昌暉儀表制造有限公司技術部今日完成對公司技術人員和銷售人員關于安全繼電器專業知識培訓工作，達到提升大家的安全繼電器使用和選型技能的預期目的。

昌暉儀表小編整理了部分安全繼電器專業知識培訓課件內容供大家參考：
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、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“沒有故障的繼電器”，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完全不同。
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。同時，在一些設計院專家分享的報告中，介紹的SIS設計原則中，也提出【SIS的邏輯控制器】應獲得國家權威認證機構的功能安全。

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、有權威認證的安全繼電器不失為較佳選擇了。

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、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，使設備處于完全停機的狀態；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、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。若沒有故障，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、安全繼電器觸點如何診斷？
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。

14、為什么要重視安全繼電器的上電啟動電流？
上電啟動電流是指：工業電子儀表在上電的一瞬間，會出現遠遠大于正常工作電流的現象。上電啟動電流的性能的指標有兩個：最大上電電流和持續時間。

工業電子儀表內部有電容或者感應電容，在上電瞬間，需要對電容進行充電，電容表現瞬間短路現象，使得啟動電流瞬間變大。因此，工程師在設計工業電子儀表時，必須盡量降低啟動電流，以減少對系統的不利影響。但是由于工業電子儀表的型式實驗往往是針對一臺儀表而進行的，或者實驗電源比較理想，該危害往往會被忽略，以至于在現場，多臺儀表一起使用會出現系統不可靠工作的情形。

在工業現場,啟動電流過大的危害在于，工業現場往往是多臺儀表共用一套電源，若啟動電流過大，在上電瞬間可能會導致電流峰值超過電源的規定值，使得電源的負載能力下降，工業電子儀表得電不完全，整個系統不能可靠工作。

因此，工業電子儀表必須盡量降低啟動電流，以減少對系統的不利影響。在安全儀表系統(SIS系統)，上電啟動電流這一指標顯的尤為重要。

安全儀表系統任何回路都自帶診斷，如現場儀表供電回路有短路診斷和超載診斷，會通過檢測現場儀表供電回路的電流來判定回路是否短路，或者超載。若診斷出該電流大于內部設定值，則向系統發出故障信號，進入故障狀態，斷開供電回路，保證整個系統安全。若上電啟動電流過大，將可能導致系統無法正常工作。