如何让无线连接也安全? — SICK Safe EFI-pro System

2023年01月12日

延续西克 Safe EFI-pro System安全系统的强大性能和深入应用，本期我们向大家介绍一个比较有特色的应用点：EFI Pro系统间无线通讯的安全。

Safe EFI-pro 协议

如下图所示，虽然前期已有介绍，但重要的事情说3遍，本次我们仍将强调：Safe EFI-pro 是SICK公司基于典型工业安全以太网协议EtherNet/IP™ CIP Safety™ 开发的附加SICK安全理念的工业安全通讯协议。

由此可知，EFI Pro兼容常规的EtherNet/IP™ 非安全通讯，以及CIP Safety™相关安全通讯协议，这样就大大扩展了相关通讯连接的可行性。以下从网络结构，数据交换形式，相关电缆，交换机，子网路由等网络设备等方面具体说明其特色。

Safe EFI Pro系统支持的拓扑形式

如下图所示，目前EFI Pro系统支持典型的3种网络结构。

注：EFI Pro系统目前尚不支持环形拓扑。

可实现的通讯方式

如下图所示，目前EFI Pro系统支持如下5种形式的通讯方式，注意这些方式是可以混用的，所以可以根据现场需要按一定规则组合成各种形式。

通讯相关配件

通讯电缆

EFI Pro系统支持典型的以太网线，通讯速率为100M(基于100Base-TX)，采用常规的5类或以上屏蔽双绞线，最大传输距离为100m(参考标准EN 50173)，推荐带有外部屏蔽层的电缆。

交换机

基于前述拓扑及通讯方式的说明，我们可以理解交换机是应用在复杂网络中的典型设备，可借助交换机同时实现EFI Pro系统中的安全及非安全通讯功能。

在工业应用中，我们一般推荐现场采用管理型工业级交换机，可以提供用于管理、优化的各种配置选项和网络操作诊断(包括将网络中的数据流划分为具有不同优先级的类的选项)，以尽可能提高系统的稳定性。

子网路由

显而易见，如想让连接到EFI Pro系统中的各类传感器或控制器能够相互交互，传递信息流，那么这些系统或设备是需要在同一子网中的。借助safety designer配置软件可将相关节点设置对应的IP及子网。

同样的，我们也可以借助路由器实现更高级更复杂的网络连接功能，例如用于分段网络或从更高级别的网络访问相关设备。

特别的，我们还可以借助一个NAT路由器实现不同网段的映射功能，以适应现场复杂网络的控制。

EFI Pro无线通讯

无线通讯可能性

基于Ethernet/IP在工业应用中的广泛普及，工业4.0，物联网的不断落地，我们发现以在工业自动化应用中的“传统太网通讯”正变得愈加高级和成熟。

如基于CIP safety协议的工业安全以太网，因为能够实现安全的通讯功能，在一些关键要素上，人员防护等方面显得尤为重要。

随着搬运机器人，远程设备控制等的普遍发展，工业安全无线通讯的话题也已蓬勃发展。ODVA协会基于当前工业以太网的无线通讯而提出了关于无线安全通讯的专业技术说明。

该文档明确说明了基于EtherNet/IP™ CIP Safety™协议的无线通讯是能够有效满足功能安全标准的(诸如IEC 61508, IEC 62061, IEC 13849)。而且详细阐述了有线/无线 EtherNet/IP的区别与联系，在各种连接和运动模式场景下对工业无线以太网带来的挑战及对应策略，如何将CIP Safety安全数据应用在工业无线以太网中，以及如何选取合适的有针对性的网络结构和实现途径等等。考虑相关技术性较强，这里不再赘述相关细节。

而我们的EFI Pro安全通讯协议正式建立在EtherNet/IP™ CIP Safety™协议之上的，所以能够兼容各种安全及非安全应用(包括安全的无线通讯功能)。

EFI Pro的“无限魅力”

综前所述，我们可以说选择西克EFI Pro安全系统就是选择了安全投资，因为SICK Safe EFI-pro System安全系统对接工业4.0，是面向未来的工业以太网技术。

● 如下图所示是EFI Pro系统可实现的主从信息交互复杂网络架构。