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SINAMICS安全功能:停止响应触发与独立认证

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:2)EN 292-1:基本概念、设计通则。7)IEC 61800-5-2:可调速的电驱动系统;安全要求-功能要求。发现数据不一致时,每个Safety功能都会触发停止响应。此外SINAMICS安全功能通常经过独立机构认证。

SINAMICS安全功能:停止响应触发与独立认证

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

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(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

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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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