一年前，在阿姆斯特丹聚集的A-List组自动化用户和设备供应商。虽然去阿姆斯特丹有很多原因，但这些人来见证了一个示范基金会现场总线安全仪表功能（FF-SIF）Shell全球解决方案技术中心的协议。FF-SIF颁布的现场总线基金会颁布，试图将现场总线技术的优势带入流程安全领域，促进过程控制和安全之间的高度集成。DEMO的产品由一系列供应商提供，包括ABB，Emerson，Siemens和Yokogawa。
在使用新协议测试的许多设备中，具有基础现场总线的安全阀，具有部分行程测试（PST）能力。PST是关键创新之一安全设备最近几年。传统上，关闭阀由气动或螺线管操作，并且只有两个位置：打开或关闭。因为它们不经常使用，他们经常被卡住，并且故障排除或测试它们是耗时的手动操作。
的出现阀门定位器使部分冲程测试，或通过小程度移动阀门来检查阀门是可行的。起初，这些阀门定位器过于昂贵，无法广泛使用，但在过去十年中，阀门定位器的成本大幅下降，使它们的使用不仅可行，而且非常实惠。
其他重点领域包括一系列压力、液位、温度和诊断设备。重要的是，演示还评估了资产管理和基本过程控制系统(BPCS)平台的系统集成能力。
Shell Global Solutions的Audun Gjerde，顾问，仪表和植物自动化进行了演示，他喜欢他看到的东西。他说，通过采用FF-SIF，“Shell期望通过完全集成的资产管理系统增强诊断。由于智能测试和诊断，以及在线测试和部分行程测试，我们还预计最终元素的测试较少测试。这将导致早期检测危险设备故障 - 以及较少的虚假旅行。“他注意到，改进了测试和诊断，应该使植物能够在不关闭测试的情况下使植物长时间运行。
新时代？
该议定书已收到AccreditingAgencesTüvAnlagentechnikGmbH的批准，现场总线基金会自信地预测，今年供应商将提交TÜV批准的FF-SIF兼容设备，其中许多主要最终用户于2011年为新项目指定FF-SIF系统。。All of this is good news for FF-SIF backers, but beyond that, it’s also another indication of a major change underway in the world of safety systems.
为了理解这种变化的程度，它有助于及时退回一点。Traditionally, safety was a stand-alone system, which meant different and roughly parallel human-machine interfaces (HMIs), configuration tools, communications, data and event historians, asset management and other requirements for a plant’s safety instrumented system (SIS) and BPCS. This separation was a requirement not only for process systems, such as those now being addressed with FF-SIF, but in the discrete manufacturing world as well.
“安全解决方案是完全独立于自动化系统的，”密尔沃基罗克韦尔自动化公司安全业务开发经理Dan Hornbeck说。此外，安全技术的局限性也导致了这种被动和独立的方法，通常需要机器完全停止，并处于“安全状态”进行维修、维护或任何需要操作员进入的时间。”由于停机时间降低了生产效率，操作人员和维护人员经常感到压力，不得不绕过安全系统，在此过程中冒着自身安全的风险。
“由于进步，强制性的全球标准，显着的技术创新和风险管理，”哈贝克说，“这些风险不再需要或可接受。
这些技术创新有两种形式。有些是通过数字技术的增长的重点和驱动的设备，例如PST和“安全区”，可以设计成当今的生产线和设备，然后独立管理，允许维护而不关闭整个系统。
在离散制造中的输入/输出（I / O）设备级别也存在安全开发。考虑来自Beckhoff Automation LLC，伯恩斯维尔，Minn的TwinSafe产品，旨在允许机器制造商和最终用户使用安全I / O端子创建安全系统（E-STOP，光幕，安全门和其他设备）可以使用，没有专用的安全可编程逻辑控制器（PLC）。
另一个涉及网络和通信技术的进步，并使网络和综合的安全方法成为可能。这一发展，Notes Hornbeck，已经需要更高的效率和降低成本，“带领公司融合其他控制学科的相同市场动态”。FF-SIS是这一趋势的最新和最突出的例子之一，但这不是唯一的竞争者。
很多玩家
在离散方面，开放DeviceNet供应商协会(ODVA)，安阿伯，密歇根州。通用工业协议(CIP)的附加条款。由于ControlNet、DeviceNet和EtherNet/IP是ODVA的一部分，并支持CIP，它们现在也可以容纳CIP Safety，并通过铜线、光纤电缆或无线实现。还有ProfiSafe。由德国卡尔斯鲁厄的PI国际(ProfiBus/ProfiNet)组织支持，它已经存在了10年，PI国际声称，已经在过程工业中有了相当大的应用。对于希望采用更网络化的安全方式的终端用户来说，工具显然触手可及。
一如既往地，潜在的缺点。首先，有一些很好的原因，为什么安全和控制功能传统上被分离。最大的一个，在流程行业用户中，担心BPC的失败将取消SIS。然后有安全。许多人访问控制系统，通常更新或调整，这提出了安全系统可能无意中影响的可能性。
这就是为什么许多领先的过程控制供应商已经提供了某种程度的安全控制集成，但通过分离策略进行缓冲。方法各不相同，包括为SIS使用单独的硬件，但与自动化系统共享公共通信总线，并为SIS配备自己的操作系统。一些供应商，如北卡罗来纳州凯里的ABB公司，青睐由马萨诸塞州戴德姆的ARC咨询集团公司支持的“相同但独立”的模式。具体来说，ABB的System 800xA高完整性安全系统将安全和过程控制应用放在同一个控制器中，提供逻辑而不是物理分离。
“基金会被宣传为交付......通过减少总体所有权成本，”德克萨斯州奥斯汀·德克萨斯州奥斯汀·德克萨斯州的德克萨斯州德克萨斯州议员Mike Boudreaux Mike Boudreaux说。“今天的许多好处是今天在Deltav Sis中交付，通过使用HART [通信协议]的设备诊断集成。”
“FF-SIF将为安全系统带来类似于FF为流程系统的安全系统，”预测Victor Hoang，技术解决方案工程师，安全仪表系统，北美，北美，纽曼，乔治省艺术家。这将包括通过资产管理，多滴能力和各种其他特征等事物降低成本。他仍然坚持，在实施FF-SIF的情况下，将来将在未来实现这些效益，而最终用户现在可以使用Yokogawa的安全解决方案。
这段等待
行业必须等待FF-SIF的好处？现场总线基金会期望在明年看到一些产品。虽然注意到“FF SIF的开发即将到来，”Robin McCrea-Steele，Invensys Process Systems的高级安全顾问，德克萨斯州Plano，预计“第一个TÜV认证的FF SIF现场设备和逻辑求解器将开始在明年或两个人身上可用。“
当然，这不会是产品的完整补充，领导路易斯杜兰，美洲地区安全系统业务发展，ABB，观察到完整的FF-SIF解决方案可能很难实施一段时间，而安全认证设备进入市场。“这种情况将促使希望使用新技术实现解决方案的终端用户不得不开发‘混合’解决方案，在这种情况下，需要将传统模拟(纯4- 20毫安，含或不含Hart)和网络(FF-SIF)结合起来，实现一个完整的解决方案。”
Duran认为，随着时间的推移，这种情况将在市场上大量批准的FF-SIF设备上市后自行解决，“但最初对于终端用户来说，这可能是一个困难的情况。”
尽管有这些警告，但杜兰相信，一般而言，是一般的方式。“随着技术推进，如果工业标准广泛使用而不是专有解决方案，这通常最终用户通常最适合，无论受试者如何，安全网络实现都没有不同。“
他补充说，“因为FF-SIF现在是Greenfield自动化实现的日益发展，它可能也将在工艺产业中成为安全的选择。由最终用户受影响的要求驱动的FF-SIF将提供供应商的选择自由，长期安全由于广泛的供应商，以及大多数供应商最终提供产品和服务的广泛支持选项市场要求。“
Charles Larson指出，更新的行业标准对于打开网络安全的大门非常重要，从而使杜兰所说的“从供应商那里自由选择”成为可能。”的出现,国际电工委员会IEC 61508标准提供了一种方法来确定失败的风险为微控制器和基于软件的系统,从而可以确定安全系统的安全级别,将使用一个数字通信网络,如基金会现场总线,”拉森指出,他是加州北山自动化元件供应商Moore Industries-International Inc.的技术总监。
标准
IEC 61508主要针对供应商，其补充的IEC 61511主要针对过程工业终端用户，以及遵循IEC 61511标准的ANSI/ISA 84.01，适用于安全仪表系统。它们包括性能和生命周期标准，允许用户通过基于故障检测、容错和按需故障概率(PFD)的故障率来量化系统可靠性。
网络安全是软件依赖的安全性，作为Larson Notes，“作为在安全软件上工作的人可以证明，证明安全目的的软件可靠性是涉及和耗时的过程。”另一个警告来自Helge Hornis，Manager，Manager，Pepperl + Fuchs Inc.，Twinsburg，基于俄亥俄州的自动化组件供应商。虽然热衷于网络解决方案的价值，但他注意到买家应确定后向和前进兼容性的程度。霍尼斯说，另一个重要问题是配置软件和工具。今天可用的工具是否在五年内工作？如果没有，那么跟上软件开发的成本是多少？
尽管如此，联网安全的好处是相当大的，Larson坚持认为它们不仅在成本的境界，而且在安全领域也是如此。“数字网络可用的诊断增加可以在触发系统关闭之前识别故障组件。这些因素可以促进减少危险失败的风险和更高的可用性。
“如果有关于安全系统的未来方向的任何疑问，”Larson补充说：“一个人只需要考虑该机具有最佳安全记录记录，这足以满足SIL（安全完整性水平）4级操作完全在计算机控制的逐线系统上。尽管基于软件的系统的复杂性，但具有适当的设计，它们可以提供比以往任何时候都更好的保护和可用性。“
在使用新协议测试的许多设备中，具有基础现场总线的安全阀，具有部分行程测试（PST）能力。PST是关键创新之一安全设备最近几年。传统上，关闭阀由气动或螺线管操作，并且只有两个位置：打开或关闭。因为它们不经常使用，他们经常被卡住，并且故障排除或测试它们是耗时的手动操作。
的出现阀门定位器使部分冲程测试，或通过小程度移动阀门来检查阀门是可行的。起初，这些阀门定位器过于昂贵，无法广泛使用，但在过去十年中，阀门定位器的成本大幅下降，使它们的使用不仅可行，而且非常实惠。
其他重点领域包括一系列压力、液位、温度和诊断设备。重要的是，演示还评估了资产管理和基本过程控制系统(BPCS)平台的系统集成能力。
Shell Global Solutions的Audun Gjerde，顾问，仪表和植物自动化进行了演示，他喜欢他看到的东西。他说，通过采用FF-SIF，“Shell期望通过完全集成的资产管理系统增强诊断。由于智能测试和诊断，以及在线测试和部分行程测试，我们还预计最终元素的测试较少测试。这将导致早期检测危险设备故障 - 以及较少的虚假旅行。“他注意到，改进了测试和诊断，应该使植物能够在不关闭测试的情况下使植物长时间运行。
新时代？
该议定书已收到AccreditingAgencesTüvAnlagentechnikGmbH的批准，现场总线基金会自信地预测，今年供应商将提交TÜV批准的FF-SIF兼容设备，其中许多主要最终用户于2011年为新项目指定FF-SIF系统。。All of this is good news for FF-SIF backers, but beyond that, it’s also another indication of a major change underway in the world of safety systems.
为了理解这种变化的程度，它有助于及时退回一点。Traditionally, safety was a stand-alone system, which meant different and roughly parallel human-machine interfaces (HMIs), configuration tools, communications, data and event historians, asset management and other requirements for a plant’s safety instrumented system (SIS) and BPCS. This separation was a requirement not only for process systems, such as those now being addressed with FF-SIF, but in the discrete manufacturing world as well.
“安全解决方案是完全独立于自动化系统的，”密尔沃基罗克韦尔自动化公司安全业务开发经理Dan Hornbeck说。此外，安全技术的局限性也导致了这种被动和独立的方法，通常需要机器完全停止，并处于“安全状态”进行维修、维护或任何需要操作员进入的时间。”由于停机时间降低了生产效率，操作人员和维护人员经常感到压力，不得不绕过安全系统，在此过程中冒着自身安全的风险。
“由于进步，强制性的全球标准，显着的技术创新和风险管理，”哈贝克说，“这些风险不再需要或可接受。
这些技术创新有两种形式。有些是通过数字技术的增长的重点和驱动的设备，例如PST和“安全区”，可以设计成当今的生产线和设备，然后独立管理，允许维护而不关闭整个系统。
在离散制造中的输入/输出（I / O）设备级别也存在安全开发。考虑来自Beckhoff Automation LLC，伯恩斯维尔，Minn的TwinSafe产品，旨在允许机器制造商和最终用户使用安全I / O端子创建安全系统（E-STOP，光幕，安全门和其他设备）可以使用，没有专用的安全可编程逻辑控制器（PLC）。
另一个涉及网络和通信技术的进步，并使网络和综合的安全方法成为可能。这一发展，Notes Hornbeck，已经需要更高的效率和降低成本，“带领公司融合其他控制学科的相同市场动态”。FF-SIS是这一趋势的最新和最突出的例子之一，但这不是唯一的竞争者。
很多玩家
在离散方面，开放DeviceNet供应商协会(ODVA)，安阿伯，密歇根州。通用工业协议(CIP)的附加条款。由于ControlNet、DeviceNet和EtherNet/IP是ODVA的一部分，并支持CIP，它们现在也可以容纳CIP Safety，并通过铜线、光纤电缆或无线实现。还有ProfiSafe。由德国卡尔斯鲁厄的PI国际(ProfiBus/ProfiNet)组织支持，它已经存在了10年，PI国际声称，已经在过程工业中有了相当大的应用。对于希望采用更网络化的安全方式的终端用户来说，工具显然触手可及。
一如既往地，潜在的缺点。首先，有一些很好的原因，为什么安全和控制功能传统上被分离。最大的一个，在流程行业用户中，担心BPC的失败将取消SIS。然后有安全。许多人访问控制系统，通常更新或调整，这提出了安全系统可能无意中影响的可能性。
这就是为什么许多领先的过程控制供应商已经提供了某种程度的安全控制集成，但通过分离策略进行缓冲。方法各不相同，包括为SIS使用单独的硬件，但与自动化系统共享公共通信总线，并为SIS配备自己的操作系统。一些供应商，如北卡罗来纳州凯里的ABB公司，青睐由马萨诸塞州戴德姆的ARC咨询集团公司支持的“相同但独立”的模式。具体来说，ABB的System 800xA高完整性安全系统将安全和过程控制应用放在同一个控制器中，提供逻辑而不是物理分离。
“基金会被宣传为交付......通过减少总体所有权成本，”德克萨斯州奥斯汀·德克萨斯州奥斯汀·德克萨斯州的德克萨斯州德克萨斯州议员Mike Boudreaux Mike Boudreaux说。“今天的许多好处是今天在Deltav Sis中交付，通过使用HART [通信协议]的设备诊断集成。”
“FF-SIF将为安全系统带来类似于FF为流程系统的安全系统，”预测Victor Hoang，技术解决方案工程师，安全仪表系统，北美，北美，纽曼，乔治省艺术家。这将包括通过资产管理，多滴能力和各种其他特征等事物降低成本。他仍然坚持，在实施FF-SIF的情况下，将来将在未来实现这些效益，而最终用户现在可以使用Yokogawa的安全解决方案。
这段等待
行业必须等待FF-SIF的好处？现场总线基金会期望在明年看到一些产品。虽然注意到“FF SIF的开发即将到来，”Robin McCrea-Steele，Invensys Process Systems的高级安全顾问，德克萨斯州Plano，预计“第一个TÜV认证的FF SIF现场设备和逻辑求解器将开始在明年或两个人身上可用。“
当然，这不会是产品的完整补充，领导路易斯杜兰，美洲地区安全系统业务发展，ABB，观察到完整的FF-SIF解决方案可能很难实施一段时间，而安全认证设备进入市场。“这种情况将促使希望使用新技术实现解决方案的终端用户不得不开发‘混合’解决方案，在这种情况下，需要将传统模拟(纯4- 20毫安，含或不含Hart)和网络(FF-SIF)结合起来，实现一个完整的解决方案。”
Duran认为，随着时间的推移，这种情况将在市场上大量批准的FF-SIF设备上市后自行解决，“但最初对于终端用户来说，这可能是一个困难的情况。”
尽管有这些警告，但杜兰相信，一般而言，是一般的方式。“随着技术推进，如果工业标准广泛使用而不是专有解决方案，这通常最终用户通常最适合，无论受试者如何，安全网络实现都没有不同。“
他补充说，“因为FF-SIF现在是Greenfield自动化实现的日益发展，它可能也将在工艺产业中成为安全的选择。由最终用户受影响的要求驱动的FF-SIF将提供供应商的选择自由，长期安全由于广泛的供应商，以及大多数供应商最终提供产品和服务的广泛支持选项市场要求。“
Charles Larson指出，更新的行业标准对于打开网络安全的大门非常重要，从而使杜兰所说的“从供应商那里自由选择”成为可能。”的出现,国际电工委员会IEC 61508标准提供了一种方法来确定失败的风险为微控制器和基于软件的系统,从而可以确定安全系统的安全级别,将使用一个数字通信网络,如基金会现场总线,”拉森指出,他是加州北山自动化元件供应商Moore Industries-International Inc.的技术总监。
标准
IEC 61508主要针对供应商，其补充的IEC 61511主要针对过程工业终端用户，以及遵循IEC 61511标准的ANSI/ISA 84.01，适用于安全仪表系统。它们包括性能和生命周期标准，允许用户通过基于故障检测、容错和按需故障概率(PFD)的故障率来量化系统可靠性。
网络安全是软件依赖的安全性，作为Larson Notes，“作为在安全软件上工作的人可以证明，证明安全目的的软件可靠性是涉及和耗时的过程。”另一个警告来自Helge Hornis，Manager，Manager，Pepperl + Fuchs Inc.，Twinsburg，基于俄亥俄州的自动化组件供应商。虽然热衷于网络解决方案的价值，但他注意到买家应确定后向和前进兼容性的程度。霍尼斯说，另一个重要问题是配置软件和工具。今天可用的工具是否在五年内工作？如果没有，那么跟上软件开发的成本是多少？
尽管如此，联网安全的好处是相当大的，Larson坚持认为它们不仅在成本的境界，而且在安全领域也是如此。“数字网络可用的诊断增加可以在触发系统关闭之前识别故障组件。这些因素可以促进减少危险失败的风险和更高的可用性。
“如果有关于安全系统的未来方向的任何疑问，”Larson补充说：“一个人只需要考虑该机具有最佳安全记录记录，这足以满足SIL（安全完整性水平）4级操作完全在计算机控制的逐线系统上。尽管基于软件的系统的复杂性，但具有适当的设计，它们可以提供比以往任何时候都更好的保护和可用性。“
![MPS035 SM 1200x628 D [2]](https://img.automationworld.com/files/base/pmmi/all/image/2021/03/MPS035_SM_1200x628_D_2_.604a4a336bc60.png?auto=format%2Ccompress&bg=fff&fill-color=fff&fit=fill&h=146&pad=5&q=70&w=340)
