在设计电气工程自动化控制系统之初，我们需要确保系统的安全性和稳定性，提供高度可靠的安全保护措施，并为安全事故制定快速有效的紧急停机计划。发生故障时，系统会立即做出响应并输出信号，以安全关闭设备并将不安全情况降至最低。
1.电气安全控制的必要性
电气安全事故会导致哪些额外成本或损失？通常，电气安全事故造成的损失远远超出我们的想象。它们可能导致材料损坏、机器故障、工具损坏、延迟生产进度、增加设备维护成本，在严重情况下还会造成人身伤害。电气安全事故的发生也会影响行业的声誉和信用，影响企业的社会形象。
同样，一个安全性能可靠的系统将带来更多的好处和回报。它将确保设备稳定生产，减少维护时间，延长设备使用寿命，确保人身安全，并带来良好的社会声誉。
因此，电气安全控制的必要性是显而易见的。
2.电气安全控制方法
2.1常用继电器控制方法
常规继电器由四部分组成，即线圈、磁路、反作用弹簧和触点。当线圈通电时，它可以产生电磁引力，驱动磁路的电枢接合，并使触点发生位移作用。普通继电器可用于一般转换、电压转换、速度、协调等的协调。早期，普通继电器用于安全保护控制，通常通过将几个普通继电器组合来完成停电或延迟停电控制、故障记忆和复位联锁来实现急停控制。使用它们构建具有自锁和联锁功能的双电路用于安全保护控制的优点是成本低，但缺点是安全水平低，维护和翻新复杂，无法监控。
2.2安全继电器的控制方式
安全继电器是由几个继电器与一个电路组合而成，目的是相互补充异常缺陷，实现继电器完整功能的正确和低误操作，减少误差和故障值，提高安全系数。其最重要的特点是强制导向触点结构，确保在内部触点熔断的情况下，多个触点不会同时处于导电状态，确保系统安全，并确保机器在安全状态下停止。在故障确认前或设备重新通电后不能重新启动，这与普通继电器完全不同。安全继电器输出通常包括继电器触点输出或晶体管输出。无论输出结构的形式如何，它都可以确保至少2个通道用于输出控制。在一个输出通道发生故障的情况下，另一个冗余通道仍然可以确保安全继电器的安全功能，并及时检测出故障通道。
安全继电器与普通继电器不同。首先，普通继电器和安全继电器的内部原理不同。其次，安全继电器涉及安全认证和级别，为安全继电器的可扩展功能提供安全保护。继电器扩展是一种常见的应用。最后，安全继电器通常与门控结合使用，而普通继电器通常用于触点连接。
如图2所示，控制电路采用安全继电器。在发生紧急故障时，相应的控制电路和PLC信号将通过安全继电器的输出进行控制，确保系统电路的安全，避免在使用普通继电器时，随着时间的推移，触点氧化或灰尘覆盖后结构损坏影响正常闭合的缺陷。
3.三种安全继电器在电气工程自动化控制中的应用
3.1安全继电器在风电行业的应用
在风电行业，安全链电路由直流24V电源、与一些常闭触点串联的安全继电器自锁电路和安全链控制电路供电。当风机正常运行时，安全链继电器通电，自锁闭合。在紧急情况下，故障对应的常闭开关触点断开，导致安全链断开。安全链继电器断开，风扇执行相应的制动程序。系统处于紧急制动状态。叶片打开后，备用电源迅速缩回螺旋桨，主轴制动器立即锁定。
安全链控制电路的一部分包括紧急停止按钮，以及开关接触安全链的一部分控制电路。
如图3所示，急停安全链控制电路由三个具有自锁功能的急停按钮（常闭触点）、一个中间继电器和一个安全继电器组成。在逆变器柜、塔基柜、机舱柜的控制柜面板上设置三个急停按钮。三个紧急停止按钮的常闭触点和继电器继电器的常开触点串联连接到安全继电器传感器通道。在正常情况下，中间继电器通电并闭合，其常开触点闭合，三个紧急停止按钮开关闭合，安全继电器线圈通电。当按下三个紧急停止按钮中的任何一个时，安全链继电器线圈失去电源，其常开触点断开。
如图4所示，安全链控制电路包括影响风力涡轮机安全状态的控制触点。当风机系统运行正常且无故障时，包括扭索超限开关、风机超速开关、振动传感器开关、网侧故障开关和闸门开关在内的五个触点全部闭合。与逆变器紧急停止按钮、塔基紧急停止按钮和客舱紧急停止按钮一起形成安全链闭合电路，当它们全部闭合时，安全链正常工作。同样，当5个触点开关中的任何一个因故障而断开时，都会导致安全继电器线圈断电，中断安全链的供电，并导致安全链断开。同时输出EFC紧急变桨信号、制动保持信号和安全链断开信号，并执行相应的安全程序。
当安全链需要复位时，可以在塔基柜和机舱柜中进行手动复位，也可以进行PLC自动复位。复位后，安全继电器通电，整个安全链闭合。
3.2安全继电器在其他行业的应用
在中国制造业，将阀门、安全栅和紧急停止按钮等安全信号集成到安全继电器和PLC中，不仅提高了生产线的工作效率，而且简化和明确了安全系统。
在机场行李处理安全系统中也有应用。旅客办理登机手续时，身份证等重要个人物品卡在值机皮带缝隙中，托运行李在运输过程中卡在传送带缝隙中，行李过多堵塞行李。一旦出现这些情况，整个行李处理系统可以立即停止。
结论
本文将安全继电器与普通继电器进行了比较，并简要介绍了安全继电器在风电等行业的应用措施。随着我国电气自动化控制的快速发展，各行业有必要在提高系统效率的同时，更加重视先进的安全系统控制技术，提高电气自动化控制应用水平，使我国的电气自动化控制系统更加安全可靠。
参考文献
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