安全的现场总线技术

《安全的现场总线技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、安全的现场总线技术

2、第1急停开关、光栅栏和其他元件的布线确保了机器的安全性，目前占据了电缆管道和控制柜中可用空间的主要部分。现场总线技术早该处理有关安全性的信号传输。技术上已经可能实现，但问题是迄今为止还缺少一种独立于制造商而且能保证足够安全的开放式接口。随着安全技术融入到倍福（Ｂｅｃｋｈｏｆｆ）总线端子系统中，现场总线的优点现在也运用到有关机器和工厂安全的应用程序中。新型ＴｗｉｎＳＡＦＥ总线端子可与ＰＲＯＦＩｓａｆｅ兼容，可运行于独立模式或结合到可靠性控制中。安全地扩充Ｉ／Ｏ套件总线端子系统中安全性与Ｉ／Ｏ设备的结合给客户带来了实惠。就部件、装置和用于规

3、划的工作来说，总体解决方案的成本会达到最小。接口数量的减少使系统更容易被理解，而且简化了对所有有关安全性信息的存取。Ｉ／Ｏ系统中的安全性技术为用户带来新的应用，使机器和设备更加小型化而且更为有效。带有ＴｗｉｎＳＡＦＥ的自动化应用主要提供更高的诊断水平和减少停机时间。用户只需了解一个系统，ＴｗｉｎＳＡＦＥ，而不用多种安全性系统。对于新型ＴｗｉｎＳＡＦＥ总线端子，利用安全性总线端子很容易扩展已经过检证的总线端子系统从而替代了所有用于保证安全线路的电缆，倍福提供了这一选择的可能性。安全信号可以不受限制地与标准信号混合。这就省去了设计工作、安装和材料。通过更迅速的

4、诊断和只需替换少量部件，显著地简化了维护。新型ＴｗｉｎＳＡＦＥ总线端子只包括３种基本功能：数字ＫＬ１９ｘｘ输入端子、数字ＫＬ２９ｘｘ输出端子和一个ＫＬ６９００链接单元。这就能够连接所有的通用安全性传感器和执行器，比如急停开关、安全锁定装置、定位开关、双手操作开关、电缆操作开关、光幕、光栅栏和激光扫描器等，还有执行器如接触器、带有倒扳的防护门开关、信号灯或伺服放大器。基于ＰＲＯＦＩｓａｆｅ的安全概念ＴｗｉｎＳＡＦＥ总线端子是以新的ＰＲＯＦＩｓａｆｅ标准为基础。从简单到复杂的应用程序连同可与ＰＲＯＦＩｓａｆｅ兼容的故障安全控制都可以实现。Ｐｒｏｆｉｂｕｓ用户组

5、织（ＰＮＯ）在ＰＲＯＦＩｓａｆｅ中建立了一个安全传输数据的文件，它允许安全设备在Ｐｒｏｆｉｂｕｓ网络中运行。ＲＳ４８５总线电缆和布线都不需更换。只执行一种与安全相关和与安全无关的自动化任务的现场总线系统。ＰＲＯＦＩｓａｆｅ可用于达到ＳＩＬ３ＩＥＣ６１５０８，Ｃａｔ．４ＥＮ９５４或ＤＩＮＶ１９２５１ＡＫ６的任务。建立的保护机制可以保护数据，以免产生如下错误：重复、丢失、插入、错误排序、讹误的用户数据、延迟、安全相关和安全无关数据相耦合以及不正确的编址。ＰＲＯＦＩｓａｆｅ提供连续编码的安全报文。在主站和从站，通信被实时监控且被密码所保护。为保护数据的完整性，Ｐ

6、ＲＯＦＩｓａｆｅ使用１６／３２位ＣＲＣ（循环冗余检验）。每个报文最多可传输１２（１６位ＣＲＣ）或１２２字节（３２位ＣＲＣ）的故障安全数据。作为安全报文的一部分，ＰＲＯＦＩｓａｆｅ用户不仅传输用户数据而且传输状态字节或控制字节。通过寿命计数器检验每个报文通信伙伴和数据传输的状态。独立于现场总线的解决方案使用ＰＲＯＦＩｓａｆｅ的机制将数据安全地保存在一个数据帧中，以避免由于传输路径可能产生的作用。除了Ｐｒｏｆｉｂｕｓ以外，此路径可能包括任何其他的传输系统。作为总线系统来说，ＰＲＯＦＩｓａｆｅ代表必须被连贯无误地传送的小数据块，这对现场总线来说不是特别困难的任务

7、。压缩在总线端子中的安全数据的实现意味着安全数据可用于任何现场总线。唯一的条件是总线系统中要有合适的总线耦合器。同时将ＰＲＯＦＩｓａｆｅ数据传送到许多不同总线系统的设备特别有助于用户。安全数据因此可以经过不同控制器系统的边界进行交换。在总线端子中故障安全ＰＬＣ的功能由于逻辑上将信号结合的可能性十分局限，因此目前使用一个或多个安全中继器的安全性解决方案很昂贵。传统的安全ＰＬＣ既节省空间又容易安装，但其成本要比将驱动器、ＰＬＣ和ＨＭＩ结合起来的高。控制器将这两种途径中的任何一种视为单独的解决方案。能够提供安全控制器状态信息的接口由一些附加接线的数字信号触点构成

8、，或由一个参数化的现场总线接口组成，后者需要相当多的精力去完成。ＴｗｉｎＳＡＦＥ总线端子和可与ＰＲＯＦＩｓａｆｅ兼容的安全控制器一起运行。从小规模到中等规模的应用系统，安全的输入和输出运行于配有ＫＬ６９００ＴｗｉｎＳＡＦＥ逻辑总线端子的“非安全”控制器中。高水准的ＰＬＣ、ＣＸ１０００嵌入式ＰＣ、ＢＣ或ＢＸ系列带有直接连接的安全端子，都能作为控制器。ＴｗｉｎＳＡＦＥ逻辑总线端子是安全输入和输出端子之间的链接部件。可以是简单、灵活且经济并达到６４个通道的分散型故障安全控制配置。在最后，链接输入和输出所需的逻辑安全功能作为一个功能块实现并根据应用程序被参数化。因

9、此，对于小型配置，小型故障安全ＰＬＣ的任务可在总线端子系统中进行管