引言

　　AS-Interface作為一種安全網(wǎng)絡技術(shù)脂倦，誕生于1994年寒淌，它是一種被300家制造商支持的開放式解決方案嫡服。

　　伴隨著功能安全的改變，安全網(wǎng)絡也發(fā)生了改變押棋。EN954安全標準的停用指日可待余源，屆時將會被EN ISO13849取代。大多數(shù)設備業(yè)主不再視安全為一個負擔范益，而是將其視為增加設備開機時間和提升利潤率的契機天枣。安全網(wǎng)絡越來越重要，可編程控制器取代繼電器虫犀，對于功能安全袖指，其角色相當于PLC之于設備控制。
       
　　對于設備生產(chǎn)廠商和系統(tǒng)集成商來說证莺，最有意思的改變發(fā)生在安全網(wǎng)絡與可編程安全控制器的結(jié)合上（可能分成三步）熟什。因為集成商正在面臨多PLC作業(yè)環(huán)境的挑戰(zhàn)，一種中立的PLC安全方案是最有效的猜旬。它提供了一種可以與Allen- Bradley脆栋，Siemens，Mitsubishi洒擦，Schneider和Omron等公司的PLC整合的安全解決方案椿争，能夠輕松地從一臺PLC移植到另一臺PLC上。
       
　　AS-Interface作為一種安全網(wǎng)絡技術(shù)熟嫩，誕生于1994年秦踪，它是一種被300家制造商支持的開放式解決方案。在圖1的示例系統(tǒng)中掸茅，一個生產(chǎn)車間配備有2組光幕椅邓，以控制車間的準入。送入和送出的產(chǎn)品會屏蔽光幕昧狮，車間的人員準入由電磁互鎖安全開關(guān)控制景馁，系統(tǒng)必須配備急停開關(guān)和一些重啟按鈕后才可運行边苹，共使用8個聯(lián)網(wǎng)設備。
       
第一步：搭建網(wǎng)絡
       
　　由于網(wǎng)絡是包括安全信息和常規(guī)信息在內(nèi)的所有信息的傳輸機制裁僧，穩(wěn)定的網(wǎng)絡通訊必須最先完成。使用AS-Interface完成下列步驟：
       
　　a.)在車間內(nèi)布置網(wǎng)絡電纜垃准，然后將模塊/設備與網(wǎng)絡連接智榆。AS-Interface允許任何網(wǎng)絡拓撲。時間需求：連接8臺設備儿趋，1個小時就足夠了（見圖1）档低。

　　圖1：示例車間使用光幕來控制產(chǎn)品進出危險區(qū)域，每個光幕都使用一組光電傳感器屏蔽蛔乖，一臺電磁聯(lián)鎖門禁開關(guān)保證只有在獲得PLC授權(quán)后梭甸，操作人員才能夠打開防護門，加上一個急停開關(guān)和兩個按鈕模塊赃剂，這個簡單的系統(tǒng)就算完整了蜜雏，網(wǎng)絡地址就列在硬件旁邊。

　　b.)為每一個模塊/設備分配一個獨一無二的地址淑停。使用簡單的手持式選址工具來為每一臺設備分配地址孝摘。時間需求：大約5分鐘。
       
　　c.)將配置輸入安全控制器锰抡。安全控制器知道了網(wǎng)絡設備的地址妻往，才能高效地掃面網(wǎng)絡設備。使用安全控制上的按鈕就可以完成试和，無需使用PC或者安裝軟件讯泣。時間需求：15秒。

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第二步：安全功能
       
　　使用拖放接口搭建安全功能阅悍，創(chuàng)建直觀的流向圖好渠、輸入變量（例如安全設備的狀態(tài)）與邏輯操作的關(guān)聯(lián)、將其與安全輸出（OSSDs）相連节视。物理輸出可以是干式節(jié)點晦墙，用來控制直接與現(xiàn)代設備上的電子安全輸入連接的安全接觸器或者電子安全輸出。圖2顯示的是流向系統(tǒng)框圖肴茄。綠色突出顯示的功能代表急停開關(guān)和電磁聯(lián)鎖門禁開關(guān)晌畅，兩者都直接與全局“與功能”模塊相連。全局“與功能”確保只有當所有輸入都是邏輯1時寡痰，OSSDs才會激活設備（例如進入解鎖狀態(tài)）抗楔。傳統(tǒng)的硬接線系統(tǒng)中，所有的輸入設備在電氣上串聯(lián)使用拦坠。
       
　　在功能模塊上雙擊连躏，打開對話框朵椿。圖3是急停開關(guān)的設置對話框。設備名稱“急停開關(guān)”和實際設備的網(wǎng)絡地址1-9都是在這里設置怠义。由于相應規(guī)范要求急停開關(guān)需與重啟按鈕相連俭宁，局部確認默認為開啟狀態(tài)。通過網(wǎng)絡傳輸各種數(shù)字位代表其他不同的狀態(tài)陷母，在此例中是地址為1-5A的按鈕模塊上的綠色按鈕（例如輸入數(shù)字位為3）贷营。由PLC控制的輸出位也可以使用，通過HMI可以使其他狀態(tài)激活尿欲。
       
　　門禁開關(guān)的配置類似诬粗，但是取決于不同的系統(tǒng)設計，可能不需要重啟按鈕溜舷。與硬接線解決方案對比扯凫，OSSD可以根據(jù)一組輸入自行啟動，根據(jù)另一組輸入進入重置狀態(tài)开摄。每臺設備都可以有自己的重置數(shù)據(jù)位售拼，或者所有的設備可以共享同樣的重置狀態(tài)。
       
　　使用傳統(tǒng)的硬接線安裝方式時邦马，通常要求屏蔽功能的光幕與外部屏蔽模塊連接潮峦，屏蔽傳感器也與這些模塊連接，所有的設置步驟都在屏蔽模塊上完成勇婴，屏蔽模塊只能提供兩組安全輸出節(jié)點忱嘹，節(jié)點直接與安全繼電器相連，或者作為設備的連接件的一部分耕渴，串聯(lián)連接拘悦。
       
　　使用網(wǎng)絡方式，一旦光幕和屏蔽傳感器使用網(wǎng)絡進行通訊橱脸，屏蔽動作就可以完全在軟件中進行設置础米。圖2（也可見圖4）中的紅色和藍色突出顯示部分是帶有相應屏蔽傳感器的進料光幕和出料光幕。設置屏蔽功能時添诉，光幕的狀態(tài)簡單地和屏蔽功能做或連接屁桑。屏蔽功能提供各種操作狀態(tài)，包括2傳感器和4傳感器屏蔽栏赴、有向屏蔽蘑斧、跨接以及輸入使能。只要光幕不被遮擋卢操，即使傳送帶上的物體使屏蔽傳感器仍舊處于激活狀態(tài)堡喳，也無法通過光幕。

　　圖2：使用簡單的拖放接口，設備庫中的功能模塊可以相互連接完成邏輯操作祸播。一旦此配置運行于安全控制器上夹它，功能模塊的外邊框和其連接線的顏色就會改變，顯示當前設備狀態(tài)遭唠。確認操作和查找故障既簡單又快速恢儡。

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第三步：有用的診斷
       
　　一旦配置被移植到安全控制器上，就可以實現(xiàn)圖形診斷功能颊姻。功能模塊的外邊框和其連線以如下方式使用组莲。當輸入為真時（解鎖狀態(tài)）功能模塊為綠色。與下一個功能模塊之間的連接線也是綠色嫩碘。很多其他顏色（紅色、黃色）和閃爍狀態(tài)用來提供具體反饋幕柬。除了圖形用戶接口臊啃，功能模塊顏色的數(shù)字值也傳送至PLC。確保PLC持續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)拆内，在HMI上顯示狀態(tài)和錯誤信息旋圆，形成帶有時間/日期標記的數(shù)據(jù)日志。

　　圖3：雙擊功能模塊打開相應對話框麸恍。在此例中灵巧，急停開關(guān)功能模塊與物理急停開關(guān)（分配地址1-9）配合使用。使用了多個定時變量（例如同步時間抹沪、穩(wěn)定時間和誤差時間）允許用戶指定時間差和冗余觸點的觸點抖動刻肄。局部確認為急停開關(guān)定義了重置條件（利用地址1-5A的按鈕模塊上的輸入數(shù)字位3）。

　　圖4：光幕狀態(tài)和屏蔽功能的狀態(tài)“或”連接融欧。在屏蔽功能中敏弃，光幕也會被評估。這確保屏蔽功能能夠被光幕關(guān)斷噪馏，增加了設備安全性麦到。屏蔽功能輸入的作用是控制屏蔽跨接以及激活屏蔽功能的屏蔽開關(guān)和非安全數(shù)據(jù)位。
       
更換PLC欠肾，無需重復勞動
       
　　由于所有的安全作業(yè)都由安全控制器完成瓶颠，包括作為AS-Interface網(wǎng)絡一部分的安全輸出，所以PLC“安全相關(guān)決策”相互獨立椭吠。它被嚴格使用捅青，以控制不安全操作并用于評估安全診斷信息。因此炬锦，這種技術(shù)是獨立于PLC的睬仿，并且允許設備制造商在更換PLC的時候，可以重復利用所有的安全設置纤秃。

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