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    安全系统的结构设计及MooN的含义(I)

    1 F-PLC的概述 1.1 F-PLC的基本构成 F-PLC是指故障安全型(Fail-safe)的PLC。与标准PLC相比,F-PLC具有更加完善的诊断措施,能够及时发现系统中存在的故障,从而避免事故的发生。因此,在许多高风险生产行业(例如:汽车制造、航空、石油、石化等等),往往都采用安全系统来保证人员的安全。而随着我们国家制造业的崛起和高端设备的出口增多,已经有越来越多的制造业企业关注到设备安全的话题,并在自己的设备上增加了安全系统,不仅保证了设备的安全,同时满足了国外市场对设备安全性的要求。 F-PLC从硬件的构成上,一般包括三个部分:信号输入单元、评估单元以及响应单元,分别对应F-DI,F-CPU和F-DO,这与标准PLC的系统组成是一致的。不同的是除了可靠性,安全系统更加注重系统的安全性,因此从结构设计上来讲,其增加了冗余的组件,可以通过这些组件之间的相互验证来实现更多的诊断功能。 2 F-PLC的冗余结构 F-PLC在结构设计上,基本思路是采用了冗余校验的机制,就是我们常说的MooN(M-out-of-N)方式,其中M表示需要执行安全功能的通道数,而N代表整个可用的通道数。不同的结构将带来不同的安全性能。接下来,我们就针对最常见的几种结构方式进行介绍。 2.1 1oo1单通道系统 在安全系统中,单通道系统是指系统中只有单个的IO以及PLC(见图1),系统中没有冗余结构。

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