前言

谈到我对故障安全技术的了解，最早可以追溯到2006年。当时我与另外一位工程师一起赴德国西门子总部参加了故障安全系统的培训，旨在完善我们的技术支持体系。但当时相关应用在国内还很少，几乎没有什么客户需要支持。

随着汽车行业的发展，国外的汽车产线被国内的车企所引进。之后大家才开始逐渐地了解到，在汽车产线上，必须要有故障安全系统和相应的防护措施。

接下来的几年，德国西门子总部也开始针对故障安全系统进行了一系列的产品推广，国内的用户也才开始接触相关的概念。再加上国内经济转型过程中，大型的生产事故频发，国家专门针对安全生产采取了一系列的措施，包括宏观政策和具体的技术措施。当时，政府将IEC 61508标准引入国内，成为国内安全相关的较早的指导性资料，并且在国内开始推广。由此，各个行业都开始重视生产领域内的安全问题。

在西门子公司内部，为了应对越来越多的用户咨询，我们开始组织工程师针对故障安全系统进行进一步的研究，之后还进行了多次内部培训和交流。在这段时间里，大家不仅对产品的使用进行了大量的测试，更主要的是针对故障安全的理念进行了深入的理解和探讨，再加上故障安全产品系列的不断完善，我们在故障安全领域做了大量的技术储备工作。

到了2011年，国内的用户开始有大量的应用需求，我们开始为国内用户进行产品的培训，并且开始在国内推广故障安全的理念。随着需求的逐步升温，于2011年年底开始引入PROFIsafe标准，并于2015年年底正式转化为国家推荐性标准GB/T 20830—2015《基于PROFIBUS DP和PROFINET IO的功能安全通信行规——PROFIsafe》。国内在标准体系建设方面基本趋于完善，并且有的行业已经开始强制执行一些安全相关的标准。

经过多年的推广，目前国内的许多行业和用户已经开始接受故障安全的理念，并且开始主动地考虑如何实现安全生产，我们的故障安全产品市场也趋于稳定增长。但一直有点遗憾的是，在这个领域，我们还没有一套相对完整、实用的技术资料提供给广大的用户，我们的技术资料还基本上都是英文的并且是零散的。因此，为广大故障安全产品的用户提供一套完整的参考资料一直是我的一个想法。

随着新一代TIA博途软件以及S7-1500系列PLC的推出，我们的故障安全系统也有了更新：在新的TIA博途软件平台下，几乎所有型号的S7-1500系列CPU都推出了故障安全型的产品，最新的驱动产品（SINAMICS G120、SINAMICS S120、SINAMICS S210、SINAMICS V90等）也都越来越多地集成了故障安全功能，这使得我们的用户更加需要相关的资料作为应用的指导。因此，借助本次产品更新的机会，我们将这些年积累的关于故障安全系统的技术储备进行了总结，结合新产品的特点，向广大用户完整地介绍西门子故障安全系统的基本原理、编程、调试方法以及相关的技术细节，希望帮助广大用户进一步地了解西门子的故障安全系统，更加方便地使用故障安全系统，从而进一步提升设备制造的安全性和生产安全性，为提升中国自动化以及智能制造的水平贡献一点力量。

在本书的写作过程中，我们组织了西门子技术支持团队的技术专家和资深工程师们参与到内容的创作中来，他们都是故障安全领域内的产品专家，每个人又都有专门负责的产品和领域，因此，我们发挥了每位工程师的专长。其中，我（技术专家，高级工程师）负责全书的构架、内容的编排以及第1章、第2章的通信协议和编程规范部分以及第5章的撰写；庞开航工程师撰写了第2章的故障安全模块及接线部分；凌晨工程师撰写了第2章的安全系统的组态编程、安全通信部分；段礼才工程师（技术专家）撰写了第3章；刘志国工程师撰写了第4章。

经过了将近8个月的辛苦工作，大家在百忙之中将自己平时掌握的故障安全产品的技术细节以及平时积累的经验尽可能地写进了书中。其中很多内容都是大家平时经常遇到并来自现场的实际问题，将一一分享给广大读者。如果您能够仔细地阅读本书，相信在实际应用过程中，一定能够避免非常多的问题，大大提高您应用安全系统的效率。这里，我要对工程师们的辛勤创作和经验分享表示衷心的感谢！

在本书创作的过程中，我们得到了技术支持部门、产品管理部门（BU）以及各团队主管的大力支持，在工作安排上给予大家最大的便利，这里我代表所有参与写作的工程师们对大家所在团队以及各部门领导的大力支持表示衷心的感谢！

由于我们的时间和精力有限，书中可能存在一些错误或者不尽如人意的地方，请广大读者不吝赐教，及时提出来，用于在后续的修订中更正，争取为广大读者提供一本有较高价值的书籍。

作者 杨光

2022年6月