隨著新標準（如IEC 13849-1 和IEC 61508）的創(chuàng)建和已有標準的持續(xù) 更新升級，基于處理器和軟件的安全控制已經在越來越多的應用領域確立了地位。將安全功能集成到自動化網絡中提升了靈活性，減少了復雜的布線，但基于PLC的安全控制也向安全軟件工程師提出了特殊的 培訓要求。
創(chuàng)新技術的發(fā)展，讓安全控制可以通過可拖 放的安全軟件功能模塊，更加容易地直接集成到 標準自動化控制中。而實現(xiàn)預先集成和工程成本 的最小化，則成為了建設自動化系統(tǒng)安全的關鍵門檻。
在自動化網絡構建安全 將安全功能集成到自動化網絡中提升了靈活性，減少了復雜的布線。但這也向安全軟件工程師 提出了特殊的培訓要求。
在很多工廠應用中，使用安全I/O 的數(shù)量不 超過50 個，對于這一類的應用，應用專門的安全 控制器并沒有經濟性可言。當工廠覆蓋了很大一 片區(qū)域，這時很多用戶會希望擁有這樣一個解決 方案，即通過安全繼電器將靈活的安全控制器和 分布在網絡中的安全I/O 相結合。
大多數(shù)制造商在其安全電路中仍然使用繼電 器邏輯，在小型、簡單的機器中使用繼電器邏輯也許利大于弊。繼電器邏輯通常在單一功能的布 線方面非常簡單，即：輸入對輸入，輸出對輸出。
通常情況下，每個安全應用都要使用一個安 全繼電器，所以隨著安全輸入和輸出的數(shù)量增加， 安全繼電器邏輯的復雜性也隨之增加，添加不同 一個集成的安全系統(tǒng)還為機器中的I/ O 布置提供了靈活性，只需要一根通 信線纜將其連接至PLC 即可。分布 式I/O 允許安全系統(tǒng)只在需要的地方 進行布置和配置，大大解放了控制柜 的空間。
區(qū)域和時間邏輯還將進一步增加設計的復 雜性。盡管如此，繼電器邏輯的最大問題 還是采集各個獨立傳感器的狀態(tài)。
在高等級安全中，獲取現(xiàn)場所有安全 傳感器的狀態(tài)非常重要，尤其是當緊急傳 感器導致停機時就更是如此。在安全繼電 器中，信號連接被用來向PLC 或人機界面 傳送反饋狀態(tài)，而每一個不同的安全傳感 器都需要一個信號輸入，這增加了工程實 施和布線的費用。
改善安全
將安全功能集成到自動化控制系統(tǒng)中，可以消除基于安全繼電器邏輯的大多 數(shù)缺點。基于PLC 的控制方案允許安全輸 入與輸出直接連接到自動化網絡中。這意 味著所有的安全傳感器將可以向PLC 或分 布式I/O 直接輸出信號，使狀態(tài)信號可以 從I/O 直接采集。這樣一來，由于傳感器 可以直接與I/O 連接，布線也就不再是一 個問題。任何類型的區(qū)域控制或多傳感器 設計現(xiàn)在都可以由安全程序和輸入來解決， 而輸出則直接連接至分布式I/O，復雜的繼 電器跨接或串聯(lián)就不再需要了。
而一個集成的安全系統(tǒng)還為機器中的 I/O 布置提供了靈活性，只需要一根通信線 纜將其連接至PLC 即可。分布式I/O 允許 安全系統(tǒng)只在需要的地方布置和配置，大 大解放了控制柜的空間。
不過，將安全融于自動化網絡也會導 致更高的單位成本。安全PLC 要求冗余機 制和安全認證，這從本質上增加了額外成 本。而專用的安全通信協(xié)議還使得大部分 安全PLC 要求專有的軟硬件。
為了保障適當?shù)墓δ?，專有的軟硬?通常是必要的，但這也使供應商們提高了 此類產品的價格，因為這些產品無法應用 于其他的系統(tǒng)，而其他的安全控制也難 以輕易地集成在它們的網絡里。此外， 專有的安全軟件通常也要求特殊的培 訓，因為安全功能的集成必須依照特定 的標準來實施。以上這些額外的成本和 基礎設施需求，使中到大型機器更適合 于集成安全自動化系統(tǒng)。
新的創(chuàng)新已經開始消除這種障礙。
提供開放安全解決方案的系統(tǒng)可以被集 成到標準的控制平臺之上。應用安全通 信原理（也稱黑色通道原理），安全可 以被直接合并到自動化控制器中。安全 邏輯的處理不再放置在PLC 控制器上， 而是放置在標準的自動化I/O 網絡，并 通過標準的網絡協(xié)議與安全I/O 進行通 信。應用這種系統(tǒng)架構，不同的PLC 可 以適用于相同的標準和安全I/O 協(xié)議。
這無疑將創(chuàng)造更加靈活的自動化 控制方案，并為工程師提供更多的選擇。
標準的控制器可以隨時訪問模塊 的輸入輸出信號，標準的應用程序也就 可以直接響應緊急停止的請求，并以圖 形化的方式向用戶展示出哪里發(fā)生了安 全相關的狀況。
標準的控制器還可以從單獨的安 全I/O 模塊訪問診斷信息，如短路或交 叉電路等。這可以在無需額外編程或連 接工作的情況下縮短停機時間。
創(chuàng)造靈活性
通過使用這種通信機制，安全I/O 可以分布于整個網絡，并與同一個邏輯 模塊進行通信。這創(chuàng)造了更多的系統(tǒng)靈 活性。輸入和輸出設備可以被連接在它 們需要的地方，不再需要貫穿整個系統(tǒng) 的長連接傳感器和驅動導線。在這種場 合下，使用標準PLC 有以下多個優(yōu)點：
可以對來自于輸入設備的所有安全輸 入信號進行可讀訪問；
可以對被安全輸出設備視為標準輸入 的所有輸出信號進行可讀訪問；
可以直接訪問所有分布式安全模塊的 診斷信息；
將標準I/O 視為安全I/O 進行使用。 從本質上看，用戶關心的所有安全功 能被合并為一個可配置的中繼功能，安全 通信原理也減少了對詳細網絡視圖配置的 需求。
多年來，應用在這類系統(tǒng)中的安全 技術已經被證明是符合安全標準的，例如 Interbus Safety 和PROFIsafe 等。通過在應 用中調節(jié)正確的參數(shù)，可以使應用對象達 到PL e 和SIL 3 的等級。安全軟件提供了 一種簡捷的方式來配置安全輸入和安全輸 出通道并生成安全邏輯。簡單的可拖放軟 件，使人們幾乎不需要任何編程經驗，就 可以利用幾乎適用于任何應用的現(xiàn)成功能 模塊來完成安全功能。這使得可以容易且 迅速地在網絡中設計低成本的分布式安全 應用，并獨立于網絡和標準控制器。
開放的安全概念還允許將安全功能更 加方便地集成在現(xiàn)有的、已啟用的平臺上。
利用預定義的、經過TUV 認證的功能塊 邏輯，簡單的安全軟件可以創(chuàng)造一個易用 的、可拖放的配置管理界面。簡單地創(chuàng)建 一個安全系統(tǒng)，導入并在標準的PLC 編程 軟件中配置新的I/O，然后就可以將安全I/ O 添加到所需要的地方。
在自動化網絡中集成安全所帶來的收 益，通常伴隨著高昂的價格。然而開放的 解決方案消除了升級控制器帶來的前期成 本，并讓中小型應用也可以簡單地集成安全控制。
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