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全方位實現(xiàn)模塊化性和可擴展性

新一代安全控制器的推出標志著倍福進入了安全技術(shù)的新紀元，同時在 TwinSAFE 系統(tǒng)中堅持模塊化方案。新功能包括一些擴展功能，它們可以在安全項目級別實現(xiàn)高度精細、靈活的模塊化性和可擴展性，從而可以根據(jù)具體的安全要求優(yōu)化每個解決方案。此外，倍福最新推出的所有安全 I/O 模塊都能夠直接實施客戶特定的安全項目，包括與多臺設(shè)備的通信。這樣，整個安全應(yīng)用的控制任務(wù)可以分布在多臺設(shè)備上。

自動化技術(shù)的所有領(lǐng)域（包括安全技術(shù)）對模塊化性、可擴展性、開放性和適用性的需求正穩(wěn)步增長。因此，客戶需要擁有針對各種類型應(yīng)用（從小型定制化設(shè)備到復(fù)雜的大型系統(tǒng)）的個性化解決方案。倍福針對這些方面的需求提供了 EL6910 TwinSAFE 邏輯端子模塊及其衍生產(chǎn)品，為下一代安全控制技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。

有了這些新型安全控制設(shè)備，用戶可以更有針對性地根據(jù)每個設(shè)備方案的需要調(diào)整 TwinSAFE 系統(tǒng) — 從帶輸入和輸出的低成本型獨立解決方案，到帶分布式 I/O 模塊的中央安全控制系統(tǒng)，再到帶分布式安全應(yīng)用的高度復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)。由于通用型組件系列涵蓋了各種外形尺寸、防護等級和連接技術(shù)，因此可以根據(jù)具體的需要進行調(diào)整。

除了提高安全控制系統(tǒng)的性能之外，倍福還在其各種可處理的數(shù)據(jù)類型中增加了模擬量值。因此，那些為人們所熟知的用來處理布爾信號的預(yù)認證功能塊已經(jīng)擴展了具有模擬量值的功能塊，包括基本算術(shù)運算（加法，乘法等）和用于安全監(jiān)測壓機的復(fù)雜功能塊。用戶可以自行選擇開發(fā)環(huán)境，他們可以通過使用圖形編輯器或 Codesys 安全編輯器進行拖放的方式在 TwinCAT 3 軟件環(huán)境中創(chuàng)建安全應(yīng)用程序。

部分下載功能

安全項目最重要的創(chuàng)新之一就是引入部分下載功能，這表示項目現(xiàn)在包含四大要素：

– 邏輯

– 參數(shù)

– 映射

– info 數(shù)據(jù)

可以分別將它們下載到安全控制器，除了熟悉的整體安全項目的校驗和之外，每一個元素都有自己的校驗和，而校驗和又是安全項目發(fā)布文檔的一部分。當對項目進行修改時，這會對驗證和確認過程產(chǎn)生巨大影響。通過單個校驗和，現(xiàn)在可以直接記錄安全項目的哪些部分已被更改。對于未更改的組件，只需要執(zhí)行有限的驗證和確認過程即可。

此外，可以根據(jù)安全項目的細粒度配置用戶權(quán)限管理，例如，可以授權(quán)用戶只能訪問信息數(shù)據(jù)。因此，用戶將無法修改安全項目的任何其它元素，這樣可以靈活使用安全項目，同時保護其免受不必要和未經(jīng)授權(quán)的更改。
在本地軟件層定制模塊化性和可擴展性定制化功能是新一代安全控制解決方案最重要的技術(shù)創(chuàng)新之一。安全項目仍然可以采用模塊化設(shè)計，但是定制化功能允許為這些模塊中的每一個模塊都配置以下操作模式：

– 臨時禁用

– 永久禁用

– 被動模式

通過這些不同的設(shè)置以及相應(yīng)配置各個模塊之間接口的替換值，用戶可以實現(xiàn)高度復(fù)雜、模塊化和可擴展的架構(gòu)。這樣做的好處是單個安全項目可用于整個系列設(shè)備。對于規(guī)模較小的設(shè)備，用戶可以簡單地停用任何不需要的模塊。這樣只需要根據(jù)適用標準開發(fā)、驗證和確認單個安全項目即可，從而降低工程成本。

在運行時也可以在不同的操作模式間切換。倍福系統(tǒng)為此提供了兩個不同的選項：用戶可以通過 TwinCAT 3 開發(fā)環(huán)境或者使用 TwinSAFE Loader 工具來讓模塊適應(yīng)特定的設(shè)備要求。TwinSAFE Loader 是一個命令行工具，可以在不使用 TwinCAT 3 的情況下定制安全項目。例如，這樣就可以通過客戶專用的 HMI 直接禁用和激活模塊。這一方面意味著 TwinSAFE 系統(tǒng)可以輕松滿足客戶特殊的工藝要求。另一方面，可以大大簡化諸如調(diào)試過程之類的常見用例。通過定制功能，可以在調(diào)試設(shè)備部件時臨時禁用安全應(yīng)用程序的某個模塊，然后再重新激活，而無需重新確認和驗證整個安全應(yīng)用程序。

通過單獨分配的安全應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)模塊化性和可擴展性在模塊化能力方面，倍福在滿足定制化要求的基礎(chǔ)上又更進了一步：所有新的安全 I/O 組件也可以用作安全控制器，這些組件的特點就是都具有通信能力。與專用控制器一樣，在 I/O 組件上實施的客戶專用安全項目可以與其它安全相關(guān)的設(shè)備直接通信，并在內(nèi)部預(yù)處理這些數(shù)據(jù)，這樣可以實現(xiàn)高度精細化的設(shè)備模塊化。中央安全控制設(shè)備（如果有的話）只需處理累積的數(shù)據(jù)。當然，還是仍然可以實現(xiàn)傳統(tǒng)的與所有相關(guān)組件建立通信連接的集中式安全控制方案。

有了所有這些選項，就可以根據(jù)具體的系統(tǒng)要求以最大靈活性對安全架構(gòu)進行擴展。解決方案包括低成本的緊湊型控制器（如 EL2911）或獨立的解決方案（如 EK1960）以及運行有一個分布在多臺設(shè)備上的安全應(yīng)用程序且用于集中式安全控制的復(fù)雜架構(gòu)（帶 EL6910）。比如，這樣可以使用一個驅(qū)動安全選項來預(yù)處理驅(qū)動專用數(shù)據(jù)以及通過輸入端子模塊從安全編碼器收集到的信號。

TwinSAFE 安全解決方案的應(yīng)用范圍進一步得到拓展隨著新一代安全技術(shù)的引入，TwinSAFE 系統(tǒng)現(xiàn)在具有可自由選擇的架構(gòu)（取決于具體的系統(tǒng)要求），可以支持更廣泛的安全應(yīng)用和用例。

TwinSAFE 緊湊型控制器 EK1960 是一款節(jié)省空間的 EtherCAT 耦合器，集成有 20 個安全輸入和 24 個安全輸出（以及可選的 4 個繼電器輸出），既可以作為獨立的解決方案使用，也可以部署在傳統(tǒng)的集中式系統(tǒng)中。新推出的 EtherCAT 端子盒 EP1957 是一款安全控制器，它首次提供了具有 8 個安全輸入和 4 個安全輸出的獨立功能，可以作為 IP67 設(shè)備在現(xiàn)場使用。最新的具有 4 個安全輸入和 1 個 10 A 安全輸入的 EtherCAT 端子模塊 EL2911 可以與無反應(yīng)型標準 EtherCAT 模塊配合，通過控制 24 V DC 供電實現(xiàn)安全功能，可以經(jīng)濟高效地實現(xiàn)最小型的安全應(yīng)用。也可以用 EtherCAT 端子模塊或 EtherCAT 插拔式模塊的形式將專用的控制功能集成到現(xiàn)場總線層。此外，所有安全控制設(shè)備都可以通過 Safety over EtherCAT（FSoE，F(xiàn)ail Safe over EtherCAT）協(xié)議可靠地進行通信。

決定要對 TwinSAFE 系統(tǒng)進行優(yōu)化的因素很多，包括外形尺寸和環(huán)境條件各異的各種安全控制解決方案，各種擴展級別 — 從緊湊型控制器到集中式安全控制系統(tǒng)到分布式安全應(yīng)用 — 以及一致的安全開發(fā)選項。也可以將安全功能輕松集成到各個系統(tǒng)中，例如，可以將模擬量值的安全相關(guān)處理能力添加到現(xiàn)有架構(gòu)中，以滿足不斷變化的要求。

作者：倍福安全技術(shù)專家 Dr. Martin Früchtl

有了 TwinSAFE，一套匹配的安全解決方案可以用于所有應(yīng)用及所有外形尺寸

TwinSAFE 能夠?qū)崿F(xiàn)盡可能廣泛的安全架構(gòu)，以滿足任何應(yīng)用需求

作為分布式安全應(yīng)用的一部分，倍福推出的所有新的安全 I/O 組件也可用于安全控制

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