简化工业网络和机器安全

机器安全和工业网络怎么会与失控的Facebook账户相似呢?

有件事我很难承认。起初，我创建它只是为了方便与几个工作上的朋友协调训练和跑步活动。然后我找到了一些很好的高中朋友，我很久没见了。后来，人们开始发送请求。我得意忘形，开始接受他们。我试着设定条件，让我看到最亲密朋友的所有信息，只看到其他人的重要更新。由于软件的变化超过了我，我最终放弃了，只是让它发生，因为软件决定它会在任何一天发生。是的，这是真的。我有一个Facebook账户，它让我想起了许多机器安全和工业网络应用程序。

所以你可能会想，我应该取消Facebook账户，忘掉这些麻烦，回到老式的方式，通过电话与人保持最新消息。再说了，谁还会打电话啊?但这才是真正的困境所在。事实上，我喜欢阅读最新的帖子，尤其是在机场等候甚至在杂货店排队的时候。我只是需要一个更好的方法来管理我的朋友网络。

你可能也遇到过同样的问题，如果不是在Facebook上，那就是在你的安全系统上。我可以欣赏一个真正设计良好的安全系统，一个所有的紧急停止按钮都放置在任何人都可以轻松按下的位置，或者一个足够智能的保护锁定开关，可以让注塑机在维修人员进入之前完成它的部分。安全控制系统很容易管理，只需几个设备，当它只关注安全。

然后管理层开始疯狂，增加了一个视觉系统来检查零件，delta机器人将好的零件装入托盘。哦，对了，他们忘了告诉你，他们想要从人机界面(HMI)查看一切的状态。在您了解它之前，需求让您考虑管理一大堆不同的系统。光是想想就很伤脑筋。当你开车回家考虑如何处理这件事时，你想到了一个好主意。您所需要的只是一种简单的方法，将所有东西联网到一个系统中。

但是等待?您是否允许将视觉、运动、逻辑和数据库与当前的安全控制系统放在同一个平台上?

很简单，是的!但是等一下。事情从来没有那么简单。那么，其中的隐情是什么呢?(说真的，你觉得我会坚持到现在吗?)

首先，找到一个已经可以做到这一点的系统。嘿，别笑了!它们确实存在。更好的是，它们甚至是被允许的，而且安全方面仍然被批准用于安全应用。

你听到了吗?我说的是“安全方面”。确保您选择的网络系统有一个单独的CPU专门用于安全应用程序。安全CPU是非常强大的意志和保护的设计。它不允许网络的任何其他部分覆盖它的功能。图1是一个示例。

一个用于标准和安全cpu的网络

您可能已经注意到，图1显示了混合的红色和黑色I/O模块。红色的是安全I/O模块，黑色的是运动和视觉模块。所以你可能会想，要么我喜欢浪费很多钱使用安全等级的模块进行标准I/O，要么我一定违反了一大堆安全标准。你猜怎么着?它既不是。网络系统现在能够在每个耦合器上混合。这样就简单多了。但它是如何实现的呢?很简单:系统每个部分的“大脑”都位于其各自的CPU中。

我能告诉你一个小秘密吗?你得保证不告诉我老板。看，我解释过，如果有任何故障，我估计更换这些设备的时间只有5分钟。他觉得我疯了，说至少要一个小时。我甚至无法在5分钟内启动电脑重新加载程序。他不知道更换I/O模块只是简单的单击、滑出、替换和单击。没有程序加载需要的单位，我有。都存储在CPU里。多年以后，我可能会多休息55分钟!

容易更换模块

保险柜的缆绳呢?不，什么都没丢。事实上，这个系统使用的是EtherCAT，一种工业以太网协议。信息按需传输，速度快如赛车，可以在同一条线上传输。在过去的10年里，通信技术进步了很多，现在这是可能的。然而，这可能会让某些叉车司机抓狂，因为他们要击中和摧毁的目标更少。

视觉和运动软件与安全软件集成在一起。这不是很棒吗?我只需要学习一个基于plc的程序来管理一切。我的安全功能块还在。

一个软件的标准和安全编程

现在您可能想知道，当我在开发一个安全应用程序时，我是如何设法记住的。毕竟，把它们混在一起会很糟糕。安全方使用安全认可的功能块。在安全I/O模块上需要变量的所有输入和输出都用黄色突出显示。如果你是色盲，没问题。变量名也以大写s开头。其他系统可能有所不同。但我的还没搞砸，所以我觉得你会做得很好。

我敢肯定，这一切听起来好得令人难以置信，所以现在出现了更微妙的问题。当需要在标准系统和安全系统之间接收或发送可变状态时会发生什么?(回答这个问题最困难的地方是，在使用“暴露”这个词的时候，没有人力资源来找我。让我来解释一下。)

在安全方面，任何不安全的变量都可能暴露。这对于简单的复位按钮或将输出状态发送回标准PLC是实用的，这样就可以在HMI上进行监控。毕竟，你想知道是什么保护装置导致了关机。

说到HMI，所有东西需要映射多少次才能让我在一个显示器上看到状态?只有一次。我是认真的。联网的一个好处是I/O映射可以自动完成。我知道，他们第一次告诉我的时候我也不相信。图3中的示例甚至告诉了我它所在的I/O模块和节点。现在我可以简单地给它一个新的变量名，在标准端使用，瞧!-我准备好完成我的项目了。

现在我已经解决了你大部分的网络问题，有没有人对我的Facebook设置问题有好的解决方案?我听说Instagram是新的热门社交网络媒体。也许我该试试。

Tina Hull是欧姆龙自动化和安全部门的产品工程师。由CFE Media内容经理马克·t·霍斯克编辑，控制工程，mhoske@cfemedia.com．

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关键概念

• 标准控制和安全设备的混乱就像一个失控的社交媒体账户。
• 标准设备和安全设备可以使用相同的软件平台。
• 本文提供了在统一环境中工作的示例。

考虑一下这个

低成本和易于使用是标准网络和安全网络相结合的原因之一。请看这些例子。

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