安全继电器的种类及其原理

在石油化工行业中，安全是至关重要的。为了确保生产过程中人员和设备的安全，安全继电器作为一种专用继电器应运而生。本文将对安全继电器的概念、种类及其原理进行详细介绍，以期为石油化工行业提供一种有效的安全保障手段。

安全继电器是一种在安全标准体系下，取得相应安全认证的专用继电器。在石油化工行业中，即为符合IEC 61508(GB/T20438)标准，取得国内/国际权威机构安全完整性等级认证的继电器。其主要应用于安全仪表系统中，连接安全仪表回路各部分(测量仪表、逻辑控制器、最终元件)。尤其是当安全仪表系统输入/输出信号(开关量)线路中可能存在来自外部的危险干扰信号时，应采用安全继电器进行隔离。当测量仪表检测到工艺或设备出现危险信号，由逻辑控制器或操作人员发出紧急停车命令后，通过安全继电器将信号传递给相关最终执行元件，执行安全联锁保护动作，使设备进入安全状态，保护人员和设备的安全。

按照行业及标准体系划分，安全继电器通常划分为机械制造行业用安全继电器(符合标准EN ISO 13849，性能等级PL:a~e、EN 954-1，安全等级Cat:B、1~4)及流程工业用安全继电器(符合标准IEC 61508、IEC 62061，安全完整性等级SIL: 1~4)。无论应用于哪个行业，基于哪种标准取得安全认证的安全继电器的基本原理如图所示。

A1/A2为电源加载端，S11/S12、 S21/S22为两组输入通道，S33/S34为复位端，13/14、23/24常开触点NO作为逻辑输出，31/32 常闭触点NC为辅助触点。

较之于普通继电器，安全继电器的“安全”二字通常体现在以下方面：

1.安全继电器的冗余配置

图中所示，安全继电器内部相当于集成了两个继电器，以保证可靠性，满足相应的安全完整性等级。

2.安全继电器具备机械联动触点

安全继电器采用多极触点机械联动设计，保证常开安全输出触点和辅助常闭触点不可能同时闭合，如图所示。由于安全继电器的触点被机械性地连在一起，如果常开的安全触点NO粘连，辅助常闭触点NC将打开；类似的情况，如果辅助常闭触点NC粘连，常开安全触点NO将不能闭合。

3.安全继电器的自诊断功能

根据安全仪表系统故障安全的设计原则，安全继电器通常采用常开触点NO作为信号输出触点。基于机械联动触点设计，辅助常闭触点NC通常作为常开触点NO是否粘连的监视用途，即安全继电器具备自诊断功能。

4.安全认证

石油化工行业中，安全继电器作为安全仪表系统的一个部件实现安全仪表功能，其相关参数均通过权威机构测试认证并出具证明文件。