最全的PLC通讯协议解析之EtherCAT篇(12): EtherCAT总线的安全性Safety over EtherCAT

我们这期谈谈EtherCAT的安全性。

概述

国内目前对设备安全的认证实际上基本上没有，仅有的是加一些急停、安全门等那已经算不错的了。

而我们一些出口到欧美的设备，如果没有这些安全性的标准认证，那是不予验收的。

诚然，如果要设备符合安全标准，那增加的成本是成倍数的，当然客户也能接受这样的成本，售价自然也会高点。但是，真正掌握设备的安全设计实际上理论性的和实践性的经验都是非常宝贵，掌握这些的工程师相对较少。掌握最基础的费用也不低。人均2400RMB呢。

如果您是EtherCAT总线伺服、IO模块等研发企业或组织，可以深入研究这一块，开发和定制FSOE功能的控制器和IO等产品，国内是个空白市场（个人观点，如果国内已经有了，请留言区留下具体产品信息）。

FSOE（Safety Over EtherCAT）

除了采用安全传感器（如光幕、安全门监控设备或双手控制单元）通常通过评估设备进行监控，并通过硬接线逻辑影响安全输出，目前也出现了一种新趋势：自动化组件和通信系统中的智能安全解决方案允许将安全技术集成到机器设计中。

高级通信系统不仅提供控制信息的确定性传输，还允许在同一介质上传输安全相关数据。

而EtherCAT协议的安全性解决方案基于Safety over EtherCAT协议。

FSOE协议在EtherCAT技术组(ETG)内披露，旨在实现EtherCAT上的安全数据通信。该协议的特点包括：

• 符合IEC 61508的SIL 3标准。
• 同一通信系统上传输安全和非安全信息。
• 协议独立于传输系统和介质。
• 安全过程数据的长度不受协议限制。
• 可能实现非常短的帧长度。
• 传输速度和周期时间不受限制。

Safety over EtherCAT技术包括软件架构和硬件架构。该协议通过德国技术检验协会(TÜV)的评估，并被认证为符合IEC 61508 SIL 3标准的用于在Safety over EtherCAT设备之间传输过程数据的协议。

好处

采用这种协议的好处有：

• 将安全概念无缝集成到机器设计中。
• 无需为标准和安全应用开发单独的工具。
• 简单处理和透明的安全功能。
• 安全功能提供出色的诊断选项。
• 控制和安全信息使用单一通信系统。
• 实时和确定性方面没有性能限制。
• 灵活的扩展选项。

例如，在倍福系统里面可以采用SafetyInput输入模块及SafetyOutput输出模块接入安全性的传感器信号和安全输出信号，而且也支持伺服驱动器的Safety Drive；同时可以在同一系统（Automatic Logic）里面直接添加安全控制的逻辑（SafetyLogic），非常的便捷。

当然，关于这块的详细技术说明，一篇文章不足以完全说清楚，详情还请大家查阅参考链接的文献资料。

参考资料：

1. https://www.kebamerica.com/blog/what-is-failsafe-over-ethercat-fsoe/
2. https://www.ethercat.org/en/safety.html
3. https://www.ethercat.org/pdf/englishpcc0107_safety_over_ethercat_e.pdf