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毕孚自动化设备贸易(上海)有限公司

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TwinSAFE 项目设计

可单独扩展:TwinSAFE 架构

TwinSAFE 让设备制造商能够借助不同外观样式的组件实现多样化的安全架构 — 独立控制到分布式控制,包括直接通过 I/O 端子模块预处理安全数据,以及基于软件实现的复杂安全应用程序的控制客户可以从价格合理、灵活且具有高可扩展性的解决方案中获益,并且能够确保在现在和未来都能满足所有安全要求。

TwinSAFE 架构详解

TwinSAFE 用作独立控制器

随着 EK1960EP1957 这两款组件的推出,TwinSAFE 可以为紧凑型应用提供安全解决方案。这些设备可以在独立模式下运行,无需连接 EtherCAT 现场总线。安全应用是在本地安全输入和输出基础上实现的。当然,通常在完全集成到整个系统中时,可以使用独立的组件。

TwinSAFE 用作紧凑型控制器

通过将 TwinSAFE 逻辑功能集成到所有新的 TwinSAFE 组件中,即集成到新推出的所有 TwinSAFE I/O 组件中,TwinSAFE 的潜在应用范围得到了显著扩展。这样可以使用具有本地输入和输出的单个组件来实现安全应用(EL1957)。与所有 TwinSAFE 逻辑组件一样,它也可以与现有的 TwinSAFE 组件进行通信。除了此处所示的具有本地输入和本地输出的组件外,TwinSAFE 逻辑还提供纯输入或输出组件。

TwinSAFE 用作集中式安全控制器

TwinSAFE 提供专用的安全控制器,可用于从安全技术角度进行集中控制。这些设备本身没有本地输入和输出。相反,它们通过与多个安全相关的组件建立安全通信,并根据用户定义的安全应用来处理安全输入和输出信号。这种情况下的架构与传统的安全应用架构相对应。除了此处所示的专用安全控制器之外,当然也可以在传统架构的背景下使用所有具有逻辑功能的组件。

TwinSAFE 用作分布式系统

通过将 TwinSAFE 逻辑功能集成到所有新的 TwinSAFE 组件中,可以实现安全应用的任何分配或模块化。与传统架构不同,新的 TwinSAFE 分布式系统并不需要传输所有安全相关的输入和输出信号,以便在中央安全控制器中进行处理。从安全技术的角度来看,分布式控制选项意味着功能相关的组件可以通过专用的安全项目进行建模。例如,如果一个系统需要使用带有 n 个模块的 AX8000,其中 n 个模块中的每个模块也必须执行安全相关的驱动功能,那么在传统方案中,这些驱动功能必须由中央安全控制器单独控制。而现在,通过分布式控制原理,其中一个模块现在可以用作 TwinSAFE 逻辑,它可以在本地接管本组中其它 TwinSAFE 模块安全相关的控制。

通过标准工业 PC 实现安全控制

随着 TwinCAT Safety PLC 软件的推出,TwinSAFE 可以在安全控制应用中利用标准工业 PC 的强大性能。如果使用一台工业 PC 作为软件安全控制器,就可以执行即便是最复杂的安全应用程序。通过传统架构中使用的 TwinCAT Safety PLC,整个系统由单台集中式设备控制,可实现标准功能和安全功能。与 TwinSAFE 硬件组件不同,这款安全控制器也可以使用 Standard C 语言的衍生物 Safety C 进行编程,也即可以表示具有任何复杂程度的安全应用。正如 TwinSAFE 所具备的典型特点,此架构可根据需要与其它 TwinSAFE 架构相结合。

TwinCAT 3 TwinCAT 2

安全应用程序可以用倍福的 TwinCAT 2 或 TwinCAT 3 实施。TwinCAT 2 可以专门用于 TwinSAFE 逻辑组件 EL6900、EL6930 和 KL6904,而除了 KL6904 之外的所有逻辑组件都可以用 TwinCAT 3 配置。

TwinCAT 3 XCAD Interface

倍福可以在 CAD 工具内直接创建一个安全应用程序。随后可以使用 TwinCAT 3 XCAD Interface 在 TwinCAT 3 中将应用程序转换为一个全功能的安全项目,然后进行最后的配置。

Codesys

也可以选择使用 Codesys Safety 配置倍福 TwinSAFE 逻辑组件。

TwinSAFE Loader

TwinSAFE Loader 工具能够在没有 TwinCAT 开发环境的情况下完整下载一个安全项目。它是一个命令行工具,可以集成到客户特定的过程中。例如,它支持在没有使用开发环境的情况下在批量生产期间加载 TwinSAFE 逻辑组件。此外,TwinSAFE Loader 允许在运行时定制现有的系统。当在客户特定的过程中使用 TwinSAFE Loader 时,必须始终遵守用户手册中指定的 FMEDA 风险分析法。

TwinSAFE User

TwinSAFE User 工具可以用于处理 TwinSAFE 逻辑组件的用户管理。例如,它可以配置用户管理,以便在批量生产时访问 TwinSAFE 逻辑组件,无需使用开发环境。

为了简化安全功能的设计,倍福制作了 TwinSAFE 应用手册,并放在公司的网站上,以供用户下载。

手册内包含 TwinSAFE 的示例应用程序汇编,以及广泛使用的安全功能集合。每个示例都说明了硬件组件的互连及在安全应用程序本身内的相应映射,即借助预认证的功能块和输入输出组件的参数设置实施。为了进一步提供支持,倍福为每个示例程序都使用由德国专业认证机构 TÜV 南德意志集团确认的安全等级进行了验证,既可以直接采用示例程序,也可以非常轻松地根据具体的应用需求进行调整。

全方位支持方案设计和实施:

  • 不断扩展相关的应用程序示例集合
  • 为正确实施安全应用程序提供最佳支持
  • 轻松通过安全验收的详细文档对修改后的应用程序进行调整

所有集成了 TwinSAFE 逻辑的硬件组件都可以基于经过认证的功能块进行编程。经过认证的 TwinSAFE 逻辑组件的安全功能块能够简单、无故障和经济高效地实现所有安全任务 — 从简单的安全门监控到基于数字信号的复杂静音功能,再到基于模拟量信号的复杂过程的安全控制。

SISTEMA 软件工具(用于评估设备应用的安全完整性软件工具)用于根据 DIN EN ISO 13849-1 标准评估设备控制的安全性。该工具能够在实施安全功能之前对其进行建模,或在实施安全功能之后对其进行评估。输出包括可靠性值和达到的性能等级(PL)。

安全相关的组件制造商需要提供包含计算相关的产品数据的软件库,为实现这一过程提供支持。它们可以被导入到 SISTEMA 中。