安全PLC在工業(yè)自動化控制中具有極其重要的地位。? 它不僅具備普通PLC的控制功能，還能在系統(tǒng)或組件發(fā)生故障時，確保安全控制措施被激活，從而避免事故的發(fā)生。安全PLC的重要性主要體現(xiàn)在其設(shè)計理念和功能上，確保生產(chǎn)過程的安全性、可靠性和穩(wěn)定性?。

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安全PLC與普通PLC的區(qū)別

圖表1 安全PLC和普通PLC

安全PLC與普通PLC的區(qū)別：

1. 安全PLC設(shè)計用于在關(guān)鍵安全應(yīng)用中提供更高的可靠性和安全性，而普通PLC則主要用于一般的工業(yè)控制任務(wù)。

2. 系統(tǒng)構(gòu)成上的區(qū)別：安全PLC至少有兩個CPU，每個CPU獨(dú)立執(zhí)行同一程序，并將結(jié)果進(jìn)行比較。如果結(jié)果一致，則輸出結(jié)果；如果不一致，則采取安全措施（如停機(jī)），普通PLC通常只有1個CPU。

3. 認(rèn)證區(qū)別：安全PLC必須通過第三方專業(yè)機(jī)構(gòu)的安全認(rèn)證，符合?EN ISO 13849-1和IEC 61508等國際標(biāo)準(zhǔn)。安全PLC中的所有元器件和功能塊都經(jīng)過嚴(yán)格認(rèn)證和加密。普通PLC則不需要。

4. 功能區(qū)別：輸入輸出上，普通PLC輸入輸出接口單一，執(zhí)行完指令后即進(jìn)入下一個周期，安全PLC?每個輸出點(diǎn)都有反饋機(jī)制，持續(xù)檢查輸出結(jié)果的正確性，確保安全；其他功能上，普通PLC存儲區(qū)域單一，編程語言多樣，安全PLC?至少有兩個存儲區(qū)域，所有功能塊經(jīng)過安全認(rèn)證，編程語言受限但預(yù)置了大量安全功能。

二

安全PLC發(fā)展背景

20世紀(jì)70--80年代。彼時石油化工行業(yè)安全事故頻發(fā)，事故危害力極大，且大多是由于相關(guān)系統(tǒng)自身的安全功能不完善導(dǎo)致的。企業(yè)開始注意到“功能安全”

功能安全必須要提的就是邏輯控制，主要用于執(zhí)行功能邏輯的決策和轉(zhuǎn)換部分，它可以根據(jù)輸入信號的狀態(tài)進(jìn)行邏輯判斷和控制輸出信號的狀態(tài)。該子系統(tǒng)的部件必須符合功能安全基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn) IEC 61508的要求，通過預(yù)先設(shè)定的控制邏輯使系統(tǒng)處于安全狀態(tài)，并檢測出故障類型及故障所在位置。

早期企業(yè)都是用傳統(tǒng)的機(jī)電安全繼電器來進(jìn)行安全功能電控制，通過控制電路的開閉來實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的安全控制。當(dāng)工業(yè)生產(chǎn)過程中發(fā)生異常情況時，安全繼電器會接收到相應(yīng)的信號，并通過電磁原理將電路斷開或閉合，以切斷電源或觸發(fā)其他安全措施，保護(hù)工業(yè)設(shè)備和操作人員的安全。

然而，隨著機(jī)電系統(tǒng)復(fù)雜性的不斷攀升，這些繼電器的故障率也隨之激增。這一變化不僅威脅到了它們的可靠性，還導(dǎo)致了運(yùn)營和維護(hù)成本的顯著增加。這無疑為尋求更高效、更經(jīng)濟(jì)解決方案的企業(yè)敲響了警鐘，隨之出現(xiàn)了安全PLC，以其先進(jìn)的功能和可編程性成為了更為可靠和經(jīng)濟(jì)的選擇。

相較于傳統(tǒng)的機(jī)電安全繼電器，安全控制器具有更高的精度和可靠性，并且具備更高的可編程性和可擴(kuò)展性，能夠適應(yīng)不同的工業(yè)生產(chǎn)場景。

近年來，安全PLC已經(jīng)具備了冗余電路和自檢功能，這意味著即使其中一個電路出現(xiàn)故障，其他電路仍然能夠正常工作，確保系統(tǒng)的持續(xù)運(yùn)行和安全性。此外，安全控制器還能夠自動進(jìn)行故障檢測和診斷，及時發(fā)現(xiàn)并報告任何潛在的問題，提高系統(tǒng)的可靠性和可維護(hù)性。

三

安全PLC 十大品牌榜

根據(jù)MBL制造業(yè)品牌庫收錄的40W+制造業(yè)品牌以及對于安全PLC行業(yè)多年的研究經(jīng)驗(yàn)，按照市場知名度/影響力制造了安全PLC十大品牌榜，如下圖所示：

1.Siemens

西門子是全球領(lǐng)先的電子電氣工程企業(yè)之一，總部位于柏林和慕尼黑，業(yè)務(wù)遍及全球190多個國家，在全世界擁有大約600家工廠、研發(fā)中心和銷售辦事處。西門子（SIEMENS）公司生產(chǎn)的可編程序控制器廣泛應(yīng)用于冶金、化工、印刷生產(chǎn)線等領(lǐng)域。

西門子安全型PLC產(chǎn)品最早是1980年的S5-110F，經(jīng)歷了S5-115F、 S5-95F、S7-300F、S7-400F，到先今最新的S7-1200F和S7-1500F安全型PLC，從早期的硬件冗余到實(shí)現(xiàn)算法多樣性和時間冗余，西門子一直走在創(chuàng)新路上。

西門子安全PLC產(chǎn)品主要用于汽車、化工、橡膠、鋼鐵、行業(yè)。

2.Schneider

施耐德電氣是法國的工業(yè)先鋒之一，世界500強(qiáng)企業(yè)，全球頂級電工企業(yè)。成立于1836年。施耐德為100多個國家的能源及基礎(chǔ)設(shè)施、工業(yè)、數(shù)據(jù)中心及網(wǎng)絡(luò)、樓宇和住宅市場提供整體解決方案，其中在能源與基礎(chǔ)設(shè)施、工業(yè)過程控制、樓宇自動化和數(shù)據(jù)中心與網(wǎng)絡(luò)等市場處于世界領(lǐng)先地位。

施耐德是法國的一家投資公司，旗下的PLC都是收購來的，施耐德PLC主要有原Modicon旗下的Quantum（停止市場銷售，備件銷售）、Compact(已停產(chǎn))、Momentum等系列，編程軟件是Concept；而TE旗下的Premium（停止市場銷售，備件銷售）、Micro系列則使用PL7 Pro。

施耐德的安全PLC就是來自Modicon的M580 ePAC。施耐德電氣Modicon M580 ePAC大型高端控制器家族總共包括三大類，分別為“M580 ePAC標(biāo)準(zhǔn)型單機(jī)控制器”，“昆騰+ ePAC專業(yè)硬冗余控制器”，“M580 Safety ePAC專業(yè)安全控制器”。標(biāo)準(zhǔn)控制器或安全控制器都使用相同的Modicon X80 I/O平臺模塊及EcoStruxure Control Expert（ 原Unity Pro）軟件進(jìn)行編程和配置。

3.PILZ

皮爾磁成立于1948年，是領(lǐng)先的創(chuàng)新自動化技術(shù)公司。作為人身、機(jī)器和環(huán)境保護(hù)的安全，皮爾磁為全球各行各業(yè)提供以客戶為中心的解決方案，其中包括來自傳感器、控制和驅(qū)動技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新產(chǎn)品與綜合服務(wù)。

皮爾磁 (PILZ) 的安全PLC (PSS 3000) 自1995年推出后，歷經(jīng)歲月洗禮，廣受用戶好評。繼可編程安全系統(tǒng)PSS之后，皮爾磁公司憑借安全開放的總線系統(tǒng)SafetyBus p進(jìn)入了安全技術(shù)的新領(lǐng)域。2005年，皮爾磁開發(fā)出集安全和標(biāo)準(zhǔn)功能于一體的面向未來的系統(tǒng)平臺PSSuniversal。從2006年開始，皮爾磁又相繼推出了新一代緊湊型安全繼電器PNOZsigma，針對折彎機(jī)的安全保護(hù)系統(tǒng)PSENvip、世界上首個可用于三維區(qū)域監(jiān)控和保護(hù)的安全照相系統(tǒng)SafetyEYE等產(chǎn)品，進(jìn)一步鞏固了其安全技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者的地位，憑借廣泛的產(chǎn)品系列、豐富的服務(wù)經(jīng)驗(yàn)以及客戶至上的企業(yè)文化，皮爾磁公司贏得了全球客戶的廣泛認(rèn)可，皮爾磁品牌也成為自動化技術(shù)領(lǐng)域的知名品牌之一。

安全PLC產(chǎn)品繼承者PSS 4000系統(tǒng)，進(jìn)一步升級和優(yōu)化了客戶使用感受，靈活方便、通俗易懂、滿足分布式控制要求，是一款與時俱進(jìn)、簡單方便好用的安全PLC系統(tǒng)。

4.ifm易福門

ifm易福門,成立于1969年,總部位于德國埃森,是工業(yè)自動化領(lǐng)域中電子傳感器及系統(tǒng)解決方案市場翹楚之一。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于各個行業(yè),如汽車制造、食品飲料生產(chǎn)、機(jī)床、工程機(jī)械、新能源及物流運(yùn)輸?shù)取?/p>

作為工業(yè)4.0先驅(qū)之一,ifm不僅提供元器件,更著眼于數(shù)據(jù),通過IO-Link技術(shù)釋放傳感器的所有潛能,為用戶設(shè)備的預(yù)測性維護(hù)、故障診斷和能源管理提供數(shù)字化傳感器、分布式模塊及系統(tǒng)解決方案。全球超過161000家客戶能夠直接得到當(dāng)?shù)氐募夹g(shù)支持。

易福門安全PLC產(chǎn)品主要是CR7系列，主要用于移動車輛和工程機(jī)械系統(tǒng)的安全控制器。ifm新一代帶安全認(rèn)證的控制器CR721S，以其高性能CAN和以太網(wǎng)接口，以及強(qiáng)大的計算能力，為自動化碼頭帶來了前所未有的穩(wěn)定性和安全性。

5.SICK

SICK集團(tuán)成立于1946年，幾十年的發(fā)展、壯大，已然成為了一個活躍在全球范圍內(nèi)的智能傳感器與工業(yè)自動化技術(shù)解決方案供應(yīng)商。其中，工業(yè)安全系統(tǒng)是SICK西克傳感器得以發(fā)展和創(chuàng)新的重要臂膀之一。

SICK西克工業(yè)安全系統(tǒng)包括了三大部分：光電保護(hù)設(shè)備、安全門開關(guān)和安全控制解決方案，囊括了安全光幕、光柵、區(qū)域安全防護(hù)裝置、安全開關(guān)和安全控制解決方案等在內(nèi)的多種產(chǎn)品和型號。在自動化生產(chǎn)和物流處理系統(tǒng)中，不斷進(jìn)步的西克工業(yè)安全系統(tǒng)能夠有效的防止意外事故發(fā)生，從而保障操作人員的人身安全。

西克的安全PLC產(chǎn)品有多種，主要包括Flexi Soft、Flexi Compact、Flexi Classic等。

6.HIMA

自20世紀(jì)70年代開發(fā)出第一套安全控制器以來，希馬（HIMA）公司一直在用安全解決方案不斷定義安全技術(shù)的行業(yè)標(biāo)桿。“安全永不妥協(xié)”是希馬公司始終秉持的座右銘。自那時起，這家公司已經(jīng)將“智能化安全”視為自身的核心競爭力，并不斷推出領(lǐng)先的產(chǎn)品和技術(shù)。

作為一家來自于德國布隆赫市的公司，希馬目前已經(jīng)在全世界安裝了約40?000套系統(tǒng)，在全球過程行業(yè)擁有著最多裝機(jī)量的安全系統(tǒng)。

20世紀(jì)初，希馬并沒有以安全專業(yè)為發(fā)展目標(biāo)，創(chuàng)始人原本想要向萊茵河航線上欣欣向榮的航運(yùn)業(yè)供應(yīng)設(shè)備。

后因在水銀繼電器完美應(yīng)用于化工廠，1936年，希馬品牌誕生。

1960年，希馬又一次向安全技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行了關(guān)鍵轉(zhuǎn)型，家族女婿Bernhard Philipp著迷于當(dāng)時涌現(xiàn)的晶體管技術(shù)，將當(dāng)時使用的繼電器技術(shù)轉(zhuǎn)變成了新型技術(shù)，并首次開始使用硬接線電子系統(tǒng)，這項(xiàng)創(chuàng)舉將公司的發(fā)展羅盤轉(zhuǎn)回原點(diǎn)，并帶來深遠(yuǎn)的影響。

1970年，源于一家臨近的化工廠發(fā)生的事故，希馬獲命調(diào)查事故原因，并且開發(fā)一種能夠在故障時自動切斷電源的電路，過程工業(yè)第一套緊急停車系統(tǒng)所采用的控制器就誕生于這項(xiàng)任務(wù)。在1970年，這套系統(tǒng)成為首套取得TüV認(rèn)證的安全系統(tǒng)，由此為該行業(yè)樹立了一個新的標(biāo)桿。

希馬一直堅嚴(yán)格遵循這一發(fā)展路徑，每一套控制器都帶有TüV標(biāo)志。后確定了安全技術(shù)這一核心競爭力，一直發(fā)展到現(xiàn)在。

希馬安全PLC產(chǎn)品主要有：HIMax、HIMatrix、HIQuad X等多個系列。

7.MITSUNISHI

三菱電機(jī)自動化（中國）有限公司作為機(jī)電產(chǎn)品綜合供應(yīng)商，其業(yè)務(wù)范圍覆蓋工業(yè)自動化產(chǎn)品和機(jī)電一體化產(chǎn)品。工業(yè)自動化產(chǎn)品包括可編程控制器、變頻調(diào)速器、人機(jī)界面、運(yùn)動控制及交流伺服系統(tǒng)、電動機(jī)及減速機(jī)等。機(jī)電一體化產(chǎn)品包括數(shù)控系統(tǒng)、放電加工機(jī)、激光加工機(jī)等。

三菱電機(jī)安全PLC于2006年在日本問世，歷經(jīng)三年產(chǎn)品使用完善、升級，于2009年完全成熟并成功推向中國市場。

目前三菱電機(jī)推出的安全PLC為iQ-R、QS系列。iQ-R系列適用于大中型控制系統(tǒng)；QS系列PLC適用于中小型系統(tǒng)。

QS系列安全PLC最適合應(yīng)用在焊接、涂裝、沖壓、機(jī)器人作業(yè)、危險運(yùn)動機(jī)械等場合的控制方面。

由于部分部件供應(yīng)較難，MELSEC-QS系列產(chǎn)品目前已經(jīng)逐步退出陣容，未來主要使用的產(chǎn)品是iQ-R系列。

8.Omron

歐姆龍成立于1933年，是全球知名的自動化控制及電子設(shè)備制造廠商，掌握著Sensing & Control+Think的核心技術(shù)，持續(xù)在工業(yè)自動化、電子元器件、社會解決方案、健康醫(yī)療四大業(yè)務(wù)領(lǐng)域持續(xù)創(chuàng)造價值。其中工業(yè)自動化事業(yè)占到銷售額的一半以上，是歐姆龍的主力事業(yè)。

2013年，歐姆龍安全PLC產(chǎn)品G9SP系列產(chǎn)品獲得中國首張安全PLC功能安全證書,已成功構(gòu)建了滿足GB/T20438/IEC61508要求的安全控制系統(tǒng)，可用于構(gòu)建最高SIL3的系統(tǒng),被國內(nèi)各大知名電梯廠商廣泛使用。

9.和利時

作為國內(nèi)第一批推進(jìn)PLC國產(chǎn)化的企業(yè)，和利時自著手研發(fā)PLC產(chǎn)品之初，便成為大眾的焦點(diǎn)與期待。和利時在2004年成功發(fā)布小型PLC，兩年后推出國內(nèi)第一款大型PLC，屢屢刷新國產(chǎn)PLC在市場上的記錄。之后，其穩(wěn)步前行，在PLC研發(fā)上持續(xù)投入，技術(shù)上日臻完善，打造了國內(nèi)一流的PLC產(chǎn)品，不僅在中國市場與國際自動化巨頭同臺競技，在海外市場也嶄露頭角。

目前，和利時具有完善的PLC產(chǎn)品線系列，涵蓋小型、大型、運(yùn)動型、安全型產(chǎn)品，從而滿足用戶在簡易機(jī)器、復(fù)雜裝備、大型生產(chǎn)線以及安全應(yīng)用方面的多種需求。

和利時安全型PLC產(chǎn)品主要包括LKS系列（自主研發(fā)的中國第一套通過SIL2認(rèn)證的雙機(jī)架冗余大型安全PLC）和LXS系列，2024年9月20日，和利時LXS系列PLC獲得IEC 61508和 ISO 13849-1功能安全產(chǎn)品認(rèn)證證書，成為TüV萊茵頒發(fā)的國內(nèi)首張同時符合功能安全I(xiàn)EC 61508和ISO 13849-1（安全等級SIL 3，PLe/Cat. 4）的安全PLC功能安全產(chǎn)品認(rèn)證證書，2024年9月24日上海工博會正式發(fā)布。

10.安控科技

安控科技公司是一家以自動化、信息化技術(shù)為核心的智慧產(chǎn)業(yè)解決方案運(yùn)營商和產(chǎn)品提供商，成立于1998年。?公司總部位于北京，業(yè)務(wù)遍及全國，為眾多行業(yè)提供安全控制解決方案?。

安控科技的業(yè)務(wù)涉及多條產(chǎn)品線和工業(yè)自動化、油氣服務(wù)、數(shù)字經(jīng)濟(jì)三大業(yè)務(wù)領(lǐng)域，在這三大業(yè)務(wù)領(lǐng)域，安控科技有著一系列嚴(yán)謹(jǐn)?shù)漠a(chǎn)品研發(fā)規(guī)劃。

首先，在工業(yè)自動化領(lǐng)域，安控科技無論從產(chǎn)品的數(shù)量、種類，還是性能方面都在不斷加強(qiáng)，比如公司在已有的中小型PLC的產(chǎn)品技術(shù)上，發(fā)展中大型的PLC產(chǎn)品。

在功能安全產(chǎn)品方面，安控科技在不斷的升級產(chǎn)品的性能，產(chǎn)品的安全等級從最初的從SIL2再往SIL3發(fā)展；

在信息安全方面，安控科技將把已有的信息安全技術(shù)，逐步的推廣到全系列的控制器產(chǎn)品上面。在一些大型復(fù)雜的系統(tǒng)上，安控科技會把功能安全和信息安全做一個有機(jī)的結(jié)合，提供一個更完整的解決方案。

作為行業(yè)領(lǐng)先的安全控制科技公司，安控科技始終堅持“卓越 源于更高追求”理念，助力用戶實(shí)現(xiàn)安全、高效的智能制造、智慧管理轉(zhuǎn)型。

安控科技安全PLC主要產(chǎn)品有寬溫型安全RTU/PLC-RockE50產(chǎn)品，是一款小型化、經(jīng)濟(jì)型、功能安全控制系統(tǒng)。

小編還了解到，基恩士、上海辰竹、宏集科技等品牌的產(chǎn)品也具有安全控制的功能，但本體其實(shí)是安全繼電器，具有可編程功能，所以具備安全PLC的產(chǎn)品特性。由于本文主要介紹安全PLC，以上品牌不在本文中詳細(xì)介紹，如想了解更多，可注冊MBL制造業(yè)品牌庫會員詳細(xì)了解！