PROFIsafe-系统描述

1RRNTERNATIONALPROFIsafe系统描述（PROFIsafeSystembeschreibung）［德］沃尔夫岗·斯特里普（Dr.WolfgangStripf）著惠敦炎译TechnologieundAnwendung技术与应用自动化领域开放的解决方案(OpenSolutionfortheworldofAutomation)2PROFIsafe-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PROFIBUSNutzerorganisatione.V.PNOPORFIBUSTradeOrganisationPTOHaidundNeu-Str.716101N82ndStreet,Suite3876313KarisruheAZ85260ScottsdaleGermanyUSATel:+49(0)721/9658590Tel:[phone]Fax:Tel:[phone]Fax:Tel:[phone]gemany@profibus.comusa@profibus.com责任排除声明PROFIBUS用户组织（PROFIBUSNutzerorganisation）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（PROFIBUSTradeOrganisation）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。3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。NTERNATIONAL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IEC61158和IEC61784-1/-2的通信行规族3中。自PROFIBUS和PROFINETInternational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IEC61784-3-3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（BerufsgenossenschaftlichesInstitutfürArbeitssicherheit-德国工伤保险职业安全研究所）和TÜV（TechnischerÜberwachungsverein-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“PROFIsafePolicy”（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”。4目录序言.................................................................................................................3目录.................................................................................................................41.自动化中的安全...........................................................................................61.1趋势..............................................................................................................................61.2PI使PROFIsafe得以实现...............................................................................................71.3国际标准........................................................................................................................82.目标.............................................................................................................93.“BlackChannels-黑色通道”的设置...........................................................113.1基本功能........................................................................................................................113.2网络部件........................................................................................................................113.3无线通信＆数据安全.......................................................................................................113.4数据类型........................................................................................................................114.PROFIsafe解决方案.....................................................................................124.1安全措施........................................................................................................................124.2PROFIsafe报文格式.......................................................................................................134.3PROFIsafe服务..............................................................................................................134.3.1F-Host服务（F-主机服务）.............................................................................................................134.3.2F-设备服务......................................................................................................................................144.4F-参数............................................................................................................................145.如何实现？..................................................................................................155.1安全等级........................................................................................................................155.2F-设备（F-Device）.......................................................................................................155.2.1GSD的防护.....................................................................................................................................155.2.2I/O数据的防护.................................................................................................................................155.2.3iParameter（i参数）.....................................................................................................................155.2.4PROFIdrive（现场总线驱动技术）...................................................................................................165.2.5PADevice（过程自动化设备）...............................................................................