SIMATIC PCS 7 技术工艺组件 集成了安全性的 SIMATIC PCS 7

完美的集成了有效的安全技术：通过 SIMATIC Safety Integrated，您可以把安全仪表系统（SIS）集成到 SIMATIC PCS 7 过程控制系统中，灵活而且标准化。

综述

• 应用

• 产品和特点

• 优点一览

应用

在加工行业中，经常能发现危险的工序。这些危险可能来自需要加工的物料或者过程本身。如果对危险处理不当，可能会导致致命事故。在处理危险工序时，人员、机器和环境的安全性是最重要的，但是使系统在确保安全性的同时不通过假跳闸影响生产过程也很重要。

为了实现这种安全性与故障容忍度相结合，就需要可靠的安全仪表系统（SIS），它可以在必要时让系统进入安全状态，而仍然符合加工行业的高可用性要求。
针对过程自动化的集成安全性为加工行业中的故障安全和故障容忍应用提供了丰富的产品。

产品和特点

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在过程控制系统中结合基本的过程控制系统和安全仪表系统，SIMATIC PCS 7

集成控制和安全性

针对过程自动化的 SIMATIC Safety Integrated 可以为加工业提供全面的安全保护、容错能力和高可用性的产品。所有的系统组件都根据 IEC 61508 最高到 SIL 3 标准通过了 TÜV 认证，符合过程应用的最高安全等级。西门子的安全仪表系统包括了安全控制器、安全总线系统和 I/O 装置，以及安全仪表，如压力测量仪表等。Safety Integrated 可以用于为加工和制造业实现灵活、模块式的集成解决方案。针对过程自动化的 Safety Integrated 可以提供把安全仪表系统集成到过程控制系统中最优方式：基本过程控制系统（BPCS）和安全仪表系统基于共享硬件。Safety Integrated 的模块结构和灵活性允许单独定义集成的等级。基本过程控制功能可以在一个控制器上执行（自动化系统）或者多个控制器上执行。

安全仪表系统在过程控制系统上的集成等级

使用通讯标准，如 PROFIBUS 或以太网标准，可以方便的把 Safety Integrated 系统集成到各种开放式的过程控制系统中。

与 SIMATIC PCS 7 相配合您可以发挥 Safety Integrated 的全部潜能：

• 一个针对过程控制和过程安全应用的工程组态系统

• SIMATIC PCS 7 过程控制系统和过程安全性的公共控制器平台。

• 实现 DCS 和 SIS 之间的直接无缝通讯

• 集成了针对基本过程控制和 safety-related 自动化的数据管理，包括过程可视化和诊断，避免了 DPCS 和 SIS 之间的复杂数据处理。

• 把安全相关的诊断功能自动化的集成在操作员界面上，并带有时间戳

• 把安全相关硬件集成到 SIMATIC PCS 7 Asset Management，用于诊断和预防性维护

标准和安全相关数据通过同一根使用 PROFIsafe 的总线传输。

Safety Integrated 现场总线技术：PROFIBUS 和 PROFIsafe

PROFIBUS 是 SIMATIC PCS 7 和 SIMATIC Safety Integrated 公共的通讯平台。标准的 PROFIBUS 与 PROFIsafe 规范相结合可以用于自动化系统的 CPU 与 安全相关的过程 I/O 之间的安全相关通讯。

PROFIsafe 通过附加信息扩展了报文，通过这些信息，PROFIsafe 通讯伙伴可以检测并补偿传输错误，如延迟、顺序不正确、重发、丢失、故障处理或者数据失真。

PROFIsafe 是用于 PROFIBUS DP/PA 和 PROFINET 的经过 IEC 61508 认证的规范。由于满足 EN 954-1 标准的 SIL 3 (安全集成级)和 Category 4，PROFIsafe 可以满足加工和制造业最高的安全要求。它可以在一根电缆上同时实现标准通讯和安全相关通讯。

带有 S7-400FH 控制器的 SIMATIC PCS 7 举例显示了安全相关系统的组态版本

灵活的模块式冗余?

由于 Safety Integrated的灵活、可扩缩的故障容忍（灵活的模块式冗余?，FMR），冗余等级可以针对每个层级、控制器、现场总线和 I/O 设备单独定义，并与现场仪表匹配。这使您可以实现能够完美适应手头任务的定制、容错架构。它提供的不仅仅是更高等级的可用性，而且可以提供方便的冗余构架，使您可以实现相对更富吸引力、更经济高效的安全应用，因为 FMR 只为需要的地方提供冗余。

高效的安全的生命周期管理

针对安全应用的组态、操作和维护的安全生命周期管理，提供了有效的安全生命周期工程组态工具。这些工具可以大大的降低工程组态、试运行和维护的成本。

例如，S7 F 系统和 SIMATIC Safety Matrix 中有 F-block 库，可以用于故障防护 S7-400FH 控制器的组态和编程。F-block 库集成在 S7 F 系统中，包含了现成的功能块，可以用来使用基于它的 CFC 或 SIMATIC Safety Matrix 创建安全相关的应用。

Safety Matrix（安全矩阵）：为发生的事件（原因）精确的分配预定义的影响（结果）。

SIMATIC Safety Matrix

SIMATIC Safety Matrix 是用于过程自动化的强大的因果工具，可以确实更快速、方便的组态安全应用。基于久经验证的因果矩阵原理，它完美的适用于具体状态需要具体的安全响应的过程。在工厂的风险分析方面，设计工程师可以精确的为过程中发生的事件（原因）分配预定义的反应（结果）。不需要专门的编程技术；设计工程师可以把注意力完全集中到工厂的安全性要求上。

SIMATIC PCS 7 操作员站上的 Safety Matrix 的查看程序

SIMATIC Safety Matrix 还可以在运行过程中提供帮助：运行在 SIMATIC PCS 7 操作员站上的 SIMATIC Safety Matrix 的查看程序可以在运行期间为安全应用提供简单、直观的操作和监视功能。信号状态在线显示在因果矩阵（Cause & Effect Matrix）中。

优点一览

通过组合使用 SIMATIC Safety Integrated 和 SIMATIC PCS 7 过程控制系统，您可以利用一种创新性的方式，它空间需求更少，可以为硬件和接线带来有效的成本降低，而且工厂整个生命周期中所需的装配、安装和工程组态工作量都更少。

• 丰富了安全、容错和高可用性应用方面的产品和服务

• 相容性的把安全性工程组态集成到过程控制系统 SIMATIC PCS 7 中：
  - 在单一的控制器上执行基本的流程控制功能和安全性功能：用单一的 CPU 
  提供安全级别 SIL 3, AK 6 - 在公共的现场总线（带 PROFIsafe 的 PROFIBUS）上实现控制器和 I/O 设备之间的标准通讯和安全通讯 – 无需独立的安全总线 
  – 组合运行 ET 200M/S
  站上的标准和 安全相关 F 模块 – 为基本的过程控制和安全相关的自动化集成了数据管理，包括过程可视化和诊断 – 没有复杂的数据处理