1.应用

配合速度监测继电器，模块化安全系统确保人员无法接近速度已经超过设定值的、运动着的危险机器部件。

2.设计（见图4-104）

图4-104 安全速度监测功能

图4-105 最高安全等级

3.工作原理

采用两个标准的速度监测继电器同时进行速度监测的结构设计，最高可以实现安全等级SIL2或PLd的要求（见图4-105）。

可以在速度监测继电器上设置一个安全速度的范围（即设定上限值和下限值）。只要速度处于该安全速度范围之外，带有闭锁机构的防护门锁确保处于锁定状态，阻止人员接近运动着的危险机器部件。模块化安全系统负责监测来自速度监测继电器和两个安全开关的信号状态的变化。

电动机的转动速度处于安全速度范围期间，按下解除锁定功能的按钮，可以打开闭锁机构和防护门。在防护门打开期间，一旦电动机速度超出设定的安全速度范围，电动机将立即被安全地关机。

如果防护门已经锁定，并且此时的反馈回路正好处于闭合状态，则可以使用“复位”按钮重新起动电动机。

本示例中，安全功能“防护门监测”和安全功能“防护门闭锁机构”的设计，安全等级最高可达SIL2或PLd。

考虑到某些故障不可能发生，只采用一个带（或者不带）闭锁机构的安全开关，就可以实现安全等级SIL2或PLd。更多信息，请参阅后文。

注：

在传感器的回路设计中，同时应用两个监测继电器对速度这一过程变量进行检测，有可能出现某一个监测继电器先于另一个监测继电器监测到速度超过设定的限值的现象。设备（如变频器）和外部传感器（如增量型编码器）的设置偏差或测量偏差也有可能是导致这一问题的原因。

上例中，速度连续上升时，其中一个监测继电器会在一段很短的时间内先于另一个监测继电器监测到速度超过设定的限值的现象。此时，驱动装置的电源将被切断。速度也随之下降。在相应的安全评估装置（如安全继电器）中，由于需要对输入信号进行同步输入的状态监测，因此，这种不一致性误差依然有效。两个通道都进行零位重置后，才能再次起动应用。这种情况下，必须检查并手动地复位这些监测继电器。

对缓慢上升的过程变量进行监测时，可能出现这种现象。而避免出现不一致误差的方法如下：

1）根据经验计算出需要设置的相关参数，以便尽量保证监测继电器的输出信号的同步性；(www.daowen.com)

2）对外部传感器（如增量型编码器）采用完全相同的设计（传感器的型号、电缆长度等完全相同）。

4.安全组件（见表4-28）

表4-28 安全组件

5.安全功能的计算

通过安全评价工具（Safety Evaluation Tool，SET），可以对于上述的应用进行验证。

（http：//support.automation.siemens.com/WW/view/en/77284310）

6.应用示例

注：

1.示例中应用的安全评估单元和速度监测继电器，未指明具体品牌和型号，但尽量选取有代表性的型号。

2.示例中必须采用强制断开结构设计的安全门开关、执行装置（如接触器）。

3.实际使用中，使用者必须参考安全评估单元和速度监测继电器生产厂商提供的具体型号产品的关于安装、调试、应用的技术手册，再确定具体的接线方式。

4.安全评估单元和速度监测继电器上电前，必须确认连接方式的正确性。

5.速度监测继电器的阈值需要预先设定，严禁带电进行设定或调整。

在图4-106中，两个接近开关-A3和-A4监测到受控设备-M1处于正常的运行状态，则采用了冗余结构的安全门开关-S1的线圈处于得电状态，安全门闭锁。

如果受控设备-M1的实际运转速度超过了设定的安全速度，则安全评估单元-A1将切断输出，使得受控设备-M1停止转动，从而处于一种安全的状态下。

如果安全门是关闭的，且此时反馈回路闭合，则可以通过按下“复位”按钮-S2重新使受控设备-M1再次投入运行。

在这个示例中，防护门的监控功能和带闭锁装置的防护门的安全功能最高只能达到SIL2或PLd。考虑到故障排除，仅应用一个带/不带闭锁装置的安全开关也可以达到SIL2或PLd。