安全相关系统的结构

舞长安

安全相关系统的结构

几种主要的结构

基本上为1oo2，2oo3，1oo1D，1oo2D，2oo4这么几个结构。

提高安全性的手段包括冗余和诊断。

从冗余的目的区分，冗余可以分为提高可靠性的冗余、提髙可用性的冗余和提高安全性的冗余。

提高可靠性、可用性的冗余一般是使用热备系统一个正常工作的主设备，另外一个或多个热备的设备，当主设备故障时热备设备立刻开始接管主设备的功能，其着眼点是针对主控设备失效，而不过多关心主控设备输出是否正常和安全。

提高安全性的冗余通常是若干个通道并行工作，其结果进行比较，着重于保证输出结果的正确性和安全性，而不过多考虑可靠性的问题。

常见的体系结构包括单通道系统1oo1；双通道系统1oo2，2oo2；
三通道系统1oo3、2oo3；
如果附加了诊断措施，每种类型又可衍生出一种新的“带诊断”的体系结构：1oo1D，1oo2D，2oo2D，1oo3D，2oo3D，另外，还有一种由若干厂商如横河和黑马主推的所谓2oo4D系统，严格来讲相对于1oo2D并未提高安全性，而只是提高了可用性。
能够达到安全完整性等级SIL3的体系结构目前有三种：1oo2D，2oo3，2oo4D。

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对于1oo1：
单通道系统1oo1，系统没有多重化，只有一个通道，这是常规PLC典型体系结构，一般使用此种体系结构安全完整性无法达到SIL3。
1oo1 一般包含有现场输入、逻辑控制、执行三部分。单通道系统可能出现安全失效、危险失效，并且没有任何附加的保护电路来保障失效发生时进入安全状态。
单通道系统的可靠性、安全性都受到限制，很难应用在髙安全要求情况。单通道系统很难避免单点故障。

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对于1oo2D结构：
可达到比1oo2更理想的安全性，采用1oo2D结构可以达到SIL3等级要求。
1oo2D结构的诊断电路里有和输出有关的控制电路，该控制电路可以由两个单元（通道）分别进行控制。1oo2D结构相 当于两个输出控制电路串联、串联之后再并联，每个单元有独立的控制输出，最终输出的结果还跟两个通道的诊断结果相关。最终输出结果必须经过诊断电路的判断才能完成。