在大多数情况下,分布的概念一般用于安全自动化系统。这意味着除了标准自动化设备外,安全技术总是分开单独实施。这些独立性能就是需要确保标准部件不会对安全技术产生丝毫的影响。
但是,这一概念的实施在当计划、建立和维护系统时,也会对自动化项目和系统产生额外的工作和支出。特殊的分布式自动化系统需要使用独立的总线系统。从而产生了各种各样的总线、复杂的界面和更多的工作和支出控制工程网版权所有,以连接制造业专用的总线系统。在系统需要计划、调整和扩建时,这会降低系统灵活性。
当前的安全系统的不完善之处在于,使用中立的制造商的总线系统和可集成的安全技术时,有可能会删除安全系统。在这种情况下,技术方案需确保标准部件和安全部件之间的独立性www.cechina.cn,而且在安全系统集成时控制工程网版权所有,也不会产生不良状况。
以太网,作为中立于制造商的总线系统,适用于系统通信。目前,以太网已经在很多通信中实现标准化,而且,这项技术也将在自动化领域中保持良好发展势头。
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bsp; 以太网的使用,意味着现场总线技术的某些问题,能在实时得以解决。因为对目前的安全现场总线有着极为严格的限制,总线设备的数量和传输的数据量就大大降低了。规划一个安全系统就成为一项难以管理的任务,似乎只有系统和安全专家才能够进行管理。
传统的自动化理念
目前的现场总线方案的局限性在于,使用典型系统结构实现分布式自动化。为了满足响应时间的要求,在实际应用中分成几个子区域。例如,在压力阀中,严格时间要求信号(Time-critical signal)通常必须与本地控制器连接;而非严格时间要求信号(Non-time-critical signal),如来自于安全门和高端的信号,都与远程I/O模块连接,并通过独立的安全总线将信号传送到中央安全控制器上。控制PC、可视化和HMI设备则通过另一个增加的以太网进行连接。非安全信号在标准控制器之间传送,需采用另外的现场总线。
图1:传统自动化概念:独立的额外的安全总线和本地控制器,需在严格时间要求信号应用中。
图2:HIMatrix的自动化概念:安全以太网可减少现场总线。 自1999年,HIMA开始在网络冗余和容错安全控制器在过程控制应用中使用以太网技术。拥有HIMatrix系列可编程控制器,过程自动化中积累的经验和相关技术就能被带入工厂自动化中去了。
基于HIMA的安全技术,HIMatrix紧凑和模块式安全控制器,可满足严格时间要求的工厂自动化应用需求。HIMatrix系统的安全网络可通过安全以太网作用,安全以太网是基于标准以太网技术,并且通过TÜV认证。这个特殊的通信协议能加快安全数据的传送数据,达到100 Mbps,而且可以支持所有以太网功能内的使用,即使在安装了安全网络后。
灵活的系统结构
保证所需的响应时间,意味着灵活的系统结构,并有可能实现分布式自动化。根据个别的需求,系统的智能化能实现网络中的设备的分布集中形式或分散形式。这里没有对网络中的安全设备的数字有特殊要求,也没有对安全数据的传送范围有特殊要求,就可满足响应时间。而且不再需要中央控制器和平行的结构。
消除系统限制意味着,能集中在过程上,并进行控制。这就帮助创造出最优的自动化方案。系统速度的加快可提高生产力,降低安全区域,减少空间。同时也减少了接线的成本和控制柜的空间大小。
以太网技术的先进性
对于安全通信,标准以太网或高速以太网技术都是基于IEEE802.3标准。传送安全由验证的安全以太网协议保证。这就意味着来自于任何制造商的网络元件都能被采用www.cechina.cn,从而能充分利用以太网的所有优势。这也为使用创造可能控制工程网版权所有,例如,常用的光纤转换器、无线LAN、路由器技术等,就没有安全限制了。
安全以太网适用于任何存在的以太网网络中,因为网络具有可调节特性。这样,安全和非安全的数据能在标准以太网中并行传送,不需要经过严格的安全性。因此,就通信而