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自动化集成安全系统是什么

早期的安全系统多采用继电器或固态电路逻辑控制器作为安全防护系统的控制单元，安全违规后，安全链的唯一响应就是关停机器，当使用了其他安全设备(如安全门、光幕等)时，这些设备上的干扰也会导致系统停机。继电器型安全系统的特点是通过继电器执行安全逻辑控制，电压适用范围宽，可靠性高，不受绝大多数干扰的影响，虽然专用安全继电器直到今天仍在使用，但其体积大，灵活性差，特别是在中、大规模系统中表现得尤为突出，功能修改或添加不便，无通信功能。继电器型安全系统由于存在大量繁琐的硬件连线，带来了较高的故障率，经常误停车，可用性差，且不能自动诊断故障所在，故障发生后没有事故记录。例如，一个简单的机器集成了20个紧急停止按钮(任何一个都能使系统停机)，当要求停机时间*小化时，显然这样的安全系统使得常规控制系统的运行效率不能满足要求。固态电路型安全系统多为模块化结

  结构紧凑，采用独立的固态器件实现安全逻辑控制功能，可对系统中所有运行通道进行在线测试和故障识别，维护相对简单方便，可进行串行通信，可配置成冗余拓扑结构，增强系统容错性。固态电路型安全系统的灵活性不够，功能修改或添加必须改变系统的连线，操作费用较高，可靠性不如继电器型安全系统。

  当今安全集成技术的先进性体现在①安全数据传输将替代传统的硬接线②灵活的解决策略替代死板的安全响应③智能安全响应避免过多增加设备价值。集成化安全技术的重点在于产品。在这种安全系统中，所有的产品都是相互协调的，并且与现有的自动化产品相互联系，因此，容易创建可兼容的安全应用。例如，安全PLC产品以其功能卓越、经济有效、标准化、系列化、便于安装与机器一体化设计、便于组成集成的网络化安全系统等优点逐步取代传统的机器硬接线方式的安全系统，增强了对设备操作人员的保护，成为了工业安全生产防护系统的**。

一方面，在工业控制系统和设备运行时，常伴有危险存在，例如，有毒的原料，易燃易爆的可能，高压、高温或放热的反应，辐射，电击，破坏性的机械动作等，这些都会威胁到操作人员的健康和生命，或会破坏机器设备或周边设施，造成重大财产损失，有时，甚至会对自然环境造成灾难性影响。

  另一方面，随着开放式标准和全球联网的推广使用，网络犯罪也不断增加。恶意软件或未授权的访问会对系统安全造成威胁。例如，网络的过载或故障，窥视和盗取密码或过程数据，对过程自动化系统的未授权访问，蓄意破坏等。

  因此，人们强烈地意识到降低风险、提高工业生产安全的必要性，而添加适当的安全设备就能有效地避免这些风险，或将它们限制在可以承受的限度之内。

  目前，在欧洲，对机器安全性有着严格统一的技术规范，国际电工委员会所推出的安全标准体系IEC61508已成为世界公认的生产标准。欧洲和北美的机械自动化安全装置发展很快，罗克韦尔、西门子、欧姆龙、贝加莱等公司都推出了安全PLC系列产品。在我国，早在20世纪90年代末，安全PLC就开始用于机械制造领域。目前，保护操作人员安全的意识在不断加强，安全技术与产品日益通过渗入制造过程中的各种自动化、智能化环节形成安全系统而加以实现。

  系统设计时，每一个自动化设备中都应集成安全功能，处理危险事件时，除了要保证人员、工厂设备和环境的安全外，还要考虑如何确保不会由于系统的差错而危及生产过程。

  以机械制造为例，机械安全需要考虑的因素很多，如机械设备特点、工艺操作特点、安全设计理念等。安全控制系统包括安全输入设备(如急停按钮、安全门限位开关、联锁开关、安全光栅或光幕、双手控制按钮等)、安全控制电气元件(如安全继电器、安全PLC、安全总线等)和安全输出控制(如主回路中的接触器、继电器、电磁阀等)。

PLC 软件系统设计的步骤

在了解了程序结构和编程方法的基础上，就要实际地编写 PLC 程序了。编写 PLC 程序和编写其他计算机程序一样，都需要经历如下过程。

5. 制作控制台与控制柜

在绘制完电器、编完程序之后，就可以制作控制台和控制柜了。在时间紧张的时候，这项工作也可以和编制程序并列进行。在制作控制台和控制柜的时候要注意选择开关、按钮、继电器等器件的质量，规格必须满足要求。设备的安装必须注意安全、可靠。比如说屏蔽问题、接地问题、高压隔离等问题必须妥善处理。

6. 现场调试

现场调试是整个控制系统完成的重要环节。任何程序的设计很难说不经过现场调试就能使用的。只有通过现场调试才能发现控制回路和控制程序不能满足系统要求之处；只有通过现场调试才能发现控制电路和控制程序发生矛盾之处；只有进行现场调试才能*后实地测试和*后调整控制电路和控制程序，以适应控制系统的要求。

7. 编写技术文件并现场试运行

经过现场调试以后，控制电路和控制程序基本被确定了，整个系统的硬件和软件基本没有问题了。这时就要全面整流技术文件，包括整理电路图、 PLC 程序、使用说明及帮助文件。到此工作基本结束。

1. 对系统任务分块

分块的目的就是把一个复杂的工程，分解成多个比较简单的小任务。这样就把一个复杂的大问题化为多个简单的小问题。这样可便于编制程序。

2. 编制控制系统的逻辑关系图

从逻辑关系图上，可以反应出某一逻辑关系的结果是什么，这一结果又英国导出哪些动作。这个逻辑关系可以是以各个控制活动顺序为基准，也可能是以整个活动的时间节拍为基准。逻辑关系图反映了控制过程中控制作用与被控对象的活动，也反应了输入与输出的关系。

3. 绘制各种电路图

绘制各种电路的目的，是把系统的输入输出所设计的地址和名称联系起来。这是很关键的一步。在绘制 PLC 的输入电路时，不仅要考虑到信号的连接点是否与命名一致，还要考虑到输入端的电压和电流是否合适，也要考虑到在特殊条件下运行的可靠性与稳定条件等问题。特别要考虑到能否把高压引导到 PLC 的输入端，把高压引入 PLC 输入端，会对 PLC 造成比较大的伤害。在绘制 PLC 的输出电路时，不仅要考虑到输出信号的连接点是否与命名一致，还要考虑到 PLC 输出模块的带负载能力和耐电压能力。此外，还要考虑到电源的输出功率和极性问题。在整个电路的绘制中，还要考虑设计的原则努力提高其稳定性和可靠性。虽然用 PLC 进行控制方便、灵活。但是在电路的设计上仍然需要谨慎、全面。因此，在绘制电路图时要考虑周全，何处该装按钮，何处该装开关，都要一丝不苟。

4. 编制 PLC 程序并进行模拟调试

在绘制完电路图之后，就可以着手编制 PLC 程序了。当然可以用上述方法编程。在编程时，除了要注意程序要正确、可靠之外，还要考虑程序要简捷、省时、便于阅读、便于修改。编好一个程序块要进行模拟实验，这样便于查找问题，便于及时修改，**不要整个程序完成后一起算总帐。