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PNOZ m EF EtherCAT FSoE是PILZ公司即將推出的一款支持FSoE(FailSafe over EtherCAT)協(xié)議的安全總線通訊模塊。作為PNOZ multi 2家族的新成員， 該模塊可以作為FSoE主站，最大循環(huán)時(shí)間為10ms，搭配PNOZ mB1基礎(chǔ)單元，可與FSoE從站實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，且該模塊包含標(biāo)準(zhǔn)EtherCAT現(xiàn)場(chǎng)總線功能。PNOZ mB1上集成了ETH接口，可支持Modbus/TCP和TCP/IP通訊協(xié)議。

什么是Safety over EtherCAT ？

功能安全是現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和通信系統(tǒng)不可或缺的一部分。借助Safety over EtherCAT協(xié)議（FSoE = FailSafe over EtherCAT），EtherCAT可以在同一網(wǎng)絡(luò)中并行傳輸標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)和安全相關(guān)數(shù)據(jù)。采用Safety over EtherCAT，通信系統(tǒng)成為黑色通道（下圖）的一部分，而非數(shù)據(jù)保護(hù)的一部分。Safety over EtherCAT是一項(xiàng)基于IEC61508開發(fā)，由TÜV認(rèn)證并經(jīng)IEC61784-3國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)。

- 基于黑色通道原理，可以使用標(biāo)準(zhǔn)的通信接口 -

安全數(shù)據(jù)作為容器嵌入到標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程數(shù)據(jù)中，并結(jié)合了其他額外數(shù)據(jù)來(lái)保證其完整性。在每個(gè)安全周期中，F(xiàn)SoE主站和FSoE從站之間的安全連接被全面監(jiān)視。每個(gè)FSoE幀傳輸?shù)陌踩珟ｒ?yàn)、連接ID和看門狗時(shí)間都將被檢查。

- FSoE幀 (安全容器) 嵌入周期性通信的過(guò)程數(shù)據(jù) -

FSoE的軟件架構(gòu)如下圖所示。FSoE協(xié)議是在EtherCAT通訊接口上的應(yīng)用層通訊協(xié)議，其基礎(chǔ)仍然是標(biāo)準(zhǔn)EtherCAT。“安全容器” 可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)、以太網(wǎng)，或其它類似技術(shù)傳輸，而物理介質(zhì)可以是銅纜、光纖，甚至是無(wú)線。

- 軟件架構(gòu) -

FSoE使用的是主站/從站的通訊模型，F(xiàn)SoE的EtherCAT從站可以按照功能分為FSoE主站和FSoE從站。FSoE設(shè)備之間的連接可以通過(guò)EtherCAT網(wǎng)絡(luò)配置建立聯(lián)系。FSoE的數(shù)據(jù)交換僅限于在已配置好的FSoE主站/FSoE從站之間進(jìn)行。

- PNOZ m EF EtherCAT FSoE 支持系統(tǒng)架構(gòu) -

如上圖所示，具有EtherCAT接口的非安全相關(guān)控制系統(tǒng)（標(biāo)準(zhǔn)PLC）作為EtherCAT主站，可以支持EtherCAT網(wǎng)絡(luò)中FSoE設(shè)備的使用。集成PNOZ m EF EtherCAT FSoE模塊的PNOZ multi2 控制系統(tǒng)作為FSoE主站設(shè)備，集成在作為EtherCAT從站設(shè)備的FSoE設(shè)備中。

- PNOZ m EF EtherCAT FSoE 的網(wǎng)絡(luò)特性 -

如上圖，憑借PNOZ m EF EtherCAT FSoE模塊，PNOZ multi2在FSoE網(wǎng)絡(luò)中，可以實(shí)現(xiàn)安全功能與標(biāo)準(zhǔn)功能在同一網(wǎng)絡(luò)上并行傳輸。一個(gè)FSoE網(wǎng)絡(luò)中可能有多個(gè)FSoE安全主站，這使得 “主-主”通信成為可能，工廠互聯(lián)也變得易于實(shí)施。