教你如何認(rèn)識(shí)PILZ安全繼電器工作原理及接線
安全繼電器模塊實(shí)際上是一個(gè)功能單元，基本的單元由兩個(gè)觸點(diǎn)導(dǎo)向式繼電器和一些邏輯電路構(gòu)成。它實(shí)現(xiàn)這樣一個(gè)功能：對(duì)外部狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)輸入信息同預(yù)設(shè)不同時(shí)，輸出端處于斷開(kāi)狀態(tài)。
PILZ安全繼電器由于“安全設(shè)計(jì)”進(jìn)入國(guó)內(nèi)的時(shí)間不長(zhǎng)，電氣工程師在進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)時(shí)，或多或少會(huì)面臨一些問(wèn)題，現(xiàn)就相關(guān)問(wèn)題介紹如下，希望能幫助到你。
一、為什么需要“安全設(shè)計(jì)”？
就當(dāng)前的設(shè)計(jì)水平而言，電氣工程師在相關(guān)設(shè)備的電氣控制設(shè)計(jì)中，基本都有相應(yīng)的安全功能設(shè)計(jì)：如急停設(shè)計(jì)、安全門控制設(shè)計(jì)、雙手啟動(dòng)控制設(shè)計(jì)，安全光幕控制設(shè)計(jì)。。。
既然已經(jīng)有了這些安全功能設(shè)計(jì)，為什么還要進(jìn)行“安全設(shè)計(jì)”？那么“安全設(shè)計(jì)”到底是什么意思呢？
盡管我們已經(jīng)針對(duì)危險(xiǎn)，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的安全措施，但在實(shí)際中，這些安全措施會(huì)否在危險(xiǎn)發(fā)生時(shí)，真的會(huì)象我們想象的那樣起作用嗎？
以急停為例：
緊急情況發(fā)生，拍下急停按鈕，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，交流接觸器線圈失電，主觸點(diǎn)斷開(kāi)，電機(jī)失電，實(shí)現(xiàn)停車。
在這個(gè)過(guò)程中，如果急停按鈕拍下，由于種種原因（機(jī)械卡阻、觸點(diǎn)粘連），急停按鈕的常閉觸點(diǎn)未能按預(yù)想斷開(kāi)，此時(shí)我們?cè)O(shè)計(jì)的這個(gè)安全功能就*崩潰了---根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)緊急停車！
在這個(gè)過(guò)程中，急停按鈕拍下，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，交流接觸器線圈失電，如果發(fā)生交流接觸器主觸點(diǎn)粘連，則我們?cè)O(shè)計(jì)的這個(gè)安全功能就又崩潰了---*無(wú)法實(shí)現(xiàn)緊急停車！
如果急停設(shè)計(jì)關(guān)聯(lián)了你的控制器（PLC、變頻器、軟啟動(dòng)器等），上述設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)缺陷會(huì)表現(xiàn)的更加糟糕！
上述設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)缺陷在于：安全功能的實(shí)現(xiàn)依賴于回路中所有器件功能完好！任一器件功能失效，將導(dǎo)致整個(gè)安全功能崩潰！
之所以說(shuō)上述設(shè)計(jì)存在設(shè)計(jì)缺陷，是因?yàn)槿魏纹骷加惺У目赡?，沒(méi)有人能自己選用的器件每次動(dòng)作都能動(dòng)作！如此，我們基于器件不出現(xiàn)故障而設(shè)計(jì)的安全功能，很可能在實(shí)際中，會(huì)屢屢出現(xiàn)安全功能喪失的現(xiàn)象！
而安全功能的喪失，其結(jié)果很可能就是機(jī)毀人亡的重大事故！
所以如何在承認(rèn)器件可能出現(xiàn)故障的前提下，降低設(shè)計(jì)缺陷，安全功能不因單一器件失效而崩潰，就成了電氣設(shè)計(jì)工程師必須思考的問(wèn)題！
整個(gè)安全設(shè)計(jì)是存在啟動(dòng)觸發(fā)和反饋監(jiān)控的。
還是以急停安全設(shè)計(jì)為例，滿足Cat.4 PLe安全等的急停設(shè)計(jì)是這樣的：
這樣設(shè)計(jì)，單功能失效、不同位置的多功能失效已不能導(dǎo)致整個(gè)安全功能的崩潰。也就是說(shuō)，即使出現(xiàn)了單功能的器件故障，急停安全功能也可以實(shí)現(xiàn)。而且器件故障可以在下次啟動(dòng)前被發(fā)現(xiàn)，不致出
現(xiàn)故障積累，降低系統(tǒng)的安全等。
當(dāng)然，這樣設(shè)計(jì)，如果出現(xiàn)同位置的雙路冗余失效，系統(tǒng)還是會(huì)崩潰的，只是這種情況發(fā)生的概率已非常之少！具體情況參見(jiàn)相關(guān)的安全標(biāo)準(zhǔn)。
二、“安全設(shè)計(jì)”的技術(shù)實(shí)質(zhì)是什么？
“安全設(shè)計(jì)”的技術(shù)實(shí)質(zhì)是安全回路雙路冗余+安全繼電器模塊監(jiān)控！
1、安全輸入：
同一個(gè)安全事項(xiàng)由兩路信號(hào)確定
例如：急停設(shè)計(jì) 選用雙路觸點(diǎn)急停按鈕，由雙路閉合信號(hào)來(lái)確認(rèn)安全狀態(tài)
安全門設(shè)計(jì) 用不同位置的兩個(gè)行程開(kāi)關(guān)是否同時(shí)閉合來(lái)確認(rèn)安全門是否關(guān)閉
安全光幕設(shè)計(jì) 用兩路獨(dú)立電平信號(hào)來(lái)確認(rèn)安全光幕是否發(fā)生了外物侵入
。。。。。。
2、安全監(jiān)控
設(shè)備運(yùn)行期間，安全繼電器模塊對(duì)兩路安全輸入的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。
3、安全輸出
當(dāng)且僅當(dāng)兩路安全輸入均處于閉合狀態(tài)時(shí)，安全繼電器模塊輸出端才會(huì)維持閉合狀
態(tài)，當(dāng)兩路安全輸入中任一路斷開(kāi)，安全繼電器輸出端即處于斷開(kāi)狀態(tài)。
4、 安全繼電器模塊功能失效，其輸出端必處于斷開(kāi)狀態(tài)。
這是由構(gòu)成安全繼電器模塊的關(guān)鍵器件--導(dǎo)向式繼電器所決定的。
