许多机械和系统概念将从控制工程建设与分散式外部设计中受益。对安全技术而言,长时间以来便有了辅助设备模块。而在此期间缺少的就是在这样的站点中应用ASIsafe的附加模块。而现在,Siemens公司研发的安全模块使得这方面有了一个新的开始。
近二十年来,AS-i在自动化技术中有着稳定的发展地位。当初只是在现场层面将传感器和执行元件简单进行连接,而现在,传感器和执行元件已成为包括安全技术在内的整个设备控制使用方便的组成部分。这在Siemens公司供应量最大的涉及到AS-i的其他部件和技术解决方案中也得到了证实,这既包括标准型自动化系统,也包括安全技术系统。
当前,Siemens公司已证实在其他带有技术框架结构“TIA框架”、在相同的平台上的编程、配置、可视化和诊断中可以这样简便地使用AS-i。独立编辑器上的图像化结构及其他的共同数据库可确保自动化技术的运行比以前更加快速且简明。
比上述技术方案更简便、更灵活且成本更低的技术方案几乎没有,因为所提出的任务,多数执行件和传感器及其所属的总线连接是标准化或确保安全的控制且必须进行监控。为此要有相应的直接作为存储器编程控制装置模块或作为连接Profinet及Profibus工作的SPS模块AS-i主导装置,且在新型ET 200SP模块,F-CM AS-i Safety ST生成ASIsafe和Profisafe之间的连接。

图1 这种结构的紧凑度几乎已经达到最佳状态:作为对ET 200SP中CM AS-i主导装置的补充,F-CM AS-i Safety ST模块为AS-i模块与基于Profisafe的Profinet的连接件
AS-i模块实行外围形式
2000年,人们借助于AS-i“工作安全”模块实施了AS-Interface总线的安全技术方案,并在之后对所使用的可能性和目的进行了优化。取代在开始时引入使用的AS-i安全控制器,现在没有故障安全SPS的局部断开使用带有AS-i连接的MSS模块化安全系统。
在使用Simatic故障安全CPU时,AS接口安全技术更加通用。2007年,Siemens公司首次研制的确保无故障的Profibus/AS-i F-Link已投放市场。新型模块化的Simatik AS-i F-Link基本与为此研发的CMAS-i Master ST模块和F-CM AS-i Safety ST模块组成了ET 200SP外围模块。由此,Siemens公司进入了一个以新形式出现过的领域,即在外围部件基础上的AS-i网络领域。
因为AS-i主导装置加上安全模块可直接连接至顶端站,用户不需要再单独装置设备,这样大大简化了控制与应用的过程。ET 200SP现有的E/A模块和AS-i网络以这种方式与一个同样的顶端站自由联接。顶端站IM155-6PN ST可管理8个标准及最多5个确保无错误的AS-i网络。在使用IM155-6PN HF型高性能变形装置时,每个ET 200SP以这种构架可扩展到最多42个标准主导装置及27个ASIsafe网络。
采用Simatic AS-i F-Link可实现结构紧凑的技术解决方案
该项研究是对很强且智能化的自动化拖链的一个补充,并突出了Siemens公司遵循的全集成自动化(TIA)理念将系统的各个技术解决方案相互协调的研发战略。这样的技术方案对用户而言:借助于AS-i F–Link可直接在ET 200SP外围部件里应用的可能性,便能够组成结构紧凑的整体技术解决方案。
取代标准型从站运输系统,新型F-CM AS-i Safety ST模块最多可监控31个两通路可靠的输入从站运输系统,而在输出方向最多能够控制16个独立可靠的安全输出开关组。在必要时,一个安全输出开关的控制信号可作用到多个执行器,这样驱动的部件通过AS-i总线分布可通过一个共同的控制信号可靠断开。
在使用中,F-CM AS-i Safety模块符合按照EN 62061标准最高SIL3要求,并符合EN 13849-1标准最高的PLe安全标准。为了进一步向故障保护CPU传递可靠的信号,则采用标准化且长时间以来被认为是可靠的Profisafe方法。对于用户而言,未来的安全方案可确保不再使用有专利权的协议。
用户选择Siemens的Simatic AS-i F–Link的原因,既可用于现有数字化和模拟化标准型和确保无错误的ET 200SP,也可用于ET 200SP在未来对于部件的扩展中,按照相应的许可,用户可与ASi和ASIsafe应用技术方案连接使用。在这种情况下,用户可受益于ET 200SP的AS-i模块所提供的新可能性。

图2 借助于AS-i F-Link可直接在Simatic ET 200SP中连接的可能性,这样使得整个技术解决方案的组成变得紧凑
通用平台 高效工程
如人们了解的其他类型E/A模块,在ET 200SP基础上的Simatic AS-i F–Link可直接在Step 7版本中进行参数的配置。安全逻辑编程则在F-KOP或F-FUP安全组件中进行编程。一个获得TüV认证的功能结构部件的图库提供了高效设计基础。
除了简单、快速的系统结构及可以加速设计外,新型AS-i解决方案的优势还在于方便诊断在HMI上自动报警或便于诊断应用程序中设备的状况。带有确保无错误AS-i模块的ET 200SP为设备规划技术人员提供了一个设备自由组合的新形式,独立的部件不需要在开关箱内占据空间:AS-i网络的输入/输出模块直接设置在机器里。AS-i传输线在无附加部件的情况下最长可达100m,如果将中继器和扩展插件包括在内,则传输线长度可达到600?m,或者更长。同时,该技术解决方案具有灵活性,可进行环境适应性调整。
在实现TIA战略的进程中,Siemens公司很早便率先开始了相应的研究,并将研发成果推向了市场。包括各种AS-i主导装置、AS-i连接件、数字和模拟型E/A模块、发动机启动器、负载馈线和保护模块、变频器及连接位置开关、命令和通知装置。此外,Siemens公司还进一步推出了如AS-i网络器件、数据连接模块、电路接地识别装置和过压保护装置等其他附件和系统部件,使AS-i产品更加丰富。
Siemens公司用于Simatic ET 200SP的确保无错误F-CM AS-i Safety模块,以AS-i的产品名称进入市场,这种产品的明显标志是应用性能好。该产品与用一个总线系统在现场设备的各个系统环境中连接。这对于AS-i生产厂商和对于该产品用户的机械设备运营厂商而言均在安全技术系统的构造层面达到了一个灵活的新高度。作为技术解决方案,在ET 200SP的基础上,Simatic AS-i F–Link直接在Step 7内进行了参数配置,这样该产品又具备了在透明度、效能和处理方面的优点。Siemens公司研发的安全技术赢得了用户的关注,人们可以感受到现场设备系统环境和控制装置的“连接”已经简化。
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