series L、flood lamp SFL 和 Spot P。它们提供五种波长:365、385、395、405 和 450 nm。

LedControl DC 的连接

LedControl DC 和 LED 模块的运行各需要一个直流电源。LedControl DC 所需的 24 V 辅助电压的输出功率为 10 W。

LED 系统所需的输出功率取决于 LED 系统,大约为 20 W 至约 2000 W。相关技术数据请参见 LED 系统的数据表。

对于具有自动启动功能的双通道安全门监控,LedControl DC 最高可达到 4 类 / PL e(EN ISO 13849-1)和 SIL 3(EN 62061)。连接示例见「连接与配置」手风琴栏目。
与仅仅分离直流电压相比,其优势在于对外部接触器的监控。如果可以排除执行器控制线路和传感器电路中的交叉短路,该连接示例最高适用于 4 类,PL e(EN ISO 13849-1)或 SIL 3(EN 62061)。借助 PL+ 扩展,我司可提供所有已预装配的组件,方便简单集成到设备中。

SIL 3 紫外线控制:分级的含义

SIL 3 紫外线控制并非指性能更优的控制器,而是指具有经证实的故障概率的控制器。符合EN 62061的SIL 3和符合EN ISO 13849-1的PL e描述的是安全功能关断的可靠程度,而非其辐照效果的优劣。

当辐射本身构成危险时——例如开放式系统、机器人工作单元、人工操作工位——就需要采用此类控制。设备的风险评估决定所需等级,而非光源本身。

使用Opsytec紫外LED光源的出版物

我司未针对该单一设备单独维护参考文献目录——出版物中通常仅提及产品系列,而非具体型号。此处列出使用Opsytec紫外LED光源的10篇最新文献。

标题作者期刊年份
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