说明
本书介绍的是Safety Integrated Basic Functions,即SI基本功能。
Safety Integrated Extended Functions(SI扩展功能)及具体安全功能的详细调试步骤请参见:
文献:/FHS/SINAMICS S120 Safety Integrated功能手册。
1.说明
(1)Safety Integrated
使用“Safety Integrated”安全功能可在实际生产中实现对人员和设备的高效保护。
通过此新型的安全技术可以获得:
1)高度安全性。
2)更低的成本投入。
3)更高的灵活性。
4)更高的设备利用率。
(2)标准和指令
必须遵守各种涉及安全技术的标准和指令。生产商和设备操作人员都必须遵守这些指令。
标准是通常情况下技术的标准规范,并可在实施安全方案时作为参考,但与指令不同,标准没有强制约束力。
下面的列表显示了几条选出的、涉及安全技术的标准和指令。
1)欧盟机械指令2006/42/EC:定义了安全技术的基本保护目标。
2)EN 292-1:基本概念、设计通则。
3)EN 954-1/ISO 13849-1:与控制系统部件有关的安全。
4)EN 1050:风险评估。
5)EN 60204-1:2006:机械安全-机械电气设备-第1部分:机械电气设备的一般要求。
6)IEC 61508:电气和电子系统的功能安全。
该标准规定了安全集成等级(Safety Integrity Levels,SIL),该等级表明了和安全相关的软件的特定集成等级、硬件故障率的数量范围。
7)IEC 61800-5-2:可调速的电驱动系统;安全要求-功能要求。
(3)双通道式监控结构
所有对于Safety Integrated非常重要的硬件功能和软件功能分成两条独立的监控通道,例如:关断路径、数据管理、数据比较。
驱动的这两条监控通道由以下组件实现:
1)控制单元。
2)属于驱动的逆变单元/功率模块。
每条监控通道的基本工作原理是:在某个动作出现前必须控制特定状态,在动作出现后必须反馈特定信息。
如果一条监控通道不满足这些要求,驱动会在两个通道中停止,并输出相应的信息。
(4)关断路径
一共有两条相互独立的关断路径。这两条路径都是低位有效。这样当某组件失灵或者断线时,便可以切换到安全状态。
如果发现关断路径中有故障,“Safe Torque Off”会激活,并锁定自动重启功能。
(5)监控周期
用于驱动的、和安全相关的功能会在监控周期内循环执行。
Safety监控周期至少为4ms。Safety周期随电流控制器周期(p0115)的提高而提高。
(6)交叉数据校验
两条监控通道中和安全相关的数据会不断循环、交叉地进行比较。
发现数据不一致时,每个Safety功能都会触发停止响应。
2.支持功能
SINAMICS S驱动系统的安全功能满足以下要求:
1)DIN EN ISO 13849-13类。(www.xing528.com)
2)DIN EN ISO 13849-1性能等级(Performance Level,PL)。
3)IEC 61508的安全集成等级2(SIL 2)。
4)EN 61800-5-2。
此外SINAMICS安全功能通常经过独立机构认证。可从当地的西门子办事处获取已经过认证的组件的列表。
Safety Integrated功能(简称为SI功能或安全功能)包含:
(1)Safety Integrated基本功能
以下功能为驱动的标配功能,不需要额外的授权便可使用。
—Safe Torque Off(STO)
STO是用于避免意外起动的安全功能(根据EN 60204-1:2006章节5.4)。
—Safe Stop 1(SS1,时间受控停车)
“Safe Stop 1”以“Safe Torque Off”功能为基础。使用此功能可实现EN 60204-1:2006 1类停机。
—Safe Brake Control(SBC)
SBC功能用于对抱闸的安全控制。
特殊要求见表8-24。
表8-24 SBC的特殊要求
(2)Safety Integrated Extended Functions(SI扩展功能,也包含基本功能)
以下Safety Integrated扩展功能的使用需要购买附加许可权限才能正常使用:
—Safe Torque Off(STO);
—Safe Stop 1(SS1,时间和加速度受控停车);
—Safe Brake Control(SBC);
—Safe Stop 2(SS2);
—Safe Operating Stop(SOS);
—Safe Limited Speed(SLS);
—Safe Speed Monitor(SSM);
—Safe Acceleration Monitor(SAM);
—Safe Brake Ramp(SBR);
—Safe Direction(SDI);
—Safety Info Channel(SIC);
—Safe Limited Position(SLP);
—安全回参考点;
—安全位置的传送(SP);
Safety Integrated Extended Functions(SI扩展功能)的详细描述请参见:
光盘文档:SINAMICS S120 Safety Integrated功能手册。
3.Safety Integrated功能的控制方式
Safety Integrated功能的控制方式有以下几种,见表8-25。
表8-25 SafetyIntegrated功能的控制方式
注意
PROFIsafe或TM54F
在驱动器上配备了一个控制单元式,可以选择通过PROFIsafe或TM54F控制安全功能,但这两种控制方式不能同时选中!
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