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技术知识

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FSoE协议栈-工业功能安全的佼佼者

发布时间:2023-06-13

关于FSoE

Safety over EtherCATFSoE = FailSafe over EtherCAT)是一项基于IEC 61508开发,由 TÜV认证并经IEC 61784-3国际标准化的技术。功能安全是现代网络结构和通信系统不可或缺的一部分。FSoE是一种在设备之间能够满足SIL3等级的功能安全数据传输协议。从FSoE的英文全称FailSafe Over EtherCAT就可以看出,FSoE是从属于EtherCAT网络的一种应用协议,它在EtherCAT网络通讯中做为EtherCAT循环数据帧的一部分存在。借助FSoE协议,EtherCAT可以在同一网络中并行传输标准数据和功能安全相关数据。


Ixxat FSoE协议栈

Ixxat FSoE协议栈(Safety over EtherCAT)最重要的特征就是可以高效快速的实现功能安全的协议处理,对于功能安全类应用这一点至关重要。FSoE软件允许同时实例化安全的主站和从站功能,为安全应用同时提供多种选项。FSoE软件接口清晰的结构能够支持使用不同的非安全EtherCAT通讯接口,例如Anybus CompactCom模块或者其他EtherCAT协议接口。

Ixxat FSoE协议栈-设计标准及安全等级

Ixxat FSoE协议栈完全遵照ETG.5100 S (R) V1.2.0规范进行设计。协议站统一封装的抽象层接口独立于操作系统,在有无操作系统情况下都可运行。通过抽象层可以简单连接到非安全EtherCAT从站协议站。协议站内置单元测试包和安全手册,可在任意目标系统中进行集成和重新认证。并且提供TÜV SIL-3预认证,和ETG FSoE的一致性测试。

Ixxat FSoE协议栈按照IEC 61508应用设计最可高达SIL-3。通过易用的统一封装抽象层接口加上应用组合,可以实现2-3个控制器架构。如下图所示实现一个安全IO的组成,由2个安全控制器(safety CPU 1/2)附加一个非安全通讯控制器的组合,非安全控制器负责网络通讯处理。通过FSoE协议栈提供的程序执行监控功能,可以实现两个安全控制器的同步冗余软件结构。通过FSoE协议栈提供的错误检测功能,可以将运行错误上报到安全应用。通过FSoE协议栈提供的接口,可以实现两个安全控制器之间的消息收发机制。基于FSoE协议栈提供的没有内部调度的纯功能接口可以实现例如信号量、临界区或中断阻塞等级制。

FSoE MasterSlave目前测试并运行的硬件平台

FSoE Matser

STMicroelectronics (意法半导体)

STM32F SeriesSTM32H Series

Intel

Core i5 Series

Renesas

RX600 SeriesRX700 Series

Xilinx

Zynq 7000 Series


FSoE Slave

STMicroelectronics (意法半导体)

STM32F SeriesSTM32H Series

Intel

Cyclone V Series

Texas Instruments(德州仪器)

Hercules SeriesSitara Series

Renesas

RX600 SeriesRX700 Series

Xilinx

Zynq 7000 Series

Infineon

Aurix TC2xx SeriesXMC4000 Series

HIMA

HiCore1 Series