有的用戶在設計安全回路時，在安全鏈中混用安全和普通元件，覺得不會有什麼大問題，但其實卻埋下了“事故的隱患”，比如：將安全繼電器的輸出接到普通PLC的輸入端，由普通PLC切斷安全相關輸出；亦或是在高性能等級（PLr)要求的前提下，選用了不恰當的元件
，等等......

　　讓人不禁要問：“普通元器件就真的容易失效嗎
？安全元器件就能確保不會失效嗎
？”今天來聊聊關於元器件失效的話題。

　　普通PLC的失效模式

　　以普通PLC為例，普通PLC的de輸shu出chu端duan口kou通tong常chang分fen為wei晶jing體ti管guan型xing和he繼ji電dian器qi型xing，當dang輸shu出chu端duan發fa生sheng過guo載zai或huo浪lang湧yong衝chong擊ji時shi，就jiu可ke能neng會hui導dao致zhi晶jing體ti管guan故gu障zhang或huo繼ji電dian器qi觸chu點dian粘zhan連lian的de情qing況kuang。由you此ci導dao致zhi的de具ju體ti故gu障zhang現xian象xiang可ke能neng是shi輸shu出chu導dao通tong為weiON
，指示燈點亮，但並無輸出；更為可怕的是輸出切斷至OFF，指示燈熄滅
，但輸出實際仍然存在，也就是說，PLC對設備發出了停止指令

，但設備卻“不聽號令”，這將可能導致危險事件的發生。

過熱導致集成電路失效

　　在安全有關部件（SRP/CS）鏈路中，將普通PLC作為其中一個環節，會使安全功能存有較大的失效概率。因為普通PLC缺失MTTFd數據，根據ISO 13849-1
，可以使用MTTFd=10年的默認值，進行計算後發現，普通PLC作為SRP/CS中一個環節，其性能等級隻能達到PL=a（Cat.B）。

　　接觸器與繼電器的失效模式

　　接(jie)觸(chu)器(qi)和(he)繼(ji)電(dian)器(qi)是(shi)控(kong)製(zhi)櫃(gui)中(zhong)必(bi)不(bu)可(ke)少(shao)的(de)元(yuan)器(qi)件(jian)。在(zai)一(yi)些(xie)安(an)全(quan)回(hui)路(lu)中(zhong)，我(wo)們(men)常(chang)用(yong)它(ta)們(men)作(zuo)為(wei)執(zhi)行(xing)元(yuan)件(jian)來(lai)切(qie)斷(duan)危(wei)險(xian)能(neng)量(liang)源(yuan)。這(zhe)類(lei)元(yuan)器(qi)件(jian)最(zui)常(chang)見(jian)的(de)故(gu)障(zhang)就(jiu)是(shi)觸(chu)點(dian)粘(zhan)連(lian)、熔焊。

熔焊的觸點導致危險動作無法被有效切斷

　　發生故障的原因常見於通過觸點的電流過大、觸點通斷切換過於頻繁導致觸點過熱。在觸點溫度過高時
，觸點表麵金屬可能處於熔融狀態，最終引起粘連無法斷開。

　　安全元器件就不會失效嗎？

　　其實安全元器件也會有失效概率。我們講的性能等級PL
，其本質上就是在評判控製回路的危險失效概率。安全元件的手冊中通常會標注它的每小時危險失效概率（PFHd）及其滿足的性能等級要求。

　　相(xiang)較(jiao)於(yu)單(dan)個(ge)普(pu)通(tong)元(yuan)件(jian)而(er)言(yan)，安(an)全(quan)元(yuan)件(jian)的(de)失(shi)效(xiao)概(gai)率(lv)要(yao)遠(yuan)低(di)於(yu)普(pu)通(tong)原(yuan)件(jian)，通(tong)常(chang)要(yao)低(di)幾(ji)個(ge)數(shu)量(liang)級(ji)，並(bing)且(qie)在(zai)架(jia)構(gou)上(shang)，安(an)全(quan)元(yuan)件(jian)往(wang)往(wang)采(cai)用(yong)冗(rong)餘(yu)設(she)計(ji)，“雙保險”的理念進一步確保了非常低的失效概率。

PILZ可編程安全模塊的失效概率數據（包含單/雙通道應用）

　　普通元件就用不得嗎？

　　其qi實shi也ye不bu然ran。經jing過guo合he理li的de設she計ji，選xuan用yong適shi當dang的de普pu通tong元yuan件jian並bing組zu成cheng冗rong餘yu架jia構gou，也ye可ke將jiang失shi效xiao概gai率lv控kong製zhi在zai極ji低di的de區qu間jian。比bi如ru選xuan用yong強qiang製zhi導dao向xiang觸chu點dian的de繼ji電dian器qi

，在zaiMTTFd值較高的前提下
，輔以冗餘設計和反饋檢測（需要通過安全控製器實現），甚至可以實現最高PL=e的結果。

　　非安全元器件的選用要點

　　單個普通元件有明確的失效模式
，可能導致設備危險源無法停止的可怕後果，因此選用合適的元件就顯得尤為重要。

　　到底哪些普通元件適用於安全回路呢？

　　在ISO 13849-1，《GB/T 16855.1 機械安全 控製係統安全相關部件 第1部分：設計通則》中規定
，自類別1（category1）開始，就應當選擇經驗證的安全元件（well-tried components）和/或經驗證的安全原則（well-tried safety principles）。

不同類別對於經過驗證的元器件與經過驗證的安全原則要求

　　所以，當我們所設計的回路架構需滿足Cat1及以上要求時
，就需要考慮元器件是否“經驗證”了。

　　根據性能等級（PL）與類別（category）的對應關係圖表，cat.1滿足PLr≥c的最低架構
，因此，當回路性能等級要求PLr=c或更高時
，我們都應選用符合經驗證安全原則的元器件。

　　在ISO 13849-2，《GB/T 16855.2機械安全 控製係統安全相關部件 第2部分：確認》中，對經驗證的安全原則和經驗證的元器件作了明確定義，感興趣的朋友可以閱讀標準原文。