高精密自动化设备电气控制系统的模块化与安全设计研究

王泽华 （ 华海清科（北京）科技有限公司 ）

https://doi.org/10.37155/2717-5197-0807-7

Abstract

本文聚焦于高精密自动化设备电气控制系统的两大核心议题：模块化设计与安全设计。首先，系统阐述 了高精密设备对电气控制系统在精度、实时性、抗干扰性等方面的严苛要求，并分析了传统集中式架构在面对复杂需 求时的局限性。其次，深入探讨了模块化设计理念，构建了包含电源管理、运动控制、逻辑控制、人机交互（HMI） 及通信网络五大核心功能模块的系统架构，并详细论述了各模块的设计原则、技术选型与接口标准化策略。在此基础 上，本文将功能安全理念深度融入系统设计全过程，依据IEC62061与ISO13849标准，提出了涵盖风险评估、安全回路 设计、安全PLC/继电器应用以及软件层面安全机制的多层次安全防护体系。该方法不仅能显著提升系统的开发效率、 可维护性与可扩展性，更能从根本上保障人员、设备与环境的安全，为高精密自动化装备的智能化、柔性化发展提供 了坚实的技术支撑。

Keywords

高精密自动化；电气控制系统；模块化设计；功能安全；IEC62061；安全PLC

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Copyright © 2026 王泽华 Publishing time:2026-04-01
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