西門(mén)子安全型可編程邏輯控制器(PLC)是為特殊用途的機(jī)器設(shè)備而設(shè)計(jì)的，用于關(guān)鍵型控制和安全型應(yīng)用。這些控制器通常是安全儀表系統(tǒng)(SIS)的一部分，用在檢測(cè)具有潛在危險(xiǎn)的流程工業(yè)環(huán)境中。一旦檢測(cè)出危險(xiǎn)，SIS的應(yīng)用程序能自動(dòng)作用，把流程切換到安全狀態(tài)。談到這里，用戶可能會(huì)有一系列的問(wèn)題：常規(guī)PLC已經(jīng)成功地使用了這么多年了，與安全PLC相比有什么不同？為什么在關(guān)鍵型控制和安全型應(yīng)用中，不能使用常規(guī)的PLC？

一臺(tái)安全PLC采用了特殊的設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)重要目標(biāo)：

1、系統(tǒng)不會(huì)失效(采用冗余的工作方式)，即使元件的失效不可避免；

2、失效是在可預(yù)測(cè)的范圍內(nèi)，一旦失效，系統(tǒng)將進(jìn)入安全模式。

在設(shè)計(jì)安全PLC時(shí)，要考慮到很多因素，需要很多的特殊設(shè)計(jì)。比如：一臺(tái)安全PLC更強(qiáng)調(diào)內(nèi)部診斷，結(jié)合硬件和軟件，可以讓設(shè)備隨時(shí)檢測(cè)自身工作狀態(tài)的不適;一臺(tái)安全PLC具有的軟件，要使用一系列的特殊技術(shù)，能確保軟件的可靠性;一臺(tái)安全PLC具有冗余功能，即使一部分失效，也能夠維持系統(tǒng)運(yùn)行;一臺(tái)安全PLC還具有外加的安全機(jī)制，不允許通過(guò)數(shù)字通信接口隨便讀寫(xiě)內(nèi)部的數(shù)據(jù)。

西門(mén)子安全PLC與常規(guī)PLC的不同還在于：西門(mén)子安全PLC需要得到第三方專業(yè)機(jī)構(gòu)的安全認(rèn)證，滿足苛刻的安全性和可靠性國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。必須徹底地采用系統(tǒng)方法，來(lái)設(shè)計(jì)和測(cè)試安全PLC。德國(guó)的TUV專家和美國(guó)的FM專家會(huì)提供對(duì)安全PLC設(shè)計(jì)和測(cè)試過(guò)程的、第三方獨(dú)立的確認(rèn)和驗(yàn)證。

特殊的電子線路，細(xì)致的診斷軟件分析，再加上對(duì)所有可能失效進(jìn)行測(cè)試的完整性設(shè)計(jì)，確保了安全PLC具有測(cè)定99%以上的內(nèi)部元件潛在危險(xiǎn)失效的能力。一種失效模式、影響和診斷分析(FMEDA)方法一直指導(dǎo)著設(shè)計(jì)，這種方法會(huì)指出每個(gè)元件是怎樣引起系統(tǒng)失效，并且告訴你系統(tǒng)應(yīng)該如何檢測(cè)這個(gè)失效。TUV的工程師會(huì)親自執(zhí)行失效測(cè)試，把它作為他們認(rèn)證過(guò)程的一個(gè)部分。

嚴(yán)格的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)軟件應(yīng)用于西門(mén)子安全PLC。這些標(biāo)準(zhǔn)需要特殊技術(shù)，避免復(fù)雜性。更進(jìn)一步的分析和測(cè)試，細(xì)致地檢查操作系統(tǒng)的任務(wù)交互操作。這種測(cè)試包括實(shí)時(shí)的交互操作，比如多任務(wù)(當(dāng)使用時(shí))和中斷。還需要進(jìn)行一種特殊的診斷，被稱為“程序流控制”和“數(shù)據(jù)確認(rèn)”。程序流檢查能確保基本功能能按正確的順序執(zhí)行，數(shù)據(jù)確認(rèn)使所有的關(guān)鍵數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)器里進(jìn)行冗余存儲(chǔ)，并且在使用前進(jìn)行有效性測(cè)試。在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中，一個(gè)安全PLC需要附加的軟件測(cè)試技術(shù)。為了核實(shí)數(shù)據(jù)完整性檢查，必須執(zhí)行一系列“軟件失效注入”測(cè)試，也就是人為對(duì)程序進(jìn)行故意破壞，來(lái)檢查PLC的響應(yīng)是否運(yùn)行在預(yù)計(jì)的安全方式。