KEBA FB201 | 工业机器人I/O扩展与安全控制模块

描述

产品概述

在KEBA KeMotion 机器人控制架构中，KEBA FB201 并非简单的I/O扩展卡，而是一个集高速通信、功能安全与灵活配置于一体的智能现场接口单元。其核心定位是将机器人本体、外围设备(如夹具、光栅、急停按钮)与主控制器无缝连接，在实现毫秒级响应的同时，满足EN ISO 13849-1 PL e 和 IEC 61508 SIL 3 的安全完整性要求。这种“通信+安全”一体化的设计，使系统集成商无需额外部署独立的安全PLC，大幅简化了单元布局并降低了布线成本。

我曾在一个汽车零部件焊接单元项目中部署多台KEBA机器人，每台均通过KEBA FB201 连接安全门锁、双手按钮和区域扫描仪。该模块通过PROFINET IRT(等时实时)协议与KeMotion主站通信，将安全状态更新周期压缩至1 ms以内，确保在人员闯入危险区时，机器人能在20 ms内完成安全停止(SS1)。更关键的是，其通道可软件配置为标准I/O或安全I/O，使得同一硬件平台既能处理普通传感器信号，又能承载安全回路——这种灵活性在产线频繁变更工艺的柔性制造环境中极具价值。

技术规格

产品型号：FB201(订货号示例：33-320-101)

制造商：KEBA AG (Austria)

产品类型：安全数字量I/O现场总线模块

适用系统平台：KEBA KeMotion 系列机器人控制器

通信接口：1 × PROFINET(支持IRT)或 1 × EtherCAT(由主控固件决定)

数字输入：16路(24 VDC，漏型/源型可选)，其中8路可配置为安全输入(SIL 3 / PL e)

数字输出：8路(24 VDC，0.5 A/通道)，其中4路可配置为安全输出(带诊断)

响应时间：≤ 1 ms(安全信号路径)

安全认证：EN ISO 13849-1:2015 PL e，IEC 61508:2010 SIL 3.EN 62061

供电电压：24 VDC(宽范围 18–30 VDC)，含反接保护

功耗：典型值 8 W

防护等级：IP20(适用于控制柜内安装)

工作温度：0°C 至 +55°C

安装方式：DIN导轨(TS-35/7.5 或 TS-35/15)

诊断功能：通道级LED指示、通信状态、安全状态、短路/过载报警

主要特点和优势

KEBA FB201 的核心竞争力在于其安全与标准I/O的硬件融合与确定性实时通信能力。在实际工程中，这意味着客户可以用一套硬件同时满足“过程控制”和“人身安全”两大需求，避免了传统方案中安全继电器与普通I/O模块的重复投资。尤其值得强调的是，其安全输入通道具备双通道监控与交叉检测机制，能识别单点故障(如触点粘连)，确保安全功能不失效——这正是达到PL e / SIL 3等级的关键技术基础。

所有I/O通道支持在线诊断，可通过KeStudio软件读取通道状态、负载电流及故障代码。

模块内置看门狗与心跳检测，一旦通信中断，安全输出自动进入预设安全状态(如断开)。

支持热插拔(需系统配置允许)，维护时无需整机断电。

与KEBA KeConnect生态深度集成，可直接映射到机器人逻辑程序中的安全变量(如 $SAFE_INPUT[1])。

在工业4.0背景下，FB201 还为数据透明化提供了基础。通过PROFINET或EtherCAT，不仅安全状态，连标准I/O的使用频率、开关次数等数据也可上传至MES或APM(资产绩效管理)平台，用于预测夹具寿命或优化换型流程。这种“一模块，多价值”的设计理念，使其成为现代智能工厂的理想选择。

The KEBA FB201 is a high-performance, safety-certified I/O module engineered for the demanding requirements of robotic automation. Designed as an integral part of the KeMotion control ecosystem, it combines standard and safety-related digital I/O in a single compact unit, certified to PL e (EN ISO 13849) and SIL 3 (IEC 61508). Its deterministic communication via PROFINET IRT or EtherCAT ensures sub-millisecond response for safety functions—critical for collaborative and high-speed robot cells. Each safety input features dual-channel monitoring with cross-circuit diagnostics, preventing undetected failures. With comprehensive channel-level diagnostics and seamless integration into KeStudio engineering tools, the FB201 simplifies commissioning, reduces wiring complexity, and enables data-driven maintenance. For integrators seeking a unified, future-proof I/O solution that meets both functional safety and Industry 4.0 demands, the FB201 delivers unmatched flexibility and reliability.

应用领域

KEBA FB201 广泛应用于对安全性、响应速度和系统紧凑性要求极高的自动化场景。在我负责的一个医疗导管装配单元中，该模块被用于连接激光焊接工位的安全光幕、气动夹爪状态反馈及真空检漏传感器。由于洁净室空间受限，FB201 的高密度I/O与无外部安全继电器的设计，使控制柜体积缩小40%，同时满足FDA对设备安全追溯的要求。

汽车及零部件：焊接、涂胶、装配机器人单元

电子制造：精密组装、测试、包装(含协作机器人应用)

医疗器械：无菌环境下的自动化封装与检测

塑料与包装：注塑取件、高速码垛、装盒

老旧机器人系统升级：替代分散式安全继电器，实现集中安全控制

特别值得注意的是，在人机协作(HRC)应用中，FB201 的快速安全响应能力使其成为实现ISO/TS 15066合规的关键硬件支撑。当力矩传感器或区域监控触发安全事件时，模块能在1个通信周期内切断驱动使能，确保操作员安全。

集成与配置要点

将KEBA FB201 集成到KeMotion系统中，必须通过 KeStudio 工程软件进行完整组态。首次上电后，系统会自动识别模块型号，并提示分配I/O地址及安全参数。一个关键经验是：安全通道必须在KeStudio的“Safety Configuration”中显式启用，否则即使硬件接线正确，也无法触发安全逻辑。

若使用PROFINET，需在GSDML文件中正确导入FB201描述，并分配唯一设备名称。

安全输出建议采用“双断开”接线(常开+常闭触点反馈)，以实现最高诊断覆盖率。

模块供电应独立于大功率负载(如阀岛)，避免电压跌落导致误复位。

在长距离布线(>50 m)时，建议使用屏蔽电缆并将屏蔽层单点接地于控制柜侧。

常见陷阱包括混淆标准I/O与安全I/O的接线端子(物理位置不同)，或忽略安全回路的测试脉冲要求。因此，在调试阶段务必使用KeStudio的“Safety Test Mode”逐项验证每个安全功能。

生命周期与采购建议

KEBA FB201 目前处于现役主力（Active） 状态，是KEBA新一代KeMotion系统的标准I/O模块之一。随着KEBA持续推广其开放式自动化平台，该模块的生命周期预计将持续多年，适用于新项目及现有系统扩容。

深圳长欣作为KEBA自动化产品的专业服务商，针对FB201建立了严格的入库验证流程。我们提供的模块均为原装全新，每一件均经过：外观与端子检查、KeStudio在线识别、模拟I/O信号功能测试(含安全通道触发验证)、以及72小时老化运行。所有产品附带原始标签与序列号，确保与您的KeMotion系统完全兼容。我们提供12个月质保、KeStudio组态支持及快速交付服务，现货常备，助您高效完成项目部署。

As a specialized partner for KEBA automation solutions, we ensure every FB201 module we supply meets OEM specifications and operational readiness standards. Our units are sourced directly from authorized channels and undergo comprehensive validation on actual KeMotion test benches—including safety function verification under simulated fault conditions. This rigorous QA process guarantees reliable performance from day one, minimizing commissioning risks. With expert technical support and rapid logistics, we deliver more than a component—we provide confidence in your robot cell’s safety, efficiency, and future scalability.