
S. R. (Venkat) Venkatapathy先生--ARC咨询公司高级分析师
采用工业网络协议的通信技术无法达到所需要的符合IEC 61508安全标准的可靠性水平,这是一个采用可编程电子安全系统的功能性国际安全标准,以及满足IEC 620161和ISO 13849中包括机械控制系统安全性相关的标准。
发送到标准网络的信息通信联络可能会遭到破坏或遇到不符合发送顺序的情况,为了维护数据的完整性,满足安全性要求,有必要在应用层面上对数据进一步检查。采用监察记时器、检查编码、验证顺序和验证签字以及进行数据的一致性检验都是维护数据完整、安全必不可少的。这些步骤发生在通常的通信联络中,与同一网络的标准数据并存,以保持数据的完整水平。
直到最近,安全性应用领域才开始使用特殊的安全网络。这一目标的实现改变了为标准网络提供合格“安全版本”的可能性。例如,现在已可提供工业以太网的安全版本。
工业网络的安全版本标志着一个新时代的开始,在这个新时代中,单一的总线既可以处理标准信息,也可以处理与安全相关的信息。采用单一的总线解决方案,可以降低最初的安装费用、简化维护程序、降低培训成本并减少诊断时间。
Profibus、DeviceNet和Interbus总线为应用加强协议的各个网络提供了安全版本,特别是在离散性工业体系中,根据IEC 61508标准,满足他们网络的安全版本,即达到和满足安全完整水平3(SIL3)的安全风险要求。
首先是Profibus International(PI)获得了合格证书,将“安全的以太网”产品推向市场。PI推介了Profitsafe产品,其是经TUV组织认证的Profibus安全应用产品,并获得了附加认证,可与Profinet产品一起应用。Profisafe产品除了专门与所有可能的Profibus和Pronfinet结构体系的产品一起工作以外,还包括从一个网络到另一个网络之间的无缝连接。
汽车工业已经开始分享由这一协同工作所带来的利益。Volkswagen AG大众汽车公司在其散热器生产线中成功地完成了一个SIL3项目,他们通过Profisafe产品,应用西门子公司的保险型PLC可编程逻辑控制器,与Profinet上的ET200S遥控I/O输入/输出机组以及与Profibus上的其他安全装置进行通信联系。Profisafe的数据可在各装置之间无缝通过,即使其中一个是在Profinet上,而另一个是在Profibus上。
在今后几年中,我们将能够看到Profinet/Profisafe系统的进一步成功延伸,支持大部分标准领域的各种装置。
2005年,ODVA工业集团继DeviceNet、ControlNet和Ethernet/IP之后出版了DeviceNet的“CIP安全性”一文,而DeviceNet是在2002年开发的。CIP安全性包括向普通工业协议书(CIP)的功能安全延伸。它利用同样的CIP层面全面应用3个ODVA网络。这意味着,只需较少努力,为CIP所开发的应用程序就可以在上述三个网络上开发。例如,现在Rockwell自动化公司和Omron公司已拥有会“说话”的DeviceNet安全性产品,包括安全性网络控制器和安全I/O输入/输出模块。Rockwell公司的GaurdLogix安全PLC可编程逻辑控制器可通过DeviceNet扫描器支持安全协议。
多年来,Interbus-S已在汽车工业中得到广泛应用,而Interbus Saftey是Interbus与安全相关的通信连接版本,获得了德国TUV Rheilan集团和德国职业安全和健康学会的认证,适合于SIL3等级的安全应用领域。还可提供其他可替代的安全总线解决方案。
附加于以太网Powerlink(EPL)的功能安全性和称作“EPLsafety”的安全性装置是以以太网为基础的一个替代性安全解决方案。这一方案保留了TCP/IP堆栈的完整性,同时为高端运动控制提供了微调和实时操作性能。
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