隨著我國工業制造水平不斷提高，對安全技術及安全相關系統的需求越來越突出，在工廠和過程的控制領域，包含電子、電氣設備和計算機軟硬件的系統被越來越多地用于安全目的。在進行功能安全相關領域的研究、開發或集成應用中，國際電工委員會發布的IEC61508標準是普遍認可并需遵循的一個功能安全基礎標準，即《電氣/電子/可編程電子安全相關系統的功能安全》，與之對應的我國國家標準也正在制訂中。IEC61508針對由電氣/電子/可編程電子部件構成的、起安全作用的電氣/電子/可編程電子系統（E/E/PES）的整體安全生命周期，定義了一個基礎的方法和技術框架，用于系統地處理安全相關的所有活動，對以電子為基礎的安全相關系統提出一個一致的、合理的技術方針。目前，在IEC61508的基礎上，已經制訂了一些具體行業或應用領域的功能安全標準，例如，工業過程控制領域的IEC61511，核電領域的IEC61513，機械行業的IEC62021，這些標準都是基于IEC61508標準的特定行業或領域的功能安全標準?；贗EC61508的現場總線功能安全通信行規IEC61784-3也在制訂過程中。
在設計或應用用于安全相關領域的控制系統時，根據IEC61508的相關的原理，除了需要考慮如傳感器、控制裝置和執行器的功能安全外，還要必須要考慮通信系統的功能安全。目前，一些使用現場總線技術進行數據通信并構成通信系統的自動化廠商或組織，已經通過在現場總線原有通信協議的基礎上添加了安全通信層，定義了功能安全相關的通信行規等，使其達到一定的安全完整性水平（SIL），來滿足安全相關領域應用的需求。
本文主要內容是研究一些功能安全通信行規如EPASafety、FF-SIS、ProfiSafe、CIPSafey等的技術特點，總結一些工業通信網絡中可能會出現的通信故障和風險，以及相應的安全措施等。
1.?功能安全通信的需求
結合IEC61508安全功能的定義，如圖1.1 所示，可以將安全功能可以分解為為傳感器、安全通信鏈路、可編程電子設備、安全通信鏈路和執行器幾個部分。通信系統主要指安全通信鏈路，執行安全數據的傳輸。通常，根據系統的SIL等級所要求的故障失效概率，對功能安全通信的要求是不能消耗超過1%，這意味著功能通信的故障失效概率應“好于”相應SIL等級中要求的100倍。