皮尔磁：安全门开关可以串联使用吗?

2022年06月29日

　　近段时间，“缺芯问题”始终困扰着各大工控品牌制造商，大到安全PLC和变频器，小到安全门锁等，普遍因为缺芯片，导致交货期变长，有的甚至完全交不了货。这给电气设计部门的小伙伴们出了“难题”，每天都在绞尽脑汁，找替代厂家和替代方案。

“经典问题”的“标准答案”

　　由于相比较而言，目前安全继电器的货期还算可以，有的小伙伴不禁要问：“把咱们设备上那些安全门联锁开关，同组的都串联一下，然后接进安全继电器，不就可以解燃眉之急了吗?”

　　这其实是个在机械安全领域讨论多年的经典问题，已达成一致建议并形成文件，即：《ISO/TR 24119机械安全——评估无源触点结构联锁装置串联应用时故障遮蔽问题》。该标准明确说明，串联应用会降低诊断覆盖率(Diagnostic Coverage)，进而影响性能等级(Performance Level)。

　　用大白话说，就是安全门开关串联着使用，大概率会降低“安全等级”。

　　Faultmasking，故障遮蔽问题简析

　　如上图所示，以三个安全门开关(B1、B2、B3)串联为例：

　　5.2图，B2打开，安全继电器正常切断。

　　5.3图，B1打开，并且触点B1.2粘连无法断开，但此时由于两个输入通道都因为B2的缘故处于断开状态，因此安全继电器并未检测到B1发生的故障。

　　5.4图，B1关闭，B1.1连同故障的B1.2两组触点再次闭合。此时安全继电器仍然认为两个输入通道正常断开，并未报警，仍旧处于正常断开状态。

　　5.5图，当B2关闭后，只需正常复位，安全继电器即将恢复输出。

　　整个维护周期内，B1发生的故障均被掩盖了。这就是术语所谓的fault masking，即故障遮蔽。至此，事情还远未结束，如果此类故障遮蔽现象持续发生，而最终如5.6图所示，B1的B1.1触点也发生粘连现象时，打开B1门，安全继电器不会作出反应，则意味着安全门发生危险失效。

　　因此标准得出结论，安全门开关多个串联时，会降低故障被安全逻辑单元(本例中为安全继电器)检测出的几率，也会降低诊断覆盖率(DiagnosticCoverage)。显而易见的，串联的安全门开关越多，且每次维护作业需打开门的数量越多时，发生此类故障遮蔽的可能性越大。DC的变化也将进一步影响安全链的性能等级。

　　因篇幅所限，就不再详述DC和PL之间的对应关系。标准中提供了一个简单工具，可用于快速、简单地评估开门数量对于DC的影响。前两列变量分别为“需要频繁开启的防护门数量”和“其余安全门的总数”。

“经典问题”的“创新答案”

　　安全PLC可以方便灵活地接入多重输入信号，但目前交付困难;当安全开关数量较多时，如果使用安全继电器进行一对一单独监控，硬件回路设计不太合理，项目实施的工作量也会非常大。

　　那么，有没有一款合适的产品，具备较好的设计灵活度，同时货期也相对较短呢?

　　myPNOZ或许是当前较好的选择

　　myPNOZ系列模块化安全继电器是皮尔磁最新推出的安全控制器类产品。相较于传统的安全继电器，它具备设计、实施简单的优点。我们可以很容易地在逻辑上而非硬件上对这些安全门开关进行“串联”。其配置工具myPNOZ creator可以根据设定的逻辑自动生成所需的模块组态，再也不用担心订错或漏订组件的问题。整套订货的用户，收到的将是皮尔磁已经在测试架上进行过状态测试的产品，可有效降低项目风险。