Profisafe (โดยทั่วไปเขียนว่าPROFIsafeซึ่งเป็นการรวมคำระหว่าง Profi netหรือProfi bus safety ) เป็นมาตรฐานสำหรับโปรโตคอลการสื่อสารสำหรับการส่งข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัยในแอปพลิเคชันระบบอัตโนมัติที่มีความปลอดภัยเชิงฟังก์ชัน มาตรฐานนี้ได้รับการพัฒนาร่วมกันโดยผู้ผลิตอุปกรณ์ระบบอัตโนมัติหลายรายเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดของผู้ร่างกฎหมายและIFAสำหรับระบบที่ปลอดภัย ฟังก์ชันความปลอดภัยที่จำเป็นของโปรโตคอลได้รับการทดสอบและยืนยันโดยTÜV Südองค์กร PROFIBUS Nutzerorganisation eV ในเมืองคาร์ลสรูห์กำกับดูแลการกำหนดมาตรฐานสำหรับบริษัทพันธมิตรและจัดการส่งเสริมอินเทอร์เฟซทั่วไปนี้

Profisafe ^{[ 1 ] [ 2 ]}กำหนดวิธีการสื่อสารอย่างปลอดภัยระหว่าง อุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัย ( ปุ่มหยุดฉุกเฉินม่านแสง อุปกรณ์ป้องกันการล้น ฯลฯ) กับตัวควบคุมความปลอดภัยผ่าน Profinet , Profibusหรือแบ็คเพลนเพื่อให้สามารถใช้งานในงานอัตโนมัติที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัยได้ถึงระดับ SIL3 ( ระดับความสมบูรณ์ของความปลอดภัย ) เนื่องจากข้อกำหนดของ Profisafe ผลิตภัณฑ์จากผู้ผลิตที่แตกต่างกัน^{[ 3 ]} จึง สามารถนำมารวมกันเป็นระบบที่ปลอดภัยได้

Profisafe เวอร์ชันแรกเปิดตัวเมื่อปี 1998 ^{[ 4 ]}เวอร์ชันที่สองในปี 2005 ยังช่วยให้สามารถใช้งานผ่าน Profinet ที่ใช้ Ethernet ได้อีกด้วย ตามข้อมูลของ PROFIBUS Nutzerorganisation eV ภายในปี 2023 จะมีอุปกรณ์ Profisafe รวมเกือบ 21.7 ล้านเครื่องวางจำหน่ายในตลาดโดยผู้ผลิตต่างๆ และจะมีอุปกรณ์เพิ่มขึ้นอีก 2.8 ล้านเครื่องในแต่ละปี^{[ 5 ]}ในฐานข้อมูลของ PROFIBUS Nutzerorganisation eV มีผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกัน 106 รายการจากผู้ผลิต 31 รายที่บันทึกไว้ในเดือนตุลาคม 2022 ^{[ 6 ]}

ด้วย Profisafe การสื่อสารที่ปลอดภัยจะถูกนำไปใช้ผ่านโปรไฟล์ กล่าวคือ ผ่านรูปแบบพิเศษของข้อมูลผู้ใช้และโปรโตคอลเพิ่มเติม^{[ 7 ]}

ข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัยจะถูกส่งผ่าน Profisafe ^{[ 8 ] [ 9 ]}ในรูปแบบข้อความ F ระหว่าง F-Host (ตัวควบคุมความปลอดภัย) และ F-Device (อุปกรณ์ความปลอดภัย) เป็นเพย์โหลดในโทรเลขของเครือข่ายอุตสาหกรรม ในกรณีของ F-Device แบบโมดูลาร์ที่มีโมดูล F หลายโมดูล เพย์โหลดจะประกอบด้วยข้อความ F หลายข้อความ ในกรณีนี้ Profisafe ไม่มีข้อกำหนดเพิ่มเติมสำหรับช่องทางการส่งข้อมูล ซึ่งถือว่าเป็นช่องทางสีดำ ดังนั้นจึงสามารถใช้โปรโตคอลการขนส่งที่แตกต่างกัน เช่น Profibus หรือ Profinet ได้ ช่องทางการส่งข้อมูลที่แตกต่างกัน เช่น สายทองแดง สาย ไฟเบอร์ออปติก (FOC) บัส แบ็คเพลนหรือระบบไร้สาย^{[ 10 ]}เช่นWLANสามารถนำมาใช้ได้ ทั้งอัตราการส่งข้อมูลและการตรวจจับข้อผิดพลาดที่เกี่ยวข้องของโปรโตคอลการขนส่งไม่มีบทบาทต่อความปลอดภัย

รูปต่อไปนี้แสดงรูปแบบของเพย์โหลดของ " หน่วยข้อมูลโปรโตคอล ความปลอดภัย (SPDU)": ^{[ 11 ]}

การตรวจสอบความซ้ำซ้อนแบบวนรอบ (ลายเซ็น CRC) จะคำนวณจากพารามิเตอร์ความปลอดภัยภายในทั้งหมด ข้อมูลที่ส่ง และหมายเลขการตรวจสอบที่จัดเก็บไว้ในเครื่องของ SPDU วิธีนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าข้อมูลทั้งหมดจากผู้ส่งและผู้รับมีความสอดคล้องกัน โดยไม่จำเป็นต้องส่งพารามิเตอร์ทั้งหมดทุกครั้ง

หมายเลขติดตามช่วยให้ผู้รับสามารถตรวจสอบได้ว่าตนได้รับข้อความทั้งหมดตามลำดับที่ถูกต้องหรือไม่ เมื่อมีการยืนยันการรับข้อความแล้ว หมายเลขติดตามจะถูกส่งกลับไปยังผู้ส่งเพื่อตรวจสอบภายในระยะเวลาหน่วงสูงสุดที่กำหนด (หมดเวลา) เนื่องจากส่วนประกอบบัสบางอย่าง เช่น สวิตช์ มีหน่วยความจำบัฟเฟอร์ จึงได้เลือกใช้หมายเลขติดตามแบบ 32 บิตสำหรับ Profisafe

ความสัมพันธ์การสื่อสารแบบ 1:1 ระหว่าง F-Host และ F-Device ช่วยให้การตรวจจับข้อความ F ที่ส่งผิดที่ทำได้ง่ายขึ้น ด้วยเหตุนี้ ผู้ส่งและผู้รับจึงต้องมีตัวระบุเฉพาะ ( ชื่อรหัส ) ตลอดทั้งเครือข่าย ซึ่งใช้ในการตรวจสอบความถูกต้องของข้อความ F ใน Profisafe ชื่อรหัสนี้เรียกอีกอย่างว่า "F-Address"

ตารางต่อไปนี้แสดงให้เห็นว่าสามารถตรวจจับข้อผิดพลาดใดได้ด้วยวิธีการวัดแบบใด:

มาตรฐานสากลIEC 61508 ความปลอดภัยเชิงฟังก์ชันของระบบไฟฟ้า/อิเล็กทรอนิกส์/อิเล็กทรอนิกส์แบบโปรแกรมได้ที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัย IEC 62061 ความปลอดภัยของเครื่องจักร - ความปลอดภัยเชิงฟังก์ชันของระบบควบคุมไฟฟ้า อิเล็กทรอนิกส์ และอิเล็กทรอนิกส์แบบโปรแกรมได้ที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัยและISO 13849 ความปลอดภัยของเครื่องจักร - ชิ้นส่วนที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัยของระบบควบคุม ล้วนเป็นพื้นฐานสำหรับ Profisafe ด้วยเช่นกัน

มาตรฐานสากล IEC 61784-3 ^{[ 11 ]}กำหนดโปรโตคอลที่แตกต่างกันสำหรับระบบที่ปลอดภัยที่มีคุณสมบัติเทียบเคียงได้ Profisafe เป็นส่วนที่ 3 ของชุดมาตรฐานนี้ และจึงถูกกำหนดเป็น IEC 61784-3-3:2021 CPF 3

• ความปลอดภัยเชิงฟังก์ชัน
• IEC 61784-3เครือข่ายการสื่อสารอุตสาหกรรม – โปรไฟล์ – ฟิลด์บัสเพื่อความปลอดภัยเชิงฟังก์ชัน
• IEC 61508ความปลอดภัยเชิงฟังก์ชันของระบบที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัยทางไฟฟ้า/อิเล็กทรอนิกส์/อิเล็กทรอนิกส์แบบโปรแกรมได้
• IEC 62061ความปลอดภัยของเครื่องจักร - ความปลอดภัยเชิงฟังก์ชันของระบบไฟฟ้า อิเล็กทรอนิกส์ และระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์แบบโปรแกรมได้ที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัย
• ISO 13849ความปลอดภัยของเครื่องจักร - ส่วนประกอบที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัยของระบบควบคุม