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全方位實(shí)現(xiàn)模塊化性和可擴(kuò)展性

新一代安全控制器的推出標(biāo)志著倍福進(jìn)入了安全技術(shù)的新紀(jì)元，同時(shí)在 TwinSAFE 系統(tǒng)中堅(jiān)持模塊化方案。新功能包括一些擴(kuò)展功能，它們可以在安全項(xiàng)目級(jí)別實(shí)現(xiàn)高度精細(xì)、靈活的模塊化性和可擴(kuò)展性，從而可以根據(jù)具體的安全要求優(yōu)化每個(gè)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(shí)施客戶特定的安全項(xiàng)目，包括與多臺(tái)設(shè)備的通信。這樣，整個(gè)安全應(yīng)用的控制任務(wù)可以分布在多臺(tái)設(shè)備上。

自動(dòng)化技術(shù)的所有領(lǐng)域（包括安全技術(shù)）對(duì)模塊化性、可擴(kuò)展性、開放性和適用性的需求正穩(wěn)步增長(zhǎng)。因此，客戶需要擁有針對(duì)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(gè)性化解決方案。倍福針對(duì)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(duì)性地根據(jù)每個(gè)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(dú)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(hù)等級(jí)和連接技術(shù)，因此可以根據(jù)具體的需要進(jìn)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(lái)處理布爾信號(hào)的預(yù)認(rèn)證功能塊已經(jīng)擴(kuò)展了具有模擬量值的功能塊，包括基本算術(shù)運(yùn)算（加法，乘法等）和用于安全監(jiān)測(cè)壓機(jī)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(guò)使用圖形編輯器或 Codesys 安全編輯器進(jìn)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(xiàng)目最重要的創(chuàng)新之一就是引入部分下載功能，這表示項(xiàng)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(xiàng)目的校驗(yàn)和之外，每一個(gè)元素都有自己的校驗(yàn)和，而校驗(yàn)和又是安全項(xiàng)目發(fā)布文檔的一部分。當(dāng)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行修改時(shí)，這會(huì)對(duì)驗(yàn)證和確認(rèn)過(guò)程產(chǎn)生巨大影響。通過(guò)單個(gè)校驗(yàn)和，現(xiàn)在可以直接記錄安全項(xiàng)目的哪些部分已被更改。對(duì)于未更改的組件，只需要執(zhí)行有限的驗(yàn)證和確認(rèn)過(guò)程即可。

此外，可以根據(jù)安全項(xiàng)目的細(xì)粒度配置用戶權(quán)限管理，例如，可以授權(quán)用戶只能訪問(wèn)信息數(shù)據(jù)。因此，用戶將無(wú)法修改安全項(xiàng)目的任何其它元素，這樣可以靈活使用安全項(xiàng)目，同時(shí)保護(hù)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(kuò)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(xiàng)目仍然可以采用模塊化設(shè)計(jì)，但是定制化功能允許為這些模塊中的每一個(gè)模塊都配置以下操作模式：

– 臨時(shí)禁用

– 永久禁用

– 被動(dòng)模式

通過(guò)這些不同的設(shè)置以及相應(yīng)配置各個(gè)模塊之間接口的替換值，用戶可以實(shí)現(xiàn)高度復(fù)雜、模塊化和可擴(kuò)展的架構(gòu)。這樣做的好處是單個(gè)安全項(xiàng)目可用于整個(gè)系列設(shè)備。對(duì)于規(guī)模較小的設(shè)備，用戶可以簡(jiǎn)單地停用任何不需要的模塊。這樣只需要根據(jù)適用標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)、驗(yàn)證和確認(rèn)單個(gè)安全項(xiàng)目即可，從而降低工程成本。

在運(yùn)行時(shí)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(gè)不同的選項(xiàng)：用戶可以通過(guò) TwinCAT 3 開發(fā)環(huán)境或者使用 TwinSAFE Loader 工具來(lái)讓模塊適應(yīng)特定的設(shè)備要求。TwinSAFE Loader 是一個(gè)命令行工具，可以在不使用 TwinCAT 3 的情況下定制安全項(xiàng)目。例如，這樣就可以通過(guò)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(jiǎn)化諸如調(diào)試過(guò)程之類的常見(jiàn)用例。通過(guò)定制功能，可以在調(diào)試設(shè)備部件時(shí)臨時(shí)禁用安全應(yīng)用程序的某個(gè)模塊，然后再重新激活，而無(wú)需重新確認(rèn)和驗(yàn)證整個(gè)安全應(yīng)用程序。

通過(guò)單獨(dú)分配的安全應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)模塊化性和可擴(kuò)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(jìn)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(diǎn)就是都具有通信能力。與專用控制器一樣，在 I/O 組件上實(shí)施的客戶專用安全項(xiàng)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(shí)現(xiàn)高度精細(xì)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(dāng)然，還是仍然可以實(shí)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(xiàng)，就可以根據(jù)具體的系統(tǒng)要求以最大靈活性對(duì)安全架構(gòu)進(jìn)行擴(kuò)展。解決方案包括低成本的緊湊型控制器（如 EL2911）或獨(dú)立的解決方案（如 EK1960）以及運(yùn)行有一個(gè)分布在多臺(tái)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(gè)驅(qū)動(dòng)安全選項(xiàng)來(lái)預(yù)處理驅(qū)動(dòng)專用數(shù)據(jù)以及通過(guò)輸入端子模塊從安全編碼器收集到的信號(hào)。

TwinSAFE 安全解決方案的應(yīng)用范圍進(jìn)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(gè)安全輸入和 24 個(gè)安全輸出（以及可選的 4 個(gè)繼電器輸出），既可以作為獨(dú)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(gè)安全輸入和 4 個(gè)安全輸出的獨(dú)立功能，可以作為 IP67 設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)使用。最新的具有 4 個(gè)安全輸入和 1 個(gè) 10 A 安全輸入的 EtherCAT 端子模塊 EL2911 可以與無(wú)反應(yīng)型標(biāo)準(zhǔn) EtherCAT 模塊配合，通過(guò)控制 24 V DC 供電實(shí)現(xiàn)安全功能，可以經(jīng)濟(jì)高效地實(shí)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(chǎng)總線層。此外，所有安全控制設(shè)備都可以通過(guò) Safety over EtherCAT（FSoE，F(xiàn)ail Safe over EtherCAT）協(xié)議可靠地進(jìn)行通信。

決定要對(duì) TwinSAFE 系統(tǒng)進(jìn)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(kuò)展級(jí)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(xiàng)。也可以將安全功能輕松集成到各個(gè)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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