SIMATIC PCS 7 技術(shù)工藝組件 集成了安全性的 SIMATIC PCS 7

完美的集成了有效的安全技術(shù)：通過(guò) SIMATIC Safety Integrated，您可以把安全儀表系統(tǒng)（SIS）集成到 SIMATIC PCS 7 過(guò)程控制系統(tǒng)中，靈活而且標(biāo)準(zhǔn)化。

綜述

• 應(yīng)用

• 產(chǎn)品和特點(diǎn)

• 優(yōu)點(diǎn)一覽

應(yīng)用

在加工行業(yè)中，經(jīng)常能發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)的工序。這些危險(xiǎn)可能來(lái)自需要加工的物料或者過(guò)程本身。如果對(duì)危險(xiǎn)處理不當(dāng)，可能會(huì)導(dǎo)致致命事故。在處理危險(xiǎn)工序時(shí)，人員、機(jī)器和環(huán)境的安全性是最重要的，但是使系統(tǒng)在確保安全性的同時(shí)不通過(guò)假跳閘影響生產(chǎn)過(guò)程也很重要。

為了實(shí)現(xiàn)這種安全性與故障容忍度相結(jié)合，就需要可靠的安全儀表系統(tǒng)（SIS），它可以在必要時(shí)讓系統(tǒng)進(jìn)入安全狀態(tài)，而仍然符合加工行業(yè)的高可用性要求。
針對(duì)過(guò)程自動(dòng)化的集成安全性為加工行業(yè)中的故障安全和故障容忍應(yīng)用提供了豐富的產(chǎn)品。

產(chǎn)品和特點(diǎn)

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在過(guò)程控制系統(tǒng)中結(jié)合基本的過(guò)程控制系統(tǒng)和安全儀表系統(tǒng)，SIMATIC PCS 7

集成控制和安全性

針對(duì)過(guò)程自動(dòng)化的 SIMATIC Safety Integrated 可以為加工業(yè)提供全面的安全保護(hù)、容錯(cuò)能力和高可用性的產(chǎn)品。所有的系統(tǒng)組件都根據(jù) IEC 61508 最高到 SIL 3 標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)了 TÜV 認(rèn)證，符合過(guò)程應(yīng)用的最高安全等級(jí)。西門子的安全儀表系統(tǒng)包括了安全控制器、安全總線系統(tǒng)和 I/O 裝置，以及安全儀表，如壓力測(cè)量?jī)x表等。Safety Integrated 可以用于為加工和制造業(yè)實(shí)現(xiàn)靈活、模塊式的集成解決方案。針對(duì)過(guò)程自動(dòng)化的 Safety Integrated 可以提供把安全儀表系統(tǒng)集成到過(guò)程控制系統(tǒng)中最優(yōu)方式：基本過(guò)程控制系統(tǒng)（BPCS）和安全儀表系統(tǒng)基于共享硬件。Safety Integrated 的模塊結(jié)構(gòu)和靈活性允許單獨(dú)定義集成的等級(jí)?；具^(guò)程控制功能可以在一個(gè)控制器上執(zhí)行（自動(dòng)化系統(tǒng)）或者多個(gè)控制器上執(zhí)行。

安全儀表系統(tǒng)在過(guò)程控制系統(tǒng)上的集成等級(jí)

使用通訊標(biāo)準(zhǔn)，如 PROFIBUS 或以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，可以方便的把 Safety Integrated 系統(tǒng)集成到各種開放式的過(guò)程控制系統(tǒng)中。

與 SIMATIC PCS 7 相配合您可以發(fā)揮 Safety Integrated 的全部潛能：

• 一個(gè)針對(duì)過(guò)程控制和過(guò)程安全應(yīng)用的工程組態(tài)系統(tǒng)

• SIMATIC PCS 7 過(guò)程控制系統(tǒng)和過(guò)程安全性的公共控制器平臺(tái)。

• 實(shí)現(xiàn) DCS 和 SIS 之間的直接無(wú)縫通訊

• 集成了針對(duì)基本過(guò)程控制和 safety-related 自動(dòng)化的數(shù)據(jù)管理，包括過(guò)程可視化和診斷，避免了 DPCS 和 SIS 之間的復(fù)雜數(shù)據(jù)處理。

• 把安全相關(guān)的診斷功能自動(dòng)化的集成在操作員界面上，并帶有時(shí)間戳

• 把安全相關(guān)硬件集成到 SIMATIC PCS 7 Asset Management，用于診斷和預(yù)防性維護(hù)

標(biāo)準(zhǔn)和安全相關(guān)數(shù)據(jù)通過(guò)同一根使用 PROFIsafe 的總線傳輸。

Safety Integrated 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)：PROFIBUS 和 PROFIsafe

PROFIBUS 是 SIMATIC PCS 7 和 SIMATIC Safety Integrated 公共的通訊平臺(tái)。標(biāo)準(zhǔn)的 PROFIBUS 與 PROFIsafe 規(guī)范相結(jié)合可以用于自動(dòng)化系統(tǒng)的 CPU 與 安全相關(guān)的過(guò)程 I/O 之間的安全相關(guān)通訊。

PROFIsafe 通過(guò)附加信息擴(kuò)展了報(bào)文，通過(guò)這些信息，PROFIsafe 通訊伙伴可以檢測(cè)并補(bǔ)償傳輸錯(cuò)誤，如延遲、順序不正確、重發(fā)、丟失、故障處理或者數(shù)據(jù)失真。

PROFIsafe 是用于 PROFIBUS DP/PA 和 PROFINET 的經(jīng)過(guò) IEC 61508 認(rèn)證的規(guī)范。由于滿足 EN 954-1 標(biāo)準(zhǔn)的 SIL 3 (安全集成級(jí))和 Category 4，PROFIsafe 可以滿足加工和制造業(yè)最高的安全要求。它可以在一根電纜上同時(shí)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)通訊和安全相關(guān)通訊。

帶有 S7-400FH 控制器的 SIMATIC PCS 7 舉例顯示了安全相關(guān)系統(tǒng)的組態(tài)版本

靈活的模塊式冗余?

由于 Safety Integrated的靈活、可擴(kuò)縮的故障容忍（靈活的模塊式冗余?，F(xiàn)MR），冗余等級(jí)可以針對(duì)每個(gè)層級(jí)、控制器、現(xiàn)場(chǎng)總線和 I/O 設(shè)備單獨(dú)定義，并與現(xiàn)場(chǎng)儀表匹配。這使您可以實(shí)現(xiàn)能夠完美適應(yīng)手頭任務(wù)的定制、容錯(cuò)架構(gòu)。它提供的不僅僅是更高等級(jí)的可用性，而且可以提供方便的冗余構(gòu)架，使您可以實(shí)現(xiàn)相對(duì)更富吸引力、更經(jīng)濟(jì)高效的安全應(yīng)用，因?yàn)?FMR 只為需要的地方提供冗余。

高效的安全的生命周期管理

針對(duì)安全應(yīng)用的組態(tài)、操作和維護(hù)的安全生命周期管理，提供了有效的安全生命周期工程組態(tài)工具。這些工具可以大大的降低工程組態(tài)、試運(yùn)行和維護(hù)的成本。

例如，S7 F 系統(tǒng)和 SIMATIC Safety Matrix 中有 F-block 庫(kù)，可以用于故障防護(hù) S7-400FH 控制器的組態(tài)和編程。F-block 庫(kù)集成在 S7 F 系統(tǒng)中，包含了現(xiàn)成的功能塊，可以用來(lái)使用基于它的 CFC 或 SIMATIC Safety Matrix 創(chuàng)建安全相關(guān)的應(yīng)用。

Safety Matrix（安全矩陣）：為發(fā)生的事件（原因）精確的分配預(yù)定義的影響（結(jié)果）。

SIMATIC Safety Matrix

SIMATIC Safety Matrix 是用于過(guò)程自動(dòng)化的強(qiáng)大的因果工具，可以確實(shí)更快速、方便的組態(tài)安全應(yīng)用?；诰媒?jīng)驗(yàn)證的因果矩陣原理，它完美的適用于具體狀態(tài)需要具體的安全響應(yīng)的過(guò)程。在工廠的風(fēng)險(xiǎn)分析方面，設(shè)計(jì)工程師可以精確的為過(guò)程中發(fā)生的事件（原因）分配預(yù)定義的反應(yīng)（結(jié)果）。不需要專門的編程技術(shù)；設(shè)計(jì)工程師可以把注意力完全集中到工廠的安全性要求上。

SIMATIC PCS 7 操作員站上的 Safety Matrix 的查看程序

SIMATIC Safety Matrix 還可以在運(yùn)行過(guò)程中提供幫助：運(yùn)行在 SIMATIC PCS 7 操作員站上的 SIMATIC Safety Matrix 的查看程序可以在運(yùn)行期間為安全應(yīng)用提供簡(jiǎn)單、直觀的操作和監(jiān)視功能。信號(hào)狀態(tài)在線顯示在因果矩陣（Cause & Effect Matrix）中。

優(yōu)點(diǎn)一覽

通過(guò)組合使用 SIMATIC Safety Integrated 和 SIMATIC PCS 7 過(guò)程控制系統(tǒng)，您可以利用一種創(chuàng)新性的方式，它空間需求更少，可以為硬件和接線帶來(lái)有效的成本降低，而且工廠整個(gè)生命周期中所需的裝配、安裝和工程組態(tài)工作量都更少。

• 豐富了安全、容錯(cuò)和高可用性應(yīng)用方面的產(chǎn)品和服務(wù)

• 相容性的把安全性工程組態(tài)集成到過(guò)程控制系統(tǒng) SIMATIC PCS 7 中：
  - 在單一的控制器上執(zhí)行基本的流程控制功能和安全性功能：用單一的 CPU 
  提供安全級(jí)別 SIL 3, AK 6 - 在公共的現(xiàn)場(chǎng)總線（帶 PROFIsafe 的 PROFIBUS）上實(shí)現(xiàn)控制器和 I/O 設(shè)備之間的標(biāo)準(zhǔn)通訊和安全通訊 – 無(wú)需獨(dú)立的安全總線 
  – 組合運(yùn)行 ET 200M/S
  站上的標(biāo)準(zhǔn)和 安全相關(guān) F 模塊 – 為基本的過(guò)程控制和安全相關(guān)的自動(dòng)化集成了數(shù)據(jù)管理，包括過(guò)程可視化和診斷 – 沒有復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理