過程自動化集成安全功能 (Safety Integrated for Process Automation) 是西門子公司針對過程工業(yè)中的安全、容錯應(yīng)用而提供的綜合性產(chǎn)品與服務(wù)。這是通過以下方式實現(xiàn)的：

• S7?400 系列的安全型 F/FH 自動化系統(tǒng)（參見“自動化系統(tǒng)"部分）

• 通過 PROFIBUS（參見“工業(yè)通信"一章中的“PROFIBUS"）或 PROFINET（參見“工業(yè)通信"一章中的“PROFINET"）、使用 PROFIsafe 行規(guī)進行故障安全通信

• 采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS PA 上的故障安全變送器 (SITRANS P DS III)（參見樣本 FI 01 中的“用于過程自動化的現(xiàn)場設(shè)備"）

• ET 200SP HA、ET 200iSP、ET 200M、ET 200S 和 ET 200pro 分布式 I/O 系統(tǒng)，帶安全型 F-I/O 模塊/子模塊（請參見“過程 I/O"部分）

• 用于連接到 ET 200 分布式 I/O 系統(tǒng)的故障安全型過程儀表/設(shè)備（請參見樣本 FI 01，用于過程自動化的現(xiàn)場儀表）

• SIMATIC Safety Integrated 軟件，用于實現(xiàn)和操作安全應(yīng)用，帶用于工程師站或操作員站的附加組件：SIMATIC S7 F 系統(tǒng)，SIMATIC S7 Safety Matrix

• 特殊應(yīng)用，例如，部分行程測試

• 高度勝任的解決方案合作伙伴為過程安全這個生命周期提供解決方案：包括：安全儀表系統(tǒng)生命周期所有階段的服務(wù)（分析、實施和操作）優(yōu)勢

通過過程自動化集成安全功能，可將安全技術(shù)全面集成到 SIMATIC PCS 7 過程控制系統(tǒng)中。基本過程控制系統(tǒng) (BPCS) 和安全儀表系統(tǒng) (SIS) 將融合成一個統(tǒng)一而全新的完整系統(tǒng)。這種融合的優(yōu)點顯而易見：

• 一個公共控制器平臺

• 一個公共工程師站

• 無單獨的安全總線-標(biāo)準(zhǔn)、安全型的通信在同一個現(xiàn)場總線（支持 PROFIsafe 的 PROFIBUS/PROFINET）上進行

• SIMATIC ET 200SP HA、SIMATIC ET 200iSP、SIMATIC ET 200M 和 SIMATIC ET 200pro 遠程 I/O 站支持標(biāo)準(zhǔn)型和安全型 I/O 模塊混合運行

• 統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理，在 BPCS 與 SIS 之間沒有復(fù)雜的數(shù)據(jù)交換

• 將安全型應(yīng)用集成到操作員站的過程可視化中

• 將帶時間戳的安全型故障消息自動集成到過程控制系統(tǒng)中

• 將安全型硬件集成到 SIMATIC PCS 7 維護站的資產(chǎn)管理系統(tǒng)中，以便進行診斷和預(yù)防性維護設(shè)計

使用 PROFIsafe 規(guī)約，可以在自動化系統(tǒng)（控制器）和過程 I/O 之間通過 PROFIBUS 或 PROFINET 進行安全型通信。選擇 PROFINET IO 還是 PROFIBUS DP/PA 現(xiàn)場總線，會對安全型系統(tǒng)的架構(gòu)產(chǎn)生重大影響。

PROFIBUS 通信的安全型的設(shè)計形式

如果將帶 PROFIBUS 通信的安全型系統(tǒng)集成到 SIMATIC PCS 7 中，則所有結(jié)構(gòu)層次上都具有兩種不同的設(shè)計形式：

• 單通道、非冗余設(shè)計

• 冗余、容錯設(shè)計

• 
  

這兩種設(shè)計形式變化很大，可滿足不同客戶的廣泛設(shè)計要求。標(biāo)準(zhǔn)自動化（基本過程控制）和安全型功能可以靈活組合，不僅局限于分布式 I/O 方面。它們甚至在控制器層組合到一個系統(tǒng)中或分開。另外，由于采用了靈活模塊化冗余，從而可以進行更多組合。

PROFIBUS 通信的安全型的設(shè)計形式

在各個結(jié)構(gòu)層級中（控制器，現(xiàn)場總線，I/O）中，您可以根據(jù)所使用的 I/O（ET 200SP HA，ET 200iSP，ET 200M 和 ET 200pro 遠程 I/O 站或 PROFIBUS PA 設(shè)備）與 PA 配置文件3.0 或更高版本）。

PROFINET 中安全型的設(shè)計形式

S7?400 系列安全型 AS 單站（F 系統(tǒng)）和 AS 冗余站（FH 系統(tǒng)）可通過 PROFINET IO，與 ET 200M 遠程 I/O 站簡便、高效組網(wǎng)。為此，在自動化系統(tǒng)側(cè)可以使用集成在 CPU 中的 PN/IE 接口和遠程 I/O 站中相應(yīng)的 PROFINET 接口模塊（例如，用于 ET 200SP HA 的 IM 155-6 PN HA）。

AS 單站（F 系統(tǒng)）上 I/O 設(shè)備的可用性可以通過帶介質(zhì)冗余的環(huán)形拓撲增加。如果環(huán)網(wǎng)中的傳輸鏈路在某處中斷，例如，由于環(huán)網(wǎng)電纜斷掉或站故障，冗余管理器隨后將立即激活備用通信路j徑。

與 SIMATIC S7 F Systems 和 SIMATIC Safety Matrix 軟件一起，SIMATIC Safety Integrated 為過程自動化安全應(yīng)用的實施與運行提供支持。

使用 SIMATIC S7 F Systems 工程組態(tài)工具，可以組態(tài) S7?400 系列的安全型 F/FH 自動化系統(tǒng)以及 ET 200 系列的安全型 F 模塊。

使用 SIMATIC S7 F 系統(tǒng)的 F 功能塊庫中的連續(xù)功能圖 (CFC) 和預(yù)定義函數(shù)塊，可方便、高效地對安全型應(yīng)用進行組態(tài)，沒有耗費時間的熟悉過程。不過，使用基于 CFC 的 Safety Matrix Tool，這一過程會變得更加簡單、方便和快速。此工具的工作原理是“原因與結(jié)果"矩陣。在定義了對某個過程中發(fā)生的所有事件（原因）所作出的響應(yīng)（結(jié)果）之后，該工具就會自動產(chǎn)生復(fù)雜安全程序。

借助于 Safety Matrix Viewer，可以從 SIMATIC PCS 7 OS 單站或 SIMATIC PCS 7 OS 客戶機來操作和監(jiān)視 SIMATIC Safety Matrix。