Профиль PROFIsafe обеспечивает безопасность передачи информации между системой автоматизации (контроллером) и периферией процесса как через PROFIBUS, так и PROFINET. Решение о выборе полевых сетей PROFINET IO или PROFIBUS DP/PA оказывает существенное влияние на архитектуру системы противоаварийной защиты.
Отказобезопасная архитектура PROFIBUS
В случае отказобезопасной системы SIMATIC PCS 7, с применением коммуникаций PROFIBUS, существуют два варианта архитектуры децентрализованной периферии, различаюшихся на все уровнях:
- Одноканальная, нерезервированная
- Резервированная, отказоустойчивая
Оба варианта архитектуры чрезвычайно разнообразны, и предлагают много возможности под различные требования. Функции стандартной автоматизации (управление основным процессом) и противоаварийная защита могут быть гибко объединены, причем, не только в области распределенного ввода-вывода. Такая возможность существует и на уровне контроллера. Функции управления и ПАЗ могут быть как объединены в одной системе автоматизации (контроллере), так и разделены по разным системам (контроллерам). Кроме того, существует и множество возможностей, связанных с применением гибкого модульного резервирования.
Безопасные варианты архитектуры PROFIBUS
На отдельных архитектурных уровнях (контроллер, fieldbus, распределенная периферия), показанные варианты конфигурации, из числа доступных, в зависимости от используемых типов станций распределенной периферии (Станции ET 200M, ET 200iSP, ET 200S, ET 200pro или полевые устройства PROFIBUS PA профилем PA-Profile 3.0 и выше)
Отказобезопасная архитектура PROFINET
Отказобезопасные станции автоматизации на основе ЦПУ линейки S7‑400, как одиночные (нерезервированные) AS (F-системы), так и отказоустойчивые(резервированные) AS (FH-системы), могут просто и эффективно объединяться в сеть PROFINET IO со станциями распределенной периферии ET200M. Для этой цели, в системах автоматизации доступны интерфейсы PN/IE, интегрированные в ЦПУ, а в станциях распределенной периферии ET 200M интерфейсы PN/IE интегрированы в интерфейсные модули IM 153‑4 PN High Feature.
Коэффициент готовности станций распределенной периферии одиночных AS (F-система) может быть увеличен с помощью применения кольцевой топологии с резервированием среды передачи. В случае прерывания передачи в кольце в одной точке, например, в связи с обрывом кабеля или отказа станции, менеджер резервирования сразу активирует альтернативный канал связи.
Безопасные коммуникации PROFINET IO с использованием резервированиой среды передачи
Максимальный коэффициент готовности с минимальными временами парирования отказа достигается при использовании отказоустойчивой(резервированной) AS (FH-системы) в сочетании с резервированием системы распределенной периферии. Резервирование системы относится к тому типу PROFINET IO-коммуникаций, где каждая станция распределенной периферии устанавливает коммуникационные соединения с каждым из двух резервированных центральных процессоров отказоустойчивой станции AS по топологии сети. В отличие от одностороннего подключения станций распределенной периферии только к одному ЦП, отказ ЦП в этом случае автоматически не приводит к отказу подключенных к нему станций распределенной периферии.
Безопасные коммуникации PROFINET IO с резервированной системой