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安全PLC和普通PLC的區(qū)別
時(shí)間：2018-04-18
隨著工業(yè)自動(dòng)化的日趨成熟，現(xiàn)代化工廠已經(jīng)摒棄了當(dāng)初的設(shè)備簡陋，功能單一，安全缺失。因此在我們所從事的工業(yè)自動(dòng)化現(xiàn)場，急停按鈕，安全門鎖，安全系統(tǒng)越來越多的被應(yīng)用到我們自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)流水線上，它們的使用，使得原本危險(xiǎn)的設(shè)備增添了安全的保證。使得我們的工作過程有了安全的監(jiān)控，不僅讓現(xiàn)場操作人員有了更好的安全生產(chǎn)環(huán)境，也為企業(yè)高效生產(chǎn)，安全管理添磚加瓦。
作為安全家族的最重要環(huán)節(jié)，安全PLC已經(jīng)越來越多的被人們所認(rèn)知，但是在使用的過程中，仍然有很多使用者困惑，為什么一套和以往使用類似的PLC被冠以安全PLC，安全PLC和普通PLC到底有哪幾方面的區(qū)別，在此和大家進(jìn)行分享。
眾所周知，安全設(shè)計(jì)的理念我們一定要記住三個(gè)詞：1.冗余；2.相異；3.自檢測。
而只有實(shí)現(xiàn)了以上三個(gè)安全理念設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，我們才能認(rèn)為它是安全產(chǎn)品，而普通的PLC產(chǎn)品是不具備安全的設(shè)計(jì)。那接下來我們就看看安全PLC是如何通過設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)這三個(gè)理念的。
1. 冗余
普通PLC內(nèi)部CPU數(shù)量有一個(gè)或者多個(gè)，但程序通常是進(jìn)行一個(gè)處理，多個(gè)CPU的功能是把程序中的邏輯運(yùn)算、算數(shù)運(yùn)算、通訊功能等分擔(dān)實(shí)現(xiàn)，也就是協(xié)作處理。
安全PLC內(nèi)部CPU數(shù)量至少兩個(gè)或者多個(gè)，兩個(gè)CPU的功能是：分別對(duì)同一個(gè)程序各執(zhí)行一次，然后把記過放在一起比較，如果結(jié)果一直，就會(huì)進(jìn)行輸出，如果不一致，則選擇安全的結(jié)果輸出（通常意義上的不輸出或者停機(jī)）
因此只有具備冗余設(shè)計(jì)的CPU才能稱之為安全PLC。
除此之外，安全PLC中的CPU的檢測具有時(shí)鐘檢測，監(jiān)視時(shí)鐘，序列檢查，存儲(chǔ)器檢查。
時(shí)鐘測量:在處理器電路中，有兩個(gè)不同的振蕩器交叉檢查它們的行為，每個(gè)處理器使用一個(gè)時(shí)鐘檢查另外一個(gè)是否運(yùn)行。如果在一個(gè)確定的周期里，檢測到對(duì)方?jīng)]有運(yùn)行，CPU就會(huì)進(jìn)入安全狀態(tài)。固件每秒鐘會(huì)檢查兩個(gè)振蕩器的精度。
監(jiān)視時(shí)鐘：一個(gè)硬件和一個(gè)固件的監(jiān)視時(shí)鐘檢查PLC的活動(dòng)和執(zhí)行用戶邏輯的執(zhí)行時(shí)間。這和常規(guī)的PLC系統(tǒng)是相同的。
序列檢查：序列檢查監(jiān)視CPU操作系統(tǒng)不同部分的執(zhí)行。
存儲(chǔ)器檢查：所有靜態(tài)存儲(chǔ)器區(qū)，包括Flash存儲(chǔ)器和RAM，使用循環(huán)冗余碼（CRC）進(jìn)行檢測，并且雙碼執(zhí)行。動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器區(qū)由雙碼執(zhí)行保護(hù)，周期性進(jìn)行檢測。在冷啟動(dòng)時(shí)，這些檢測重新進(jìn)行初始化。
從上面的分析可以看出，安全PLC的診斷和檢測比常規(guī)的PLC的檢測要多很多，所以相對(duì)來說，硬件和軟件的設(shè)計(jì)更復(fù)雜。當(dāng)然，檢測和診斷的范圍也更廣范，更細(xì)致。
2. 相異
安全PLC通常都有兩個(gè)處理器，通常處理器是由兩個(gè)不同廠家進(jìn)行的提供，比如一個(gè)摩托羅拉，一個(gè)因特爾，同時(shí)進(jìn)行解碼和執(zhí)行。這種差異性提供了失效檢測的下列優(yōu)點(diǎn)：
a. 兩個(gè)可執(zhí)行碼獨(dú)自生成，編譯的差異性使得在代碼生成時(shí)，容易檢測系統(tǒng)失效。
b. 兩個(gè)生成碼由不同的處理器執(zhí)行，因此，CPU能夠在代碼執(zhí)行時(shí)，檢測出系統(tǒng)失效和PLC的隨機(jī)失效。
c. 兩個(gè)獨(dú)立的存儲(chǔ)器區(qū)用于兩個(gè)處理器，因此，CPU能夠檢測出RAM的隨機(jī)失效，而這在每個(gè)掃描周期的全部RAM檢查時(shí)測不出來。
3. 自檢測
安全PLC的自檢測體現(xiàn)在方方面面，包含CPU處理的自檢測，電源監(jiān)視的自檢測，安全輸入輸出點(diǎn)的電路板狀況自檢測。