AC500-S 安全PLC

使用可编程逻辑控制器(PLCs)来控制风力涡轮机或太阳能电池板多年来一直是一种常见的解决方案。目前，人们还没有充分认识PLC的故障安全状态监测和功能安全能力。并不是每个人都认识到功能安全在可再生能源应用中的重要性，以及安全 PLC可以发挥的重要作用。

在传统机械应用中，如包装或食品饮料，对安全PLC的要求通常非常简单:

• 通过连接的安全传感器，如位置开关、激光扫描仪、光幕，读取数字安全输入的状态
• 进行安全逻辑处理
• 使用内置的驱动安全功能或使用接触器断电和跳闸，激活安全转矩取消、安全停止1、安全刹车控制等安全功能。

可再生应用程序往往需要复杂的安全计算，因为需要处理大量的信息，监督允许范围内的温度、压力、充电率、振动水平，进行位置和速度的实时跟踪。同时，需要安全监控这些复杂的可再生过程或机器特性。安全PLC需要支持三角函数，浮点计算，PROFINET/PROFIsafe 通信，CODESYS和结构化文本(ST)的安全编程。

风力发电机的安全变得越来越重要。许多国家都出台相关法规规定，风电机组运行期间的安全对于防止风电机组可能发生的倒塌事故至关重要

ABB AC500-S 安全PLC支持功能框图（FBD）、梯形图（LD）以及结构化文本(ST)，用于实现可再生应用程序所需的复杂安全功能。 AC500-S安全PLC完成螺距、扭矩控制和故障安全控制，执行的是不同的任务。如果出现与安全相关的事故，故障安全控制系统会重新调整叶片的方向，这样气流绕过叶片而不会导致叶片旋转。

通常，大约100个传感器和执行器连接到PLC，数字和模拟信号均有。作为涡轮机速度监控的一部分，风力的强度也需要测量，以监测它对振动的影响。如果在风力发电机的机械结构中检测到振动等问题，通过PLC进行故障安全状态监测，可以停止风力发电机工作，防止叶片倒塌事故的发生。

分布式安全和非安全模块，结合现代现场总线如PROFINET，确保最佳性能、可靠性和可用性。安全性无缝集成到ABB AC500系列中，符合SIL 3 (IEC 61508、IEC 61511和IEC 62061)和PL e (ISO 13849-1)。同时，AC500-XC和AC500-S-XC设备具有提高工作温度、抗振动、抗有害气体和盐雾的特性。为了提高质量和监测风力涡轮机，必须跟踪大量的数据。

  机场和港口正成为绿色设计的典范，以海岸风力涡轮机为动力，例如，用于为电动自动导航车辆(AGVs)的充电站。 当AGV的电池功率下降到一定水平时，它们会自动回到充电站，由机械手将耗尽的电池替换为充满电的电。

  但是，随着这些工作场所的自动化程度越来越高，工人和AGV安全互动的需求变得至关重要。安全PLC通过使用优化的运输路线可提高生产力，控制速度在安全的专用区间。

  安全PLC可以限制电池驱动的AGV在指定的区域，创造安全区域，工人可以自由移动。由于无法进入这些受限区域，安全屏障不再需要能够承受AGV的全力冲击，从而形成一个更加开放的协作环境。在两者必须混合的区域，PLC可以从AGV的激光扫描仪中获取输入，如果它检测到工作人员或其他物体在它的路径上，它便安全地停止车辆。
 
  安全PLC支持浮点计算和三角函数，甚至可以实时实现最复杂的数学计算。这些措施包括对电池驱动的AGV的安全监控和碰撞检测。

  为了达到更远的行驶距离，人们越来越多地使用氢燃料汽车，以提供更方便的长途旅行，而且氢燃料的排放比汽油、天然气等传统燃料更低。氢被认为是电动汽车的替代品，它的电池和发电机都更加小巧，但可以行驶的距离。实现这一目标的关键在于车辆补充燃料的速度。

  精确控制压力和温度是氢燃料安全运行的关键。 燃料罐内装有传感器监控这些参数，PLC提供快速处理速度，以处理大量的压力和温度计算，包括安全功能，如氢气泄漏检测、烟雾检测、进出口高压保护等。 加油站使用安全PLC来精确监控压力、温度和油箱的完整性，同时在出现问题时控制安全阀的关闭。

  许多可再生能源装置都位于比较偏远的地方。服务工程师赶赴这些地方可能是昂贵和费时的。借助PROFINET和PROFIsafe可以使用HMI设备实现远程机器控制，排除故障，以避免不必要的停机。

  可扩展的PLC AC500系列产品为模块化设计，包括CPU、AC500- S功能安全、状态监控、通信模块和I/O模块。当需要更先进的安全功能时，如故障安全的条件监测，三角函数和浮点计算，系统可以很容易地扩展。因此，AC500和AC500- S被广泛用于风力涡轮机、氢燃料站、港口AGV、太阳能跟踪光伏系统和世界各地各种规模的热太阳能电厂。