分布式安全PLC 和繼電器在煉鋼領域的應用

楊 帆

（馬鋼股份特鋼公司，安徽馬鞍山 243000）

0 引言

我國在冶金行業對冶煉過程中的安全與保護越來越重視。在工業自動化現場，如急停按鈕、安全門鎖等安全系統越來越多地被應用，它們的使用使原本危險的設備增添了安全保證，同時又不失靈活性和易維護性。安全繼電器作為工業控制系統中重要電氣元件，也在普及使用。

1 普通PLC 和分布安全PLC 比較

與普通PLC 不同，分布安全PLC 不僅具有普通PLC 的功能，更可實現安全控制功能。以西門子安全PLC 為例，符合ENISO 13849-1 以及IEC 61508 等控制系統安全相關部件標準的要求，其內部元器件采用冗余多樣性結構，同時比較兩個輸入信息的異同、交叉檢測，只有比較結果完全一致時，PLC 才會輸出，否則，PLC 立即停機。目前，歐洲廣泛應用在烘烤加熱類設備。圖1 為分布安全PLC 在RH 爐頂槍烘烤控制通信上的應用。

圖1 分布安全PLC 在RH 爐頂槍烘烤控制通信的應用

2 普通繼電器和安全繼電器比較

安全繼電器具有防粘連和短路功能。普通繼電器長期工作可能因電弧發生觸點粘連，而安全繼電器的結構特殊，觸點能強制斷開[1]。歐美系煉鋼設備控制回路大多設計有安全繼電器。圖2 是西門子安全繼電器在鋼包烘烤器控制回路的應用，圖3 是Pilz 安全繼電器在電爐爐體傾動控制回路的應用。

3 優勢

煉鋼行業對于設備控制有較高的安全性要求。分布安全PLC 和安全繼電器自身具有的兩大優勢——冗余和自檢，使得其未來在國內煉鋼自動化領域將有更廣泛應用。

3.1 冗余

安全繼電器內部芯片結構可以運算并協作處理，分別對不同輸入執行比較，結果一致就會進行輸出，不一致則封鎖輸出[2]。

3.2 自檢

分布安全PLC 和安全繼電器的自檢測體現在各方面，包含CPU 處理的自檢，電源監視的自檢，安全輸入輸出點的電路板狀況自檢。

4 結語

圖2 西門子安全繼電器在鋼包烘烤器控制回路的應用

以我國汽車行業為例，如大眾汽車，在其生產線上大范圍使用了安全繼電器和安全PLC 等安全控制系統。雖然目前國內煉鋼領域安全控制系統使用率不高，但隨著行業對安全性要求的進一步提升，相信安全控制系統在未來煉鋼生產中將得到廣泛應用。

圖3 Pilz 安全繼電器在電爐爐體傾動控制回路的應用