2026德州仪器工业自动化与机器人功能安全研讨会圆满落幕

本次研讨会以“功能安全的系统化实现路径”为主线，汇聚了来自工业自动化、机器人、伺服驱动、PLC 及智能传感等领域的众多工程师与技术决策者。

围绕工业与机器人系统中的功能安全设计挑战，TI 资深技术专家带来了涵盖功能安全基础、电机控制、自动化感知系统、PLC 架构、系统控制器、工业通信与电源系统等方向的专题分享，并从系统实现视角出发，深入解析功能安全在不同子系统中的设计方法与落地路径，聚焦工程师在实现安全等级 (SIL/PL) 目标过程中的实际设计挑战。

七大核心内容回顾

工业自动化与机器人功能安全介绍

会议从IEC 61508、ISO 13849、IEC 62061等标准体系入手，详细解析了SIL（安全完整性等级）与 PL（性能等级）的核心概念及风险评估方法。演讲特别引用了 ISO 10218 对工业机器人的安全要求（PLd Cat3 或 SIL2 HFT=1），强调功能安全通过“预防、检测、响应”的机制降低风险。

TI 展示了TÜV SÜD 认证的硬件与软件开发流程，并提供涵盖功能安全合规芯片（如满足 SIL 3 的处理器）、安全手册、FMEDA 到参考设计的完整生态，助力终端产品高效实现 SIL/PL 目标。

电机控制的功能安全实现与关键挑战

聚焦 IEC 61800-5-2 标准定义的安全转矩关闭 (STO)、SS1、SLS 等关键安全功能。演讲深入剖析了从分离式安全 MCU 到集成多核处理器的多种架构方案，展示了TMS320F28P65x 及 AM261x 等经 TÜV 认证的芯片如何简化设计并加速认证。

同时，介绍了包括安全电源树、安全制动控制 (SBC)、安全编码器接口（如 EnDat、HIPERFACE DSL）及基于黑通道的安全通信在内的完整子系统方案，可满足IEC 61508 SIL 3 及 ISO 13849 PL e/Cat 4 的最高安全等级要求。

应用于机器人及工业自动化感知系统功能的安全设计要点

重点分享了毫米波雷达（如 IWR6843）在感知系统中的功能安全设计。TI 毫米波雷达基于 FMCW 技术，已通过 TÜV SÜD 的 IEC 61508 SIL 2 认证，能够高精度检测目标的距离、速度和角度，并在黑暗、灰尘、雨雾等恶劣环境中依然可靠工作。该技术可用于构建机器人的虚拟安全围栏、移动机器人的 360° 安全气泡和感知避让。

TI 提供安全手册、FMEDA、诊断库及编译器认证套件，并支持雷达与视觉（如 AM62A 处理器）的融合方案，进一步提升感知系统的可靠性与安全等级。

PLC 功能安全架构与实践解析

从架构层面解析了安全 PLC 系统的设计要素，包括 1oo1D、1oo2D 等安全架构及故障处理机制。演讲结合了经 TÜV SÜD 评估的实际参考设计：TIDA-010049（8 通道数字输入，SIL 2 / Cat 2 PLd）和TIDA-00548（4-20mA 模拟输入模块，SIL 3）。

同时介绍了TI 的隔离数字输入接收器 ISO121x、高边开关 TPS274C65x 以及 AM243x 等安全 MCU，展示了如何在满足 IEC 61508、IEC 61131-2 等标准的前提下，兼顾系统性能与成本控制。

系统控制器的功能安全机制与性能平衡

针对多核架构与高性能计算场景，介绍TDA4x、DRA82x等处理器的安全架构。重点讲解 MCU 安全岛、锁步 R5F 核、ECC/CRC 内存保护、时钟/电源/温度监控等硬件安全机制，支持混合关键性设计，使主岛可达 ASIL-B/SIL-2，安全 MCU 岛可达 ASIL-D/SIL-3。

TI 提供的安全诊断库 (SDL) 和编译器认证套件 (CQKIT)，可帮助开发者实现任务隔离与故障管理。

工业通信中的功能安全机制与实现路径

系统介绍PROFIsafe、CIP Safety、FSoE、IO-Link Safety 等主流安全协议。这些协议利用黑通道原理，在标准网络上通过 CRC、序列号、超时等机制保证端到端的数据交换完整性，最高支持 SIL 3/PL e 等级。演讲对比了各协议的特点，并指出根据 IEC 61784‑3 标准，安全通信的 PFH 应控制在整机目标的 1% 以内。

TI 提供了AM64x/AM243x（符合 IEC 61508 SIL 3 HFT=1，通过 TÜV SÜD 评估）、第三方协议栈及相关参考设计，帮助开发者快速构建安全通信系统。

电源系统的功能安全设计与可靠性保障

围绕工业电源系统的核心要求，介绍了电压监测 (OV/UV)、故障保护、冗余供电等关键技术。演讲展示了离散方案（如 LM76005 配合 TPS37/38 窗口监视器）及集成方案（如 LM686x5-Q1，65V 同步降压转换器，系统能力 ASIL-D，硬件能力 ASIL-C）。通过 PMP31365 参考设计（实现 24V 转 5V SIL 3 (HFT=1) 电源）和 FMEDA 分析，确保电源异常时系统可进入安全状态。

TI 提供的安全手册、FIT 率及失效模式分布文档，为客户提升电源系统及整机的可靠性提供了坚实基础。

首届 TI 工业自动化与机器人功能安全研讨会已圆满收官。

TI 将持续提供符合功能安全标准的 MCU、处理器、模拟器件以及完整的软件与工具生态，助力开发者从执行、感知、决策、通信到供电构建端到端的功能安全系统。

感谢每一位到场的伙伴，期待下次与您再相聚，共同推动功能安全走向更高效、更可靠的新阶段！