急停開(kāi)關(guān)、光柵欄和其他元件的布線(xiàn)確保了機(jī)器的安全性，目前占據(jù)了電纜管道和控制柜中可用空間的主要部分。現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)早該處理有關(guān)安全性的信號(hào)傳輸。技術(shù)上已經(jīng)可能實(shí)現(xiàn)，但問(wèn)題是迄今為止還缺少一種獨(dú)立于制造商而且能保證足夠安全的開(kāi)放式接口。
 
    隨著安全技術(shù)融入到倍福（Ｂｅｃｋｈｏｆｆ）總線(xiàn)端子系統(tǒng)中，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)現(xiàn)在也運(yùn)用到有關(guān)機(jī)器和工廠安全的應(yīng)用程序中。新型ＴｗｉｎＳＡＦＥ總線(xiàn)端子可與ＰＲＯＦＩｓａｆｅ兼容，可運(yùn)行于獨(dú)立模式或結(jié)合到可靠性控制中。
 
    安全地?cái)U(kuò)充Ｉ／Ｏ套件
 
    總線(xiàn)端子系統(tǒng)中安全性與Ｉ／Ｏ設(shè)備的結(jié)合給客戶(hù)帶來(lái)了實(shí)惠。就部件、裝置和用于規(guī)劃的工作來(lái)說(shuō)，總體解決方案的成本會(huì)達(dá)到最小。接口數(shù)量的減少使系統(tǒng)更容易被理解，而且簡(jiǎn)化了對(duì)所有有關(guān)安全性信息的存取。
 
    Ｉ／Ｏ系統(tǒng)中的安全性技術(shù)為用戶(hù)帶來(lái)新的應(yīng)用，使機(jī)器和設(shè)備更加小型化而且更為有效。帶有ＴｗｉｎＳＡＦＥ的自動(dòng)化應(yīng)用主要提供更高的診斷水平和減少停機(jī)時(shí)間。用戶(hù)只需了解一個(gè)系統(tǒng)，ＴｗｉｎＳＡＦＥ，而不用多種安全性系統(tǒng)。
 
    對(duì)于新型ＴｗｉｎＳＡＦＥ總線(xiàn)端子，利用安全性總線(xiàn)端子很容易擴(kuò)展已經(jīng)過(guò)檢證的總線(xiàn)端子系統(tǒng)從而替代了所有用于保證安全線(xiàn)路的電纜，倍福提供了這一選擇的可能性。安全信號(hào)可以不受限制地與標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)混合。這就省去了設(shè)計(jì)工作、安裝和材料。通過(guò)更迅速的診斷和只需替換少量部件，顯著地簡(jiǎn)化了維護(hù)。新型ＴｗｉｎＳＡＦＥ總線(xiàn)端子只包括３種基本功能：數(shù)字ＫＬ１９ｘｘ輸入端子、數(shù)字ＫＬ２９ｘｘ輸出端子和一個(gè)ＫＬ６９００鏈接單元。這就能夠連接所有的通用安全性傳感器和執(zhí)行器，比如急停開(kāi)關(guān)、安全鎖定裝置、定位開(kāi)關(guān)、雙手操作開(kāi)關(guān)、電纜操作開(kāi)關(guān)、光幕、光柵欄和激光掃描器等，還有執(zhí)行器如接觸器、帶有倒扳的防護(hù)門(mén)開(kāi)關(guān)、信號(hào)燈或伺服放大器。
 
    基于ＰＲＯＦＩｓａｆｅ的安全概念
 
    ＴｗｉｎＳＡＦＥ總線(xiàn)端子是以新的ＰＲＯＦＩｓａｆｅ標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)。從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的應(yīng)用程序連同可與ＰＲＯＦＩｓａｆｅ兼容的故障安全控制都可以實(shí)現(xiàn)。Ｐｒｏｆｉｂｕｓ用戶(hù)組織（ＰＮＯ）在ＰＲＯＦＩｓａｆｅ中建立了一個(gè)安全傳輸數(shù)據(jù)的文件，它允許安全設(shè)備在Ｐｒｏｆｉｂｕｓ網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行。ＲＳ４８５總線(xiàn)電纜和布線(xiàn)都不需更換。只執(zhí)行一種與安全相關(guān)和與安全無(wú)關(guān)的自動(dòng)化任務(wù)的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)。ＰＲＯＦＩｓａｆｅ可用于達(dá)到ＳＩＬ３ ＩＥＣ６１５０８，Ｃａｔ．４ ＥＮ ９５４或ＤＩＮ Ｖ １９２５１ ＡＫ ６的任務(wù)。建立的保護(hù)機(jī)制可以保護(hù)數(shù)據(jù)，以免產(chǎn)生如下錯(cuò)誤：重復(fù)、丟失、插入、錯(cuò)誤排序、訛誤的用戶(hù)數(shù)據(jù)、延遲、安全相關(guān)和安全無(wú)關(guān)數(shù)據(jù)相耦合以及不正確的編址。
 
    ＰＲＯＦＩｓａｆｅ提供連續(xù)編碼的安全報(bào)文。在主站和從站，通信被實(shí)時(shí)監(jiān)控且被密碼所保護(hù)。為保護(hù)數(shù)據(jù)的完整性，ＰＲＯＦＩｓａｆｅ使用１６／３２位ＣＲＣ（循環(huán)冗余檢驗(yàn)）。每個(gè)報(bào)文最多可傳輸１２（１６位ＣＲＣ）或１２２字節(jié)（３２位ＣＲＣ）的故障安全數(shù)據(jù)。作為安全報(bào)文的一部分，ＰＲＯＦＩｓａｆｅ用戶(hù)不僅傳輸用戶(hù)數(shù)據(jù)而且傳輸狀態(tài)字節(jié)或控制字節(jié)。通過(guò)壽命計(jì)數(shù)器檢驗(yàn)每個(gè)報(bào)文通信伙伴和數(shù)據(jù)傳輸?shù)臓顟B(tài)。
 
    獨(dú)立于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的解決方案

    使用ＰＲＯＦＩｓａｆｅ的機(jī)制將數(shù)據(jù)安全地保存在一個(gè)數(shù)據(jù)幀中，以避免由于傳輸路徑可能產(chǎn)生的作用。除了Ｐｒｏｆｉｂｕｓ以外，此路徑可能包括任何其他的傳輸系統(tǒng)。作為總線(xiàn)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，ＰＲＯＦＩｓａｆｅ代表必須被連貫無(wú)誤地傳送的小數(shù)據(jù)塊，這對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)來(lái)說(shuō)不是特別困難的任務(wù)。壓縮在總線(xiàn)端子中的安全數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn)意味著安全數(shù)據(jù)可用于任何現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)。唯一的條件是總線(xiàn)系統(tǒng)中要有合適的總線(xiàn)耦合器。同時(shí)將ＰＲＯＦＩｓａｆｅ數(shù)據(jù)傳送到許多不同總線(xiàn)系統(tǒng)的設(shè)備特別有助于用戶(hù)。安全數(shù)據(jù)因此可以經(jīng)過(guò)不同控制器系統(tǒng)的邊界進(jìn)行交換。
 
    在總線(xiàn)端子中故障安全ＰＬＣ的功能

    由于邏輯上將信號(hào)結(jié)合的可能性十分局限，因此目前使用一個(gè)或多個(gè)安全中繼器的安全性解決方案很昂貴。傳統(tǒng)的安全ＰＬＣ既節(jié)省空間又容易安裝，但其成本要比將驅(qū)動(dòng)器、ＰＬＣ和ＨＭＩ結(jié)合起來(lái)的高。控制器將這兩種途徑中的任何一種視為單獨(dú)的解決方案。能夠提供安全控制器狀態(tài)信息的接口由一些附加接線(xiàn)的數(shù)字信號(hào)觸點(diǎn)構(gòu)成，或由一個(gè)參數(shù)化的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)接口組成，后者需要相當(dāng)多的精力去完成。
 
    ＴｗｉｎＳＡＦＥ總線(xiàn)端子和可與ＰＲＯＦＩｓａｆｅ兼容的安全控制器一起運(yùn)行。從小規(guī)模到中等規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)，安全的輸入和輸出運(yùn)行于配有ＫＬ６９００ ＴｗｉｎＳＡＦＥ邏輯總線(xiàn)端子的“非安全”控制器中。高水準(zhǔn)的ＰＬＣ、ＣＸ１０００嵌入式ＰＣ、ＢＣ或ＢＸ系列帶有直接連接的安全端子，都能作為控制器。ＴｗｉｎＳＡＦＥ邏輯總線(xiàn)端子是安全輸入和輸出端子之間的鏈接部件。可以是簡(jiǎn)單、靈活且經(jīng)濟(jì)并達(dá)到６４個(gè)通道的分散型故障安全控制配置。在最后，鏈接輸入和輸出所需的邏輯安全功能作為一個(gè)功能塊實(shí)現(xiàn)并根據(jù)應(yīng)用程序被參數(shù)化。因此，對(duì)于小型配置，小型故障安全ＰＬＣ的任務(wù)可在總線(xiàn)端子系統(tǒng)中進(jìn)行管理。ＰＬＣ控制器中的接口不再需要額外的費(fèi)用。通常提供“安全控制器”的所有狀況。根據(jù)ＩＥＣ ６１５０８或ＥＮ ９５４ Ｃａｔ．４ 和ＤＩＮ Ｖ １９２５１ ＡＫ６，ＫＬ６９００適用于達(dá)到ＳＩＬ３（整體安全水平）的應(yīng)用系統(tǒng)。
 
    通過(guò)總線(xiàn)耦合器或現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)ＴｗｉｎＳＡＦＥ邏輯很容易地參數(shù)化。對(duì)于ＰＣ，ＴｗｉｎＣＡＴ系統(tǒng)管理程序可作為一個(gè)工具。除了ＴｗｉｎＣＡＴ，可通過(guò)總線(xiàn)耦合器使用ＫＳ２０００配置軟件來(lái)配置ＫＬ６９００。參數(shù)一旦選用，就安全地保存在端子中，免受電源故障或訛誤的影響。存取被密碼保護(hù)。只有在不被干擾的安全狀態(tài)下才有可能操作。

    在ＰＲＯＦＩｓａｆｅ的基礎(chǔ)上使用倍福總線(xiàn)端子，用戶(hù)現(xiàn)在可以安裝和操作綜合自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)，包括安全相關(guān)的應(yīng)用程序，而且有很高的性能／價(jià)格比。ＴｗｉｎＳＡＦＥ系統(tǒng)為安全技術(shù)提供開(kāi)放式的標(biāo)準(zhǔn)硬件和軟件接口。通過(guò)與各種用戶(hù)組織的合作，倍福為新技術(shù)在方便用戶(hù)的標(biāo)準(zhǔn)下執(zhí)行做出了積極的貢獻(xiàn)。
 
    單個(gè)系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)安全Ｉ／Ｏ
 
    ＫＬ１９０４和ＫＬ１９０８ ＴｗｉｎＳＡＦＥ總線(xiàn)端子都是數(shù)字輸入端子，分別有四個(gè)和八個(gè)故障安全通道。通過(guò)雙通道連接，端子都達(dá)到了ＩＥＣ ６１５０８ ＳＩＬ３和ＥＮ ９５４ Ｃａｔ．４或ＤＩＮ Ｖ １９２５１ ＡＫ６的要求。
 
    ＫＬ２９０４ ＴｗｉｎＳＡＦＥ總線(xiàn)端子是一種四通道數(shù)字輸出端子。它將２４ Ｖ ＤＣ的執(zhí)行器的開(kāi)關(guān)電流提高到２Ａ。根據(jù)ＩＥＣ ６１５０８或ＥＮ ９５４ Ｃａｔ．４和ＤＩＮ Ｖ １９２５１ ＡＫ６，ＫＬ２９０４安全總線(xiàn)端子達(dá)到ＳＩＬ３安全標(biāo)準(zhǔn)。如果總線(xiàn)端子檢驗(yàn)出錯(cuò)誤，它將自動(dòng)關(guān)閉。
 
    ＫＬ２９０１ ＴｗｉｎＳＡＦＥ總線(xiàn)端子是一種集成有斷開(kāi)供電功能的饋電端子。這些饋電端子可被安置在總線(xiàn)端子站的輸入和輸出端子間的任何位置。電能通過(guò)功率觸點(diǎn)被傳送到子總線(xiàn)端子。這就使分散的電源組在一個(gè)總線(xiàn)站中實(shí)現(xiàn)。ＫＬ２９０１通過(guò)ＰＲＯＦＩｓａｆｅ協(xié)議連接可靠控制，而且可以被更高水平的可靠控制關(guān)閉。如果端子檢驗(yàn)出一個(gè)內(nèi)部錯(cuò)誤，也會(huì)切斷電源。
 
    未來(lái)的發(fā)展

    安全邏輯ＫＬ６９００為安全信號(hào)處理領(lǐng)域帶來(lái)一種新的性能級(jí)別：比繼電器強(qiáng)，但不敵安全性ＰＬＣ。ＫＬ６９００被限制在最多６４個(gè)通道，這是為了降低價(jià)格以適合于小型、簡(jiǎn)單的應(yīng)用。將幾個(gè)ＫＬ６９００結(jié)合可以增 加通道數(shù)量。在各種分層的安全信號(hào)中使用安全邏輯完全能適合工廠的要求。復(fù)雜的信號(hào)處理和低于５０ｍｓ反應(yīng)時(shí)間的任務(wù)還必須由安全性ＰＬＣ完成。
    下一步，倍福將提供一種快速安全ＰＬＣ。性能要達(dá)到系統(tǒng)總反應(yīng)時(shí)間是２ｍｓ，１ＫＢ命令的鏈接時(shí)間是１００μｓ。開(kāi)發(fā)中的安全ＰＬＣ是一個(gè)背負(fù)式繞路板，可插入到ＰＣ現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)卡或是在ＣＸ１０００嵌入式ＰＣ系列中的一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)主站。普遍使用ＩＥＣ６１１３１－３進(jìn)行編程。與ＰＬＣ的“非安全”部分的連接由系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。用戶(hù)認(rèn)為安全信號(hào)是“安全變量”，可以在任何位置連接到程序中。