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傳輸來實現(xiàn)。安全監(jiān)視器等待來自各安全相關(guān)從站的四位報文,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)中同時使用若干個安全監(jiān)視器,即可實現(xiàn)安全相關(guān)信號的成組。
AS-Interface SaW
SaW系統(tǒng)的運行
一旦安全監(jiān)視器已被組態(tài)和啟動,它就會持續(xù)地監(jiān)視AS-i網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)。當(dāng)它檢測到一個急停按鈕或其它安全輸入動作時,OSSD則根據(jù)組態(tài)時定義的規(guī)則被打開。當(dāng)安全監(jiān)視器從組態(tài)的安全節(jié)點未接收到安全數(shù)據(jù)時,OSSD也是打開的。安全監(jiān)視器不對安全節(jié)點請求數(shù)據(jù),它只是評估(監(jiān)視)網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)。這個方法保證了系統(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的最長時間是40ms(包括繼電器自身的打開時間)。

安全節(jié)點發(fā)送的安全數(shù)據(jù)
AS-i總是在主站和節(jié)點之間交換4位的信息。 主站產(chǎn)生一個主站呼叫,包括一個節(jié)點地址和4位數(shù)據(jù)。節(jié)點接收到此數(shù)據(jù)后,檢查其是否有效,更新輸出值,被動應(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,然后對下一個從站重復(fù)這個循環(huán)。但是安全節(jié)點和標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點所發(fā)送的數(shù)據(jù)存在一定的差別。
標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點:標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點的被動應(yīng)答包含 4個位,相當(dāng)這個節(jié)點的輸入值,如果在兩次網(wǎng)絡(luò)掃描期間,這個節(jié)點的輸入值沒有改變,被動應(yīng)答發(fā)送的4位數(shù)據(jù)也不會改變。如果輸入改變了,被動應(yīng)答的4位數(shù)據(jù)也跟著改變,因此,在很長的時間周期。被動應(yīng)答的數(shù)據(jù)是恒定的。
安全節(jié)點:安全節(jié)點的被動應(yīng)答也包含有4位數(shù)據(jù)。不同的是,這個數(shù)據(jù)并不直接對應(yīng)安全輸入值的狀態(tài)。取而代之的是,在每一次發(fā)布被動應(yīng)答的時候,安全節(jié)點發(fā)送不同的編碼。特殊的規(guī)則控制這個數(shù)據(jù),并且在順序的下一個編碼到來以前,安全監(jiān)視器對其“已知”。如果安全節(jié)點檢測到急停(或是其它安全相關(guān)的輸入條件)動作,它就停止發(fā)送4位編碼,替代的是,每一個被動應(yīng)答現(xiàn)在包含4個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)點才重新發(fā)送4位動態(tài)編碼。
安全監(jiān)視器評估AS-i 數(shù)據(jù)
安全監(jiān)視器評估經(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 這個編碼表示安全危急條件發(fā)出信號(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)點發(fā)送的全部數(shù)據(jù)遵照預(yù)期的4位序列,根據(jù)對安全采取保守方式,對于系統(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)生主站請求,因此網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(包括任何一個安全節(jié)點)都不會發(fā)送被動應(yīng)答,再者,安全監(jiān)視器不會接收到預(yù)期的動態(tài)4位編碼。
網(wǎng)絡(luò)的電纜損壞,結(jié)果也是丟失下一個預(yù)期的4位編碼。
對安全監(jiān)視器供電的24V直流電源缺失,OSSD 是‘常開的,強迫閉合’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)這個道理,OSSD 是總想打開的,而安全監(jiān)視器必須堅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)點的數(shù)據(jù)規(guī)則
由于 SaW 基于傳輸動態(tài)4位編碼,現(xiàn)在簡短地討論這個數(shù)據(jù)的規(guī)則:
·每一個安全節(jié)點占據(jù)8個4位編碼
·沒有兩個安全節(jié)點具有相同的8個4位編碼
·8個4位編碼成對的不同
·在8個4位編碼中0001、0010、0011三個值中只有一個是被允許的
·在8個4位編碼中1000、0100、1100三個值中只有一個是被允許的
·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是一個許可授權(quán)的軟件包,它是在AS-I安全財團(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,從安全節(jié)點取回組態(tài),或是當(dāng)安全系統(tǒng)需要改變時更改組態(tài)。此外,ASiMON 還有一個直觀的診斷工具。 組態(tài)一個安全節(jié)點包括以下幾個步驟:
·啟動ASiMON
組態(tài)軟件
·提供安全系統(tǒng)的某些基本信息(例如:名稱和項目說明,用于安全監(jiān)視器的那些標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點地址,網(wǎng)絡(luò)上全部安全節(jié)點的地址等等)
·用上拉和下拽接口來定義哪個安全節(jié)點關(guān)聯(lián)OSSD,OSSD是怎樣打開的(立即或是帶有時間延遲)以及當(dāng)安全輸入取消后(例如,一個急停按鈕拔出時)OSSD是如何關(guān)閉的。
·將組態(tài)下載到安全監(jiān)視器,在這個過程中,安全監(jiān)視器評估邏輯漏洞和非法操作。
·示教動態(tài)4位數(shù)據(jù)編碼,使安全監(jiān)視器記住安全節(jié)點獨特的編碼。
·驗證組態(tài),這一步將包括一個電子簽名和生成一個安全日志文件,內(nèi)容有全部組態(tài)細(xì)節(jié),能夠打印和附加到機器的文檔中。