关于安全继电器工作原理，要弄明白两个问题：
1、安全继电器与普通继电器的区别。
2、安全继电器如何搭建成的安全安全控制回路。
安全继电器的功能作用
在设备运行过程中，由于各种原因，或者违规操作，或内部器件失效，都可能导致事故的出现，为了降低这些事故的出现，我们在进行这些设备的设计时，一般都会针对相关情况做出相应的安全设计：如急停设计、安全门设计、安全光幕设计等。这些设计要时刻实现相应的安全功能，必须基于所有的器件都能保持动作正常，功能完好。
显然这是一种理想状态，真实的情况是：从来没有“不坏“的器件，总是有一些器件在运行中会出现这样或那样的异常，导致其功能出现故障。这样由于某个器件出现了故障，将会导致设计中整个安全功能的丧失，从而使得事故发生的概率大幅度的提高。
举个例子：当周围环境出现了状况，你希望急停设计启动，断电停机。当你拍下急停按钮时，由于种种原因，按钮卡阻了，接入电路中的常闭触点未能分开，自然也就无法实现断电停机。又或者，当你拍下急停按钮后，急停按钮没有问题，接主电源的交流接触器发生了触头粘连，不能断开，此时你当然也无法实现断电停机。
在上述举例中，我们发现，任一个器件的功能异常，就可以导致整个安全设计的丧失。也许有人会说，选高品质的器件就可以解决这个问题。是的，没错，提高器件品质永远是降低事故的一个不二选择。然而，品质问题永远都会存在。如何在当下现实的器件品质水平下，可靠维持安全设计功能的实现，从而降低事故发生的概率就成了一个必须解决的问题，也就是说，如何在承认器件可能存在故障的前提下，仍然能维持系统安全功能不丧失，且故障能被及时检查出来。
安全继电器原理就是为解决此问题而被发明出来的一个功能器件。那么安全继电器到底有什么作用呢？
安全继电器模块是基于双路冗余思想设计的一个功能器件，通过安全模块搭建一个安全回路即可解决上述设计存在的隐患问题。
以TXAS1-3012安全继电器在急停监控回路中的应用为例，我们来了解一下安全回路的动作逻辑：
上图中：
1、安全继电器在检测到双触点急停按钮E-S的两路常闭触点均处于闭合状态，才具备启动条件。
2、且当反馈回路检测控制接触器K1、K2的辅助常闭触点也处于闭合状态。
3、在按下启动按钮S后，安全模块启动：输出回路13-14,23-24,33-34闭合， 电源接通。
当周围环境出现紧急情况：
A、急停按钮拍下。
B、模块内部逻辑检测到输入状态改变，其输出瞬时断开。
C、控制接触器线圈失电，主回路断开，电源开路，设备停机。
这个设计同前面相比较，显然一路急停按钮的卡阻，一个接触器触点的粘连，均不会导致整个急停设计功能的丧失：拍下急停按钮，任一路常闭断开，任一接触器分断，都可实现断电停机。双路冗余设计，显然代价是高的，但为安全付出一些成本，是值得的。
“安全设计“的技术实质是安全回路双路冗余+安全继电器模块，在承认器件可能出现故障的前提下，降低设计缺陷，保证安全功能不因单一器件失效而崩溃。安全继电器具有以下功能：
1、安全输入：同一个安全事项由两路信号确定，急停设计 选用双路触点急停按钮，由双路闭合信号来确认安全状态。
2、安全监控：设备运行期间，安全继电器模块对两路安全输入的状态进行实时监控。
3、安全输出：当且仅当两路安全输入均处于闭合状态时，安全继电器模块输出端才会维持闭合状态，当两路安全输入中任一路断开，安全继电器输出端即处于断开状态。
4、 安全继电器模块功能失效，其输出端必处于断开状态。这是由构成安全继电器模块的关键器件—强制导向式继电器所决定的。
5、 安全断开：安全输出断开也是双路冗余的，且其断开是独立于控制系统的直接切断。不是通过给控制系统信号，由控制系统实现电源切断。
6、安全启动和安全反馈：整个安全设计是存在启动触发和反馈监控的。
当然，这样设计，如果出现同位置的双路冗余失效，系统还是会崩溃的，只是这种情况发生的概率已非常之少。
关于安全等级
一个选用成熟器件及合适技术的控制电路中：
若单一个故障出现，会导致系统安全功能的丧失，则此回路的安全等级为最低的1级。
若单一个故障出现，会导致系统安全功能的丧失，但回路中设计了故障检测功能，则此回路的安全等级为2级。
若单一个故障出现，安全功能依然可以保持。但未能被检测的累积的故障会导致系统安全功能的丧失，则此回路的安全等级为3级。
若在故障出现时，安全功能总是保持。且故障会被及时检测出来，以防止安全功能的丢失。则此回路的安全等级达到了最高的4级。
急停监控示意图中的电路达到了安全4级标准，回路中有故障检测功能，单一故障不会导致安全功能的丧失，K1或K2触点出现粘连后，系统停机后不能再次启动。
关于安全开关
安全类的电气原件，一般也是采用的双路冗余的设计思路，部分也会涉及到机械部分，下图是欧姆龙的安全开关中的强制断开机构。
注：内容来源
深圳天之行电器限公司官网
欧姆龙工业自动化官网