信號模塊及擴展模塊（中國）代理商信號模塊及擴展模塊（中國）代理商

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西門(mén)子PLC模塊6ES7515-2UN03-0AB0

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西門(mén)子S7-1500 6ES7510-1DK03-0AB0

安全系統由檢測單元(現場(chǎng)儀表)、控制單元(邏輯單元)、執行單元(現場(chǎng)執行器)三部分組成，其中控制單元是安全防護系統的核心部分。安全PLC系統一般采用模塊化結構，通過(guò)專(zhuān)門(mén)設計的PLC硬件和軟件來(lái)實(shí)現安全邏輯功能，其編程能力靈活強大，系統具有內部自測試和自診斷功能，可與工廠(chǎng)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò )集成為一體，從而構成綜合安全控制管理系統。目前，安全PLC技術(shù)不斷進(jìn)步和完善，系統組態(tài)更加靈活。用戶(hù)在選擇不同的安全系統結構時(shí)，還應該對它們的可靠性、可維護性、可用性及經(jīng)濟性指標進(jìn)行綜合比較。

??(1)安全PLC系統的雙冗余結構

??安全PLC系統的雙冗余結構是兩個(gè)安全PLC執行同樣的程序，當兩個(gè)處理器出現不一致時(shí)輸出失電，即一個(gè)處理器出現故障時(shí)，使系統回到安全狀態(tài)。這種結構的優(yōu)點(diǎn)是可靠性較沒(méi)有冗余的結構提高，但缺點(diǎn)是誤跳閘率較高，可用性下降。

??(2)安全PLC系統的2/3表決結構

??安全PLC系統的2/3表決結構是指系統硬件采用模塊化三重冗余配置，即系統中關(guān)鍵電路都

??實(shí)行了三重冗余，且各通道相互獨立，但又完成同一功能。三重配置的冗余處理器系統中如果任何一個(gè)處理器出現故障，擇多表決器會(huì )自動(dòng)地摒棄故障電路輸出，系統繼續向過(guò)程輸出由擇多表決器表決出的值。系統自動(dòng)檢測出發(fā)生故障的模塊，記上標志并使之與系統隔離。當系統中一個(gè)電路模塊故障時(shí)，系統將依靠剩下兩個(gè)電路模塊繼續運行，直到用新模塊在線(xiàn)替換故障模塊，使系統恢復正常工作。若在更換前又有一個(gè)電路故障，則系統安全停車(chē)。這種安全控制系統采用主動(dòng)掃描、診斷I/O模塊、設置控制器的“看門(mén)狗”回路等措施來(lái)確保系統故障時(shí)立刻回到安全狀態(tài)。這種結構與雙冗余結構比較具有較高的可用性，但造價(jià)提高。

??(3)安全PLC系統的自診斷測試結構

??安全PLC系統的自診斷測試結構可根據安全性要求采用單配置或冗余配置，借助于安全性診斷技術(shù)來(lái)保證系統的安全性。系統對每一個(gè)與安全性有關(guān)的部件(CPU模塊、I/O模塊、總線(xiàn)模塊等)均進(jìn)行測試，測試工作一部分(如處理器、接口電路等)是由軟件來(lái)實(shí)現，另一部分(如看門(mén)狗定時(shí)器、存儲比較器等)是借助于硬件測試電路來(lái)完成。全面的診斷測試和周全的安全處理措施貫穿于安全PLC的整個(gè)設計中。對于顯性故障(如系統斷電等)，由于故障使檢測數據產(chǎn)生變化，系統可據此立即產(chǎn)生矯正動(dòng)作，進(jìn)入安全狀態(tài)。可見(jiàn)，顯性故障不影響系統的安全性，僅影響系統的可用性。對于隱性故障(如輸出放大器短路)，它可以通過(guò)自動(dòng)測試程序檢測出來(lái)，但它不會(huì )使輸出失電，故被劃為危險故障，它影響系統的安全性但不影響可用性。在一個(gè)多通道系統中，每個(gè)故障均可通過(guò)對系統數據連續性比較而被檢測到。隱性故障的檢測和處理是安全系統的重要管理內容。安全PLC的設計和制造目標就是使系統具有零隱性故障，杜絕影響可用性的顯性故障。

??自診斷測試結構的安全PLC系統的硬件、軟件配置方案多樣，但優(yōu)良的安全PLC系統應該具有如下的性能

??1)能夠對離散的和連續的過(guò)程變量進(jìn)行實(shí)時(shí)監控。2)關(guān)鍵元件實(shí)現了三重冗余化結構設計。

??3)不僅能夠對內部電路進(jìn)行故障檢測，還可對外部輸入及輸出回路的短路、斷路狀態(tài)進(jìn)行檢測與診斷。

??4)出現故障時(shí)系統能夠持續正常運行，故障模塊可在線(xiàn)更換。

??5)編程簡(jiǎn)便，功能齊全，具備監控、顯示、打印、通信、報警、歷史數據存儲等功能，易于集中監控和管理。

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