善用CIP Safety　让嵌入系统控制及安全性系统并存

技术进步和产业标准变化的带动下，要设计、实作和维护安全性及标准控制的单一系统平台，已经比过去要容易许多，而且更符合经济效益。近年来的技术进步，让工业设计人员在实作安全性系统时有更多的弹性，可协助降低成本并提高生产力。经济因素─也就是把目标放在提高利润，而又不会忽略安全性─则会驱动安全性系统进化，让安全性系统从较旧的固线式(hardwired)解决方案发展成网络式系统，一直演变成为目前的整合式配置。

根据洛克威尔安全性系统、控制和视觉化部门行销经理Tim Roback的说法，设计人员如愈能将控制系统的安全性功能和非安全性功能相整合，就愈能减少冗余设备、提高生产力，并将成本降到最低。即使没有个别的安全性控制器，整合式安全性系统也可以使用单一可程序软件套件。如此可以免除撰写和协调不同控制器上的多个程序，而且还能简化应用的程序设计，并协助减少训练和支持的成本。

此外，单一开发环境可减少重新开发支出高额费用的风险。例如，如果控制工程师需要将1条生产线扩充为3条，则仅需将必要的应用转用到下1条即可。元件减少后，面板外壳也会变小，如此即可节省控制柜及楼面空间所需的费用。

透过CIP Safety进行整合

Roback表示评估整合式安全性的另一个重要步骤，会在导入CIP Safety时发生。无缝通讯在过去几乎是不可能的事情，因为单一网络无法整合式安全性与标准控制系统，而且数据也无法在工厂各层级的实体网络间进行无缝传输。这种情况在通用工业协定(CIP)出现后有了改变，工业网络的应用通讯协定独立于实体网络。CIP通讯协定提供一组常在所有CIP网络(DeviceNet、ControlNet及EtherNet/IP)间使用的控制、设定、收集和共享服务。过去机台的某个部分出现安全性事件，可能会导致整个机台停机，因为标准系统对安全性事件的了解有限。

CIP Safety可以让控制及安全性系统并存在相同的网络，并共享安全性及标准应用间的数据。这让工程师可以针对让机台进入安全状态的区域执行区域控制，同时让其他的区域可以继续运作。整合式安全性及标准控制的系统和传统的系统不同，能够让操作人员和维护人员透过机台或人机界面(HMI)看到所有的机台事件，包括安全性事件。

透过整合式系统提供的洞察力，工厂人员可以快速回应，以让机台恢复全面生产。CIP Safety也可以将安装在每个网络间昂贵且难以维护的闸道器数量减到最少。在开发安全网络之前，工程师通常必须使用较小的系统，或是将性能需求降到最低，因为要将互锁及使用继电器的安全性逻辑布线配置到完整的自动化系统是件非常困难的工作。如今工程师可以将其装置整合到常用的实体网络区段，并且让安全性及标准信息在装置及控制器之间传递。

新一代的安全性控制

最近开发的整合式安全性需要利用通用控制平台的优势，并将这些优势延伸到更精巧的可扩充外形。这让使用者在设计时拥有更多弹性，可以将整合式安全性功能运用到更多类型的应用，包括原本在购买过多或成本过高的大型控制器中运用的许多中端应用。Roback表示：「全新的Allen-Bradley Compact GuardLogix可程序自动化控制器(PAC)，可以执行所有机台的控制功能(包括变频器、运动及高速序列控制)，并同步执行SIL 2及SIL 3安全性功能。」

整合式安全性也提供通用可程序环境的优势， 有助于减少设计、设定、启动及维护的时间与成本。有了同时管理安全性及标准功能的单一软件程序，工程师就不再需要手动管理个别的标准及安全性存储器，或是为隔离安全性的分割逻辑伤透脑筋。

更简化的设计

这些设计生产力的优势，让全球包装制造商Amcor将全新的整合式安全性解决方案在其澳大利亚Revesby的铝罐生产工厂中实施。过去这间工厂的11个制罐机和修边机，和个别的固线式安全性控制系统彼此互相连结。现在则是由11个单独的整合式安全性控制器来管理这些机台。

EtherNet/IP连线提供机台间的互锁， 并将整合式安全性控制器连结到工厂的监控与数据撷取(SCADA)系统。分散式输入/输出(I/O)和CIPSafety网络的组合，有助于减少站台安装及布线的时间。整合式开发环境让工程师可以同时开发标准及安全性控制系统程序码，如此可以节省许多开发的时间。

提升控制、一致性

全新的软件工具，例如高完整性外挂指令(Add-On Instructions；AOI)甚至可以提供更精确且更有效的安全性系统设计。AOI会封装可以预先验证模块和可以轻易重复使用的程序码。这麽做可以提升专案间的一致性、有助于简化除错和疑难排解的作业，并可将编码错误的风险降到最低。

这些高完整性的AOI会利用签名的功能来协助设计人员保护数据，让数据不会遭到有意或无意的修改。签名功能让设计人员可以知道AOI定义是否遭到修改。在高度管制的产业中，这种修订控制的功能，对于必须维持一致性以符合法规要求并保护知识产权的制造商来说非常重要。

整合式安全性在未来会有更多选择，而且安全技术的应用会更灵活多变，可以满足特定的需求。Roback表示：「因为安全性及标准元件会愈来愈紧密整合到控制系统的设计，所以安全性的落实将不再唱独角戏，而可成为设计流程中同时自然进行的一部分。反过来说，这些创新将有助于让劳工与机台更安全，同时还可以提高利润。」