西门子厂自动化

SafetyIntegratedAnswersforindustry.用于工厂自动化的SIMATIC安全集成技术标准技术和安全技术集成在同一系统中产品手册•03.2010全集成自动化依靠新的高生产率标准保证竞争优势当今市场瞬息万变，为了能够应对与日俱增的国际市场竞争压力，需要在机器或工厂的整个运转周期内持续不断地进行优化。经过优化的过程可以减少总体拥有成本、缩短产品上市时间，并提高质量，从而使质量、时间和成本（工业领域取得成功的决定性因素）三者更加平衡。故障安全数据安全工程诊断坚固性通信过程优化易于集成集成法规和标准开放性保护投资节能有效性透明度国际化可用性/可靠性创新灵活性模块化全集成自动化生产生命周期目录全集成自动化完全能够满足所有要求，并对国际标准和第三方系统开放。它具有六项特有的系统特性（即工程组态、通讯、诊断、安全性、数据安全性和坚固性），可以在机器或工厂的整个运行周期中提供支持。完整的系统架构凭借全面的产品系列为每个自动化部分都提供了整体解决方案。SIMATIC：更加高效和系统性的自动化SIMATIC是全集成自动化的核心组件，包括多种标准化、灵活可扩展的产品，如本手册中出现的SIMATIC安全集成系列的产品。SIMATIC目前被认为是全球顶尖的自动化系统。其中一个决定性的原因就是，它具有全集成自动化的六种系统特性：•工程组态•通讯•诊断•安全性•数据安全性•坚固性此外，它还具备其它两种系统特性：•贴合工艺•高可用性您可以在后面的“系统特性”一章中找到更多有关系统特性及其优点的信息。用于工厂自动化的安全集成技术广泛的产品和服务4生产行业中的基本安全要求6起草控制功能过程中的基本标准7显著提高整个产品生命周期的收益从设计到升级的全面支持8SIMATIC安全集成技术的优点9SIMATIC—集成自动化系统SIMATIC控制器10SIMATICET20011用于工厂自动化的SIMATIC安全集成技术功能安全12SIMATIC安全集成—系统概述13工程组态14诊断16通讯17故障安全控制器技术数据20结构22ET200故障安全I/O23ET200技术数据24精彩案例和产品组合精彩案例26安全集成的完整产品组合36用于工厂自动化的安全集成技术广泛的产品和服务安全集成技术节省成本西门子公司在其全集成自动化中一如既往地实现“安全集成”技术。这就是说，西门子公司在其标准自动化产品中一直集成了非常直观的安全技术功能。这为机器设备OEM和设备运营商节约可观的成本。机器制造商可以通过安全集成技术获得决定性的竞争优势：不仅极大的方便了工程组态并快速组态设备和项目，还可轻松的适应各种新要求。设备运营商也可从中获益。他们不仅获得了更加安全的机器和设备，还可提高生产率，运行更加快速。对于带有安全工程组态和标准自动化的一致性完整系统而言，由于改进了诊断功能，因而停机时间大大减少，并极大的提升了系统的可用性。和传统的安全工程组态相比，安全集成技术简化了系统的改装和现代化改造。由于允许进行模块化扩展的灵活理念，现有机器和设备可以更低成本升级到最新的顶尖技术，因而在设备整个运行周期内都能获得极大地优势。通过专业的生命周期支持达到完美西门子不仅仅只为您提供安全技术的完整产品和系统系列。作为您的合作伙伴，我们会在产品生命周期的所有阶段，从规划阶段的咨询以及相应的培训至机器的验收，都为您提供强大的支持。显而易见，通过向我们咨询，您可以轻松开辟新市场，减少误操作导致的成本，优化准确的交货日期，并提高产品和生产过程的质量。换言之，您可以完全信赖我们全天候的支持。我们的联系人员在全球范围内为您提供24小时的全天候服务：服务和支持www.siemens.com/automation/support技术支持热线400-810-4288联系人国际www.siemens.com/automation/partner国内[e-mail]培训中心，符合IEC62061和ISO13849-1标准，为在机器上实施安全功能提供有力支持。这个经过TÜV认证的在线工具一步一步引导您，从安全系统结构的定义，到组件的选择，直到确定要达到的安全完整性等级（SIL/PL）。您将收到为符合标准的报表，可以集成到文档中，作为安全证据与依据。您将获得如下好处：•在评估安全功能时节省时间•快速访问生产数据•根据现有标准进行计算•进行直观归档：可以根据需要存储并重新使用项目•通过全面且进行了预定义的示例库，进行简单而快速的处理•免费使用在线工具可以从下面网址获取西门子安全评估工具www.siemens.com/safety-evaluation-tool4SIMATIC安全集成技术日益增长的要求...与过去相比，今天的工业自动化解决方案非常的灵活和开放。现代化的机器和设备由于能够明显提升生产效率脱颖而出。在某些高要求的应用上，传统的继电器技术已经日渐由可自由编程的控制器和分散式技术取代。尽管在技术方面已经有了巨大的改变，但是个性迥异的产品和系统仍经常用于安全功能和标准任务中。由于安全技术持续趋向于智能PLC技术，因而即使解决复杂的安全任务，自动化解决方案的效率还是能够获得明显的提升。故障安全PLC用于过程控制，并在故障发生时迅速切换到安全状态或保持当前状态。它在系统中按不断增长的安全要求提供集成有效的安全解决方案。⋯和我们的应对方案SIMATIC安全集成产品系列以SIMATIC控制器和SIMATICET200I/O系统为基础，包含过程和制造业的安全控制系统。后文将介绍制造业的SIMATIC安全集成技术。过程自动化安全集成(E86060-A4678-A181-A3-7600)技术手册介绍了过程工业的安全解决方案。SIMATIC安全集成技术包括一系列基于不同硬件和软件架构而设计的安全控制器，可用于工厂自动化的所有领域，从模块化控制器和嵌入式自动化产品到基于PC的控制器。您可根据特别要求，在标准自动化中集成安全技术（集成系统），或借助于两个基于SIMATIC的分离系统来实现（一个为标准系统，一个为安全技术系统）。为此，我们会提供给您一个集成、安全和成熟的控制系统，具有最高灵活性、便于扩展并节省成本。这样，标准和安全程序可通过成熟的S7环境来创建，这不仅减少了工程成本，还节省了培训和指导开支。可通过STEP7语言F-LAD和F-FBD以及经TÜV认证（德国技术监督协会）的功能块来编程。标准和安全相关模块的连接可选择使用通过PROFINET（开放的以太网标准），或通过PROFIBUS（成熟可靠的现场总线技术）的电缆来实现，或通过IWLAN（无需电缆）来实现。为传送安全数据，总线系统围绕PROFIsafe现场总线进行扩展。因此安全和标准通讯可仅通过一个连接（如一条总线）实现。图：SIMATIC安全集成控制器符合所有主要标准欧洲安全准则，目前适用于那些需要最高安全标准的企业，同时，这些准则也适用于欧洲之外的国家。为了确保机器或系统的功能性安全，保护型系统和控制系统的安全部件在发生故障时，应该仍然处于安全状态或进入安全状态。出于这个目的，产品必须符合标准中定义的特殊要求。相应的产品认证可以记录对这些标准的遵守情况。任何对人员和环境的可能危害都无法通过国家级的认证。通常，产品还必须遵循机器或系统所在地的地方法规和规则。因此，在全球市场机制下自由买卖产品需要国际统一的操作法规。使用SIMATIC安全集成，可满足当前某些标准和最高安全标准。•IEC61508:2000SIL1-3•EN594-1:1997Cat.2-4•IEC61511:2003•EN60204-1:1997•EN62061:2005SIL1-3•NFPA79-2002,NFPA85•UL1998、UL508和UL991•ENISO13849-1:2006PLa-e德国技术监督协会（TÜV）的证书编号Z10050820411002记录了对各项标准的遵从情况。5随着欧洲市场逐步趋于内部规范化，现在产品已能完全满足与机器技术实现有关的各项国家标准和指令。•与此同时，一些基本的安全要求也制订在册，一方面是为了商品的自由流通（条款95），这一点有利于制造商；另一方面是为了保护对产品的使用（条款137），这一点有利于用户（操作员）。•这样做的结果是，在EU合约的基础上，各个成员州必须遵循国家法律将机器指令的内容实施为国内市场指令。例如，德国的设备安全法（GSG）就规定了这一点。为了保证对指令的遵从，建议使用相对应协调一致的欧洲标准。这一点引发了“遵从性假设”，并根据国家法规和欧洲指令为制造商和操作员提供了法律保障。机器制造商使用CE标记来记录在商品自由买卖过程中对所有相关指令和法规的遵从情况。作为全球认可的欧洲指令，在商品出口到欧洲经济区域内的各国家时极为有用。下面的所有说明都是以机器制造商或其操作员为对象，并假设由后者来实现或证明对机器所做的安全相关修改的性能。图：生产行业中的安全要求EC95EC137»«(89/391/EEC)(2006/95/EG)(98/37/EC)*»«(86/655/EEC)生产行业中的基本安全要求*当前绑定了机器指令98/37/EC。在2010年，将由新的机器指令2006/42/EC取代。6ENISO12100EN10501(prENISO14121-1)EN62061:2005(SIL)SIL1,SIL2,SIL3ENISO13849-1:20061EN954-1:1996(PL)PLa,PLb,PLc,PLd,PLeEN60204-11ҾඇྜኝႠप՚ऐഗڦۉഘยԢLj目标：通过将风险降至最低来遵从所有相关安全要求，达到免责和“准备放行”安全目标。结果：通过运用协调一致的标准来实施降低风险的措施，从而在“遵从性假设”的基础上遵从机器指令的安全要求。起草控制功能过程中的基本标准安全性需要避免各种风险的出现。按照下列说明可以规避这些风险：•根据降低风险的设计原理和机器的风险评估（ENISO12100-1，EN1050）进行设计•如果需要，通过使用安全控制器（符合EN62061或ENISO13849-1的功能性安全）来实施技术保护措施•电气安全（EN60204-1）图：针对控制器设计的标准功能性安全包括依赖于正确操作机器或设备的控制或保护装置的安全部分。以下为用户提供了两项标准：•EN62061:2005—作为基本标准IEC61508在欧洲区域内的标准。•ENISO13849-1:2006—作为EN954-1的经修订的继任标准，EN954-1在这些类别方面的参考性有所欠缺。7通过我们在安全技术方面广泛的创新产品以及极具竞争力的支持，您在产品生命周期的每个阶段都能获得显著的优势。安全计划—用于实施机器安全的指南安全规划在产品生命周期的每个阶段帮助您为安全机器的设计和操作确定并实施所有安全说明和规定，它的结构和强制实施在EN62061标准中进行了定义。显著提高收益—在整个产品生命周期内从设计到升级的全面支持得益于安全规划中所展示的系统步骤，您不仅可获得最高的安全级别，还可大大节省每一步骤的时间，即使是在对机器进行CE标记时也一样。阶段用户的要求我们提供的服务系统优点在生产机器之前，机器制造商会进行风险分析以确保符合所有相关标准。这里介绍了机器面临着哪些风险以及如何应对这些风险。•全面的培训•对规划和设计的支持•安全指令和标准的应用/设计建议•减少接口：所有系统组件和广泛的服务来源一致•安全评估工具可以计算安全完整性等级•所有系统组件和广泛的服务来源一致•模块化解决方案通过创新技术适应不同的机器和工厂•产品和系统可在全球使用，符合欧盟指令规定的具体要求及所需认证风险分析说明了需要哪些组件以使危险区域变得安全。安全性必须经过验证，以使机器获得CE标记。•安装和调试•验收和交付机器前的准备•安全评估工具可以生成符合标准的报表•通过在标准自动化中集