怎么識別常規(guī)PLC與安全PLC的不同(2)
怎么識別常規(guī)PLC與安全PLC的不同
導(dǎo)讀: 安全型PLC是為特殊用途的機(jī)器設(shè)備而設(shè)計(jì)的,用于關(guān)鍵型控制和安全型應(yīng)用。這些控制器通常是安全儀表系統(tǒng)(SIS)的一部分,用在檢測具有潛在危險(xiǎn)的流程工業(yè)環(huán)境中。一旦檢測出危險(xiǎn),SIS的應(yīng)用程序能自動作用,把流程切換到安全狀態(tài)。
特殊的電子線路,細(xì)致的診斷軟件分析,再加上對所有可能失效進(jìn)行測試的完整性設(shè)計(jì),確保了安全PLC具有測定99%以上的內(nèi)部元件潛在危險(xiǎn)失效的能力。一種失效模式、影響和診斷分析(FMEDA)方法一直指導(dǎo)著設(shè)計(jì),這種方法會指出每個(gè)元件是怎樣引起系統(tǒng)失效,并且告訴你系統(tǒng)應(yīng)該如何檢測這個(gè)失效。TUV的工程師會親自執(zhí)行失效測試,把它作為他們認(rèn)證過程的一個(gè)部分。
嚴(yán)格的國際標(biāo)準(zhǔn)軟件應(yīng)用于安全PLC。這些標(biāo)準(zhǔn)需要特殊技術(shù),避免復(fù)雜性。更進(jìn)一步的分析和測試,細(xì)致地檢查操作系統(tǒng)的任務(wù)交互操作。這種測試包括實(shí)時(shí)的交互操作,比如多任務(wù)(當(dāng)使用時(shí))和中斷。還需要進(jìn)行一種特殊的診斷,被稱為"程序流控制"和"數(shù)據(jù)確認(rèn)"。程序流檢查能確?;竟δ苣馨凑_的順序執(zhí)行,數(shù)據(jù)確認(rèn)使所有的關(guān)鍵數(shù)據(jù)在存儲器里進(jìn)行冗余存儲,并且在使用前進(jìn)行有效性測試。在軟件開發(fā)過程中,一個(gè)安全PLC需要附加的軟件測試技術(shù)。為了核實(shí)數(shù)據(jù)完整性檢查,必須執(zhí)行一系列"軟件失效注入"測試,也就是人為對程序進(jìn)行故意破壞,來檢查PLC的響應(yīng)是否運(yùn)行在預(yù)計(jì)的安全方式。軟件的設(shè)計(jì)和測試帶有詳細(xì)的文件資料,這樣第三方的檢查員就能夠明白PLC的運(yùn)行原理,而多數(shù)軟件開發(fā)沒有使用這種規(guī)范的操作流程,這也正好說明為什么眾多的垃圾軟件會出現(xiàn)那么多的臭蟲而無法發(fā)現(xiàn)了。
二、舉例
下面試通過施耐德電氣公司的一款安全PLC,來更具體地說明安全PLC與常規(guī)PLC的區(qū)別。
2.1安全PLC與常規(guī)PLC的CPU的差別
常規(guī)PLC內(nèi)部CPU的數(shù)量有一個(gè)或多個(gè),它或它們的作用是:執(zhí)行用戶的程序、進(jìn)行I/O的掃描和系統(tǒng)的診斷。但用戶的程序通常就進(jìn)行一次處理,多個(gè)CPU的功能是把程序中的邏輯運(yùn)算、算數(shù)運(yùn)算、通信功能等分擔(dān)實(shí)現(xiàn),也就是協(xié)作處理。
而安全PLC的CPU至少有兩個(gè)或多個(gè),兩個(gè)CPU的功能是:分別對同一個(gè)用戶程序各自執(zhí)行一次,然后再把兩個(gè)結(jié)果放在一起進(jìn)行比較,如果比較的結(jié)果是一致的,就輸出這個(gè)結(jié)果,如果是不一致的,選擇安全的結(jié)果輸出。由此看出,這才是安全PLC與常規(guī)PLC最大的不同:冗余+比較。
導(dǎo)讀: 安全型PLC是為特殊用途的機(jī)器設(shè)備而設(shè)計(jì)的,用于關(guān)鍵型控制和安全型應(yīng)用。這些控制器通常是安全儀表系統(tǒng)(SIS)的一部分,用在檢測具有潛在危險(xiǎn)的流程工業(yè)環(huán)境中。一旦檢測出危險(xiǎn),SIS的應(yīng)用程序能自動作用,把流程切換到安全狀態(tài)。
特殊的電子線路,細(xì)致的診斷軟件分析,再加上對所有可能失效進(jìn)行測試的完整性設(shè)計(jì),確保了安全PLC具有測定99%以上的內(nèi)部元件潛在危險(xiǎn)失效的能力。一種失效模式、影響和診斷分析(FMEDA)方法一直指導(dǎo)著設(shè)計(jì),這種方法會指出每個(gè)元件是怎樣引起系統(tǒng)失效,并且告訴你系統(tǒng)應(yīng)該如何檢測這個(gè)失效。TUV的工程師會親自執(zhí)行失效測試,把它作為他們認(rèn)證過程的一個(gè)部分。
嚴(yán)格的國際標(biāo)準(zhǔn)軟件應(yīng)用于安全PLC。這些標(biāo)準(zhǔn)需要特殊技術(shù),避免復(fù)雜性。更進(jìn)一步的分析和測試,細(xì)致地檢查操作系統(tǒng)的任務(wù)交互操作。這種測試包括實(shí)時(shí)的交互操作,比如多任務(wù)(當(dāng)使用時(shí))和中斷。還需要進(jìn)行一種特殊的診斷,被稱為"程序流控制"和"數(shù)據(jù)確認(rèn)"。程序流檢查能確?;竟δ苣馨凑_的順序執(zhí)行,數(shù)據(jù)確認(rèn)使所有的關(guān)鍵數(shù)據(jù)在存儲器里進(jìn)行冗余存儲,并且在使用前進(jìn)行有效性測試。在軟件開發(fā)過程中,一個(gè)安全PLC需要附加的軟件測試技術(shù)。為了核實(shí)數(shù)據(jù)完整性檢查,必須執(zhí)行一系列"軟件失效注入"測試,也就是人為對程序進(jìn)行故意破壞,來檢查PLC的響應(yīng)是否運(yùn)行在預(yù)計(jì)的安全方式。軟件的設(shè)計(jì)和測試帶有詳細(xì)的文件資料,這樣第三方的檢查員就能夠明白PLC的運(yùn)行原理,而多數(shù)軟件開發(fā)沒有使用這種規(guī)范的操作流程,這也正好說明為什么眾多的垃圾軟件會出現(xiàn)那么多的臭蟲而無法發(fā)現(xiàn)了。
二、舉例
下面試通過施耐德電氣公司的一款安全PLC,來更具體地說明安全PLC與常規(guī)PLC的區(qū)別。
2.1安全PLC與常規(guī)PLC的CPU的差別
常規(guī)PLC內(nèi)部CPU的數(shù)量有一個(gè)或多個(gè),它或它們的作用是:執(zhí)行用戶的程序、進(jìn)行I/O的掃描和系統(tǒng)的診斷。但用戶的程序通常就進(jìn)行一次處理,多個(gè)CPU的功能是把程序中的邏輯運(yùn)算、算數(shù)運(yùn)算、通信功能等分擔(dān)實(shí)現(xiàn),也就是協(xié)作處理。
而安全PLC的CPU至少有兩個(gè)或多個(gè),兩個(gè)CPU的功能是:分別對同一個(gè)用戶程序各自執(zhí)行一次,然后再把兩個(gè)結(jié)果放在一起進(jìn)行比較,如果比較的結(jié)果是一致的,就輸出這個(gè)結(jié)果,如果是不一致的,選擇安全的結(jié)果輸出。由此看出,這才是安全PLC與常規(guī)PLC最大的不同:冗余+比較。
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