基于安全plc举高消防车冗余安全控制系统设计

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1、瓣辫瓣《藤§麓糖#溉g蛾E蠢瓣一聪l潍勰《电气自动化)2014年第36卷第2期—自动控制系统与装置一AutomaticControISystems＆Equipments基于安全PLC的举高消防车冗余安全控制系统设计邓鹏飞。苏亮(长沙中联消防机械有限公司，湖南长沙410300)摘要：举高类消防车，作为高层建筑灭火救援的高端主战装备，高安全性、高可靠性是其发展趋势，欧盟的机械电气安全标准IS013849—1将其安全性能等级要求规定为最高等级。通过在车辆整个电气控制系统的输入、输出、通信、运算等各个环节引入冗余安全设计，设计了一套运用安全PLC

2、的车辆冗余安全控制系统，实现了系统内部故障智能自诊断与快速响应。与原有常规电气控制系统相比，极大的提高了车辆的安全性、可靠性。关键词：安全PLC；多重故障自检测；CAN安全通信；安全控制系统；安全性能等级DOI：10．3969／j·issn．1000—3886．2014．02．032[中图分类号]TP271+．4[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2014)02—0095—04DesignofRedundancySafetyControlSystemofElevatingFireEngineBasedonSafetyPLCDE

3、NGPeng—fei，SULiang(ChangshaZoomlionFireMachineryCo．，Ltd．，ChangshaHunan410300，China)Abstract：Elevatingfireengine，asthemajorhigh—endequipmentforhigh—risebuildingfirerescue，haspotentialsforhighsecurityandhighreliability．AccordingtoEU’SmechanicalandelectricalsafetystandardIS0

4、13849—1，itssafetyperformanceratingisspecifiedatthehighestleve1．Throughintroductionofredundancysafetydesignintheinput，output，communicationandoperationoftheentireelectricalcontrolsystemofthefireengineanddesignofaredundancysafetycontrolsystembasedonsafetyPLC，werealizeintelli

5、gentself-diagnosisoffaultsandquickresponsewithinthesystem，which，comparedwiththeconventionalelectricalcontrolsystem，featuresamuchimprovedtsafetyandreliability．Keywords：safetyPLC：multiplefaultself-inspection；CANsafecommunication；safetycontrolsystem；safetyperformanceratingO引

6、言器，各控制器收集检测元件信号，通过CAN总线进行数据交换，并给出指令控制输出元件，构成一个整车控制网络。各个控制单随着城市化进程的不断加快，高层建筑越来越多，作为高层元主要实现的控制功能分别为下车支腿调平、臂架控制、工作斗建筑灭火救援主战装备的举高类消防车，应用也越来越广泛，考调平等。冗余安全控制系统结构框图如图1所示。虑到举高消防车工作环境以及高空载人救援等特性、国家对消防事业的投入逐年加大，用户对此类特种车辆的性能提出了更高的要求，同时，欧盟最新的机械电气安全标准IS013849—1将}肖防车安全性能等级要求规定为最高等级(PLe)

7、⋯，所以，如何提高举高消防车的安全性、可靠性成为消防车电气设计的重中之重。普通的电气控制系统通过在车上设置检测元器件，获得车辆的状态信息，实现车辆的安全动作保护。但是当检测元件、输出元件、总线通信、PLC自身出现故障时，错误的信息将影响车辆电气系统的正常运行，出现误动作、误保护，严重时将危及车辆及人CAN2员生命安全。不能满足消防车辆电气安全的设计需求。图1冗余安全控制系统结构图针对现有的状况，本文设计开发的举高消防车冗余安全控制系统研究的内容主要包括测量输入、输出单元、PLC控制单系统，加入了对电气控制系统各个环节自身故障的自诊断机制，

8、元以及总线通信四个部分，和常规的系统相比，本系统在各个及时获取电气系统自身故障，对车辆进行保护，并将诊断结果反部分实现冗余安全设计，构建了一个完备的冗余安全电气控制馈到显示屏，从而大大地提高了