TwinSAFE：系统安全与 I/O 技术集成于同一系统

先进的电子安全技术带来了更高的灵活性、更好的操作性、更强大的诊断功能，在布线方面也节省了大量的人力物力，更多应用受益于此。然而，真正的价值则体现在：一个集成式系统在标准自动化和安全技术之间提供最佳增益效应。TwinSAFE – 由 Beckhoff 开发的安全解决方案– 将安全功能集成到现有的控制结构中。

对于传统的应用，自动化和安全技术通常都是单独执行的。Beckhoff 的 TwinSAFE 可以提供可靠的硬件和软件技术，以实现用集成的方式进行简便的操作，包括安全输入/输出端子模块、用于总线端子系统的小型安全控制器以及 AX5000 伺服驱动器。从软件方面来说，TwinSAFE 技术完全集成了 TwinCAT 自动化软件，从而能够方便地配置安全功能。Beckhoff TwinSAFE 协议与符合 SIL3 标准的全面、灵活的集成式解决方案可以一起执行。

 

安全扩展 I/O 工具箱

使用 TwinSAFE 系统，通过 Beckhoff 提供的选项即可简单扩展总线端子模块，并将安全电路的全套电缆线转接到现有的现场总线网络中。安全信号可与标准信号混合而无任何限制。因此可显著节省设计、安装和材料成本。通过快速诊断和简易更换（只需更换几个部件），使维护和保养工作大大简化。TwinSAFE 总线端子模块只有三种基本类型：数字量输入端子模块 KL1904，数字量输出端子模块 KL2904 以及逻辑端子模块 KL6904。大多数应用场合中的传感器和执行器都可连接到这三种类型的总线端子模块上。所需的输入和输出逻辑链路通过 TwinSAFE 控制器 KL6904 处理。因此，对于小型配置，故障安全型 PLC 中的任务在总线端子模块系统内部处理。

 

TwinSAFE 结构

通过 TwinSAFE 理念可在广泛的领域实现安全性任务。它可实现标准信号和安全相关信号的混合结构，也可实现单独的网络配置。并且，TwinSAFE 系统既可以作为一个单独运行的系统，也可以作为一个分布式预处理系统与更高层面的安全控制器进行安全通讯。TwinSAFE 逻辑端子模块 KL6904 通过 TwinCAT 系统管理器实现网络连接。这样，通过总线系统或现有的以太网接口，机器的安全性可以轻松而经济地实现。TwinSAFE 系统可以便捷地整合和分解单独的生产或制造单元，可以快速实现系统扩展或变更，而无需在接线上耗费精力。

 

TwinSAFE 总线端子模块

TwinSAFE 总线端子模块可以连接所有常用的安全传感器和执行器。它们可以与 TwinSAFE 逻辑总线端子模块 KL6904 一起运行。TwinSAFE 协议适用于安全通讯。TwinSAFE 逻辑总线端子模块是 TwinSAFE 输入和输出端子模块之间的链接单元，可用于配置简单、灵活、经济的分布式安全控制系统。因此，对上位控制系统而言无安全要求。实现机器自动化所需的典型安全功能（例如紧急停车，安全门等）已永久地固化在 KL6904 中。用户可根据其项目的安全性要求配置端子模块。

 

安全系统网络连接

该系统的另一大重要优势是：系统间的通讯可轻松实现，无需耗费太多精力。在大部分由多个单个机器组成的系统中，不同区段之间的安全性信号传输将会是个难题。系统通讯通常都是基于标准信号，并通过用于安全型数据的 Beckhoff 系统进行共享。这可以通过逻辑端子模块 KL6904 实现，该端子模块不仅可以与安全输入和输出端子通讯，而且还可以与其它安全和逻辑单元通讯。

借助各个 TwinSAFE 逻辑端子模块的网络连接，可以轻松、经济地通过总线系统实现机器的安全联网。TwinSAFE 系统可以便捷地整合和分解单独的生产或制造单元，可以快速实现系统扩展或变更，而无需在接线上耗费精力。包括实时以太网或 EtherCAT 在内的所有现场总线系统适用于这种机器对机器（M2M）通讯。

 

TwinSAFE 协议

由 Beckhoff 研发的 TwinSAFE 协议可使相关安全数据通过任何介质（纯黑色通道）进行传输，因为传输介质对系统的安全性不发生作用。TwinSAFE 可与现场总线系统（如 PROFIBUS、CANopen）或以太网系统（如 EtherCAT）混合使用。所有这些系统也可无限制地自由混合。鉴于先进的自动化通讯网络（现场总线形式或以太网形式）也包含很多非安全性设备，因此必须保证它们不会影响系统的安全性。GS-ET-26 文件（传输安全信息的总线系统测试规则，只有德文版）描述了必需考虑的如下错误情形：重复、丢失、插入、错误序列、信息损坏、延迟以及安全性传输功能与非安全性传输功能之间的耦合问题。TwinSAFE 协议可处理上述错误及其它错误。TwinSAFE 的残余错误率符合 IEC 61505 SIL 3 标准，所以适用于工业自动化的典型应用。协议可自动变化以适应传输数据的长度。如，TwinSAFE 协议可使 100Mbit/s 的以太网或者 10kbit/s 的串口适用于传输安全性数据。通讯系统无需承载不必要的负担。

TwinSAFE 协议适用于一系列的设备，包括数字 I/O、驱动控制器、测量传感器或激光扫描仪。它同样可用于 Ether¬CAT 系统。所有安全性或非安全性的数据均可提供给非安全性控制器（TwinCAT），用于作进一步的处理或分析。出色的诊断功能使得调试工作非常轻松高效，进而提高了系统的可用性。标准且安全的控制器和标准且安全的总线从此不再分离，这样便创造了更多新的机会。