大家都知道，故障安全型的设备对所连接的传感器和执行机构都是有要求的，因为故障安全系统的安全等级是根据检测单元+评估单元+执行单元来确定的，任何一个部分的安全等级不够，都会影响到整个系统的安全等级。而大家都知道，对于安全的输入传感器（F-S），都是跟普通按钮不一样的，例如急停按钮，不仅从颜色和外观上，跟普通按钮有很大区别，其实从产品质量以及内部的功能设计上，也有不同的要求，因此，我们说用于安全系统的设备往往跟普通的设备要求是不一样的。    

图1 故障安全系统

        但是，对于安全输出模板所连接的执行单元（F-A），我们似乎并没有听说过有安全型的输出设备。那么，到底执行单元有没有特殊要求呢？普通的设备能否作为安全设备连接到输出模板，是否影响安全等级？

       这一点，我在每次讲课或者交流时，都介绍过，可以连接普通的继电器。这一点其实我仅是跟德国总部确认过，但说实话，我也没有想过找到确切的依据。

       直到有一次，我的同事突然问了我一个问题：在咱们的ET200S的故障安全模板的接线要求中说，如果期望达到SIL3，则需要使用特定合格的设备（图1），那么到底什么样的设备可以用，普通的继电器到底能不能接到F-DO的输出呢？

图1 ET200S F-DO的接线及要求

       与此同时，我的另外一个同事也问了同样一个问题：是不是F-DO必须连接安全继电器？我突然觉得应该对这个问题进行一个澄清，找到一个明确的、有依据答案。

       而在不同的资料里，我们都可以看到，对于合格的执行机构，都建议符合IEC60947标准（图2）。

图2 F-DO的连线示例

       于是我对IEC60947标准进行了查阅。由于该标准内容较多，这里不再一一罗列，仅将总述部分列出进行说明：

      IEC60947(GB14048)

       本部分规定了低压开关设备和控制设备的基本性能的所有规则和要求,以使相应范围内的设备的性能要求和试验获得一致,避免根据不同的标准进行所需试验。

       本部分中包含了各类产品标准中所有被认为是基本要求的内容以及具有广泛意义和用途的特定项目,例如:温升、介电性能等。

       对各类低压开关设备和控制设备,确定其所有要求和试验只需两个主要标准: 1) 本部分,在各类低压开关设备和控制设备的标准中简称:“GB14048.1”; 2) 相关的产品标准,在下文中称作“有关产品标准”或“产品标准”。

GB14048《低压开关设备和控制设备》分为以下18个部分:

—GB14048.1 低压开关设备和控制设备 第1部分:总则

—GB14048.2 低压开关设备和控制设备 第2部分:断路器

—GB14048.3 低压开关设备和控制设备 第3部分:开关、隔离器、隔离开关以及熔断器组合电器

—GB14048.4 低压开关设备和控制设备 第4-1部分:接触器和电动机起动器 机电式接触器和电动机起动器(含电动机保护器)

—GB14048.5 低压开关设备和控制设备 第5-1部分:控制电路电器和开关元件 机电式控制电路电器

—GB14048.6 低压开关设备和控制设备 第4-2部分:接触器和电动机起动器 交流半导体电动机控制器和起动器(含软起动器)

—GB/T14048.7 低压开关设备和控制设备 第7-1部分:辅助器件 铜导体的接线端子排

—GB/T14048.8 低压开关设备和控制设备 第7-2部分:辅助器件 铜导体的保护导体接线端子排

—GB14048.9 低压开关设备和控制设备 第6-2部分:多功能电器(设备) 控制与保护开关电器(设备)(CPS)

—GB/T14048.10 低压开关设备和控制设备 第5-2部分:控制电路电器和开关元件 接近开关

—GB/T14048.11 低压开关设备和控制设备 第6-1部分:多功能电器 转换开关电器

—GB/T14048.12 低压开关设备和控制设备 第4-3部分:接触器和电动机起动器 非电动机负载用交流半导体控制器和接触器

—GB/T14048.13 低压开关设备和控制设备 第5-3部分:控制电路电器和开关元件 在故障条件下具有确定功能的接近开关(PDF)的要求

—GB/T14048.14 低压开关设备和控制设备 第5-5部分:控制电路电器和开关元件 具有机械锁闩功能的电气紧急制动装置

—GB/T14048.15 低压开关设备和控制设备 第5-6部分:控制电路电器和开关元件 接近传感器和开关放大器的DC接口(NAMUR)

—GB/T14048.16 低压开关设备和控制设备 第8部分:旋转电机装入式热保护(PTC)控制单元

—GB/T14048.17 低压开关设备和控制设备 第5-4部分:控制电路电器和开关元件 小容量触头的性能评定方法 特殊试验

—GB/T14048.18 低压开关设备和控制设备 第7-3部分:辅助器件 熔断器接线端子排的安全要求

本部分是GB14048《低压开关设备和控制设备》的第1部分。

本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。

本部分与IEC60947-1:2011的技术性差异为:

—交流额定电压1140V 的电器可参照本部分执行,有关电器的性能等要求由制造商和用户协商确定。

—在所采标IEC版本中附录K为空白,但考虑到我国地域广阔,气候条件多变,本部分在附录K中补充规定了低压电器的耐湿性能要求和试验方法。

附录K 中规定:对于预期用于周围空气 温度不超过40℃的电器,优先采用高温温度为40℃、周期数为6昼夜的严酷等级进行试验; 对于预期用于周围空气温度上限值高于40℃而不超过55℃的电器,按附录Q 中的相关规定进行试验。

—为与附录K保持一致,修订附录Q 的表Q.1(试验顺序)中A 类环境(受温度和湿度影响的受 控环境)下试验项目6“湿热试验”的试验条件由“试验Db,2个周期,40℃,方法2,无载”修改 为“试验Db,2个周期,55℃,方法2,无载”。 本部分与GB14048.1—2006之间的技术性差异为:

—5.1中增加无螺纹型端子的标识要求;7.1.8中增加无螺纹型夹紧件连接和脱开导线的方法; 8.2.4中增加无螺纹型夹紧件的电器特性试验和老化试验方法。

—在7.1“结构要求”部分,重新规定7.1.2“材料”方面的要求和相关验证试验。

—8.3.3.4.1“型式试验的介电性能验证”中,将原3)c)试验电压的施加的内容调整到项1)一般 试验条件中,只保留“根据上述2)c)的项①、②、③的规定,试验电压应施加5s。”并增加注:产 品标准可以将试验持续时间提高到60s。

—8.4“EMC试验”中8.4.1.2中根据表23中的具体试验项目增加8.4.1.2.2至8.4.1.2.8条 款,具体规定了试验方法及要求,并增加相应试验安装图(图18~图23)。

       因此，从标准的介绍中可以看出，IEC60947（GB/T14048）其实是低压开关设备的性能、质量测试的一个标准，即低压开关设备在正常情况下，都应该满足该标准。而故障安全系统的要求，就是要求低压开关设备需要满足IEC60947以及类似的标准，因为这样就可以视为该设备出现问题（例如：触头粘连或者器件自身损坏）的可能性较低，这样的设备是可以直接应用在故障安全系统中的。因此，只要普通的继电器申明其是满足IEC60947（GB/T14048）等类似标准的，都是可以直接用在安全系统中的，不见得一定采用安全型的继电器。

       但是，如果所连接的设备没有满足该标准，担心出现单个设备触点粘连等问题，则需要采用双继电器串联的方式（见上图2）。

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