TÜV功能安全证书达SIL3/PLe,附出口选用提示与真实应用场景
视频来源于网络
从汇川安全PLC的样册说起
关于汇川安全PLC的产品介绍,我之前专门写过文章,剖析过它的参数和证书。这一次重新翻看样册,我注意到它的证书有更新——核对下来,证书是合格的。
汇川EVO1000EF安全PLC:一篇来自工程师的解读【附文档下载】

该证书下载于汇川技术官网
这份功能安全证书由 TÜV 颁发,认证依据为 IEC 61508、IEC 62061、ISO 13849-1 和 IEC 61131-6,最终可以达到 SIL3 和 PL e 的等级,这个水平是相当不错的。所以单从产品描述和安全声明来看,我看不出任何问题,可以放心使用,用于设备出口也是可以的。更多详细信息,可以参考我之前的那篇文章。
根据汇川官方文档的描述,这款安全控制器已经在多个行业和场景落地,尤其是汽车行业。我们都知道,汽车行业是非常注重安全的行业——从前期的风险评估,到后期持续不断的现场检查、安全停机时间测试,都要求定期维护、定期更新,对安全的重视程度非常高。既然能在汽车行业用起来,说明汇川已经达到了一定的行业认可度和等级。


当然,这款产品并不局限于汽车行业,包装、物流等其他行业同样可以应用。它本身有一个架构上的特点:不像西门子那样把标准控制器和安全控制器合二为一,汇川的安全控制器是独立的,需要与普通控制器通过通信连接。这种分离式架构反而带来一个好处——你可以做模块化的划分和设计,安全部分独立成体系。
汇川安全产品全景
看完安全PLC,再看看汇川在安全产品线上还有什么。除了安全PLC之外,安全门锁、安全继电器、安全开关、安全光栅,这些常用的安全产品汇川基本都有。

该图片来源于网络
接下来逐个看:每个产品的特性、能实现的等级,以及在什么行业、什么场景下该怎么用。先给一张核查总表,后面再展开细节。
产品 | 可达等级 / 证书现状 | 典型场景 | 出口选用提示 |
安全PLC | SIL3 / PL e,TÜV 功能安全证书 | 汽车、包装、物流等整机安全控制 | 证书齐全,可用 |
安全继电器 | Cat.4 结构达 PL e / SIL3,NB 机构 | 大负载输出、急停 SS1+STO | 证书齐全,可用 |
安全光栅 | Type4 PL e,TÜV 功能安全证书 | 人员频繁进入的开口、码垛上料口 | 证书齐全,重点在安装设计 |
安全门锁 / 安全开关 | 锁定门锁证书 PLe | 围栏防护门 | 证书OK,产品应用靠场景 |
安全继电器:证书齐全,放心使用

看安全继电器,最直接的办法就是查证书,确认它能满足的等级,这样工程师做设计时心里有底。汇川的安全继电器可以通过 Cat.4 的结构达到 PL e、SIL3 等级,颁发机构也是正规的 NB 公告机构。

该证书下载于汇川技术官网
另外,官网提供了不同格式的 2D 图纸和 3D 图纸,选型和结构设计时可以直接下载。

具体到行业和场景,安全继电器有几种典型用法:
• 用法一:安全PLC配合安全继电器驱动大负载执行机构。
常规做法是用安全PLC的安全输出点控制安全继电器的线圈,再通过继电器的安全触点控制负载更大的执行机构,比如液压油阀。这样整条链路——安全PLC、安全继电器、油阀——逻辑和输出都是安全相关的,SRP/CS 非常好计算,再加上油阀的 B10d 值就可以完成验证。通常液压油阀如果要求达到 PL d,就需要使用双回路控制。

• 用法二:包装行业已经形成默契的用法。
比如膜包机、纸包机,用安全继电器处理急停:急停信号接入安全继电器,拍下急停后,伺服轴先走完一个减速斜坡(比如 SS1 斜坡)再停止,之后整体切断 STO——STO 也是通过这个安全继电器来断开的。
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• 用法三:安全继电器直接接安全门锁,这种做法很难符合要求。
原因有两个:其一,门锁后面往往就是执行机构,如果用继电器直接控制,开门请求一旦触发,而内部机构还没有安全停下来门就能打开,存在风险;这还需要参照 ISO 13855 计算安全距离,以我的经验,这种情形通常很难计算通过。其二,如果多个安全门锁串联,诊断覆盖率 DC 会大幅降低甚至趋近于零,直接导致安全等级降级。
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该截图基于公开网络ISO 13855:2024
该截图基于公开网络ISO/TR 24119:2015
安全光栅:PL e 证书之外,安装设计才是关键

看安全光栅,第一个问题还是查证书、确认是否满足安全要求。证书上有几个非常显眼的关键词,其中就包括 PL e,所以在真正的功能安全使用中,光栅本身是没有什么问题的。

光栅通常用在什么场景?需要人员频繁进入,并且危险源不会有物料散射出来(比如铁屑飞溅)的场合。使用光栅时有几个关键点必须考虑:
• 第一,计算安全距离。 依据 ISO 13855,把人体接近速度、整个系统的响应时间,再加上光栅本身的附加值,综合算出安全距离。

该截图基于公开网络ISO 13855:2024
• 第二,注意盲区。 安装时要确认人能不能从光栅底下钻过去,所以从地面到光栅下沿的距离必须控制好。

该截图基于公开网络ISO 13855:2024
• 第三,注意 reach over,也就是跨越。 要考虑人能不能从光栅上方探身过去,如果存在这种可能,安全距离就要相应加大。具体方法同样可以参照 ISO 13855。

该截图基于公开网络ISO 13855:2024
光栅还有一个比较独特的功能:人物料分离(Muting)。这个功能在包装码垛的上料口用得很多——码垛位通常会有木托盘进出,人进去要触发停机,但木托盘通过不应该触发停机,这就需要人物料分离功能。它一般要配合额外的传感器(比如对射光电)来实现,具体方案根据现场实际情况设计。(标准参考IEC 62046)

而在汽车行业,光栅的用法相对简单直接,就是对人员的正常保护:人进入防护区域就触发停止。区别在于会用多组隔离光栅,把不同区域隔开,让对应区域的机构分别停机。
安全门锁:证书OK,根据实际工况选择不同产品
门锁是大家最常用的安全产品——围栏上需要人员进出的位置,装一个门锁。门锁分带锁定和不带锁定两种:带锁定的则通过门销插入门锁本体,靠线圈的吸合或断开实现锁定。
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出口对安全产品的证书要求是硬性的。带锁定的机械门锁,需要 CE 证书,并且要提供相应的参数值,最基本的比如 B10d 或 MTTF,如果能直接提供 PFHd,那就更理想了。对于下面两款产品的证书,汇川的一些型号证书除了这些参数还提供了PL等级,这样是最佳的状态。后期可以找一下VDMA文件,以实现Sistema的回路。
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门锁的应用不局限于特定行业,因为场景是固定的——只要有围栏,就总会有人需要进出的门,所以它在各行各业都通用。
对于门锁,证书显示最高可达PLe, 可覆盖大部分应用场景。
具体产品,需要找到对应的证书,以满足认证的SRPCS。
写在最后
整体看下来,汇川在安全产品线上的布局已经比较完整:安全PLC达到 SIL3/PL e,安全继电器和安全光栅也有正规机构的高等级认证,可以支撑绝大多数常规设计;安全扫描仪还是空白。
对工程师来说,选型的核心动作其实就两个:先查证书确认等级,再按标准算好距离和回路。 证书合格是底线,而真正决定现场能不能用、好不好用的,往往是安全距离计算、回路结构设计这些细节。
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