使用 PROFIsafe 規約，可以在自動化系統（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 現場總線，會對安全型系統的架構產生重大影響。

有關 PROFIBUS DP/PA 和 PROFINET IO 安全相關設計版本升級的信息，請參見“過程自動化的安全集成"一節，“簡介"。

安全 SIMATIC PCS 7 自動化系統基于 AS 410S 標準自動化站（F 系統）的硬件或 AS 410H 容錯自動化站（FH 系統）的硬件，這些自動化站采用 SIMATIC S7 F systems 來實現安全功能。

根據設計形式的不同，可以將其分為：

• AS 單站 AS 410F，僅帶一個 CPU（安全型）

• AS 冗余站 AS 410FH，配 2 個冗余 CPU（安全型和高可用性型）

通過電源或工業以太網通信模塊的冗余設計，可以靈活提高可用性（有關詳細信息，請參見“使用靈活，可用性高，可以擴展"下面的“AS 410 模塊化系統"一節）。

所有 AS 410F / FH 系統均通過 TüV 認證，并符合 IEC 61508 標準的安全等級達到 SIL 3 的要求。

在具有多任務處理能力的系統中，一個 CPU 上可同時運行幾個程序，可用于基本過程控制 (BPCS) 應用或安全型應用。這些程序之間不會相互影響，即 BPCS 應用中的故障不會對安全型的應用產生影響，反之亦然。也可以完成具有很短響應時間的特殊任務。

按照“二選一"原理運行的冗余 FH 系統由兩個設計相同的子系統組成。它們在電氣上相互隔離以達到最佳電磁兼容性，并通過光纜實現相互同步。發生故障時，將從運行中的子系統無擾動切換到后備系統。兩個子系統可存在于同一機架內，或分開最大 10 km。在運行中的子系統所處環境中存在影響狀況時（例如，發生了火災），空間上的分離提供了附加安全性。

FH 系統的冗余性僅用于增加可用性，與處理安全功能或相關的故障檢測無關。

AS 套件的單獨組態

安全型自動化系統的組態及其訂貨號可通過選擇預先定義好的訂貨單位來定義。

可使用“選型和訂貨數據"一節中的表來選擇相應系統的典型組合。這些層分為：

• 帶一個 CPU 的 AS 單站 AS 410F

• 帶 2 個冗余 CPU 的 AS 冗余站 AS 410FH，安裝在一個公用機架 (UR2-H) 上或 2 個單獨的機架 (UR2) 上

使用西門子工業產品網上商城中兩個相應的在線選型軟件，可獲得完整選型范圍：

• SIMATIC PCS 7 AS 410 單站組態器

• SIMATIC PCS 7 AS 410 冗余站組態工具

應針對安全型 AS 410 F/FH 自動化站來選擇系統擴展卡，包括 SIMATIC S7 F Systems 運行系統許可證。

必須單獨訂購長于 1 m 的同步光纖電纜（每種情況下都需要 2 根電纜）。

可以在“Safety Integrated for Process Automation"一章中訂購對安全型應用進行工程組態所需的組件：

• SIMATIC S7 F 系統
  F 編程工具，帶用于在工程師站中對安全型用戶程序進行編程的 F 塊庫

• SIMATIC S7 安全矩陣
  用于組態、運行和維護的便捷安全生命周期工具

• 

后續性能提高/
使用冗余 PROFINET (R1)

如果在組態、調試或運行過程中達到了由訂購的系統擴展卡定義的系統限制，那么使用相應數量的 CPU 410 擴展包（100 個 PO/500 個 PO）就可以。無需進行硬件改動。

除提高性能外，也可以擴展 PROFINET 功能。如果需要使用冗余 PROFINET (R1) 來代替 PROFINET 系統冗余 (S2)，那么可以使用 "CPU 410 擴展包 PN Red" 來擴展該功能。

通過 PROFIBUS DP 實現 I/O 連接

分布式過程 I/O 可以直接或通過從屬 PROFIBUS PA 現場總線集成到 PROFIBUS DP 段。帶分布式過程 I/O 的多個 PROFIBUS DP 段可以在 AS 410F/FH 系統上操作。

CPU 410-5H Process Automation 中已集成進一個 PROFIBUS DP 接口。使用西門子工業產品網上商城中或選型和訂貨數據中的在線組態工具，可通過每個 AS 410F 以及 AS 410FH 的每個子系統的附加 CP 443-5 PROFIBUS DP 接口模塊（保形涂層），配置最多 4 個附加 PROFIBUS DP 接口。

按照“高可用性自動化系統"一章中說明的方法將過程 I/O 連接到 FH 系統（冗余站）的 2 個冗余 PROFIBUS DP 總線。

過程自動化集成安全功能不支持 FOUNDATION Fieldbus (FF) H1 和 FF 設備。

通過 PROFINET 實現 I/O 連接

安全型 AS 410F/FH 自動化站可通過 PROFINET IO 與遠程 I/O 站（例如，ET 200M 或 ET 200SP 遠程 I/O 站）相連。此時，在自動化系統中，僅能使用 CPU 內部集成的 PROFINET 接口（雙端口交換機）。詳細信息，請參見章節“Safety Integrated for Process Automation"，“簡介"

通過工廠總線進行通信

如果安全自動化系統的 CPU 中集成的 PROFINET 接口不用于 PROFINET IO，那么這些接口也可用于連接至工業以太網工廠總線。否則，AS 410F 和 AS 410FH 的兩個子系統可各通過一個 CP 443-1 通信模塊（帶保形涂層）連接到工廠總線。

工廠總線可通過環形結構來實現，如果對可用性要求很高，也可配置為冗余結構。當存在兩個冗余環時，需要使用兩個符合 AS（AS 410F）或 AS 子系統（AS 410FH）配置兩個 IE 接口/通信模塊并通過兩個環（4 路連接）。這樣就能夠允許出現雙重故障，例如在環網 2 上的總線電纜斷線的同時，環網 1 的交換機發生故障。

運行系統許可證

安全型自動化系統配有用于 100 個過程對象 (PO) 的 SIMATIC PCS 7 AS Runtime 許可證以及 SIMATIC S7 F Systems RT 許可證。采用額外的 100、1000 或 10000 PO 運行系統許可證，可對支持 100 PO SIMATIC PCS 7 AS 運行系統許可證進行擴展。附加實時運行授權的過程對象可加到已存在的過程對象中。附加運行版許可證的數量和類型（如 100 或 1000）無關緊要。