與信息技術(shù)（IT）和運營技術(shù)（OT）一樣，將安全系統(tǒng)與非安全系統(tǒng)集成到同一個系統(tǒng)中，可以提高靈活性和可擴展性，更好地從多個系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)，并提供更多的定制化機會。最重要的是，由于在更多方面采用了安全技術(shù)，可以為運行人員和工廠人員提供更安全的工作環(huán)境。 

輸入 / 輸出（I/O）設(shè)備中的可編程安全設(shè)備，可以集成到主機控制體系結(jié)構(gòu)中，使這種融合成為可能。這些 I/O 終端具有集成的安全邏輯，并且可以通過共享背板或以太網(wǎng)電纜與基于 PC 的控制器進行通信。EtherCAT 工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)，為安全系統(tǒng)技術(shù)融合創(chuàng)造了更多機會，例如內(nèi)置診斷程序和對多個現(xiàn)場總線的支持。這種方法與以前的體系結(jié)構(gòu)有所不同，在先前的體系結(jié)構(gòu)中，安全系統(tǒng)和非安全系統(tǒng)各自保持獨立。融合技術(shù)使機器能夠維持安全完整性等級（SIL）標(biāo)準(zhǔn)，同時提供更多的定制化優(yōu)勢。 

要了解這種融合是如何工作的，以及它為什么具有這些優(yōu)勢，需要考慮 3 個等級的安全技術(shù)及其在生產(chǎn)車間的作用。

傳統(tǒng)的基本安全方法將安全系統(tǒng)與機器控制平臺分開。這些安全裝置包括繼電器和開關(guān)，一旦觸發(fā)，它們會切斷機器或模塊的電源。盡管它們不需要編程，但是必須通過硬連線將其直連到每個模塊和其它安全設(shè)備上，以確保當(dāng)一個設(shè)備跳閘時整個機器或生產(chǎn)線能夠停止運行。安全繼電器的安裝和接線非常耗時費力，大型機器更是如此。 

安全繼電器和其它基本設(shè)備通常是不可配置的，因為它們沒有網(wǎng)絡(luò)連接。他們無法與可編程邏輯控制器（PLC）通信，也無法提供超出其LED 指示燈顯示范圍的性能數(shù)據(jù)或診斷信息。多年來，這曾是唯一可用的工業(yè)安全系統(tǒng)，它能滿足保護運行人員和設(shè)備的最低要求。但是，在智能工廠和工業(yè) 4.0 時代，基本的安全要求并未跟上行業(yè)發(fā)展的步伐。由于它需要更多的調(diào)試工作，因此實施效率低下，而且為工人提供的技術(shù)保障程度較低。

獨立式安全控制器可擴展并提供一些可編程邏輯，但是，這類系統(tǒng)需要額外的工程設(shè)計工作。此方法支持安全設(shè)備聯(lián)網(wǎng)功能，并提供了更好的診斷方法，以便進行故障排除，但是無法實現(xiàn)安全系統(tǒng)和非安全系統(tǒng)的融合。 

與基本安全技術(shù)一樣，安全控制器在物理上與機器控制器保持隔離。盡管兩者都包含邏輯處理，但是安全控制器和 PLC 僅支持異步通信，這意味著無法從安全系統(tǒng)獲取關(guān)鍵數(shù)據(jù)以進行分析。安全設(shè)備還使用與機器控制邏輯不同的軟件；多個軟件包所需的培訓(xùn)和維護，也會降低調(diào)試和故障排除的速度。

具有可編程安全 I/O 端子的集成安全系統(tǒng)，正在經(jīng)歷更大的技術(shù)融合。安全端子的外觀呈黃色。在內(nèi)部，具有冗余電路和微控制器，可最大限度的提高可靠性并符合 IEC 61508和 DIN EN ISO 13849-1 安全標(biāo)準(zhǔn)。這些設(shè)備與非安全終端均安裝在標(biāo)準(zhǔn) I/O 端子中，并且可以通過工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)（如 EtherCAT）進行通信。集成安全系統(tǒng)可以擴展到 I/O 端子之外，以在現(xiàn)場組件中實現(xiàn)安全邏輯，例如具有內(nèi)置安全轉(zhuǎn)矩關(guān)閉（STO）和安全停止 1（SS1）功能的伺服驅(qū)動器和伺服電機。該方法使用與機器控制相同的工程環(huán)境，并為分布式安全網(wǎng)絡(luò)提供了靈活性。

可編程的 I/O 模塊還可以支持單通道安全。這些模塊具有實現(xiàn)安全通信協(xié)議的必要固件，使工程師（尤其是流程行業(yè)的工程師）可以為不同的應(yīng)用設(shè)置可接受的條件參數(shù)，例如溫度監(jiān)視、液位感知、速度測試和壓力監(jiān)視。 

這些安全終端的外部帶有黃色條紋，以區(qū)分 I/O 段中的單通道模擬技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字安全終端。專用的單通道終端還可以將 I/O 用于安全任務(wù)。

在當(dāng)今的制造環(huán)境中，由于更多地使用機器人技術(shù)、復(fù)雜的運動控制設(shè)備和自動駕駛汽車，因此集成安全至關(guān)重要?，F(xiàn)代工廠需要簡單的安全設(shè)備，例如急停按鈕、光幕、安全開關(guān)墊和雙手控制器等等。 

具有標(biāo)準(zhǔn)安全功能塊的基于 PC 的自動化軟件，使工程師可以創(chuàng)建必要的程序，以保護在這些環(huán)境中工作的工人和設(shè)備。在運行期間，基于 PC 的機器控制器和安全控制器可以相互監(jiān)視。

這種融合的結(jié)果是可以提供更好的性能數(shù)據(jù)和診斷功能。由于安全系統(tǒng)已連接到PLC，因此可以在人機界面（HMI）上顯示該信息。盡管與基本安全系統(tǒng)相比，需要進行更多的編程，但集成系統(tǒng)簡化了調(diào)試。它們還消除了由多編程環(huán)境、額外的網(wǎng)絡(luò)以及將每個設(shè)備與其它設(shè)備通過硬接線連接所帶來的復(fù)雜性。對于基于 EtherCAT 的設(shè)備，可使用通過 TüV 認(rèn)證的 Safety over EtherCAT (FSoE =FailSafe over EtherCAT) 協(xié)議進行通信。