在已為我們所熟知的 AS-Interface 部件(主站、從站、電源裝置…)清單中,還包含有安全監(jiān)視器和安全相關(guān)從站,它們都在同一 AS-Interface 網(wǎng)絡(luò)上工作。
主站采用處理其他任何從站相同的方式識(shí)別安全相關(guān)從站,并將其象所有常規(guī)從站一樣集成到網(wǎng)絡(luò)中。標(biāo)準(zhǔn)AS-Interface的傳輸協(xié)議和電纜是如此地健全,因而也可用于安全相關(guān)報(bào)文的傳輸。所要求的安全性是通過在安全從站與安全監(jiān)視器之間的附加信號(hào)傳輸來實(shí)現(xiàn)。安全監(jiān)視器等待來自各安全相關(guān)從站的四位報(bào)文,各安全相關(guān)從站根據(jù)所定義的算法連續(xù)更改。如果同一網(wǎng)絡(luò)中同時(shí)使用若干個(gè)安全監(jiān)視器,即可實(shí)現(xiàn)安全相關(guān)信號(hào)的成組。
AS-Interface SaW
SaW系統(tǒng)的運(yùn)行
一旦安全監(jiān)視器已被組態(tài)和啟動(dòng),它就會(huì)持續(xù)地監(jiān)視AS-i網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)。當(dāng)它檢測到一個(gè)急停按鈕或其它安全輸入動(dòng)作時(shí),OSSD則根據(jù)組態(tài)時(shí)定義的規(guī)則被打開。當(dāng)安全監(jiān)視器從組態(tài)的安全節(jié)點(diǎn)未接收到安全數(shù)據(jù)時(shí),OSSD也是打開的。安全監(jiān)視器不對(duì)安全節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求數(shù)據(jù),它只是評(píng)估(監(jiān)視)網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)。這個(gè)方法保證了系統(tǒng)的任何故障(如電源、電纜、AS-i主站等等)其結(jié)果都是打開OSSD.使安全監(jiān)視器打開OSSD的最長時(shí)間是40ms(包括繼電器自身的打開時(shí)間)。

安全節(jié)點(diǎn)發(fā)送的安全數(shù)據(jù)
AS-i總是在主站和節(jié)點(diǎn)之間交換4位的信息。 主站產(chǎn)生一個(gè)主站呼叫,包括一個(gè)節(jié)點(diǎn)地址和4位數(shù)據(jù)。節(jié)點(diǎn)接收到此數(shù)據(jù)后,檢查其是否有效,更新輸出值,被動(dòng)應(yīng)答發(fā)送4位輸入的數(shù)據(jù)。主站檢查應(yīng)答是否有效,然后對(duì)下一個(gè)從站重復(fù)這個(gè)循環(huán)。但是安全節(jié)點(diǎn)和標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)所發(fā)送的數(shù)據(jù)存在一定的差別。
標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn):標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)的被動(dòng)應(yīng)答包含 4個(gè)位,相當(dāng)這個(gè)節(jié)點(diǎn)的輸入值,如果在兩次網(wǎng)絡(luò)掃描期間,這個(gè)節(jié)點(diǎn)的輸入值沒有改變,被動(dòng)應(yīng)答發(fā)送的4位數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。如果輸入改變了,被動(dòng)應(yīng)答的4位數(shù)據(jù)也跟著改變,因此,在很長的時(shí)間周期。被動(dòng)應(yīng)答的數(shù)據(jù)是恒定的。
安全節(jié)點(diǎn):安全節(jié)點(diǎn)的被動(dòng)應(yīng)答也包含有4位數(shù)據(jù)。不同的是,這個(gè)數(shù)據(jù)并不直接對(duì)應(yīng)安全輸入值的狀態(tài)。取而代之的是,在每一次發(fā)布被動(dòng)應(yīng)答的時(shí)候,安全節(jié)點(diǎn)發(fā)送不同的編碼。特殊的規(guī)則控制這個(gè)數(shù)據(jù),并且在順序的下一個(gè)編碼到來以前,安全監(jiān)視器對(duì)其“已知”。如果安全節(jié)點(diǎn)檢測到急停(或是其它安全相關(guān)的輸入條件)動(dòng)作,它就停止發(fā)送4位編碼,替代的是,每一個(gè)被動(dòng)應(yīng)答現(xiàn)在包含4個(gè)0作為輸入數(shù)據(jù),只有當(dāng)安全危急條件消除后(急停按鈕拉出),安全節(jié)點(diǎn)才重新發(fā)送4位動(dòng)態(tài)編碼。
安全監(jiān)視器評(píng)估AS-i 數(shù)據(jù)
安全監(jiān)視器評(píng)估經(jīng)由AS-i網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的全部數(shù)據(jù),正常條件下,它檢查安全節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù),并且將它和預(yù)期的4位編碼比較。只要接收到的數(shù)據(jù)編碼和預(yù)期的數(shù)據(jù)編碼一致,OSSD 就仍然是關(guān)閉的。由于 0000 這個(gè)編碼表示安全危急條件發(fā)出信號(hào)(急停,刀口開關(guān)等),OSSD 立即被打開。由于安全監(jiān)視器要求從安全節(jié)點(diǎn)發(fā)送的全部數(shù)據(jù)遵照預(yù)期的4位序列,根據(jù)對(duì)安全采取保守方式,對(duì)于系統(tǒng)的其它故障,也將使得 OSSD 打開。這包括:
AS-i 電源失效,在這種情況下,網(wǎng)絡(luò)上沒有數(shù)據(jù)傳輸,安全監(jiān)視器接收不到預(yù)期的動(dòng)態(tài) 4 位編碼。
AS-i 主站失效,在這種情況下,不產(chǎn)生主站請(qǐng)求,因此網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)(包括任何一個(gè)安全節(jié)點(diǎn))都不會(huì)發(fā)送被動(dòng)應(yīng)答,再者,安全監(jiān)視器不會(huì)接收到預(yù)期的動(dòng)態(tài)4位編碼。
網(wǎng)絡(luò)的電纜損壞,結(jié)果也是丟失下一個(gè)預(yù)期的4位編碼。
對(duì)安全監(jiān)視器供電的24V直流電源缺失,OSSD 是‘常開的,強(qiáng)迫閉合’繼電器,要求24V 仍然閉合。
考慮到在沒有接收到下一個(gè)預(yù)期的4位編碼的全部條件下,安全監(jiān)視器都將打開OSSD ,能夠說明,一個(gè)安全系統(tǒng)發(fā)送“系統(tǒng)安全”以后,就或多或少“系統(tǒng)不安全”。根據(jù)這個(gè)道理,OSSD 是總想打開的,而安全監(jiān)視器必須堅(jiān)持不懈地告訴它保持關(guān)閉。這就是安全系統(tǒng)所必須的保守方式。
安全節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)規(guī)則
由于 SaW 基于傳輸動(dòng)態(tài)4位編碼,現(xiàn)在簡短地討論這個(gè)數(shù)據(jù)的規(guī)則:
·每一個(gè)安全節(jié)點(diǎn)占據(jù)8個(gè)4位編碼
·沒有兩個(gè)安全節(jié)點(diǎn)具有相同的8個(gè)4位編碼
·8個(gè)4位編碼成對(duì)的不同
·在8個(gè)4位編碼中0001、0010、0011三個(gè)值中只有一個(gè)是被允許的
·在8個(gè)4位編碼中1000、0100、1100三個(gè)值中只有一個(gè)是被允許的
·0000 指示安全 OFF 狀態(tài)
·1111 保留用于將來擴(kuò)充之用

軟件-ASIMON 組態(tài)工具
ASiMON是一個(gè)許可授權(quán)的軟件包,它是在AS-I安全財(cái)團(tuán)(AS-Interface Safety Consortium)贊助下開發(fā)的,可以從很多的AS-i供貨商處得到。使用ASiMON 用戶能夠快速地組態(tài)安全節(jié)點(diǎn),從安全節(jié)點(diǎn)取回組態(tài),或是當(dāng)安全系統(tǒng)需要改變時(shí)更改組態(tài)。此外,ASiMON 還有一個(gè)直觀的診斷工具。 組態(tài)一個(gè)安全節(jié)點(diǎn)包括以下幾個(gè)步驟:
·啟動(dòng)ASiMON
組態(tài)軟件
·提供安全系統(tǒng)的某些基本信息(例如:名稱和項(xiàng)目說明,用于安全監(jiān)視器的那些標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)地址,網(wǎng)絡(luò)上全部安全節(jié)點(diǎn)的地址等等)
·用上拉和下拽接口來定義哪個(gè)安全節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)OSSD,OSSD是怎樣打開的(立即或是帶有時(shí)間延遲)以及當(dāng)安全輸入取消后(例如,一個(gè)急停按鈕拔出時(shí))OSSD是如何關(guān)閉的。
·將組態(tài)下載到安全監(jiān)視器,在這個(gè)過程中,安全監(jiān)視器評(píng)估邏輯漏洞和非法操作。
·示教動(dòng)態(tài)4位數(shù)據(jù)編碼,使安全監(jiān)視器記住安全節(jié)點(diǎn)獨(dú)特的編碼。
·驗(yàn)證組態(tài),這一步將包括一個(gè)電子簽名和生成一個(gè)安全日志文件,內(nèi)容有全部組態(tài)細(xì)節(jié),能夠打印和附加到機(jī)器的文檔中。