一位Profibus用户曾提出这样的观点:不会出现使用两种安全总线的问题,因为PROFIsafe看起来似乎能解决所有安全性要求。但用户在使用AS-I总线时也会面临一些问题,要传输大量数据CONTROL ENGINEERING China版权所有,这就需要寻求Profibus方案,以解决其网络运用问题。
Profibus 用户总是希望系统使用的便捷性,PROFIbus与PROFIsafe结合,就可提供功能强大、可靠高的总线系统。但是PROFIsafe相对而言较为昂贵,而且偏大。既而又产生了一个问题:在确保机械或系统的安全时,并非所有特性都适合PROFIsafe。
AS- i监控器
使用了PROFIsafe,每个安全用户能独立地监控总线;相应地,在工作系统中使用了AS-Interface 安全工作(Safety at Work)系统,仅要一个监控器。
当然,采用AS-Interface安全工作系统,成本就会有些提高。在AS-I系统中,连接标准用户和安全用户之间存在很大的不同。然而CONTROL ENGINEERING China版权所有,安全AS-Interface从站不需要冗余,由监控器显示。
元器件成本并非是使用安全总线系统要考虑
在机械生产量较小的情况下,必须明确的是,两条总线在一套机械中在开发上总会有所不同。对于两条总线,制造商需要2种不同的开发环境,相关的专业技术也必须开发在特定服务范围。而且,两条不同总线上的相应设备,也产生了额外的成本。这些也是支持一条总线重点理由。
然而CONTROL ENGINEERING China版权所有,考虑到AS-Interface总线,特别在安全系统中仍然采用传感器,从技术层面上讲,值得采用 AS-Interface总线和Profibus紧密联系的方式。
节约时间,消除误差
对于极高的安全要求,多样性十分重要。要使用不同的保护概念,这也是AS-Interface工作安全方案的重要优点所在。除了两条总线,所有的联线都要在监控器中体现。这从一开始就节约了时间消除了误差。当结合使用了AS-Interface安全工作和安全控制单元,就能体现出PROFIsafe的这些特性。
另一个要点是,当考虑到总线为基础的安全系统,所需的数字输入的精确数字分配至总线节点。以价格和大小为基础,PROFIsafe通常具有8或16个安全连接线路。对于安全系统,这一数字通常过高,因为每个保护点只应该有一个安全用户,或者两个以满足极高安全需要。理想而言,安全元件应该直接连接在总线上,这样可以将连线减少为绝对极小值。AS-Interface工作安全提供所有这些优点。
很清楚的是,每一个总线有其自己的特点,因此,两者的结合非常理想。一个不错的方案是,以AS-i系统为Profibus系统的子系统。
如图为连线系统数字安全输入的原理图。在信道1中控制工程网版权所有,存在两个独立的转换通道,当机械自动控制操作的断开(switch-off)状况通过两个信道被传送至安全控制单元中时,所有的安全用户在AS-Interface工作安全显示器上得以显示。安全控制单元不再有任何的连接。这些由监控器完成,如果必要,监控器也可以关闭机器。
开始操作的打开(switch-on)状况出现在信道2中时,也被传送至安全控制单元。这由监控器直接完成,无需安全控制单元。
AS-Interface需要通过网关与Profibus相连,因为诊断信息同样可通过网关传送至控制单元,保证锁闭设备的输出控制单元信号能直接通过控制单元进行传送。
保持价格的合理性
问题是,这样的两条总线构成的系统是否值得?可以坦率的说,数字安全信号在AS-Interface总线段中被充分处理;安全断开信息由监控器产生,并能直接使用;在监控器和控制单元之间须连4根线,而且不通过总线。
AS-Interface网络的结构十分简单。将2个总线共同构成一个完整的安全系统来诊断设备,这一安全系统的价格可以控制在一个合理的水平,而维护则十分方便。
双总线的设计也有其缺点,直接增加的成本为,增加了AS-Interface Profibus的网关以及AS-Interface电源;另外还有非直接的成本CONTROL ENGINEERING China版权所有,这来自于将来总线的执行过程中。