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安全网络正在兴起

作者:Jim Montague, CONTROL ENGINEERING2005.11.22阅读 4670

    最近在美国,关于安全现场总线的规范做出了一些改变,这使得美国的现场总线开发商和用户们有机会赶上他们的欧洲对手。虽然偏见仍然妨碍着现场总线的广泛采用,开发商们业已证明安全现场总线可以提供传统硬接线所具有的所有安全特性,还可以节省费用并且使灵活性达到新的水平。
  如果你不能实际看到你的安全网络,那么你最好绝对肯定你有办法确信它存在并且运行的很好。幸运的是在过去几年中对规范进行了修订,这使得现场总线开发商们为用户提供安全现场总线和相关的解决方案成为可能www.cechina.cn,还使用户能够得到他们所要求的更少的材料消耗和人工时控制工程网版权所有,以及更高的工作效率。例如美国国家防火协会(NFPA)最近修订了规范,允许安全现场总线和安全PLC在更多的场合应用。在管理工业机械的电器设备的NFPA 79规范中,这个机构长期以来一直禁止使用现场总线或者其他供电的网络系统。
  同样地,国际电工委员会(IEC)最近出版了关于安全相关的机电设备、固态电子以及基于计算机系统的IEC 61508标准。它定义了系统的整体安全级别(SIL),例如安全现场总线以及相关产品必须达到SIL 3。IEC最近还起草了针对过程
和控制设备的61511和62061标准。


  惯性与经济性
  尽管已经获得了这些规范的批准,可是大多数潜在的最终用户仍然非常不情愿采用安全网络系统。他们不愿意用任何双绞线的现场总线系统来代替硬接线系统,这通常是因为相同的原因:你可以亲眼看到点对点的硬接线,但是对于现场总线,看来你只能自己说服自己:这一根低功率的电路的确能够实现与点对点硬接线系统一样的功能。这就是为什么大量的主要工业网络系统继续采用基于4~20 mA硬接线的方式,其数量估计占75%~80%。
  不管怎样,这个惯性正在不断地被用户身上承受的一贯的经济压力所抵消,经济压力迫使用户们必须在应用中压榨出甚至比以前更多的效率,节约比以前更多的费用。事实上,有证据表明安全现场总线系统以及对其可靠性的信心正在推动计划的执行。最近,来自ODVA的调查发现,在北美和欧洲有18.2%的被调查用户现在购买安全PLC,但是有43.9%计划在3年内购买。同样地,虽然只有9.1%的被调查用户正在使用安全网络系统,但是有超过42%计划在3年内使用。


如图1


  Pilz的SafetyBUS p
 为了满足这些预期的需求,现有最好的安全现场总线系统之一,来自Pilz Automation Safety LP的SafetyBus p最近发布了新的可编程 安全系统(PSS) SB2,其容量是原来的两倍,允许用户在一套可编程安全系统中连接128个节点。虽然Pilz Automation Safety LP在全球已经有多达100CONTROL ENGINEERING China版权所有,000个节点投入使用,预料SafetyBus p会使其继续增长控制工程网版权所有,因为Pilz已经推出了多种多样的产品系列,包括两种SafetyBus p接口和模块。Pilz 2005年还计划推出新的SafetyBus来扩展系统的结构。
  到目前为止,Pilz 推出的SafetyBus p已经有5年历史了,它开始于开放式的现场总线系统CANopen,增加了信号校验能力、发送和接受信号时的时序能力以及其他软件。这些能力使得这个三线制的隔离的总线系统消除了信号回波、信号丢失、虚假信号以及重复信号的影响而更加安全。由于在所有的可编程安全系统设备中采用了双芯片的芯片组,SafetyBus p还获得了欧洲EN-954-1 Category 4的正式批准。
 “许多潜在用户正在自己测试安全系统,看看在发现和修理故障时究竟能够节省多少时间”,Pilz的工程经理Dino Mariuz说控制工程网版权所有,“替代传统的继电器,他们发现可以比硬接线节省40%的时间”。


如图2


  PROFIsafe
  另一家著名的安全现场总线,来自PROFIBUS International的PROFIsafe是基于PTO的PROFIBUS-DP,采用多种传输媒介—包括RS-485和光缆。有3年历史的PROFIsafe在PROFIBUS协议中增加了专门的安全层;PROFIsafe采用标准的PROFIBUS电缆,提供错误检测功能以达到SIL 3要求。
  PROFIBUS Interface Center的测试实验室主任John Swindall说:PROFIsafe的层状方式生成一个‘black channel’,把安全数据整合在普通的PROFIBUS数据中。安全数据包括CRC校验、意向中的主/从地址以及序列号,这有助于查找丢失的数据。
  PROFIsafe还得到了德国T哣的正式批准,它是指定的认证机构,检查PROFIsafe在控制运算中应用的算法和多项式。但是使潜在用户信任PROFIsafe的可用性和可靠性依然不是容易的事。
  

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