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皮爾茲PILZ安全繼電器如何選型和使用知識了解
閱讀：1566 發布時間：2021-6-3 通過本篇關于PILZ安全繼電器專業知識的學習，可以使大家達到提升大家的安全繼電器使用和選型技能的預期目的。
PILZ安全繼電器是由數個繼電器與電路組合而成，主要應用于安全控制回路中，連接安全傳感元件(如急停按鈕、安全門、雙手按鈕、安全光幕等)和機械設備的運動控制器(如安全PLC、接觸器等)。
安全繼電器為的是要能互補彼此的異常缺陷，達到正確且低誤動作的繼電器完整功能，使其失誤和失效值愈低，安全因素則愈高，因此需設計出多種安全繼電器以保護不同等級機械，主要目標在保護暴露於不同等級之危險性的機械操作人員。
1、什么是安全繼電器？
安全繼電器是由多個繼電器與邏輯電路組合而成的一種模塊，是一種電路組成單元，其目的是要互補彼此在故障狀態下的缺陷，從而達到正確且低誤動作的功能，降低其失誤和失效值，提高安全因素。完整點說，應該叫成安全繼電器模塊。目前國內對于安全繼電器的叫法還不是很統一，有的直接叫做安全控制器，有的還簡單稱之為繼電器。
由于不同的機械設備、不同的工藝環節有不同的安全風險，及不同的危險等級。因此在產品設計時，設計了多種安全繼電器以保護不同等級機械設備，主要目的在于保護暴露在不同等級之危險性的機械操作人員。
2、PILZ安全繼電器與一般繼電器有何區別？
①外形更大：安全繼電器和普通繼電器外形尺寸不一樣，安全繼電器更大些。
②模塊而不是元件：安全繼電器是一種模塊，而不是像普通繼電器那樣的電子元件。
③紅黃色：安全繼電器有專有的顏色，一般為黃色，或紅色，或者以這這兩種顏色為主色調(就像昌暉儀表在防爆安全設計時、危險側、本安端通常以藍色標識一樣)。當然這些還只是是表面現象。
④【核心】更安全：因設計原理的差異：普通繼電器不能達到高的診斷覆蓋率(DC)，只能應用于較低的安全等級機械行業如Cat.B/1，過程控制行業SIL1，可以認為普通繼電器是不夠安全的。而安繼通過對繼電器的要求及邏輯電路的輔助設計，其診斷覆蓋率較高，甚至有些可以達到99.9%. 而且在一些安全要求高的場合，也有規定必須使用經過認證的安全繼電器才能滿足安全要求！
⑤強制導向結構：“安全繼電器”并不是“*的繼電器”，而是發生故障時做出有規則的動作。安全繼電器具有強制導向觸點結構(或者其他的保護方式)，萬一發生觸點融焊現象時也能確保安全，這一點同一般繼電器*不同。
⑥從繼電器的角度可以看出安全繼電器和普通繼電器的區別:
a、普通繼電器：觸點發生熔結，會使得兩付觸點(NO/NC)同時出現ON現象。
b、強制導向繼電器：安全繼電器最為核心的元件為強制導向繼電器，在內部強制導向桿的作用下，即使觸點發生熔結，也不會使得兩付觸點(NO/NC)同時出現ON現象。
簡單說：安全繼電器更安全可靠，適用于工業安全場合。
3、機械安全認證遵循的標準主要是哪幾個？
IEC 61508 / ISO 13849/ IEC 62061 。
4、如何選用PILZ安全繼電器？
根據安全回路輸入設備的不同，安全繼電器通過輸入設備、輸出通道數、后端驅動能力要求、安全等級和功能要求這五方面來選型。機械安全回路的輸入設備通常為安全傳感器，主要有急停按鈕、安全門、安全光幕、安全墊、聯鎖裝置、雙手按鈕、激光掃描器等。
5、是否有國家標準強制要求SIS系統必須使用安全繼電器？
根據功能安全在國內技術發展的現況，及現行過程控制行業有關功能安全的標準，目前還沒有強制標準。在機械安全方面倒是有些強制標準。
部分關于安全相關系統設計的原則和規范，如《石油化工安全儀表系統設計規范》中指出：
①安全儀表系統的邏輯運算器可由繼電器系統或可編程電子系統構成，也可由其混合構成。
②2級、3級安全儀表系統，宜采用冗余或容錯的邏輯運算器。
③過程接口包括輸入輸出卡、順序事件輸入卡、配電器、安全柵、開關、繼電器等關聯設備。
④而安全完整性等級，是對整個安全回路的整體評估，顯而易見，即使是回路環節上的關聯設備，如繼電器，也同樣需要Fail-safe的設計要求。 應用在上述安全相關系統的安全回路中的繼電器，不管其是應用在繼電器系統還是回路中的過程接口中的關聯設備，從設計的可靠性及安全保障而言，有自診斷功能、診斷覆蓋率高、失效概率低、
6、SIS系統是否可以使用普通繼電器？
普通繼電器的診斷覆蓋率比較低，沒有進行Fail-Safe相關的設計，沒有自診斷功能，所以在一些安全系統，要求級別比較低的場合，如SIL1可能會有使用，但在SIL2及以上的級別，則通常是采用診斷覆蓋率高且有自診斷功能的安全繼電器。
7、安全繼電器有哪些常見的故障及處理方法？
安全繼電器在使用中斷開了電路，此時是安全繼電器壞了，還是安全繼電器檢測到了不安全的因素，斷開電路了，需準確做出判斷。
①如果是回路出現了安全隱患，排除隱患后，重啟安全繼電器，恢復電路即可。如：SIS系統脈沖檢測導致安全繼電器頻繁斷開，啟動，調整SIS系統脈沖檢測低電平的持續時間，使得該時間不會被安繼識別。
②如果是安全繼電器故障了，則通常有如下處理：
a、PILZ安全繼電器輸出觸點一般有觸點熔絲保護，在使用過程中，可能因為短路或者過電流使得保險絲熔斷，安繼不能啟動現場設備。措施：更換保險絲。
b、安全繼電器控制電路因為過電壓導致安繼內部元件損壞。措施：更換安全繼電器，聯系廠家，進行維修或替換。
8、機械設備上用安全繼電器有必要嗎?
國內的設備對安全要求的強制性標準不高，或者沒有進行相應的標準認證，如歐盟的CE。安全繼電器是用于設備有人身傷害的危險或財產損失的風險時用的。它不進PLC，而采用硬件的方法，來斷開電源，使設備處于*停機的狀態；并且安全繼電器本身，也有好幾個觸點來確保它在故障時能有效斷開。如果你的設備想要進入其它國家，就最少要有CE認證，那就會有這方面的問題了。所以在一些需求出口尤其是歐盟、日本的設備中，通常會配有安全繼電器。
當然隨著國內對安全越來越重視，一些技術標準及實施也逐步的將與世界接軌。在安全相關標準化工作的十三五規劃中，均提及機械安全相關標準的更新升級及加強執行，涉及安全回路設計的要求也將越來越嚴格。這個時候，做為有前瞻性的設備制造商而言，安全繼電器的使用，是否有必要呢，還需多說嗎？
9、什么是安全繼電器的自動啟動？
自動啟動，只要滿足開啟條件(傳感器和反饋電路閉合)，則裝置將自動開啟啟動回路。
10、安全繼電器|什么是受監控的啟動？
啟動前，需滿足開啟條件(傳感器和反饋電路閉合)。另外，裝置需要使用ON按鈕作為啟動信號，安全繼電器通過檢查ON信號下降沿(脈沖)啟動設備。
11、PILZ安全繼電器的控制回路需安裝多大的電容？
普通繼電器的線圈并聯電容是為了防止繼電器線圈兩端產生高電壓，擊穿繼電器的觸點，產生電弧，但因為加入電容，會使得繼電器的動作延時增大，因此現在絕大部分的繼電器應用是采用續流二極管的方式，消除電弧。安全繼電器是一個電子模塊，內部采用續流二極管消除電弧。在實際使用中，無需安裝電容。
12、安全繼電器有沒有使用周期/年限？是否需要定期更換？
SIS系統在剛投入使用時，安全等級較高。但隨著時間的推移，安全失效的可能性，安全相關的參數值可能會慢慢變大。使用時間長了，若不做檢測，安全等級就會下降，SIL3-2-1。而且安全繼電器的關鍵器件是其中選用的繼電器的性能，而繼電器是有其機械壽命的。故需定期對系統的做故障診斷。在安全相關系統的全生命周期中，也指出要有維護管理計劃。而做PROOF TEST時，就是檢測安全系統里，到底有沒有發生安全故障。若*，其安全等級還是在原來范圍之內。若發現故障則需進行相應的處理包括更換。所以，建議是5年檢查測試，或者更短些，這通常在產品的《安全手冊》上會給出相關信息。具體的，可以結合安全系統的特點、整體維護管理計劃，及相關回路、部件一起確定維護檢測計劃和方案。
注：上述是對過程控制行業的應用建議。對于機械行業的應用，機械設備經常是處于人機協作的狀況，更加面臨對人身安全的影響，故測試要求相對比較頻繁，在《安全手冊》上提出至少每月一次的測試要求。
13、PILZ安全繼電器點如何診斷？
安全繼電器觸點可通過人工和系統檢測。有些安全繼電器，提供了常閉觸點。將安繼的輸入電源，即A1的電源去除，在失電的情況下，安繼的常開點就會分斷，常閉點閉合。由于安全繼電器的機械聯鎖，常開常閉觸點不會同時接通。若通過系統檢測到常閉點已經連通，可以充分認為安繼的常開點可分斷，安繼完好無損。