PROFIsafe系统描述
PROFIsafe安全总线协议的研究分析
北京交通大学硕士学位论文PROFIsafe安全总线协议的研究分析姓名：吴成岩申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：唐涛20061201第二章ＰＲＯＦＩＢＵＳ现场总线通信技术研究２．１ＰＲＯＦＩＢＵＳ技术概述ＰＲＯＦｍＵＳ是一种在制造业自动化和过程自动化领域有着广泛应用的、与设备制造商无关的、开放的现场总线标准。
欧洲标准ＥＮ５０１７０和国际标准匝Ｃ６１１５８确保了ＰＲＯＦｍＵＳ与设备制造商无关的独立性和开放性。
ＰＲＯＦⅢＵＳ允许在不同制造商生产的设备之间通信，而无需任何特殊的接口。
ＰＲＯＦｍＵＳ仍在继续不断地发展其技术，因此它仍然是适用于未来需求的工业通信系统。
图２．１是ＰＲＯＦｍＵＳ总线访问方式兼有多主通信和主从通信的示意图：图２．１ＰＲＯＦｍＵＳ根据不同的应用场合提供３个兼容版本：ＰＲＯＦⅢＵＳ—ＤＰ，ＰＲＯＦｍＵＳ．ＦＭＳ和ＰＲＯＦｍＵＳ—ＰＡ。
ＰＲＯＦｍＵＳ．ＤＰ用于传感器和执行器级的高速数据传输，它以Ｄ烈１９２４５的第一部分为基础，根据其所需要达到的目标对通信功能加以扩充，ＤＰ的传输速率可达１２Ｍｂｉｆｆｓ，一般构成单主站系统，主站从站间采用循环数据传输方式工作。
它的设计旨在用于设备一级的高速数据传输。
在这一级，中央控制器（如ＰＬＣ／ＰＣ）通过高速串行线同分散的现场设备（如ＦＯ、驱动器、阀门等）进行通信，同这些分散的设备进行数据交换多数是周期性的。
韭立銮逼太堂亟±堂焦ｉ金塞筮三重￡ＢＱ旦旦型Ｓ丑扬丝线适信这盔班冠ＰＲＯＦＩＢＵＳ—ＰＡ对于安全性要求较高的场合，制定了ＰＲＯＦＩＢＵＳ．ＰＡ协议，这由ＤＩＮｌ９２４５的第四部分描述。
ＰＡ具有本质的安全特性，它实现了ＩＥＣｌｌ５８·２规定的通信规程。
ＰＲＯＦＩＢＵＳ－ＰＡ是ＰＲＯＦＩＢＵＳ的过程自动化解决方案，ＰＡ将自动化系统和过程控制系统与现场设备，如压力、温度和液位变送器等连接起来，代替了２～４０ｍＡ模拟信号传输技术，在现场设备的规划、敷设电缆、调试、投入运行和维修的方面可节约成本４０％之多，并大大提高了系统功能和安全可靠性，因此ＰＡ尤其适用于石油、化工、冶金等行业的过程自动化控制系统。
首个功能安全通信技术国家标准PROFlsafe在京发布
龙源期刊网
首个功能安全通信技术国家标准PROFlsafe 在京发布
作者：
来源：《智能制造》2016年第01期
2015年12月16日，全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会（SAC/TC124），在京举行了“推荐性国家标准GB/T 20830-2015《基于PROFIBUS DP和PROFINETIO的功能安全通信行规PROFIsafe》发布暨报告会”。
PROFIsafe是由PI国际组织提出的加载在PROFIBUS和PROFINET通信协议基础上的功能安全通信行规，符合IEC 61508（《电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全》）功
能安全国际标准，实现了功能安全通信和标准通信共存于同一根电缆，简化了设备、工程设计和安装成本。
PROFIsafe的系统灵活性为后续系统改造和升级提供了极大便利。
目前其应用已覆盖了汽车、石油化工、煤矿、机械和娱乐设施等制造业和流程工业领域。
PROFIsafe行规获准为推荐性国家标准，对于我国工业领域功能安全的发展具有里程碑式的意义。
此次发布会的成功举办，仅仅是标准宣贯的开始，未来ITEI技术推广中心将继续为该标准的宣贯而不遗余力地工作，将标准应用落到实处。
西门子安全模块
西门子安全系统一、安全系统概述西门子的安全系统（F-Systems）用于对安全性要求十分严格的系统中，该系统可以控制生产过程迅速达到安全状态，例如，可以迅速关闭没设备以保护人身及财产的安全。
西门子安全系统的安全功能可在发生危险状况时实现：将系统至于安全状态将系统保持在安全状态安全系统主要包括在安全CPU（F-CPU）中的安全用户程序和一系列安全输入输出模块（F-I/O）。
二、安全系统介绍安全系统在自动化过程控制系统中的使用示例如下图所示。
安全系统的硬件及软件组态介绍下图显示了对安全系统的硬件及软件组件的配置及操作的总览。
硬件组件西门子硬件组件包括如下部分：F-CPU (CPU 412-3H, CPU 414-4H, or CPU 417-4H)安全输入输出模块，例如：S7-300 fail-safe signal modules in ET 200M (distributed configuration)Fail-safe power and electronic modules in ET 200SET 200eco fail-safe I/O moduleET 200pro fail-safe modulesFail-safe DP standard slavesFail-safe PA field devices软件组件安全系统的软件组件包括：在工程师站配置和编程的安全系统选件包F-CPU的安全编程三、安全系统软件安装西门子安全系统的软件包包括以下两个组件：S7 F Configuration Pack V5.5 SP3S7 F Systems V6.0通过安装该组件，可以实现在SIMATIC MANAGER下，进行安全系统的组态及编程。
软件要求在安装安全系统组件之前，必须确认安装如下组件：工程师站–STEP 7 V5.3 HF4 或更高版本–CFC V6.0 SP2 HF1或更高版本–Optional: PCS 7 V6.0 SP3 PF或更高版本操作员站–PCS 7 V6.0 SP3 PF或更高版本离线测试–S7-PLCSIM V5.3 SP1可用的安装设备西门子安全系统包括如下安装组件●S7 F Systems V6.0●S7 F Systems HMI V5.2 SP3●S7 F Systems Lib V1_3●S7 F Configuration Pack V5.5 SP3●S7 F Configuration Pack V5.4 SP1●Automation License Manager V3.1 HF3西门子安全系统的安装步骤进入S7Fsystems_V524文件夹，双击setup.exe文件，启动安全系统安装。
PROFIsafe 系统描述
T e c h n o l o g i e u n d A n w e n d u n g技术与应用PROFIsafe-PROFIBUS 和 PROFINET 的安全技术系统描述2007 年 11 月 9 日德文版；2008 年 12 月中文版第一次印刷；2011 年 8 月中文第二版第一次印刷订购号：4.341编者PROFIBUS Nutzerorganisation e.V. PNO PORFIBUS Trade Organisation PTOHaid und Neu-Str.7 16101 N 82nd Street, Suite 3876313 Karisruhe AZ 85260 ScottsdaleGermany USATel:+49(0)721/96 58 590 Tel:+1 480 483 2456Fax: Tel:+49(0)721/96 58 589 Fax: Tel:+1 480 483 7202gemany@profi usa@profi 责任排除声明PROFIBUS 用户组织（PROFIBUS Nutzerorganisation）非常详细地拟就了这本小册子的内容。
但是，不排除文中仍有谬误。
PROFIBUS 用户组织或 PROFIBUS 贸易组织（PROFIBUS Trade Organisation）对此一概不负任何法律责任。
对本文内容将定期加以审核，以便日后再版时做出必要的更正。
对读者提出任何改进的建议，我们深表谢意。
在这本小册子中复述的名称可能是注册商标，第三者利用这些商标达到自己的目的，均可能侵犯其所有者的权利。
这本小册子不能替代 IEC61784-3-3 和 PROFIBUS 标准和行规文件。
读者在任何无把握的情况下，都必须注意遵守这一规则。
版权所有，侵权必究。
23使命宣言我们现在是，将来仍然是一个在解决工业通信问题方面位居世界之首的自动化组织。
为我们的用户和我们的会员服务，是我们的使命。
诺德推出可提高安全性的PROFIsafe模块
符合SIL3和PLe（性能等级e）类别 4认证，因此该故障安全通信协议 符合最严苛的安全要求。当与安全
旋转编码器来监控安全驱动功能。 此外，该模块还配有两个冗余操作 微处理器，且均有自我监控功能。
埃马克新能源电动汽车主题日系列活动长春站成功举办
2018年7月19日—8月9日，埃马克 以长春为据点，针对黑龙江、吉林、 辽宁三省的用户，携手刀具、CNC、 软件、工业润滑等业内领先的合作伙 伴，联合举办“职业教育&培训解决方 案”、“新能源电动汽车电机轴”、 “汽车刹车盘”和“差速器壳体”四 场电动汽车主题日系列活动。活动成
汽车观察 | Auto Observation
诺德推出可提高安全性的PROFIsafe模块
诺德传动集团的PROFIsafe模 块符合最严苛的安全要求，还可确
保在PROFINET环境中安全通信。 PROFIsafe是生产和过程自动化安全 应用领域世界领先的通用技术。它
PLC结合使用时，驱动电子设备可 通过PROFINET中的PROFIsafe实现 可靠通信。用于紧急停止开关和光 栅的安全输入和输出可通过插头连 接器来连接应用，还可以通过连接
全新的双面快豹™ 22面铣刀适 用于大多数材料的加工应用，得益于 正前角槽型，可实现高金属切除率。 八个切削刃提供较大的切削深度，具 有出色洲智能集成及智能制造解决方案展新闻发布会举行
2019亚洲智能集成及智能制造 解决方案展（iManufacturing 2019） 新闻发布会于2018年9月22日在上 海举办。中国机械国际合作股份有 限公司副总经理程永顺先生、杜塞 尔多夫展览（上海）有限公司副 总经理司徒昊先生应邀出席，来自 ABB、山崎马扎克、蒂森克虏伯、 SAP、福禄克、上汽大众、威图电 子、雄克、倍福、海康威视、同济
基于profisafe的网络安全防御应用技术探索
2020年第19卷第3期产业与科技论坛基于PＲOFIsafe的网络安全防御应用技术探索□朱晓虹【内容摘要】随着科学技术的逐渐发展，工业一体化水平不断提高，自动化控制系统的安全风险率随之上涨。
本文主要通过对人、自动化设备及环境造成的危害故障的概率进行分析，利用安全模块和安全通信协议相结合的方式降低安全攻击的风险率，从而实现工业自动化系统的安全防御，改进安全通信协议的安全性能。
【关键词】自动化控制系统；安全防御；安全通信协议【作者单位】朱晓虹，上海福克斯波罗有限公司一、PＲOFIsafe技术概述安全信息技术一般是在第二层来实现问题的解决，通过专用总线或者一些常规的方式来进行解决，这就使得PＲOF-BUS在制造企业的工业生产自动化中的应用生存空间受限。
1999年，在德国汉诺威博览会上PNO公布了商标名为PＲOFIsafe的安全通信技术，并通过了德国BIA－联邦劳动安全所和TUV－技术监督联合会的认证。
而因此，PＲOFIsafe 也逐渐在各行各业扩大了其影响范围，成为连接企业生产安全设备的必要条件。
PＲOFIsafe的出现在国际上引起了不小的轰动，尤其是在国际现场总线技术领域。
但是直到目前为止，PＲOFIsafe的网络安全技术依然是世界范围内唯一能够满足制造业和工业自动化系统安全通信要求的现场总线。
（一）PＲOFIsafe的主要特征。
基于PＲOFIsafe的网络安全技术具备的主要特征有：同一根电缆可以同时满足安全通信和标准通信；PＲOFIsafe安全性建立在单信道通信系统中；标准通信部件不发生任何改变；安全措施在终端模块中被封闭；采用能够最大限度保证安全性的SIL监视器；最高安全等级为SIL3；抗电磁干扰能力强，既可以用于低能耗的过程自动化，又可以用于反应迅速的制造业自动化。
（二）PＲOFIsafe通信原理。
1．PＲOFIsafe系统组态。
PＲOFIsafe将标准现场总线技术和故障安全技术整合为一个系统，也就是前面提到的同一根电缆可以同时满足故障安全通信和标准通信。
奔驰S级预安全系统增强版介绍
奔驰S级预安全系统增强版介绍
◆文/福建 林宇清
乘员预安全系统增强版(PRE-SAFEPLUS)如图1所示，
可提前识别危急行驶状况，在必要时启用安全系统作为预防性措
施，降低车辆乘员伤害的风险。
为此，预安全系统不断评估来自
图2 ESP控制单元
2.电动动力转向机构
电动动力转向机构(图3)位于底盘处，由齿轮齿条式转向机、
扭矩传感器(A91b1)、电子促动马达(A91m1)和转向机构控制单
元(N68)组成。
其中，N68是CAN网络用户，读取A91b1和CAN
信号，然后据此促动A91m1，从而带动转向机运转，实现转向助
仪表盘(图4)通过CAN网络通信，将其他控制单元传来的信
图4 仪表盘
4.发动机控制单元
发动机控制单元(图5)位于发动机舱的驾驶员侧，读取各传感
图6 转向柱模块
6.雷达传感器
达传感器分别为位于前保险杠上的近距雷达
B29/2、B29/3和散热器前部的远距雷达传感器B29，3个传感器能够相互独立地测量各物体(例如车辆)的距离和速度，然后将监测到的数据(图7、图8)传送至雷达传感器控制单元。
其中
图9 雷达传感器控制单元
8.碰撞预防辅助系统控制单元
A90-碰撞预防辅助系统控制单元(图10)位于散热器中间，集成了雷达传感器和控制单元，雷达传感器基于25GHz脉冲多普勒原理工作，用于独立测量车距和车速，探测范围为0至80m,探测。
siemens profisafe概述
siemens profisafe概述
PROFIsafe是一种用于工业自动化领域的安全通信协议，由PROFIBUS & PROFINET International (PI) 组织开发。
它为工厂设备和控制系统之间提供了可靠的安全通信机制，以确保人员和设备的安全。
PROFIsafe地址有两种，一种是源地址(F-source address)，另一种是目标地址(F-destination address)。
故障安全CPU的PROFIsafe地址属于源地址，故障安全模块的PROFIsafe地址属于目标地址。
此外，早期版本的PROFIsafe地址使用目标地址(F-destination address)来唯一标识，而较新的版本则使用源地址和目标地址的组合来唯一标识。
如需更多关于siemens profisafe的信息，建议咨询西门子官方工作人员或查阅相关资料获取。
profisafe协议格式
profisafe协议格式一、概述P r of is af e是针对工业自动化领域的一种安全协议，用于确保工业系统中的安全通信和设备之间的安全交互。
本文将介绍P ro fi sa f e协议的格式和相关细节。
二、协议结构2.1帧格式P r of is af e协议使用帧格式进行数据传输。
每个帧包含以下几个部分：-帧头：用于标识帧的起始位置和协议版本信息。
-帧长度：表示整个帧的长度。
-帧类型：指示帧的类型，如数据帧、控制帧等。
-帧编号：用于标识帧的顺序。
-数据域：存储实际传输的数据。
-帧校验：用于校验帧的完整性和正确性。
2.2数据域格式数据域是帧中用于传输数据的部分，其格式包括以下几个字段：-源地址：标识发送数据的设备地址。
-目标地址：标识接收数据的设备地址。
-服务类型：指示数据的类型，如安全数据、配置数据等。
-数据长度：表示数据的长度。
-数据内容：存储实际传输的数据。
三、协议细节3.1帧头格式帧头是P ro fi sa fe协议中用于标识帧的起始位置和协议版本信息的部分。
其格式包括以下几个字段：-前导码：用于同步数据传输的起始位置。
-协议标识：标识该帧采用的是P ro fi sa f e协议。
-协议版本：标识协议的版本号。
3.2帧类型说明P r of is af e协议中定义了多种帧类型，用于区分不同的功能和目的。
常见的帧类型包括以下几种：-数据帧：用于传输实际的数据信息。
-控制帧：用于发送控制命令和请求。
-响应帧：用于回复控制帧的响应和状态信息。
3.3数据传输流程P r of is af e协议中的数据传输流程如下：1.发送方将数据封装成帧格式，并发送给接收方。
2.接收方接收到帧后，解析帧头和帧长度，并校验帧的完整性。
3.接收方根据帧类型进行相应的处理，如处理数据帧、响应控制帧等。
4.接收方根据需要发送响应帧或控制帧给发送方。
5.发送方接收到响应帧或控制帧后，进行相应的处理。
3.4错误处理在P ro fi sa fe协议中，对于数据传输过程中可能发生的错误和异常情况，定义了相应的错误处理机制。
PROFIsafe—Profibus故障安全通信技术成为功能安全方面国家首例指导性技术文件
个 ＭｖＢ中。同一 组 寄存器 地址 的范 围、 整数 或
布尔量 的最 大数 及其 功 能代码 的关 系如 表 ３ 列 。 所
ＳＩ ＥＭＥＮｏ ｂ ｓ 障 安全 通 信 技 术 ｒｆ ｕ 故 ｉ
成 为功 能安 全 方 面 国家 首例 指 导 性技 术 文件
ＲＥＧＡＤＤＲ， ＮＯＯＦ ＤＳ， ＲＥ ＤＡＴＲＥＦＦ和 Ｂ ＴＲＥＦ Ｉ
参 数不 正 确 、 匹配 等 。只要 根 据 Ｍｏ ｂ ｓ调试 工 不 ｄｕ 具 提示 的错 误信息 ， 逐条 检查 ， 一定可 以排 除 网络 就 通 信 中出现 的问题 ， 保证 网络数据 畅通 。 Ｍｏ ｂ ｓ 议 网络方 便 了各异 构 系 统 的集 成 ， ｄｕ协 降低 了项 目投 资 ， 高 了项 目管理 水平 。 提
技 术 文 件 — — Ｇ ／ ０ ３ — ０ ７ Ｂ Ｚ２ ８ ０ ２ ０ 。
长 期 以来 ， 障 安 全通 信 技术 方 面 的任 务 只 能在 第 二 层 采 用 常 规 手 段 或 者 通 过 专 用 总 线 分 散 地 加 以 解 决 。这 使 得 应 用 故 于制 造 业 和 过 程 工 业 自动 化 的分 布 式现 场 总 线 Ｐｏｉｕ 的 生 存 空 间受 到 限 制 。１ ９ 德 国 Ｐ ｏｉ ｓ 户 组 织 （ ＮＯ 以 故 障 ｒｆ ｓ ｂ ９８年 ｒｆ ｕ 用 ｂ Ｐ ） 安全 技 术 的应 用 为 目标 ， 门设 立 了 一个 工 作 组 ， 手 制定 一 种 整 体 的 ， 专 着 开放 的解 决 方 案 。
维普资讯
石 油 化 工 自动 化
能码 之 间的关 系如 表 ２所列 。
表２ Ｃ Ｃ ＭＤ ＯＤ。Ｕ ＩＦ 。 Ｕ ＩＦ ２和 功 能 码 对 应 表 Ａ ＸＮ Ｏ１Ａ ＸＮ Ｏ
PROFIsafe系统描述
T e c h n o l o g i e u n d A n w e n d u n g技术与应用PROFIsafe-PROFIBUS 和 PROFINET 的安全技术系统描述2007 年 11 月 9 日德文版；2008 年 12 月中文版第一次印刷；2011 年 8 月中文第二版第一次印刷订购号：4.341编者PROFIBUS Nutzerorganisation e.V. PNO PORFIBUS Trade Organisation PTOHaid und Neu-Str.7 16101 N 82nd Street, Suite 3876313 Karisruhe AZ 85260 ScottsdaleGermany USATel:+49(0)721/96 58 590 Tel:+1 480 483 2456Fax: Tel:+49(0)721/96 58 589 Fax: Tel:+1 480 483 7202gemany@profi usa@profi 责任排除声明PROFIBUS 用户组织（PROFIBUS Nutzerorganisation）非常详细地拟就了这本小册子的内容。
但是，不排除文中仍有谬误。
PROFIBUS 用户组织或 PROFIBUS 贸易组织（PROFIBUS Trade Organisation）对此一概不负任何法律责任。
对本文内容将定期加以审核，以便日后再版时做出必要的更正。
对读者提出任何改进的建议，我们深表谢意。
在这本小册子中复述的名称可能是注册商标，第三者利用这些商标达到自己的目的，均可能侵犯其所有者的权利。
这本小册子不能替代 IEC61784-3-3 和 PROFIBUS 标准和行规文件。
读者在任何无把握的情况下，都必须注意遵守这一规则。
版权所有，侵权必究。
23使命宣言我们现在是，将来仍然是一个在解决工业通信问题方面位居世界之首的自动化组织。
为我们的用户和我们的会员服务，是我们的使命。
安全总线协议PROFIsafe在汽车厂总装车间的应用
安全总线协议PROFIsafe在汽车厂总装车间的应用1. 项目介绍北京奔驰-戴姆勒柯莱斯勒有限公司是北京北汽集团与奔驰-戴姆勒柯莱斯勒的合资企业，于05 年10 月开始在北京亦庄新建汽车生产厂,本地化生产奔驰E200、E280 系列和戴姆勒柯莱斯勒300C 系列车型。
新建厂由两个厂区组成,一边是生产奔驰车的焊装和总装车间，另一边是生产300C 的焊装和总装车间。
两个车间共用一个喷涂车间,这次建厂并没有新建冲压车间。
整个项目控制系统的实施完全依照IntegraBBDC V1.02 标准（奔驰和Siemens 合订汽车厂控制系统标准）和北京奔驰-戴姆勒柯莱斯勒汽车有限公司企业标准。
根据300C 整车生产工艺，控制系统机构如图1。
设备层面控制系统采用总线方式，集中控制各生产车间生产线，各生产控制系统上层通过TCP/IP 通讯协议和厂级计算机系统相接入的接口。
现场总线采用SIEMENS 公司PROFIBUS 总线，相关总线I/O 扩展元件以此为基础搭建。
通常情况下工厂的控制系统可以分为五层：传感器/执行器层、现场总线层、控制层、区域管理层、生产管理层。
在控制层采用了Siemens 控制系统CPU416F-2 作系统主站，采用WinCC开发了中控室人机界面；而现场总线层采用了如下PROFIBUS 从站：ET200S和ET200ECO 作分布式I/O，MasterDrive 作工艺线和升降机的驱动装置,ET200FC 变频器作滚床、推车机等设备的驱动设备，PP17 作操作面板，TP270作现场HMI；传感器层采用了Siemens 大量接近开关。
安全系统方面采用了Siemens 的PROFIsafe 安全总线协议、分布式安全模块4/8F-DI 和4F-DO、光幕、急停按钮和门开关等产品。
本文针对PROFIsafe 在300C 总装车间的应用，描述了PROFIsafe 实现安全机制的机理，结合PROFIsafe 的实际工程应用，探。
西门子安全模块
西门子安全系统一、安全系统概述西门子的安全系统（F-Systems）用于对安全性要求十分严格的系统中，该系统可以控制生产过程迅速达到安全状态，例如，可以迅速关闭没设备以保护人身及财产的安全。
西门子安全系统的安全功能可在发生危险状况时实现：将系统至于安全状态将系统保持在安全状态安全系统主要包括在安全CPU（F-CPU）中的安全用户程序和一系列安全输入输出模块（F-I/O）。
二、安全系统介绍安全系统在自动化过程控制系统中的使用示例如下图所示。
安全系统的硬件及软件组态介绍下图显示了对安全系统的硬件及软件组件的配置及操作的总览。
硬件组件西门子硬件组件包括如下部分：F-CPU (CPU 412-3H, CPU 414-4H, or CPU 417-4H)安全输入输出模块，例如：S7-300 fail-safe signal modules in ET 200M (distributed configuration)Fail-safe power and electronic modules in ET 200SET 200eco fail-safe I/O moduleET 200pro fail-safe modulesFail-safe DP standard slavesFail-safe PA field devices软件组件安全系统的软件组件包括：在工程师站配置和编程的安全系统选件包F-CPU的安全编程三、安全系统软件安装西门子安全系统的软件包包括以下两个组件：S7 F Configuration Pack V5.5 SP3S7 F Systems V6.0通过安装该组件，可以实现在SIMATIC MANAGER下，进行安全系统的组态及编程。
软件要求在安装安全系统组件之前，必须确认安装如下组件：工程师站–STEP 7 V5.3 HF4 或更高版本–CFC V6.0 SP2 HF1或更高版本–Optional: PCS 7 V6.0 SP3 PF或更高版本操作员站–PCS 7 V6.0 SP3 PF或更高版本离线测试–S7-PLCSIM V5.3 SP1可用的安装设备西门子安全系统包括如下安装组件●S7 F Systems V6.0●S7 F Systems HMI V5.2 SP3●S7 F Systems Lib V1_3●S7 F Configuration Pack V5.5 SP3●S7 F Configuration Pack V5.4 SP1●Automation License Manager V3.1 HF3西门子安全系统的安装步骤进入S7Fsystems_V524文件夹，双击setup.exe文件，启动安全系统安装。
库卡C4PROFIsafe
C4机器人PROFIsafeGSD文件中定义了一些参数文本，在PROFIsafe这个标签下，包含了参数名称，以及每个参数各自的当前值，你可以通过“改变值”这个按钮去改变当前值。
下面这些参数做一下解释67BD"F_SIL Parameter这个参数定义了一个安全等级，故障安全型标准DP从站，和I\0设备以及PA现场设备。
这个参数是与设备相关的。
根据GSD文件这个参数可以设置为SIL1或SIL3。
F_Block_ID Parameter如果F_iPar_CRC参数存在这个参数的值就就设置为1。
否则这个值为0.如果这个值为1说明这个记录F_iPar_CRC被延长了四个字节。
你不允许改变参数"F_Par_Version" Parameter这个参数确定PROFIsafe操作模式。
你可以找到的值范围提供了操作模式支持的设备。
参数设置为“1”(PROFIsafe V2模式)故障安全标准I / O设备,不能更改。
"F_Source_Add" and "F_Dest_Add" ParametersPROFIsafe地址(参数“F_Source_Add”、“F_Dest_Add”)唯一地标识源和目的地。
1. PROFIsafe简介：虽然具有分布式 I/O 的自动化解决方案广泛使用了 Profibus DP 和新引入的 Profinet IO，但故障安全应用仍然依赖于传统电气技术的另一条或专用的总线，这限制了无缝集成和互操作性。
2005 年 9 月由 PNO 发布的最新版 PROFIsafe 安全行规（V2.0）描述了安全外围设备和安全控制器间的通信。
它是对标准 Profibus DP 和 Profinet IO 的补充技术，用于减少安全控制器和安全设备间数据传输的失效率和错误率，以达到或超过相关标准要求的等级。
2. PROFIsafe原理介绍：随着现场总线技术的发展和广泛应用，故障安全通信技术近年也得到了飞速发展，安全总线系统的应用使得工业控制系统更具安全性和可用性，同时提高了系统灵活性，有效节约了布线和工程施工的成本。
profisafe通讯实例
profisafe通讯实例Profisafe通讯实例Profisafe通讯是一种用于工业自动化领域的安全通讯协议，可以实现在工业现场中对机器和设备的安全监控和控制。
下面将通过一个实例来说明Profisafe通讯的应用。
在某家汽车制造厂中，有一条生产线用于制造汽车发动机。
为了确保生产过程的安全性，该生产线上的机器和设备需要进行实时的安全监测和控制。
于是，工程师们引入了Profisafe通讯协议。
他们在生产线上的每台机器和设备上安装了Profisafe通讯模块。
这些模块负责将机器和设备的状态信息以及安全控制指令发送给控制中心。
例如，当某台机器出现异常情况时，比如超过温度限制或超载，Profisafe通讯模块会立即将这个信息发送给控制中心，以便工程师能够及时采取措施来保证生产线的安全运行。
控制中心通过Profisafe通讯协议接收到来自各个机器和设备的信息后，会对这些信息进行分析和处理。
如果发现有机器出现安全隐患，控制中心会立即发送安全指令给相关的机器和设备，以停止它们的运行或采取其他安全措施来避免事故的发生。
Profisafe通讯还支持安全设备之间的相互通讯。
例如，当一个机器需要与另一个机器进行协作时，它们可以通过Profisafe通讯协议进行安全通讯。
这样，它们可以实时地交换安全信息，确保彼此的状态和动作是安全的，从而避免意外事故的发生。
通过引入Profisafe通讯协议，这家汽车制造厂成功地提高了生产线的安全性和可靠性。
工程师们能够实时监测和控制机器和设备的安全状态，及时采取措施来保证生产线的正常运行。
这不仅提高了工作效率，还保护了工人们的生命安全。
总结一下，Profisafe通讯协议在工业自动化领域中的应用是非常重要的。
它能够实现机器和设备之间的实时安全通讯，保证工业现场的安全监测和控制。
通过这个实例，我们可以看到Profisafe通讯协议在提高生产线安全性方面的巨大作用。
PROFIsafe:PROFIBUS和PROFINET的安全通信技术
PROFIsafe：PROFIBUS和PROFINET的安全通信技术惠敦炎
【期刊名称】《自动化博览》
【年(卷),期】2012()S1
【摘要】1PROFIsafe简述PROFIsafe是与安全相关的自动化的一个应用行规,它以PROFIBUS DP以及PROFINET I/O为基础。
它连接与安全相关的传感器,控制器和执行器。
PROFIsafe可被视为一个单通道的"软件解决方案",它在设备中是作为一个在PROFIBUS以及PROFINET之上的附加层来实施的。
标准部件,如导线、接插件/网络组件、ASICS(芯片),或者协议仍保持原状。
尤其突出的是。
【总页数】2页(P47-48)
【关键词】安全相关;现场设备;控制器;解决方案;安全技术;自动化;安全功能;故障安全;催化剂;工业炉
【作者】惠敦炎
【作者单位】西门子(中国)有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TP1
【相关文献】
1.PROFISafe:PROFIBUS故障安全通信技术探述 [J], 惠敦炎
2.PROFIsafe:PROFIBUS故障安全通信技术探述 [J], 惠敦炎
3.PROFIsafe——PROFIBUS故障安全通信技术成为功能安全方面国家首例指导性
技术文件/西门子自动化之光——未来城北京站 [J],
4.PROFIsafe:PROFIBUS故障安全通信技术探讨 [J], 惠敦炎
5.PROFIsafe—Profibus故障安全通信技术成为功能安全方面国家首例指导性技术文件 [J],
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T e c h n o l o g i e u n d A n w e n d u n g技术与应用PROFIsafe-PROFIBUS 和 PROFINET 的安全技术系统描述2007 年 11 月 9 日德文版；2008 年 12 月中文版第一次印刷；2011 年 8 月中文第二版第一次印刷订购号：4.341编者PROFIBUS Nutzerorganisation e.V. PNO PORFIBUS Trade Organisation PTOHaid und Neu-Str.7 16101 N 82nd Street, Suite 3876313 Karisruhe AZ 85260 ScottsdaleGermany USATel:+49(0)721/96 58 590 Tel:+1 480 483 2456Fax: Tel:+49(0)721/96 58 589 Fax: Tel:+1 480 483 7202gemany@profi usa@profi 责任排除声明PROFIBUS 用户组织（PROFIBUS Nutzerorganisation）非常详细地拟就了这本小册子的内容。
但是，不排除文中仍有谬误。
PROFIBUS 用户组织或 PROFIBUS 贸易组织（PROFIBUS Trade Organisation）对此一概不负任何法律责任。
对本文内容将定期加以审核，以便日后再版时做出必要的更正。
对读者提出任何改进的建议，我们深表谢意。
在这本小册子中复述的名称可能是注册商标，第三者利用这些商标达到自己的目的，均可能侵犯其所有者的权利。
这本小册子不能替代 IEC61784-3-3 和 PROFIBUS 标准和行规文件。
读者在任何无把握的情况下，都必须注意遵守这一规则。
版权所有，侵权必究。
23使命宣言我们现在是，将来仍然是一个在解决工业通信问题方面位居世界之首的自动化组织。
为我们的用户和我们的会员服务，是我们的使命。
我们的出版物为广大读者提供最佳解决方案，使其受益匪浅，且获悉更多的资讯。
序 言PROFIBUS 是唯一能够为制造业和过程自动化的所有领域提供一种统一的解决方案的现场总线。
PROFINET-基于标准以太网 — 是补充型网络，其需求近年来持续增长。
这两者的协议均被列入国际标准 I EC 61158 和 IEC 61784-1/-2 的通信行规族 3 中。
自 P ROFIBUS 和 PROFINET International 国际组织（PI ）成立以来，最为重大的事件之一，是 1999 年功能安全首部规范的颁布。
这一步意味着自动化领域中有一个量的飞跃，并开拓了许多新的可能性。
这一技术的名称是 PROFIsafe 。
PROFIsafe 的标志如下图所示。
从此以后，PROFIsafe 发展成为功能安全通信方面引领全球、最为流行的技术。
其间，PROFIsafe 已是 IEC 61784-3-3 名称下的国际标准。
本系统描述应使读者对 PROFIsafe 技术及其相关话题有个全面的了解，而对细节不太追究。
本文无论如何替代不了相关的规范与准则，唯有它们是权威的和有约束力的。
PROFIsafe 获得了 BGIA （Berufsgenossenschaftliches Institut für Arbeitssicherheit-德国工伤保险职业安全研究所）和 TÜV （Technischer Überwachungsverein-德国技术监督联合会）的认可（见下图）。
功能安全是自动化中一个重大的课题。
因此，必须谨慎地着手解决 PROFIsafe 技术的推广、实现和应用。
所有参与工作的企业和研究机构有义务奉行所谓“PROFIsafe Policy ” （PROFIsafe 准则）。
此篇短文可以理解为正式文件的补充和一览无余的归纳。
本文中缩写“F ”表示“fail-safe”（故障安全）、“功能安全”或者干脆表示“安全相关的”。
目录序言 (3)目录 (4)1. 自动化中的安全 (6)1.1 趋势 (6)使 PROFIsafe 得以实现 (7)1.2 PI1.3 国际标准 (8)2. 目标 (9)3. “Black Channels-黑色通道”的设置 (11)3.1 基本功能 (11)3.2 网络部件 (11)3.3 无线通信＆数据安全 (11)3.4 数据类型 (11)4. PROFIsafe 解决方案 (12)4.1 安全措施 (12)报文格式 (13)4.2 PROFIsafe服务 (13)4.3 PROFIsafe服务（F-主机服务） (13)4.3.1 F-Host4.3.2 F-设备服务 (14)4.4 F-参数 (14)5. 如何实现？ (15)5.1 安全等级 (15)5.2 F-设备（F-Device） (15)的防护 (15)5.2.1 GSD数据的防护 (15)5.2.2 I/OParameter（i 参数） (15)5.2.3 i5.2.4 PROFIdrive（现场总线驱动技术） (16)Device（过程自动化设备） (16)5.2.5 PA5.2.6 I＆M-功能（识别＆维护功能） (17)5.2.7 诊断 (17)5.3 F-主机（F-Host） (17)5.3.1 可能的结构 (17)5.3.2 一致性等级（Conformance Classes） (17)6. 认证 (18)的测试 (18)6.1 PROFIsafe6.2 安全评估 (18)7. PROFIsafe 的应用 (19)7.1 电气安全 (19)7.2 供电电压 (19)7.4 高可用性 (19)7.5 安装指南 (19)7.5.1 先决条件 (20)7.5.2 边界条件 (20)47.5.3 布线 (20)7.5.4 可用性 (20)7.5.5 “紧急停止（Not-Halt）”方案 (20)7.6 无线传输 (21)7.7 数据安全（Security） (21)7.8 反应时间 (22)8. 整体安全考虑 (23)8.1 法规＆标准 (23)8.2 风险降低 (23)的应用 (23)IEC620618.3风险评估 (23)8.4SIL-确定 (23)8.58.6 安全功能 (23)8.7 已达到的 SIL (24)8.8 电子机械 (24)8.9 非电气部件 (24)8.10 确认 (24)9. F-（从站）设备家族 (25)9.1 远程-I/O (25)9.2 光学传感器 (25)9.3 驱动器 (25)9.4 机器人 (25)9.5 F-网关 (25)9.6 PA-设备 (26)9.6.1 液位监控 (27)9.6.2 ESD-阀（紧急切断阀） (27)9.6.3 压力变送器 (27)9.6.4 瓦斯与火警警报器 (27)10. 用户受益 (28)10.1 集成商与用户 (28)10.2 设备制造商 (28)10.3 未来的投资 (28)11. PI（PROFIBUS ＆ PROFINET 国际）组织概况 (29)的任务 (29)11.1 PI11.2 技术研发 (29)11.3 技术支持 (29)11.4 认证 (30)11.5 培训 (30)11.6 因特网平台 (30)中、德、英术语对照表 (31)参考文献 (34)51. 自动化中的安全任何工业过程都或多或少地同风险联系在一起，从而• 造成人员伤亡；• 破坏自然环境；• 有损投资。
大多数工业过程相当简单，无需对自动化系统提出太多的要求即可避免风险。
但有些典型的应用伴随着很大的风险。
这类例子很多，有压力机、工具机床、机器人、传送与包装系统、高压工艺过程、海上石油平台技术、火灾与烟气报警器、燃烧器、索道等等。
这类应用需要特别的预防和技术。
市场正在逐渐地使标准自动化系统的可靠性与可用性自行定位在有一定竞争能力的费用高度。
虽然标准自动化的故障率或事故率对于一般的应用场合是可接受的，但它对于上述有很大风险的应用，则是不够格的。
这一点可以跟邮政系统相比。
一般信件要求的可靠性是可以接受的，因此以普通邮件发送应是十分有利的。
重要的邮件则应使用“挂号”更为安全、可靠。
1.1 趋势过去微控制器、软件、PC 机和通信网络对于标准自动化产生了巨大的影响，致使费用大幅度降低，使灵活性与可用性有较大的提升。
但是，新技术的应用最初在安全标准中是被禁止的。
在当时，安全自动化还必须采用“固定连线”，且以继电器技术为基础（见图 2）。
在图 1 中你可以找到针对“安全”与“现场总线”课题的 IEC 标准和 ISO 标准及其相互关系。
图 1 用于工厂自动化的现场总线与安全标准功能安全的基本标准是 IEC 61508，它充分考虑了电气装备功能安全的要求，且包括基本原则与方法。
它提供一种定量计算所谓安全功能（Safety Integrity Levels-SIL，安全完整性等级）危险失效的残余概率。
这对于 F-Device 和 F-Host 的研发者极有帮助。
国际标准 IEC62061 专门描述应用于制造业自动化中的机械设备的安全要求。
该标准考虑了系统、子系6统和单一零部件以及如何评估它们在安全功能中的组合。
ISO13849-1 是目的类似的 EN954-1 的后续。
但是，它引用一个易于修改的计算模型（Performance Levels-PL，性能等级）且也覆盖了非电气设备，例如液压阀。
机器设备安全的基础技术与方法已在 ISO12100-1 中作了规定。
ISO14121 描述了风险评估的原理。
IEC60204-1 规定了机器设备，电气装备的一般要求和应用指南。
相关内容有：电源、防电击、紧急断开、导线与电缆等等。
产品标准如 IEC61496，ICE61800-5-2 和IEC61131-6 描述了单个设备家族的要求。
在欧洲机器法的附录中，列有依照法规需要通过一个被授权机构（BGIA，TÜV，FM-Factory Mutual，等）认证的机器设备和零部件的表格。
在经过各方协调的产品标准（如 IEC61496）中，有制造商的一份声明就足够了。
对有较高的抗电磁性干扰能力的 F-Device 和 F-Host 的要求在 IEC61326-3-1 中作了明确的规定。
功能安全（FS）性能判据在电磁干扰特别增强的情况下，允许出现功能偏差。
但是，在这类情况下，试验对象（EUT）必须过渡到一个安全状态中。
出现这种矛盾是很自然的事。
然而，安全是建立在可依赖的技术和适合材料的基础之上。
依赖的基础是经验，这需要一定的时间。
而将经典的安全技术引进现代自动化领域，必然会带来一些负面影响。
例如，因增加布线和编程而引起的费用，灵活性和可用性比期望的更低；其他的不足方面，如不确定的机器停止位置和随后在重新启动时所要花费的高额开销。