pilz安全继电器.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流pilz安全继电器.精品文档.安全继电器是由数个继电器与电路组合而成，为的是要能互补彼此的异常缺陷，达到正确且低误动作的继电器完整功能，使其失误和失效值愈低，安全因素则愈高，因此需设计出多种安全继电器以保护不同等级机械，主要目标在保护暴露於不同等级之危险性的机械操作人员。安全继电器与一般继电器的主要差别在哪里?所谓“安全继电器”并不是“没有故障的继电器”，而是发生故障时做出有规则的动作，它具有强制导向接点结构，万一发生接点熔结现象时也能确保安全，这一点同一般继电器完全不同。安全继电器用在何处呢?用在带有确认机器安全的输入，确认安全后，给接触器

2、等的输入进行控制的安全电路的设计上。Q:对安全电路的要求1、在紧急停止解除时，机器不能出现突然再启动2、万一机器安全电路发生故障时，可以停止机器动力电源3、安全电路发生故障时，机器不能再启动像安全开关、光幕等确认安全的输入，无法做到上述功能，那么，怎样才能做到安全电路呢？时候双重电路就可以了？A:单靠双重化是不行的。双重化是必要的，但是除此之外，比备如下几个条件，双重化电路的互相检查，确认所有安全电路已经断开一次，必要时由作业者操作便可以启动等条件。还有从另一个角度来说，输入的开关接线短路或电线外皮破损而引起的接地的可能性时，必须预防因此而引起的机器突然启动。实际上，为了方便安全电路的构成，将

3、安全继电器和其他组件组合配套，把基本的紧急停止电路、安全电路组成电路模块的产品称为安全继电器模块。皮尔兹安全继电器PNOZX124VDC工作原理安全继电器顾名思义要安全，它是一个安全回路中所必须的控制部分（安全回路包括安全输入，控制器，安全输出），安全继电器接受了安全输入（比方说安全光幕、安全门锁）通过内部回路的判断，确定性的输出开关信号到设备的控制回路里。它的输入输出一般都是冗余的，并且触点都是强制导向的开关。 其实安全继电器说白了就是把2-4个继电器混在了一起，各自的触点很多是互锁的，这样就可以有效地监控外部回路的触点是否熔接，或者有没有短路等现象。其安全继电器单元如下：而PILZ安全继电

4、器可以监控功率、电流、电压、接地故障、相位序列；同时也可以用来控制急停、安全门、光栅、安全地毯、双手控制等，而且PILZ安全继电器操作简便、产品部件符合国际标准与规范（如EN954-1）而且通过最少一家以上的机构测试，并予以认证。带有插入终端的单元，可确保更快的试运行，有最小的空间，有最高的安全等级，极好的性价比，通用电源的低存储成本。可用于所有安全功能，如监控紧急停止，安全门，光栅等。皮尔磁安全继电器皮尔磁公司是一家有着60年历史的德国家族企业，以提供完整的极具针对性的安全自动化解决方案而为人熟知，其“安全大使”的形象深入人心。客户来自于各行各业，在汽车、机床、橡塑、轨道交通、钢铁、电力等行

5、业中，皮尔磁产品均有广泛的应用，在保护人、机器和环境的安全方面发挥着重要的作用。这家具有60多年历史的公司，正颇有耐心地在中国普及着安全自动化技术。它相信，会有越来越多的企业对安全控制感兴趣。皮尔磁的专业度是为业界和广大用户所认可的，多年来皮尔磁凭借先进的技术、可靠的产品、丰富的经验独占鳌头，在安全自动化领域，皮尔磁涉足已有60余年，积累了丰富的经验。我们的安全继电器产品更是全球应用最为广泛的安全继电器，PNOZ几乎成了安全继电器的代名词。每天都有成千上万的皮尔磁安全继电器在运行着，经受着时间的考验。全球客户信赖皮尔磁，是因为皮尔磁产品的高品质，把安全自动化的相关问题，交给皮尔磁，省心又放心！

6、在中国东北大连海荣流体设备有限公司与德国皮尔磁合作代理销售皮尔磁安全电气产品，让身在北方的劳动工人一样可以享受世界级的安全工作环境。品质与服务是企业的生命，皮尔磁深谙此道。因此，我们不但对于生产有明确的操作规程，一丝不苟，而且有十分严格的质量把关。要树立高品质的市场声誉需要几十年的时间，皮尔磁还将用更长的时间向市场证明，皮尔磁的产品是高品质和高性价比的，皮尔磁是您机械安全供应商的最佳选择。大连海荣流体设备有限公司也不断的创新进取根据中国北方的情况不断为广大用户提供最佳的安全方案。 安全继电器是由数个继电器与电路组合而成，为的是要能互补彼此的异常缺陷，达到正确且低误动作的继电器完整功能，使其失误

7、和失效值愈低，安全因素则愈高，因此需设计出多种安全继电器以保护不同等级机械，主要目标在保护暴露于不同等级之危险性的机械操作人员。所谓“安全继电器”并不是“没有故障的继电器”，而是发生故障时做出有规则的动作，它具有强制导向接点结构，万一发生接点熔结现象时也能确保安全，这一点同一般继安全继电器的原理完全不同。1、电磁继电器的工作原理和特性电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失

8、，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。2、热敏干簧继电器的工作原理和特性热敏干簧继电器是一种利用热敏磁性材料检测和控制温度的新型热敏开关。它由感温磁环、恒磁环、干簧管、导热安装片、塑料衬底及其他一些附件组成。热敏干簧继电器不用线圈励磁，而由恒磁环产生的磁力驱动开关动作。恒磁环能否向干簧管提供磁力是由感温磁环的温控特性决定的。3、固态继电器（SSR）的工作原

9、理和特性 固态继电器是一种两个接线端为输入端，另两个接线端为输出端的四端器件，中间采用隔离器件实现输入输出的电隔离。 如果你有需要可以到大连海容流体设备有限公司，咨询。这里将为你提供最适合你的安全方案与产品设备，是您身边最值得信赖的安全专家！4 PNOZX 10急停继电器概述PNOZX 10急停继电器用于紧急停止，PNOZX 10急停继电器装在P93的外壳中，共计有10种不同的型号适用于交流电，1种适用于直流电。 特点： n 继电器输出：6个安全触点（常开），4个辅助触点（常闭）。n 可连接急停按钮，安全门按钮和启动按钮。n 电源电压显示 n 继电器状态显示。n 反馈回路用于检测外部保护回路状

10、态。此继电器符合下列安全要求：n 采用冗余的接线方式，并具有自身诊断功能。n 当有部分元件损坏时，仍然具有保护作用。n 在每次开-关设备时都会自动检测，继电器是否能正常工作。 n 用于直流和交流的继电器都有电器保险。24V+K2Y3K2.1S22K3.2K1K3.1S21S12K1.1K3K2.2K1.2S34S37Y2Y1S11S33K324V- PNOZX 10原理展开图功能描述：PNOZX 10急停继电器用于确保紧急情况下安全回路的断开。当接通电源后，短接Y1-Y2、S12-S34并接通输入回路，K3处于工作状态。输入回路接通（如：未按下急停按钮），继电器K1、K2通过触点K3.1、K3

11、.2接通，并通过K1.1、K2.1自锁保持，状态指示LED亮。当断开K1.2、K2.2后，K3在经过90ms的延时后断开。安全触点（13-14/23-24/33-34/43-44/53-54/63-64）闭合，辅助触点（71-72/81-82/91-92/01-02）打开。输入回路断开（如：按下急停按钮），继电器K1、K2断开，安全触点13-14/23-24/33-34 /43-44/53-54/63-64）重复断开，辅助触点（71-72/81-82/91-92/01-02）闭合。练习124V+K2Y3K2.1S22K3.2K1K3.1S21S12K1.1K3K2.2K1.2S34S37Y2Y

12、1S11S33K324V-特点描述：24V+K2Y3K2.1S22K3.2K1K3.1S21S12K1.1K3K2.2K1.2S34S37Y2Y1S11S33K324V-练习2特点描述：24V+K2Y3K2.1S22K3.2K1K3.1S21S12K1.1K3K2.2K1.2S34S37Y2Y1S11S33K324V-练习3特点描述：24V+K2Y3K2.1S22K3.2K1K3.1S21S12K1.1K3K2.2K1.2S34S37Y2Y1S11S33K324V-练习4特点描述：A1，A2接电源；PE接地；T11，T12，T21，T22接2ch输入，一般用于接安全限位，安全门开关和急停按钮等

13、产品；T31，T32为复位输入；A，B在使用自动复位的时候需要短接；T23在使用1ch输入的时候，与T23短接，输入接在T11，T12上，或者在连接PNP输出的光幕时候使用，光幕输出接T12，T23；其余的均为输出。如果一个 NO 接点熔敷，线圈没通电时所有 NC 接点会保持最小 0.5mm 的距离。 同样如果一个 NO 接点熔敷，线圈通电时所有 NC 接点会保持最小 0.5mm 的距离。参考下图。EN 50205（参考FAQ No. 02371）要求安全继电器有强制导轨接点装置。A级安全继电器（即所有接点都是强制导轨接点）在铭牌上有 标记。强制导轨接点装置（G7SA安全继电器）强制导轨接点逆

14、输入是一种在两个输入电路通道（一个输入正电位一个输入负电位）间创造电位差的输入。如果接线损坏，两通道间出现短路，可以保障切断电源，安全功能动作。自动复位就是在反馈电路里没有复位开关，并且设备在输入变为ON时自动启动。手动复位就是在反馈电路里有复位开关，并且设备在输入变为 ON 时不会启动，直到复位开关按下。电路示例请参考FAQ No. 02326 手动复位用在人们可以进入的机器上，还可以用来紧急停止电路。自动复位用在人们不能进入的机器上。复位必须在所有危险都被清除后发生，通常手动复位更安全。自动复位可以用在人们无法进入的保护通道上。在人们可以进入并紧急停止的保护通道上，只使用手动复位。警告！G

15、9S-2001/2002安全继电器单元G9SB-2002-A安全继电器单元G9SB-200-B安全继电器单元G9SB-3012-A安全继电器单元G9SB-301-B安全继电器单元手动复位不能用在以上型号上。永远不要在这些型号上使用手动复位，因为如果使用了手动复位，有时候无法会避免危险。这同样适用于在自动复位模式下的G9SA安全继电器单元上使用手动复位。永远不要用手动模式安全继电器和一般用途继电器之间的区别是什么？ 问题编号：FAQ02435安全继电器（有强制导轨接点的继电器）一般用途继电器强制导轨接点（参考注意1）是否接点熔敷检测如果一个NO接点熔敷，可以通过NC接点来检测。如果一个NC接点熔

16、敷，可以通过NO接点来检测。不适用接点熔敷和接点故障两种继电器都会有故障，但是安全继电器的强制导轨接点可以利用辅助电路来检测故障，比如安全电路。（参考注意2。）特性，如负荷开关和绝缘电阻两种继电器有相似的特性， 具体特性和额定值请参考各自的产品说明书。转换接点布置不能实现可以实现G9SA的复位方式是通过A，B端子连线来切换。当A，B端子开路时，G9SA为自动复位方式， T31，T32端子可以直接短接使用；当A，B端子短路时，G9SA为手动复位方式，在T31，T32端子上要接入复位开关。为什么安全电路里需要安全继电器？ 问题编号：FAQ02301安全继电器有强制导轨接点来防止NO和NC接点在接点

17、熔敷时同时工作，这使得安全继电器自身就能检测接点熔敷。（有关强制导轨接点的信息请参考FAQ No. 02481。）这可以用于组建安全电路。一般用途继电器没有强制导轨接点。（安全继电器和一般用途继电器之间的区别请参考FAQ No. 02435。）然而，即便使用安全继电器，取决于电路的构造，有些电路仍然存在危险，必须给予足够的重视。例如下面图1里的电路就是危险的，因为电源无法切断。利用电路里的强制导轨接点提供的熔敷检测功能来建立冗长性和自我监控功能，如图2所示（冗长性的信息请参考FAQ No. 02367）。图1图2 部分G9S-301安全继电器单元电路（摘要）K1、 K2 和 K3: 安全继电器

18、建成了G9S-301例如，反馈电路被用来检测驱动电机的接触器里NO接点的熔敷。这在一定程度上能保障安全，因为即使接触器里的NO接点发生熔敷，这个反馈电路也能防止安全继电器单元重新启动。但是，接触器数量需要加倍。双倍接触器的连接示例（电路示例）请参考FAQ No. 02326。什么是正极普通输入（欧姆龙安全继电器单元/安全继电器的术语表）？ 问题编号：FAQ02416这是一种输入模式，有两个输入，并且这两个都连接到电源的正极。两个输入会有相同的电压，所以如果两个终端之间有短路将无法被检测出来。安全继电器介绍根据当前技术的国际水准，机器的控制电路可以划分为两大部分。一部分是负责机器运行功能的控制电

19、路，另一部分是实现安全保护功能的控制电路。上述的控制电路划分在国际性标准中已经成为标准要求(1)，而且有关“工作保护” 的条目，在许多国家法律规定中也可以找到。 不同的思考方法 带有安全功能的控制电路-以下也称为“与机器安全相关的控制部分”或“安全电路”，通过采取本质上和/或结构的措施区别于控制机器运行的控制电路，从而使在工作范围内由机器对工作人员产生的危险性动作和其它机械危险得到的专门的处理保护，而且在出故障的情况下，工作人员也能得到保护。 这里要研究的一个是机器停止命令，另一个是对机器或机器部件意外起动的保护。 控制机器正常运转的电路结构的可支配性(即可靠性)成为研究的重点。也就是研究：在

20、确定的时间里对可预见任务的作用。实现安全功能控制电路的结构关系到在部件失效和出现故障行为的情况下，对工作人员无法避免的伤害后果进行保护。也就是说，在对与安全性有关的机器控制部件进行设计的过程中，一定要确保安全。即使在出现故障时，也不允许使人员受到生命或健康的损害。与此相关的问题是下述列举的情况发生时，仅在对人员保护方面，机器控制将会怎样？ 断电电缆受到损坏结构性元件(相同种类)失灵，即在对机器给出功能指令时不能打开或不能关闭机械性折断、卡死等。 这里只给出几个例子。在标准IEC13849-2(2)附录中对所研究的故障或故障可能性有较全面的介绍。设计过程的目的应当是：通过适当的措施，实现有安全功

21、能的控制电路，使得引起危险的故障或干扰的可能性减低到最小(3)。这种可能性取决于危险程度的大小。 机器控制与安全有关部分的类别 为了确定根据风险大小采取的附加措施，从经济、安全技术角度，对实现安全功能控制电路的技术要求分为不同的“类别”，例如，在标准ISO13849-1(4)中，被称为控制类别。 可以说，它涉及5种不同的安全、技术、质量等级。下面再次对此作简要的叙述(5)： 控制类别B： 控制中涉及安全的部分和/或保护装置及零部件必须按照有关标准进行构造、制造、选择、组装和组合，以能承受预料的影响。 解释：应根据一般有效标准的推荐，使用带有功能和安全技术特征和特点的部件，例如IEC-和ISO-

22、标准。 控制类别1： B类别中的要求必须得以满足，而且必须用成熟可靠的部件和安全原理。 解释： 可靠部件是指经得住长年使用的(使用中得到验证的)，例如：机电开关，而微处理器却不属于可靠部件。可靠安全原理，例如像安全电路中的稳流原理，开关的强制断开式触点或强制操动的继电器触点，保护触点等。 控制类别2 必须满足B类别中的要求和可靠安全原理的应用。安全功能须在适当的时间间隔内通过机器控制得到检验。 解释： 这里要求的是对规定功能的定期检验。例如:每班开始工作起动机器前，保护罩应首先被打开再关上以后，才可进行生产，这应形成有意识的行为。对于检验周期的长短，在专家们间存在不同的观点。 对类别B、1 、

23、2的共同解释：这些控制类别一般为单通道结构。也就是说，机器运转时出现干扰或故障的情况下，人员可能受损伤。 控制类别3 必须满足B类别中的要求和可靠安全原理的应用，任何部件上出现一个故障时不会导致安全功能的损坏。如果可能，应采取适当的方式使故障得以识别。 解释：这里关系到对已经讲过的单故障安全的要求。也就是说，从控制类别3开始，安全电路一般来讲是冗余结构，即双通道。如果两通道中其中一个通道出现干扰或故障，第二个通道将承担安全功能，或者由于两通道间出现矛盾时则会断路。原则上，控制类别3 涉及到故障安全的逻辑比较。对于隐蔽的故障，应最晚在机器下次起动前被识别，并锁住机器防止再运转。 控制类别4 必须

24、满足B类别中的要求和可靠安全原理的应用。任何一个部件上出现一个故障时，不会导致安全功能的失效，并且在安全功能被实施或在下一次安全功能被实施之前故障应被识别。如果这样不能做到的话，故障的积累不会导致安全功能的损坏。 解释：单故障安全的要求在这里一样适用，但所有可能隐蔽的故障必须能够被识别。也就是说，控制类别4 中故障识别的措施要严格得多，以至于多到故障的积累。另外，有规律的且频繁的对安全电路检验是很有效的措施。 图1：机器控制的基本结构根据ISO13849-1 风险评估 控制类别的选择和使用取决于风险评定。对风险评定，一个可利用的辅助工具提供了叫做风险图的参考(6)。就像在ISO13849-1附

25、录中出版的那样须根据下列风险参数评估： 受伤害程度.(S)经常性和/或危险位置.(F)避免危险的可能性.(P) 下面插图指出，根据对参数S,F,P的认识和评估，将它们进行相互组合，实现对风险等级划分，并归类在到控制类别B到4中。风险的等级越高，就应该选择越高的保护措施以控住危险。 图2: ISO13849-1风险图 S 伤害程度S1轻度（一般可恢复）伤害S2严重（一般不可恢复）伤害，包括死亡F 危险发生的经常性和/或持续性F1很少到经常和/或短暂发生F2经常到持续和/或持久地发生P 避免危险的可能性P1在一定条件下可能P2不太可能 类型B、1到4，控制部分用于安全相关的元件，上述对于风险评定的

26、研究总是与安全电路相关的，并且由信号变送器、安全传感器、控制逻辑和执行元件组成。 图3: 安全电路结构安全-继电器-组件 鉴于控制类别2,3,4 之间在成本上无显著区别，另外尤其是在计划和数据逻辑方面尽可能要简单化，现今，安全电路的逻辑部分一般都采取安全-继电器-组件。 图4: Schmersal集团生产的安全-继电器-组件实例 安全-继电器-组件是安全传感器技术层与机器控制有关安全的执行元件层之间的连接环节，此逻辑联接使输入端与输出端的安全技术得以实现。按照安全技术要求，这些器件的制作达到了故障安全。即有限的线路故障技术，壳体可打开并可直接安装，满足ISO13849-1类别4的要求。 安全-

27、继电器-组件可直接安装的构造形式，可简便地、节约空间地装在机器柜中。使用中节省了很多布线时间，避免安全电路设计阶段出现错误，布线出错以及找错，排错花费的时间。此外这些继电器在销售时，提供有著名检验机构对样品的检验证书，使消费者感到放心。 根据与输入和输出端相连的外部线路的不同，可以实现所有类别的安全电路，只是“线路中最薄弱的环节“决定安全标准的高低。也就是说，一个单通道输入线路和符合控制类别4的安全-继电器-组件的组合一般只能达到类别2，甚至可能是类别1，而不是类别4，但在输入和输出端加上“故障排除“是允许的。也就是说，根据应用，选择超出类别需要的部件或采取附加措施，以排除故障或干扰是可以的。

28、 线路技术 安全-继电器-组件线路是按照任务的不同，通过所谓的2个或3个继电器技术实现的。 3-继电器技术意味着此线路带有自己的起始继电器(K1)，继电器独自通过起始电路工作并带动通道继电器K2和K3； 2-继电器-技术线路所不同的是，线路的起始不通过自己的起始继电器。更确切地说，在两个配电继电器自保功能激活过程中进入配电过程。 虽然这两种线路在安全技术方面并无区别，在功能方面却有不同。例如控制类别2和4中所要求的起动检测或在起动过程中反馈信号的处理，当然只有3个继电器线路可实现。应用中所有线路的安全继电器带有强制动作触点。根据结构，大部分的继电器以旋转电枢原理工作，一部分以枢轴衔铁原理工作。

29、 图5：分等级保护措施的实现实例，控制类别3分等级保护措施的实现实例，控制类别3结构 1.两个接点，最少其中之一是肯定断开式的。2.接触器/继电器的防护等级IP54。3.引线用通用的带护套电线。4.接触器/继电器的线圈与控制电路的线圈共地。 图6：分等级保护措施的实现实例，控制类别4分等级保护措施的实现实例，控制类别4结构 1.如上所述的控制类别3。2.开关信号的接线，护套导线要分开布线或在线路中带有短路、交叉识别或“特殊的屏蔽电缆”。3.上电检测。 注解： (1) 特别参考见ISO 12100-1/-2：机器的安全-基本概念/一般性结构原理。(2) IEC 13849-2：机器控制中安全相关

30、部件- 部分2：验证。 (3) 比较IEC 60204-1：1997，章节9.4.1：故障中的控制功能/一般要求。(4) IEC 13849-1: 机器控制中安全相关部件- 部分1：一般性结构原理。这是当前有效文本，被称为执行层面的标准中的要求正在起草过程中。其它相似的安全标准，如IEC 61508：与安全功能相关的电气/电子/可编程系统。 (5) 在标准ISO13849的两个部分及其它一些文献中有相关的详细信息，所有生产机器安全部件的著名生产商也提供有相关信息。(6) 对于复杂的机器和加工系统，可能会出现是否安装带有安全功能的可编程系统的问题。 安全继电器及PLC在制造行业的应用 国内外的各

31、制造行业厂商历来重视制造过程中的安全与保护。随着产能的不断提升，厂商对设备自动化的要求越来越高，机器和设备也越来越复杂、速度也越来越快。因此，厂商对这些机器的安全要求也越来越高。我们既要能够保证安全、可靠性，又要保证灵活、易维护性。这就对安全元器件的正确和合理的设计和选择提出了一定的要求。安全功能在工业设备上的使用在发达国家已十分普及，例如，在欧洲有强制的安全标准，达不到相应安全等级的设备不能投产；在美国则依靠高额的事故赔偿来强制设备的安全性。通常，我们可以参照以下欧洲标准进行设备的设计：EN 1050-1996 机械安全 风险评价EN 2921：1991 机器安全 基本概念与设计通则EN 9

32、54-1 机械安全 控制系统有关安全部件 第1部分 设计通则EN/IEC 60204 机械安全 机械电气设备EN/ISO 13894 机械的安全 控制系统有关的安全部件EN/IEC 61508 主要涵盖了电气/电子/可编程电子系统的功能安全EN 418 紧急制动设备EN 1088 与保护装置有关的连锁装置 设计和选择原则EN 12415 机床 安全 小型数控车床和车削中心EN 12417 机床 安全 加工中心EN 12478 机床 安全 大型数控车床和车削中心EN 692：1996 机械压力机安全EN 693：2000 机床安全 液压机EN 1550：1997 机床安全 工件夹紧用卡盘设计和制

33、造的安全要求在这方面我国还处于起步阶段，很多有一定危险性的设备没有任何安全保护措施，这也是工厂事故频发的一个重要原因。随着国家对此重视程度的提高和以人为本理念的逐渐深入人心，设备的安全性正得到越来越多的重视。设备的安全性能由机械安全防护和电气安全控制两方面组成。机械安全防护在本文不做过多介绍，下面详细介绍电气安全控制的原理及应用。安全控制系统必须提供一种高度可靠的安全保护手段，最大限度地避免机器的不安全状态、保护生产装置和人身安全，防止恶性事故的发生、减少损失。该系统在开车、停车、出现工艺扰动以及正常维护操作期间对机器设备提供安全保护。一旦当机器设备本身出现危险，或由于人为原因而导致危险时，系

34、统立即做出反应并输出正确信号，使机器安全停车，以阻止危险的发生或事故的扩散。一套安全控制系统，由安全输入信号（即安全功能，如紧急停止信号、安全门信号等）、安全控制模块（如安全继电器、安全PLC）、和被控输出元件（如主接触器、阀等）三部分组成。要使设备达到相应的安全等级就离不开必要的安全元件和安全线路，常见的安全元件有急停按钮、双手按钮、安全门开关、安全光栅等。这些元件通过线路（一般是双回路）连接到安全控制的核心，此核心不是普通的PLC，因为它不具备安全功能。具有安全要求的机器中，普通的继电器或者PLC被广泛地作为控制模块，对安全功能进行监控。从表面看来，这样的机器在一定条件下也能够保证安全性。

35、但是，当普通的继电器和PLC由于自身缺陷或外界原因导致功能失效时（如触点熔焊、电气短路、处理器紊乱等故障），就会丢失安全保护功能，引发事故。而对于安全控制模块，由于其采用冗余、多样的结构，加之以自我检测和监控、可靠电气元件、反馈回路等安全措施，保证在本身缺陷或外部故障的情况下，依然能够保证安全功能，并且可以及时的将故障检测出来。从而在最大程度上保证了整个安全控制系统的正常运行，保护了人和机器的安全。 电气安全控制的方式大致分为以下几种：1.用普通继电器搭建有自锁和互锁功能的双回路线路。这种是最原始的安全控制方式，能达到较低的安全等级。其优点是成本低廉，缺点是维护和改造十分复杂，无法监控。2.使

36、用安全继电器搭建安全回路。上个世纪随着安全继电器的出现，它已经越来越多的应用于各种工业设备中。可以用于控制单一安全功能，适用于小型的安全控制系统。其安全输出通常有继电器触点输出或晶体管输出。无论采用何种形式的输出结构，安全继电器都能够保证至少2个通道进行输出的控制。在一个输出通道出现故障的情况下，另外一个冗余的通道依然能够保证安全继电器的安全功能，并且及时检测出故障通道。常见的安全继电器品牌有皮尔兹、施迈赛等，现在西门子、欧姆龙等系统集成商也都相继推出了自己的安全继电器产品。此控制方式成本适中，能达到较高的安全等级，但如果安全元件多线路依然比较复杂，不适于大型生产线。3.使用安全PLC进行安全

37、控制。安全可编程控制器的CPU采用冗余的多处理器结构。各个处理器之间相互监控，一旦出现不一致，立刻使控制器处于安全状态，并且发出报警信息；同时，安全可编程控制器对内部的RAM，EPROM，输入输出寄存器等元件进行实时监控，并且采用特殊的测试脉冲对输入信号和输出被控元件进行检测，一旦出现任何不安全隐患，控制器立刻切换至安全保护状态。安全总线系统适用于大型、离散式的安全控制系统。其原理是在现有工业现场总线的基础上，采用了一系列的时间检测、地址检测、连接检测和CRC冗余校验等措施，达到高的安全等级。安全PLC是上世纪末出现的产品，他的优点是可编程性能强大，使用安全总线能实现很高要求的安全控制，但成本

38、较高。4.使用可编程安全继电器进行安全控制。可编程安全继电器是近年推出的安全产品，它介于安全PLC和安全继电器之间，即具有一定的可编程性，价格却不是很高。安全继电器是一个多功能、可自由配置的模块化安全系统。与其他普通安全继电器不同，可编程安全继电器的安全电路可在个人电脑上使用图形配置工具轻松生成。通过基础模块上的RS232接口可以直接向可编程安全继电器写入程序。以上简单介绍了安全控制的几种方式，那么与安全等级密切相关的安全元件是如何达到安全控制的目的的呢？下面进行分类介绍：1.防短路功能。安全线路一般使用双回路控制，即使有一条线路发生短路，依然能防止设备在不满足要求的状态下运行，另外安全继电器

39、和安全PLC都有短路诊断功能。2.放粘连功能。安全继电器与普通继电器不同，普通继电器在长时间电弧的作用下有可能发生触点的粘连，而安全继电器由于其特殊的结构，能保证在回路不满足条件的情况下触点强制断开。3.安全区域功能。通过安全门锁和安全光栅行程指定的安全区域，一旦进入安全门或穿越光栅，在安全控制的作用下设备能够强制停机，保证生产人员的安全。4.冗余功能。安全PLC和安全总线都具有冗余功能，确保在外界干扰下的安全性能不受影响。对于安全功能4个以下的单台设备或流水线，我们可以使用紧凑型安全继电器。例如，在动力车间中的单台数控机床，其安全功能通常包括数个紧急停止按钮、一扇至二扇安全门，并且安全等级在

40、3级以上。对于这样一个应用，我们可以采用一个紧凑型安全继电器控制所有的紧急停止按钮；再使用1/2个紧凑型安全继电器控制1/2扇安全门。任何一个安全继电器被触发，安全输出必须切断相关负载（如控制轴运动的变频器或伺服）。对于安全功能在4至14个的设备或流水线，我们推荐使用模块化的可编程安全继电器来得到更高的灵活性和更低的成本。我们以一条油漆自动化线为例，在此生产区域中，通常包括在安装在喷涂区域进出口的2对安全光栅、4/8个安全门、若干个紧急停止按钮、2套屏蔽传感器，并且安全等级在3级以上。我们当然可以选用紧凑型的安全继电器来实现以上安全功能。但是这种解决方案的成本较高、接线繁琐、故障诊断困难。而可

41、编程安全继电器的应用，不但能够可靠、高效的完成安全功能，并且能够从设计、购买、维护中降低成本。对于安全功能在数十个以上、或者大部分的安全功能都离散分布的现场，可编程安全PLC系统和安全总线系统可以使复杂的安全控制变得简便、清晰。在大型冲压流水线中，安全PLC都有成功的应用案例。通常，一条冲压流水线高10m，长50m，分为涂油、冲压、剪切 等几个工作区域。每个区域都有 2扇冲程门和若干的紧急停止按钮；外围还需要有安全光栅保护换模区域；此外冲压机械中还有大量的安全信号（比如上死点、阀信号等）需要接入安全控制系统，并且以复杂的逻辑关系贯穿于整个安全控制回路。在这种情况下，可编程安全继电器和安全总线系

42、统是最为合适的解决方案。安全PLC可以简便的实现复杂的逻辑关系。通过安全总线可以将分散在现场的安全输入信号通过一根电缆集中至主站进行控制。在我国的生产制造行业，各种安全控制系统已经得到广泛应用。以汽车行业为例，合资企业使用欧美的进口设备，一般都具有较高的安全等级，例如一汽大众、上海大众、上海通用的生产车间就是如此。而多数民族汽车品牌大都使用国产设备，如奇瑞汽车，长城汽车等，在其冲压焊装和总装线上大范围使用了国产设备，也大都配备了安全继电器和安全PLC等安全控制系统，提高了生产的安全性。随着以人为本理念的深入贯彻，相信安全控制在未来的工业生产中将得到更加广泛的应用。安全继电器的介绍与应用文章来源

43、：网络转载 作者：未知 点击：209次 时间：2010/3/31 10:56:07 转载：安全继电器的介绍与应用:举凡食衣住行，全球各国针对安全的要求日益提高，欧洲自1933年开始施行欧洲统一规格（EN规格）。EN规格是为用来制定欧洲境内有关机器机本安全之技术准则。而自1995年起此项规格已成为CE认证的必要.举凡食衣住行，全球各国针对安全的要求日益提高，欧洲自1933年开始施行欧洲统一规格（EN规格）。EN规格是为用来制定欧洲境内有关机器机本安全之技术准则。而自1995年起此项规格已成为CE认证的必要条件。其中的安全概念也已导入为国际标准ISO12100国际基本安全规格中。而其中有关紧急开关

44、的动作保护装置更是机器安全防护重要的一环。而我们正可以利用安全继电器模块的安全保护装置，让紧急停止有双回路保护及复归时手动确认功能。何谓安全继电器？所谓安全继电器是指利用不同于一般继电器的强制导向接点机构，因而在接点熔著时也能确保安全之继电器。且接点的动作寿命要1000万次以上。强制导向接点机构，其主要目的就是不让继电器内部a接点及b接点处于同时动作状态而备有强制导向之机构。当其中有一个a接点发生故障时（熔著时），线圈在无激磁状态下，所有的b接点必需保持0.5 mm 以上的间隔。或是当有一个b接点发生故障时（熔著时），线圈在无激磁状态下，所有的a接点必需保持0.5 mm 以上的间隔，之强制机构

45、。何谓安全继电器模块？安全继电器模块是由数个安全继电器与一些电路所组成之继电器模块，再经含有安全检测装置之安全性验证电路。来预防因机器操作人员的犯错或是机器故障所引起的危险事项。安全继电器模块的应用可以运用安全继电器模块，配合以下原有的安全保护开关，达到更确实的防护措施。1 使用电磁锁门锁开关的应用，以确保作业区的安全。（机器不能立即停止）。2 紧急停止开关于紧急情况时停止机器之用。3 使用钥匙配合安全门开关做为检测门开闭之用（机器需立即停止）。4 使用安全限位开关，检测门的位置、开或关的应用。5 使用安全光栅，防止工作人员进入危险工作范围。6 使用安全踏垫开关，以确认机器操作人员以进入工作作

46、业区。7 使用两手按压开関，确认机器操作人员双手已离开危险工作区。以上各种安全开关搭配皆可以配合安全继电器模块的应用，做为机械安全防护装置，减少危险发生的机会，以创造更加安全的工作环境。何谓安全继电器？ 电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。 强制导向接点机构，其主要目的就是不让继电器内部a接点及b接点处于同时动作状态而备有强制导向之机构。当其中有一个a接点发生故障时(熔著时)，线圈在无激磁状态下，所有的b接点必需保持0.5 mm 以上的间隔。或是当有一个b接点发生故障时(熔著时)，线圈在无激磁状态下，所有的a接