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安全繼電器相互連接，提供安全功能。硬線系統的開發和維護比較困難，只能滿足多數的基本應用。此外，這些系統中的設備位置具有嚴格的距離限制。
        因為上述問題，以及造價的考慮，對使用標準通信網絡實現安全服務有了高度的期盼。開發安全網絡的關鍵不是建立的網絡不能失敗，而是建立一種機制，使網絡在失效時能使安全設備轉移到一個已知狀態。如果用戶知道一旦出現失效，系統會換轉到什么狀態，他們就能夠使應用處于安全狀態。但這意味著需要更多的檢查和冗余編碼信息。
        所以，為了增加安全的要求，德國安全總線委員會（German Safety Bus committee）擴展了現有的鐵路標準。這個委員會為安全網絡開發人員提供了安全網絡的設計指南，使他們的網絡和安全設備遵從 IEC 61508 的標準。
        基于這些標準，CIP 擴展了高完整性的安全服務。結果是一個可伸縮、可路由、網絡獨立的安全層降低了對專用安全網關的要求。因為所有安全設備使用相同的協議，使用相同的介質，使用方法也和標準的網絡是一樣的。
        CIP 安全是對標準CIP 的一種擴展，它通過了 TüV 的認證，可用于 IEC 61508 SIL 3 和 EN 954-1 類別 4 的應用。它在原來的模型中增加了CIP 安全應用層（紅色部分），見圖1。 增加部分包括了幾個安全相關的對象和安全設備描述、在DeviceNet上實現CIP安全的細節，也就是我們熟知的 DeviceNet 安全。

 
圖 1 包括安全的 CIP 通信層

        因為安全應用層擴展不依賴標準CIP的完整性，可以與數據鏈路層，數據鏈路通信接口使用同一通道。可以使用標準的路由器實現安全數據通信。見圖2。路由安全報文是可行的，因為末端設備可以負責數據的完整性。如果在數據傳送或在中間路由器出現出現錯誤時，末端設備會檢測出故障，并且采取適當行動。

圖 2  安全數據的路由

        這種路由能力使得DeviceNet安全單元能夠快速的響應來自其他單元的互鎖要求信息，比如與骨干網絡，諸如 EtherNet/IP 實現互鎖，如圖3所示。只有需要的安全數據才通過路由到達請求的單元，這樣減少了系統對帶寬的需求。結合本地安全單元的快速響應和安全數據的跨路由傳輸，用戶可以構建大型的、反映迅速的安全應用。這種結構的另外一個好處是具有多網多點傳送安全報文的能力。

圖 3 網絡路由

2. 安全功能的實現

        如在圖1指出的那樣，所有 CIP 安全設備也是基于在標準CIP的功能之下的。擴展了的CIP安全應用層指定使用一種安全驗證器對象。這種對象負責管理CIP的安全連接（標準CIP連接由通信對象來管理），像在安全應用對象和連接層的一個接口，如圖3所示。安全驗證器使用下節描述方法確保安全數據傳送的完整性。

圖 4 安全驗證器之間的關系

安全驗證器對象執行的功能為：
        ? 使用一個客戶機驗證器產生安全數據和協調時間來生成一個安全應用；
        ? 客戶機使用一個連接數據生成器傳輸數據和一個連接接收器接收協調時間報文；
        ? 接收安全的應用使用一個服務器驗證器接收和檢查數據；
        ? 服務器使用一個連接接收器接收數據和一個連接生成器發送協調時間報文。

        連接生成器和接收器沒有安全信息包的概念，所以不執行安全功能。而保證安全數據傳輸和檢查高完整性的責任，完全依仗安全驗證器。