國內(nèi)的企業(yè)越來越重視設(shè)備的安全防護，可事故卻頻頻發(fā)生,，這是為什么呢,？

主要還是源自于大家對于安全防護知識上存在的諸多誤區(qū)，比如很多人認為,，穩(wěn)定性高,、性能強的PLC即可替代安全控制器的作用，其實這就是誤區(qū),，往往投入了不少,，卻依然換不回真正的安全。

其實安全型PLC具有的“冗余+比較"的工作方式,，全面細致的檢測與診斷,，能夠構(gòu)建真正安全的控制回路。

作為安全家族的最重要環(huán)節(jié),，安全PLC已經(jīng)越來越多的被人們所認知,，但是在使用的過程中，仍然有很多使用者困惑,，為什么一套和以往使用類似的PLC被冠以安全PLC,，安全PLC和普通PLC到底有哪幾方面的區(qū)別？,？,？

安全設(shè)計的理念我們一定要記住三個詞：冗余、相異,、自檢測,。而只有實現(xiàn)了以上三個安全理念設(shè)計的產(chǎn)品,，我們才能認為它是安全產(chǎn)品，而普通的PLC產(chǎn)品是不具備安全的設(shè)計,。那接下來我們就看看安全PLC是如何通過設(shè)計實現(xiàn)這三個理念的,。

普通PLC內(nèi)部CPU數(shù)量有一個或者多個，但程序通常是進行一個處理,，多個CPU的功能是把程序中的邏輯運算,、算數(shù)運算、通訊功能等分擔(dān)實現(xiàn),，也就是協(xié)作處理,。

安全PLC內(nèi)部CPU數(shù)量至少兩個或者多個，兩個CPU的功能是：分別對同一個程序各執(zhí)行一次,，然后把記過放在一起比較,，如果結(jié)果一致，就會進行輸出,，如果不一致,，則選擇安全的結(jié)果輸出（通常意義上的不輸出或者停機）

除此之外，安全PLC中的CPU的檢測具有時鐘檢測,、監(jiān)視時鐘,、序列檢查、存儲器檢查,。

時鐘測量：在處理器電路中,，有兩個不同的振蕩器交叉檢查它們的行為，每個處理器使用一個時鐘檢查另外一個是否運行,。如果在一個確定的周期里,，檢測到對方?jīng)]有運行，CPU就會進入安全狀態(tài),。固件每秒鐘會檢查兩個振蕩器的精度,。

監(jiān)視時鐘：一個硬件和一個固件的監(jiān)視時鐘檢查PLC的活動和執(zhí)行用戶邏輯的執(zhí)行時間。這和常規(guī)的PLC系統(tǒng)是相同的,。

序列檢查：序列檢查監(jiān)視CPU操作系統(tǒng)不同部分的執(zhí)行,。

存儲器檢查：所有靜態(tài)存儲器區(qū)，包括Flash存儲器和RAM,，使用循環(huán)冗余碼（CRC）進行檢測,，并且雙碼執(zhí)行。動態(tài)存儲器區(qū)由雙碼執(zhí)行保護,，周期性進行檢測,。在冷啟動時，這些檢測重新進行初始化。

從上面的分析可以看出,，安全PLC的診斷和檢測比常規(guī)的PLC的檢測要多很多,，所以相對來說，硬件和軟件的設(shè)計更復(fù)雜,。當(dāng)然,，檢測和診斷的范圍也更廣泛，更細致,。

安全PLC通常都有兩個處理器,，通常處理器是由兩個不同廠家進行的提供，比如一個摩托羅拉,，一個因特爾,，同時進行解碼和執(zhí)行。這種差異性提供了失效檢測的下列優(yōu)點：

• 兩個可執(zhí)行碼獨自生成,，編譯的差異性使得在代碼生成時,，容易檢測系統(tǒng)失效。

• 兩個生成碼由不同的處理器執(zhí)行,，因此,，CPU能夠在代碼執(zhí)行時，檢測出系統(tǒng)失效和PLC的隨機失效,。

• 兩個獨立的存儲器區(qū)用于兩個處理器,，因此，CPU能夠檢測出RAM的隨機失效,，而這在每個掃描周期的全部RAM檢查時測不出來。

安全PLC的自檢測體現(xiàn)在方方面面,，包含CPU處理的自檢測,，電源監(jiān)視的自檢測，安全輸入輸出點的電路板狀況自檢測,。在此我們介紹一下安全輸入輸出的設(shè)計是如何體現(xiàn)了自檢測這一安全理念設(shè)計,。

黃色部分是安全輸入點所具備的電路設(shè)計，普通輸入點是沒有的,。

內(nèi)部診斷：每個輸入通道使用一個公共輸入電路和2個獨立獲取鏈路,，每個微處理器驅(qū)動一個數(shù)字輸入串行器（DIS）來實現(xiàn)對輸入信息的采樣。另外,，微處理器還驅(qū)動一個數(shù)字輸入還原器（DID）,，再驅(qū)動診斷功能塊進行診斷，實現(xiàn)還原數(shù)據(jù)與輸入數(shù)據(jù)的同步比較,。

輸入通道錯誤檢測：數(shù)字量輸入監(jiān)視現(xiàn)場側(cè)電源,，利用外部接線來進行漏電流的檢測，最小的漏電流是1mA，如果沒有漏電流,，就代表外部電路出現(xiàn)開路故障,，在干接點的情況下，在接點兩端并聯(lián)一個10k歐的上拉電阻,，用于外部線路的斷線檢測,。每個輸入電路都配置了開關(guān)，周期的強制為1或0,，用于檢測電路是否健康,。每個輸入電路獨立進行檢測，如果發(fā)現(xiàn)問題就對診斷位置1,，聲明通道處于非健康狀態(tài),。

診斷序列

更改開關(guān)命令，這個時間非常短,，不會影響執(zhí)行器,，最大不超過1ms；核實測試結(jié)果,，并且恢復(fù)正確的開關(guān)命令,。

電源監(jiān)視：每個輸出電路包括兩個串聯(lián)的開關(guān)，有兩個處理器分別進行控制,。第一個微處理器使用數(shù)字量輸出還原器（DOD）驅(qū)動它的開關(guān),，而第二個微處理器則在還原器之后驅(qū)動它的開關(guān)。在每個周期里,，兩個微處理器系統(tǒng)的中點電壓要與一個閥值進行比較,，然后還要交換它們的結(jié)果，評估中點的狀態(tài),，診斷開關(guān)的狀態(tài),。如果在一個通道中檢查到出錯的行為，那么立即停機,，并且設(shè)置診斷位,，通知CPU，CPU中會有故障信息體現(xiàn),。