深入了解PLC：安全PLC體系結(jié)構(gòu)你真的了解嗎?

PLC可編程邏輯控制器實質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計算機，PLC其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計算機相同。為增進大家對PLC的認識，本文將對安全PLC的體系結(jié)構(gòu)予以介紹。如果你對PLC、安全PLC具有興趣，不妨和小編一起繼續(xù)往下閱讀哦。

1、1oo1

單控制器帶有單個邏輯解算器和單個I/O代表了一個最小化的系統(tǒng)。這個系統(tǒng)沒有提供冗余，也沒有失效模式保護。電子電路可以失效安全(輸出斷電，回路開路)或失效危險(輸出粘連或給電，短路)。這種安排方式是典型的非安全常規(guī)PLC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

安全PLC的輸入和常規(guī)PLC的輸入接法也有區(qū)別，常規(guī)PLC的輸入通常接傳感器的常開接點，而安全PLC的輸入通常接傳感器的常閉接點，用于提高輸入信號的快速性和可靠性。有些安全PLC輸入還具有"三態(tài)"功能，即"常開"、"常閉"和"斷線"三個狀態(tài)，而且通過"斷線"來診斷輸入傳感器的回路是否斷路，提高了輸入信號的可靠性。

另外，有些安全PLC的輸出和常規(guī)的PLC的輸出也有區(qū)別。常規(guī)PLC輸出信號之后，就和PLC本身失去了關(guān)聯(lián)，也就是說輸出后，比如說"接通"外部繼電器，繼電器本身最后到底通沒通，PLC并不知道，這是因為沒有外部設(shè)備的反饋所致。安全PLC具有所謂"線路檢測"功能，即周期性的對輸出回路發(fā)送短脈沖信號(毫秒級，并不讓用電器導通)來檢測回路是否斷線，從而提高了輸出信號的可靠性。

2、1oo2

兩個控制器并行處理和連線可以把單個PLC危險失效的影響降到最低。

為了可靠斷開系統(tǒng)，兩個輸出電路采用串行連接，以防止任何一個控制器在危險的方式下失效，造成系統(tǒng)失效危險。

1oo2 結(jié)構(gòu)常用于兩個獨立邏輯解算器、并各自帶有自己獨立 I/O的場合。系統(tǒng)提供了較低的失效可能性，但它增加了失效安全斷路的可能性。失效安全斷開率的增加，有助于提高流程系統(tǒng)的停車和機器系統(tǒng)的停機能力。

這種結(jié)構(gòu)的輸入方式有兩種：一種為一個傳感器接到兩個輸入點上(可以使用同一個模塊的兩個點，也可以使用兩個模塊的兩個點，廠商推薦用戶最好采用不同機架上的兩個不同模塊的兩個點);一種為兩個傳感器或者一個傳感器的兩個接點接到兩個輸入點，這樣可以進一步提高輸入信號的可靠性(傳感器冗余)。

結(jié)構(gòu)為兩個彼此獨立的系統(tǒng)，在輸出之前并沒有對輸入信號和運算結(jié)果進行表決，而有些系統(tǒng)對輸入信號和邏輯結(jié)果要進行表決，然后輸出。1oo2系統(tǒng)的表決機制也非常特別。當兩個輸入都為"0"或"1"信號時，自然沒有問題。但如果出現(xiàn)一個為"0"、而一個為"1"，系統(tǒng)如何表決呢?答案是：取安全的值做為表決的結(jié)果!那么何謂安全值?答案是：要根據(jù)具體的應(yīng)用進行設(shè)置。如果"0"為安全值，那么出現(xiàn)一個"0"和一個"1"時，就選擇"0"，相當進行了一次3選2的表決。

下面再談?wù)勢敵龅慕泳€方式問題。一般來說也有兩種接法，被稱為：安全接法和冗余接法。所謂安全接法指得是：輸出的兩個通道進行串聯(lián)后再接執(zhí)行器，邏輯關(guān)系為"與"，也就是說：一個通道為"0"，負載就不得電，這樣可以確保系統(tǒng)的安全性。所謂冗余接法指得是：輸出的兩個通道進行并聯(lián)后再接執(zhí)行器，邏輯關(guān)系為"或"，也就是說：一個通道為"1"，負載就可以獲電，這樣可以提高系統(tǒng)的容錯能力。至于采用哪種接線要根據(jù)應(yīng)用的要求來決定。如果是安全性系統(tǒng)，建議采用安全接法。如果是高可用性系統(tǒng)，建議采用冗余接法。

3、1oo1D

這種結(jié)構(gòu)使用一個帶有診斷能力的單一控制器通道，和第二個診斷通道利用串行連接構(gòu)成輸出回路。典型的 1oo1D結(jié)構(gòu)。1oo1D的"D"意思是診斷的含義，所以被稱為一選一診斷系統(tǒng)，功能相當于一種二選一系統(tǒng)。因為這種系統(tǒng)的造價相對低廉，所以這種系統(tǒng)在安全應(yīng)用中扮演了重要的角色。這種1oo1D結(jié)構(gòu)由一個單一邏輯解算器和一個外部的監(jiān)視時鐘而構(gòu)成，定時器的輸出與邏輯解算器的輸出進行串聯(lián)接線。

在更先進的系統(tǒng)中，內(nèi)置診斷控制一個獨立串聯(lián)輸出，當系統(tǒng)檢測出失效時，它會強制系統(tǒng)處于斷開狀態(tài)。診斷功能把檢測到的一個危險失效轉(zhuǎn)變成一個安全失效。

1oo2D結(jié)構(gòu)包含兩個獨立的電路通道。輸出電路可以使用不同類型的雙重開關(guān)。比如固態(tài)開關(guān)提供了常規(guī)的控制器輸出，而另一個繼電器由內(nèi)部診斷控制，提供了第二個常開接點開關(guān)。如果在輸出通道檢測到一個潛在的危險失效，繼電器觸點就會斷開，使輸出回路斷電，確保執(zhí)行器處于安全狀態(tài)。

雙重電路通道可以使用不同類型的觸點實現(xiàn)1oo1D結(jié)構(gòu)，比如兩個常開點，或者一個常開點加一個常閉點等。后綴"D"反映了系統(tǒng)在每個通道中，具有更廣泛和更細致的自診斷能力。第二個停機路徑，就是由這個自診斷系統(tǒng)，運用高級的"依據(jù)參考"的方法進行系統(tǒng)診斷。

以上就是小編這次想要和大家分享的有關(guān)PLC的內(nèi)容，希望大家對本次分享的內(nèi)容已經(jīng)具有一定的了解。如果您想要看不同類別的文章，可以在網(wǎng)頁頂部選擇相應(yīng)的頻道哦。