PLC可以代替安全控制器吗？电气工程师告诉你

作为安全家族的最重要环节，安全PLC已经越来越多的被人们所认知，但是在使用的过程中，仍然有很多使用者困惑，为什么一套和以往使用类似的PLC被冠以安全PLC，安全PLC和普通PLC到底有哪几方面的区别，在此和大家进行分享。

众所周知，安全设计的理念我们一定要记住三个词： 冗余、 相异、 自检测

时钟测量:在处理器电路中，有两个不同的振荡器交叉检查它们的行为，每个处理器使用一个时钟检查另外一个是否运行。如果在一个确定的周期里，检测到对方没有运行，CPU就会进入安全状态。固件每秒钟会检查两个振荡器的精度。

监视时钟：一个硬件和一个固件的监视时钟检查PLC的活动和执行用户逻辑的执行时间。这和常规的PLC系统是相同的。

序列检查：序列检查监视CPU操作系统不同部分的执行。

存储器检查：所有静态存储器区，包括Flash存储器和RAM，使用循环冗余码（CRC）进行检测，并且双码执行。动态存储器区由双码执行保护，周期性进行检测。在冷启动时，这些检测重新进行初始化。

从上面的分析可以看出，安全PLC的诊断和检测比常规的PLC的检测要多很多，所以相对来说，硬件和软件的设计更复杂。当然，检测和诊断的范围也更广范，更细致。

安全PLC通常都有两个处理器，通常处理器是由两个不同厂家进行的提供，比如一个摩托罗拉，一个因特尔，同时进行解码和执行。这种差异性提供了失效检测的下列优点：

• 两个可执行码独自生成，编译的差异性使得在代码生成时，容易检测系统失效。

• 两个生成码由不同的处理器执行，因此，CPU能够在代码执行时，检测出系统失效和PLC的随机失效。

• 两个独立的存储器区用于两个处理器，因此，CPU能够检测出RAM的随机失效，而这在每个扫描周期的全部RAM检查时测不出来。

黄色部分是安全输入点所具备的特有电路设计，普通输入点是没有的。

内部诊断：每个输入通道使用一个公共输入电路和2个独立获取链路，每个微处理器驱动一个数字输入串行器（DIS）来实现对输入信息的采样。另外，微处理器还驱动一个数字输入还原器（DID），再驱动诊断功能块进行诊断，实现还原数据与输入数据的同步比较。

输入通道错误检测：数字量输入监视现场侧电源，利用外部接线来进行漏电流的检测，最小的漏电流是1mA，如果没有漏电流，就代表外部电路出现开路故障，在干接点的情况下，在接点两端并联一个10k欧的上拉电阻，用于外部线路的断线检测。每个输入电路都配置了开关，周期地强制为1或0，用于检测电路是否健康。每个输入电路独立进行检测，如果发现问题就对诊断位置1，声明通道处于非健康状态。

黄色部分是安全输入点所具备的特有电路设计，普通输入点是没有的。

内部诊断：为了检查开关是否能够断开与闭合，要在输出模块（在模块内部电路，插入周期性的诊断循环）进行一个脉冲测试。

更改开关命令，这个时间非常短，不会影响执行器，最大不超过1ms；核实测试结果，并且恢复正确的开关命令。

电源监视：每个输出电路包括两个串联的开关，有两个处理器分别进行控制。第一个微处理器使用数字量输出还原器（DOD）驱动它的开关，而第二个微处理器则在还原器之后驱动它的开关。在每个周期里，两个微处理器系统的中点电压要与一个阀值进行比较，然后还要交换它们的如果，评估中点的状态，诊断开关的状态。如果在一个通道中检查到出错的行为，那么立即停机，并且设置诊断位，通知CPU，CPU中会有故障信息体现。

综上所述，希望大家对安全PLC和普通PLC的区别有了一个更进一步的认识，也通过上面的介绍，了解到安全产品设计的三个重要理念。在未来使用安全相关产品的时候，能够结合今天分享的内容来认识这些安全产品，通过它们的设计，区别于标准控制产品。