西门子故障安全输入/输出模块（F-I/O）数据块

在西门子博途（TIA Portal）硬件组态中添加故障安全输入/输出（F-I/O）模块后，编程开发环境会自动为其生成一个安全I/O数据块（F-I/O DB）。通过设置该安全数据块的参数，可以让整个故障安全输入/输出模块钝化、使其某个通道钝化或者模块钝化后使其重新集成。今天这篇文章，我们来聊聊这个安全数据块。

下面这张图是某项目的硬件组态，在西门子S7-1200 故障安全CPU——CPU 1214FC的右侧添加一个故障安全输入模块F-DI 8/16x24VDC和一个故障安全输出模块F-DQ 4x24VDC：

添加完成后，在项目树的“程序块” →“系统块”→“STEP 7 Safety”→“F-I/O data blocks”会自动添加两个安全I/O数据块（F-I/O DB），如下图所示：

安全I/O数据块的名称以“F”开头，后面的数字表示模块的起始地址，其后是模块在硬件组态中的名称。比如：“F00008_F-DI8/16x24VDC_1”，“F”表示是故障安全，“8”表示模块的起始地址为“8”，后面的字母是模块的名称，与硬件组态中相同。

双击打开该数据块，如下图所示：

它由输入和输出两部分参数组成。输入参数可对模块进行控制，输出参数可用来评估模块的状态。其中：

输入参数：

PASS_ON：布尔型，1=使能模块的钝化；在安全程序中将该值设置为1将钝化整个故障安全输入/输出模块；

ACK_NEC：布尔型，当安全模块故障消除后，重新集成是否需要确认（1=需要确认；0=不需要确认，自动重新集成；默认为1）；

ACK_REI：布尔型，确认重新集成的输入信号（上升沿）；

IPAR_EN：布尔型，PROFIsafe协议中“iPar_EN_C”参数；

DISABLE：布尔型，1=禁用安全I/O数据块；

输出参数：

PASS_OUT：布尔型，模块的钝化状态（1=模块已经钝化）；

QBAD：布尔型，1=输出故障安全值；

ACK_REQ：布尔型，故障消除后，请求重新集成；

IPAR_OK：布尔型，PROFIsafe协议中“iPar_EN_S”参数；；

DIAG：字节型，诊断信息；

DISABLED：布尔型，1=故障安全信号模块已经禁用；

可以看出，安全I/O数据块中的参数主要是和模块的钝化及重新集成有关。所谓“钝化（Passivation）”是指安全输入/输出（F-I/O）模块检测到故障时，使用故障安全值替代正常的输出值进行输出的状态；所谓“重新集成”，是指当模块故障消除后，重新恢复成正常工作状态。详见我之前写过一篇文章《什么是故障安全模块的钝化和重新集成？》。

在安全程序中，可以通过读取安全I/O数据块的参数值来获取相关的信息。

比如下面的代码读取安全模块的钝化信息并存放到安全数据块DB900中：

下面的代码读取模块的请求重新集成的信息并存放到全局数据块中：

对于单个安全模块的重新集成，可以通过给其安全数据块的“ACK_REI”参数赋值来完成，比如：

不过在实际项目中，通常有多个安全输入/输出模块，逐一进行复位显得比较繁琐。我们可以使用安全指令“ACK_GL”对安全运行组中的所有安全模块进行重新集成，比如下面的代码：

需要说明的是：只有当“ACK_REQ”的值为1的情况下才能完成模块的重新集成（也就是所有故障已经消除）。

好了，关于西门子故障安全模块的安全I/O数据块就先介绍到这里。