西門子6SE6440-2UC24-0CA1

我公司經(jīng)營西門子 PLC；S7-200S7-300 S7-400 S7-1200 觸摸屏，變頻器，6FC，6SNS120 V10 V60 V80伺服數(shù)控備件：*電機（1LA7、1LG4、1LA9、1LE1），國產(chǎn)電機（1LG0，1LE0）大型電機（1LA8，1LA4，1PQ8）伺服電機（1P，1PM，1FT，1FK，1FS）西門子保產(chǎn)品‘質(zhì)保一年。一年內(nèi)因產(chǎn)品質(zhì)量問題免費更換新產(chǎn)品；不收取任何費。咨詢。

Process Historian 還支持對整個數(shù)據(jù)庫進行手工或自動備份及恢復(fù)。

西門子6SE6440-2UC24-0CA1

法規(guī)框架 

機器制造商和設(shè)備制造商必須確保他們的機器和設(shè)備不會因故障造成電擊、灼傷或輻射等危險。

例如，在歐洲，根據(jù)法律要求符合 EU 職業(yè)健康與安全法規(guī)的機械設(shè)備法規(guī)。為了確保符合此法規(guī)，建議采用相應(yīng)適用的歐洲標(biāo)準(zhǔn)。這就觸發(fā)了“*性假設(shè)"，提供給了制造商和操作者符合國家法規(guī)和 EU 法規(guī)的法規(guī)安全。設(shè)備制造商使用 CE 標(biāo)識對貨物自由移動所有相關(guān)的法規(guī)、規(guī)程的*性進行文檔化。

安全標(biāo)準(zhǔn)

功能安全的采用了多種標(biāo)準(zhǔn)。例如，EN ISO 12100 和 EN 1050 考慮的是設(shè)備的構(gòu)造和風(fēng)險評估。EN 62061（僅適用于電子和電氣控制系統(tǒng)）和 EN ISO 13849?1（從 2012 年起將替代先前使用的 EN 954?1）中定義了*性安全控制系統(tǒng)的功能和安全要求。

上述標(biāo)準(zhǔn)定義了設(shè)備必須符合的各種不同安全要求，如風(fēng)險，危險情況的頻率，發(fā)生的可能性和識別未定風(fēng)險的機率。

• EN 954?1:B 類，1 … 4

• EN ISO 13849?1:性能等級 PL a … e

• EN 62061:安全集成度級 SIL 1 … 3

趨勢傾向集成安全系統(tǒng)

設(shè)備日益模塊化的趨勢使安全功能可以從傳統(tǒng)的核心安全功能（如使用線路接觸器關(guān)閉所有驅(qū)動器）移植到設(shè)備控制系統(tǒng)和驅(qū)動中。這一發(fā)展的優(yōu)勢是現(xiàn)在不在需要使用某些涉及大量硬件的安全相關(guān)電路。

集成安全功能比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)備運行速度會快很多。使用 Safety Integrated，設(shè)備安全可進一步提高。另外，由于運行速度更快，因此由集成安全系統(tǒng)控制的安全措施被認為不易受設(shè)備操作員的干擾。這顯著降低了有意識地旁路安全功能的動機.

西門子變頻器MicroMaster430是全新一代標(biāo)準(zhǔn)變頻器中的風(fēng)機和泵類變轉(zhuǎn)矩負載專家。功率范圍7.5kW至250kW。它按照要求設(shè)計，并使用內(nèi)部功能互聯(lián)（BiCo）技術(shù)，具有高度可靠性和靈活性?？刂栖浖梢詫崿F(xiàn)功能：多泵切換、手動/自動切換、旁路功能、斷帶及缺水檢測、節(jié)能運行方式等。

主要特征：

380V-480V±10%，三相，交流，7.5kW-250kW；

風(fēng)機和泵類變轉(zhuǎn)矩負載；

牢固的EMC（電磁兼容性）設(shè)計；

控制信號的快速響應(yīng)；

控制功能：

線性v/f控制，并帶有增強電機動態(tài)響應(yīng)和控制特性的磁通電流控制（FCC），多點v/f控制；

內(nèi)置PID控制器；

快速電流限制，防止運行中不應(yīng)有的跳閘；

數(shù)字量輸入6個，模擬量輸入2個，模擬量輸出2個，繼電器輸出3個；

具有15個固定頻率，4個跳轉(zhuǎn)頻率，可編程；

采用BiCo技術(shù)，實現(xiàn)I/O端口自由連接；

集成RS485通訊接口，可選PROFIBUS-DP通訊模塊；

靈活的斜坡函數(shù)發(fā)生器，可選平滑功能；

三組參數(shù)切換功能：電機數(shù)據(jù)切換，命令數(shù)據(jù)切換；

風(fēng)機和泵類功能：

多泵切換；

旁路功能；

手動/自動切換；

斷帶及缺水檢測 ；

節(jié)能方式；

保護功能：

過載能力為140%額定負載電流，持續(xù)時間3秒和110%額定負載電流，持續(xù)時間60秒;

過電壓、欠電壓保護；

變頻器過溫保護；

接地故障保護，短路保護；

I2t電動機過熱保護；

PTC Y電機保護。

西門子變頻器MicroMaster420

西門子變頻器MicroMaster420是全新一代模塊化設(shè)計的多功能標(biāo)準(zhǔn)變頻器。它友好的用戶界面，讓你的安裝、操作和控制象玩游戲一樣靈活方便。全新的IGBT技術(shù)、強大的通訊能力、精確的控制性能、和高可靠性都讓控制變成一種樂趣。

主要特征：

200V-240V ±10%，單相/三相，交流，0.12kW-5.5kW；

380V-480V±10%，三相，交流，0.37kW-11kW；

模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，具有zui多的靈活性；

標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)訪問結(jié)構(gòu)，操作方便。

控制功能：

線性v/f控制，平方v/f控制，可編程多點設(shè)定v/f控制；

磁通電流控制（FCC），可以改善動態(tài)響應(yīng)特性；

的IGBT技術(shù)，數(shù)字微處理器控制；

數(shù)字量輸入3個，模擬量輸入1個，模擬量輸出1個，繼電器輸出1個；

集成RS485通訊接口，可選PROFIBUS-DP通訊模塊/Device-Net模板；

具有7個固定頻率，4個跳轉(zhuǎn)頻率，可編程；

捕捉再起動功能；

在電源消失或故障時具有“自動再起動"功能；

靈活的斜坡函數(shù)發(fā)生器，帶有起始段和結(jié)束段的平滑特性；

快速電流限制（FCL），防止運行中不應(yīng)有的跳閘；

有直流制動和復(fù)合制動方式提高制動性能；

采用BiCo技術(shù)，實現(xiàn)I/O端口自由連接。

保護功能：

過載能力為150%額定負載電流，持續(xù)時間60秒；

過電壓、欠電壓保護；

變頻器過溫保護；

接地故障保護，短路保護；

I2t電動機過熱保護；

采用PTC通過數(shù)字端接入的電機過熱保護；

采用PIN編號實現(xiàn)參數(shù)連鎖；

閉鎖電機保護，防止失速保護。

西門子G120C緊湊型變頻器

SINAMICS G120C緊湊型變頻器，在許多方面為同類變頻器的設(shè)計樹立了*。包括它緊湊的尺寸，便捷的快速調(diào)試，簡單的面板操作，方便友好的維護以及豐富的集成功能都將成為新的標(biāo)準(zhǔn)。

SINAMICS G120C是專門為滿足OEM用戶對于高性價比和節(jié)省空間的要求而設(shè)計的變頻器，同時它還具有操作簡單和功能豐富的特點。這個系列的變頻器與同類相比相同的功率具有更小的尺寸，并且它安裝快速，調(diào)試簡便，以及它友好的用戶接線方式和簡單的調(diào)試工具都使它與眾不同。集成眾多功能：安全功能（STO,可通過端子或PROFIsafe激活），多種可選的通用的現(xiàn)場總線接口，以及用于參數(shù)拷貝的存儲卡槽。

SINAMICS G120C 變頻器包含三個不同的尺寸功率范圍從0.55kW到18.5kW。為了提高能效，變頻器集成了矢量控制實現(xiàn)能量的優(yōu)化利用并自動降低了磁通。該系列的變頻器是全集成自動化的組成部分，并且可選PROFIBUS, Modbus RTU,CAN以及USS 等通訊接口。操作控制和調(diào)試可以快速簡單地采用PC機通過USB接口，或者采用BOP-2（基本操作面板）或IOP（智能操作面板）來實現(xiàn)。[2]

5日常維護

操作人員必須熟悉西門子變頻器的基本工作原理、功能特點， 具有電工操作常識。在對變頻器日常維護之前，必須保證設(shè)備總電源全部切斷；并且在變頻器顯示*消失的3-30分鐘（根據(jù)變頻器的功率）后再進行。應(yīng)注意檢查電網(wǎng)電壓，改善變頻器、電機及線路的周邊環(huán)境，定期清除變頻器內(nèi)部灰塵，通過加強設(shè)備管理zui大限度地降低變頻器的故障率。

1、冷卻風(fēng)扇

變頻器的功率模塊是發(fā)熱zui嚴(yán)重的器件，其連續(xù)工作所產(chǎn)生的熱量必須要及時排出，一般風(fēng)扇的壽命大約為20kh～40kh。按變頻器連續(xù)運行折算為3～5年就要更換一次風(fēng)扇，避免因散熱不良引發(fā)故障。

2、濾波電容

中間電路濾波電容：又稱電解電容，該電容的作用：濾除整流后的電壓紋波，還在整流與逆變器之間起去耦作用，以消除相互干擾，還為電動機提供必要的無功功率，要承受*的脈沖電流，所以使用壽命短，因其要在工作中儲能，所以必須*通電，它連續(xù)工作產(chǎn)生的熱量加上變頻器本身產(chǎn)生的熱量都會加速其電解液的干涸，直接影響其容量的大小。正常情況下電容的使用壽命為5年。建議每年定期檢查電容容量一次，一般其容量減少20%以上應(yīng)更換。

3、防腐劑的使用

因一些公司的生產(chǎn)特性，各電氣mcc室的腐蝕氣體濃度過大，致使很多電氣設(shè)備因腐蝕損壞（包括變頻器）。

維護站專門用于工廠資產(chǎn)管理（也被稱為“車間資產(chǎn)管理"），即，管理公司資產(chǎn)中用于生產(chǎn)活動的固定資產(chǎn)。其任務(wù)包括對工藝系統(tǒng)中的設(shè)備（尤其是 Ｉ＆Ｃ 設(shè)備）進行高效的使用和管理，目標(biāo)是保持和提高設(shè)備的價值。

為此，采用了以下維護策略：

• 修正性維護 
  對尚未處理的錯誤和診斷消息做出響應(yīng)

• 通過冗余組態(tài)來控制或盡量減小故障風(fēng)險

• 以修理和更換的形式進行維護

• 預(yù)防性維護
  預(yù)防性診斷和維護

• 在實際發(fā)生故障之前，啟動合適的維護措施

• 以時間確定型或狀態(tài)確定型維護的形式進行維護（具體取決于損耗程度）

• 預(yù)測性維護
  預(yù)測性診斷，適時檢測潛在問題并確定剩余的使用壽命。

通過維護站，維護工程師可以檢查自動化系統(tǒng)的硬件，評估其診斷消息和相關(guān)信息，并據(jù)此獲得合適的維護措施。通過這種方式，維護工程師可以對整個維護周期（自診斷消息的出現(xiàn)、延伸至詳細診斷信息的評估和維護措施的規(guī)劃、啟動和跟蹤，直至其結(jié)束為止）進行規(guī)劃、控制和歸檔處理。

⁾帶故障安全控制單元。

²⁾帶安全擴展許可證。

SINAMICS 變頻調(diào)速柜的集成安全功能

SINAMICS 變頻調(diào)速裝置具有許多集成安全功能。與安全功能所需的傳感器和安全控制結(jié)合使用時，它們可確保根據(jù)實際情況為人員和機器提供有效保護。

它們符合以下安全類別的要求：

• 符合標(biāo)準(zhǔn) EN ISO 13849 1 的 PL d 和類別 3 的規(guī)定要求

• SIL 2 依據(jù) IEC 61508 和 IEC 61800?5?2

注：

安全制動試驗 (SBT) 診斷功能滿足 EN ISO 13849?1 中類別 2 的要求。

集成安全功能由獨立的機構(gòu)進行認證。您可從西門子伙伴獲取相應(yīng)的測試證書和廠商聲明書。

目前可用的集成安全功能如下所述。其功能安全性均滿足適用于變速驅(qū)動系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn) IEC 61800?5?2 中所定義的要求。

SINAMICS 變頻調(diào)速柜中的集成安全功能可大致分為四類：

• 用于安全停止變頻器的功能用于安全制動管理的功能用于安全監(jiān)控驅(qū)動運動的功能用于安全監(jiān)控驅(qū)動位置的功能

• 安全限制位置 (SLP)

• 安全位置 (SP)（此功能超出了 IEC 61800?5?2的范圍）

• 安全限速 (SLS)

• 安全速度監(jiān)控 (SSM)

• 安全方向 (SDI)

• 可靠制動控制 (SBC)

• 安全制動試驗 (SBT)（此診斷功能超出了標(biāo)準(zhǔn) IEC 61800-5-2 的范圍）

• 安全扭矩斷開 (STO)

• 安全停機 1 (SS1)

• 安全停機 2 (SS2)

• 安全操作停止

安全扭矩斷開 (STO)

STO 功能是zui常用的變頻器集成基本安全功能。它可確保產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的能量不會繼續(xù)影響電機，并防止意外起動。

激活

此功能可防止變頻器意外重啟，符合 EN 60204?1 標(biāo)準(zhǔn) 5.4 節(jié)的要求。安全轉(zhuǎn)矩停止功能可抑制變頻器脈沖（相當(dāng)于 EN 60204-1 的停止類別 0）。驅(qū)動器可以可靠地實現(xiàn)零轉(zhuǎn)矩。這個狀態(tài)在驅(qū)動器內(nèi)部監(jiān)控。

應(yīng)用舉例

STO 的直接效果就是，變頻器無法提供產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的能量。STO 可在變頻器因負載轉(zhuǎn)矩或充分的短時間摩擦而自然達到停止?fàn)顟B(tài)的任何場合使用，或在變頻器的減速停止對安全來說無關(guān)緊要的情況下使用。

通過 STO，人員可在防護門打開（重啟互鎖）以及在具有運動軸的機器/裝置（如搬運或輸送系統(tǒng)）上使用的情況下安全工作。

客戶利益

與采用機電式開關(guān)裝置的標(biāo)準(zhǔn)安全技術(shù)相比，集成 STO 安全功能的優(yōu)點是無需使用單獨的部件以及相應(yīng)接線與維護工作。由于電子式切換速度很快，與常規(guī)解決方案中的機電式部件相比，此功能的切換時間較短。

安全停機 1 (SS1)

SS1 功能可使電機迅速而安全地停止運轉(zhuǎn)，并在停止之后將電機切換到無轉(zhuǎn)矩模式，即激活 STO 功能。

激活

SS1 功能可按照標(biāo)準(zhǔn) EN 60204?1 的停止類別 1 的要求安全停止傳動裝置。若選擇了 SS1 功能，傳動裝置會在設(shè)置的安全延時過后，沿著一個快速制動斜坡自主制動，并自動激活安全轉(zhuǎn)矩關(guān)閉和安全制動控制功能（如果已組態(tài)）。

如果對變量“SS1 with external stop (SS1E)"進行參數(shù)化，則選擇該功能時驅(qū)動器不能自動制動。在此情況下，更高級別的控制必須在參數(shù)化的 STO 過渡時間內(nèi)使驅(qū)動器停止。SBR（安全制動斜坡）和 SAM（安全加速度監(jiān)控）功能沒有激活。SS1E 是用于需要由運動控制系統(tǒng)成組停止的驅(qū)動器的有用功能，以防對機器或產(chǎn)品造成潛在損害。

應(yīng)用舉例

SS1 功能在發(fā)生安全相關(guān)事件時使用，變頻裝置盡可能快速地停止，隨后轉(zhuǎn)為 STO 狀態(tài)（如急停狀態(tài)）。因此，此功能可用于出于操作人員的安全而將很大的離心質(zhì)量盡可能快地帶到停止?fàn)顟B(tài)，或盡可能快地將高速旋轉(zhuǎn)的電機制動。典型應(yīng)用包括鋸、磨床主軸、離心機、卷取機和立體倉庫等。

客戶利益

通過 SS1 功能有目標(biāo)地停止變頻器可以降低危險，提高機器的生產(chǎn)效率，并減小機器中的安全間隙。原則是要將變頻器主動帶到靜止?fàn)顟B(tài)，這與僅使用 STO 功能時的情況不同。通常無需使用易于磨損的復(fù)雜機械制動器將電機制動。

安全停機 2 (SS2)

SS2 功能可迅速而安全地將電機帶到靜止?fàn)顟B(tài)，然后在電機停止時啟動 SOS 功能。

激活

“安全停止 2"功能可按照 EN 60204-1 的停止類別 2 將變頻器安全停止。在選擇了 SS2 功能后，變頻器將沿一條快速停止斜坡獨立制動。與 SS1 相比，驅(qū)動控制隨后仍能繼續(xù)運行，即，電機能夠提供維持零速所需的全部轉(zhuǎn)矩。停機可被安全監(jiān)控（安全運行停機功能）。

應(yīng)用舉例

與 SS1 一樣，SS2 功能可確保對電機進行zui快速的減速。不過，電機電源并沒有關(guān)閉?？刂葡到y(tǒng)會防止其離開靜止位置 – 即使電機受到外力的影響，也是如此。SS2 的典型應(yīng)用包括機床等。

客戶利益

SS2 功能可確保將軸迅速停止。由于控制仍保持激活狀態(tài)，因此，在取消此安全功能后，生產(chǎn)運行可繼續(xù)進行，不會受到影響。這可確保調(diào)整和停機時間都較短，生產(chǎn)效率提高。

安全操作停止

使用 SOS 功能時，變頻調(diào)速裝置會使已停止的電機就位，并對其進行監(jiān)控。

激活

SOS 功能包括安全停機監(jiān)控。驅(qū)動器控制仍保持運行。電機因而可以傳遞全部的轉(zhuǎn)矩以保持當(dāng)前位置?？蓪嶋H位置進行可靠監(jiān)控。與安全功能 SS1 和 SS2 不同的是，轉(zhuǎn)速整定值不會獨立受到影響。在啟用 SOS 后，更高等級的控制必須在一個參數(shù)化的時間內(nèi)使驅(qū)動器停止然后保持位置定位點。

應(yīng)用舉例

對于機器或機器的一部分必須在某工序中保持安全靜止、但變頻器必須還要提供保持轉(zhuǎn)矩的應(yīng)用，SOS 是一種理想解決方案。可以保證即使有反轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動器也可以保持在其當(dāng)前位置。與 SS1 和 SS2 不同的是，在這種情況下，變頻器不會獨立制動。它會等待上位控制器在一段可調(diào)的延遲時間內(nèi)，將相關(guān)的軸作為一個同步組來減速停止。這樣可以防止對機器或產(chǎn)品造成任何損害。SOS 的典型應(yīng)用包括卷繞機、制品加工和包裝機和機床。

客戶利益

盡管可能會出現(xiàn)反作用力，但不需要使用機械部件來使軸保持其位置。由于切換時間很短且位置控制始終處于激活狀態(tài)，因此，可以縮短調(diào)整和停機時間。無需在退出 SOS 功能后對軸進行重新校準(zhǔn)。在禁用 SOS 功能后，軸可立即再次移動。

可靠制動控制 (SBC)

通過 SBC 功能，可對抱閘進行安全控制。SBC 總是與 STO 功能同時激活。

激活

將使用安全雙通道技術(shù)對斷電狀態(tài)下處于激活狀態(tài)的抱閘進行控制與監(jiān)視。由于進行雙通道控制，在控制電纜發(fā)生絕緣故障的情況下，仍可以激活抱閘。通過測試脈沖，可提前檢測到這種錯誤。

注：

安全制動控制并不檢測制動器自身的機械故障，如制動襯片磨損等。對于書本型的電機模塊，電機制動器的端子為集成式的。書本型逆變柜需要使用額外的安全制動適配器。裝置型逆變柜需要使用額外的安全制動適配器。

應(yīng)用舉例

SBC 功能與 STO 或 SS1 功能結(jié)合使用，可防止軸在無轉(zhuǎn)矩狀態(tài)下移動（例如，由于重力）。

客戶利益

同時，使用此功能時，無需使用外部硬件和相關(guān)接線。

安全制動測試 (SBT)

SBT 診斷功能按固定時間間隔或在人員進入危險區(qū)之前，執(zhí)行功能測試。

激活

檢查已發(fā)生磨損的抱閘的功能是否正常的一個良好方法是在已關(guān)合的抱閘上施加一個力矩。使用不同的扭矩值，可以測試具有兩個抱閘（如電機抱閘和外部抱閘）的傳動系統(tǒng)。

應(yīng)用舉例

SBT 診斷功能與 SBC 功能相結(jié)合，適合實現(xiàn)安全制動。

客戶利益

該功能會檢測抱閘機械部件中的故障或磨損。通過自動測試抱閘功能的有效性，可以降低維護成本，提高機器設(shè)備的安全性和可用性。

安全限速 (SLS)

安全限制轉(zhuǎn)速 (SLS) 功能可確保變頻調(diào)速裝置不會超出預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速限制。

激活

SLS 功能根據(jù)設(shè)置的速度限值對變頻調(diào)速裝置進行監(jiān)控?？梢赃x擇四種不同的限值。和在 SOS 情況下一樣，速度設(shè)定值不會自動受到影響。啟用 SLS 功能后，更高級別的控制必須在可參數(shù)化的時間內(nèi)將驅(qū)動器控制在所選時間限制以下。若超出速度限制，會發(fā)生變頻調(diào)速裝置集成故障響應(yīng)，該響應(yīng)可自定義。

可以將 SLS 第 1 級限值乘以一個通過 PROFIsafe 以 16 位分辨率傳送的因子。這樣就能幾乎無限個限值。

應(yīng)用舉例

若人員位于機器的危險區(qū)中，并且其安全性只能通過降低轉(zhuǎn)速來保證，此時就可使用 SLS 功能。典型應(yīng)用包括操作員為了維護或調(diào)整而必須進入機械設(shè)備的危險區(qū)的場合，例如，需要由操作員手動穿線的卷繞機。為防止對操作員造成傷害，滾筒只能在較低的安全轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)。SLS 也常常在一種兩級安全方案中采用。當(dāng)人員位于不太關(guān)鍵的區(qū)域中時，將會激活 SLS 功能，僅在危險程度較高的較小區(qū)域中將驅(qū)動系統(tǒng)停止。SLS 不僅可用于操作員保護，而且可用于機械設(shè)備保護（例如，在不得超出zui大轉(zhuǎn)速時）。

客戶利益

SLS 功能有助于大大縮短停產(chǎn)時間，或大大簡化甚至加快調(diào)整速度。所取得的總效果是機器設(shè)備的可用性提高。并且，可以省去像轉(zhuǎn)速監(jiān)控器這樣的外部部件。

安全速度監(jiān)控 (SSM)

SSM 功能可在變頻調(diào)速裝置的運轉(zhuǎn)速度低于可調(diào)速度限值時發(fā)出警告。只要轉(zhuǎn)速保持在閾值之下，此功能就會發(fā)出安全信號。

激活

若轉(zhuǎn)速下降到設(shè)定值以下，就會生成安全信號。例如，可根據(jù)具體情況，通過編程在安全控制器中處理該信號以對事件做出響應(yīng)。

應(yīng)用舉例

使用 SSM 功能的一種zui簡單情況是，可在速度下降到某個非關(guān)鍵速度以下時將安全門解鎖。另一個典型示例是，僅當(dāng)離心機的運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速低于設(shè)定的速度限值時，才可以灌充該離心機。

客戶利益

與 SLS 不同的是，超出轉(zhuǎn)速限制時，不會有變頻器集成的故障響應(yīng)?？梢栽谝粋€安全控制單元中對安全反饋進行分析，從而可使用戶對具體情況適當(dāng)做出響應(yīng)。

安全方向 (SDI)

SDI 功能可以確保傳動只能在選擇的方向上轉(zhuǎn)動。

激活

將會可靠檢測出偏離正在監(jiān)控的旋轉(zhuǎn)方向的情況，并啟動所組態(tài)的變頻器集成故障響應(yīng)?？梢赃x擇要監(jiān)控的選擇方向。

應(yīng)用舉例

當(dāng)變頻器只能在一個方向上運動時，可以使用 SDI 功能。一個典型應(yīng)用是，只要機器在安全方向上旋轉(zhuǎn)（即離開操作員），操作員就可以進入到危險區(qū)中。在這種狀態(tài)下，操作員可向該工作區(qū)域中送入物料或從工作區(qū)域移出物料而不會存在危險。

客戶利益

使用此功能時無需使用外部部件，如轉(zhuǎn)速監(jiān)控器和相關(guān)接線。當(dāng)機器從操作員移開時將危險區(qū)解除還可提高生產(chǎn)效率。若不使用 SDI 功能，則必須在裝料和卸料期間將機器安全停止。

安全限制位置 (SLP)

SLP 功能對軸進行監(jiān)控，以確保其處于允許的移動范圍內(nèi)。

激活

若激活了 SLP，將會安全監(jiān)視由組態(tài)的軟限位開關(guān)限制的移動范圍。若超出允許的移動范圍，則會發(fā)生故障響應(yīng)，該響應(yīng)可自定義。即使機器正在運轉(zhuǎn)，也可以在兩個移動范圍之間切換。

應(yīng)用舉例

SLP 用于機器操作員需要進入保護區(qū)（例如，為了送入或清除物料）的應(yīng)用場合。軸位置的安全監(jiān)控可確保軸無法移動到為操作員設(shè)立的保護區(qū)內(nèi)（從而給他們帶來危險），例如，堆垛機、龍門起重機或加工中心。

客戶利益

SLP 可用于實現(xiàn)有效的保護區(qū)監(jiān)控。使用此功能可以省去外部組件（硬限位開關(guān)）且不會產(chǎn)生相關(guān)接線費用。由于在超出限值后會迅速產(chǎn)生響應(yīng)，安全間隙可以減小。

安全位置 (SP)

SP 功能可通過安全 PROFIsafe 通信將變頻調(diào)速裝置中安全測定的實際位置值傳送到安全控制器。

激活

與根據(jù)限值對當(dāng)前實際位置進行監(jiān)控并在發(fā)生過沖時激活變頻器中集成的故障響應(yīng)的 SLP 功能不同的是，SP 功能將當(dāng)前實際位置值傳送到安全控制器。位置監(jiān)控是在控制器的安全程序中實現(xiàn)的。大量 PROFIsafe 報文用于傳送位置值。根據(jù)需要，位置值可用 16 位或 32 位分辨率來傳送。與位置值一起，還會傳送時間戳。

應(yīng)用舉例

使用 SP 功能，可以創(chuàng)建定制的安全方案。此功能適合在需要靈活安全功能的機器設(shè)備上使用。其功能多樣，例如，可用來借助于安全凸能實現(xiàn)與軸相關(guān)的安全范圍檢測。SP 功能也可用于實現(xiàn)多軸安全方案、多維保護區(qū)和分區(qū)方案。

客戶利益

位置監(jiān)控或速度監(jiān)控是在控制器的安全程序中實現(xiàn)的，因此，用戶可靈活開發(fā)量身定制的安全功能。安裝程序中還必須對超出限值的響應(yīng)。這需要較高的初始編程開銷，但提供了啟動不同故障響應(yīng)的機會。

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基本集成安全功能和擴展集成安全功能

Safety Integrated 功能可分組為基本功能和擴展功能。

基本功能包括在標(biāo)準(zhǔn)供貨范圍內(nèi)。
擴展功能必須通過許可證激活。

• 基本功能

• 安全扭矩斷開 (STO)

• 可靠制動控制 (SBC)

• 安全停機 1 (SS1)

• 擴展功能

• 安全停機 1 (SS1)，帶 SBR 或 SAM

• 安全停機 2 (SS2)，帶 SBR 或 SAM

• 安全操作停止

• 安全限速 (SLS)

• 安全速度監(jiān)控 (SSM)

• 安全方向 (SDI)

• 安全限制位置 (SLP)

• 安全位置 (SP)

• 安全制動試驗 (SBT) 診斷功能

對于具有 SAM 的擴展功能 SS1 和 SS2，制動時，將執(zhí)行安全加速監(jiān)控 (SAM)，以便在制動階段就可以對安全故障加以識別。

使用 SS1 和 SS2，可將安全制動斜坡 (SBR) 配置為替代功能。

基本功能 – 通過設(shè)備上的內(nèi)置端子、TM54F 終端模塊或通過 PROFIsafe 激活 – 不需要編碼器。

激活集成安全功能

可通過端子激活 SINAMICS 變頻調(diào)速柜的安全功能，例如，用于使用常規(guī)安全電路。

對于中小規(guī)模應(yīng)用的獨立安*方案，通常將各種檢測組件直接硬接線到變頻調(diào)速裝置/柜就足夠了。

對于集成安*方案，通常在故障安全 SIMATIC 控制器中處理并協(xié)調(diào)安全相關(guān)功能。此時，各系統(tǒng)組件借助于 PROFINET 或 PROFIBUS 現(xiàn)場總線進行通信。安全功能通過安全 PROFIsafe 通信協(xié)議來控制。

SINAMICS 變頻調(diào)速柜可方便地集成在工廠或系統(tǒng)拓撲中。

PROFIsafe

SINAMICS 支持基于 PROFIBUS 和 PROFINET 的 PROFIsafe 協(xié)議。

PROFIsafe 是一個開放式通信標(biāo)準(zhǔn)，其支持在同一根通信路徑（有線或無線）上進行標(biāo)準(zhǔn)和安全相關(guān)的通信。因此也就不需要第二個單獨的總線系統(tǒng)。將對發(fā)送的報文進行連續(xù)監(jiān)視以確保安全通信。

避免可能出現(xiàn)的錯誤，例如：電報丟失、重復(fù)或接收順序錯誤。這可通過以安全相關(guān)的方式對電報進行連續(xù)編號，監(jiān)視它們在規(guī)定時間內(nèi)的接收并為電報的發(fā)送器和接收器傳輸 ID 來實現(xiàn)。一個 CRC（循環(huán)冗余檢查）數(shù)據(jù)安全機構(gòu)也同時使用。

安全集成的操作原理

兩個獨立的關(guān)斷信號通道

兩個獨立的關(guān)斷信號通道可用。所有關(guān)斷信號路徑均為低電平有效。這可確保在某個部件出現(xiàn)故障或發(fā)生斷線時，系統(tǒng)總是切換到安全狀態(tài)。如果在切斷信號路徑中發(fā)現(xiàn)故障，則激活 STO 或 SS1 功能（取決于參數(shù)設(shè)置）并抑制系統(tǒng)重啟。

雙通道監(jiān)控結(jié)構(gòu)

所有用于安全集成的主要硬件和軟件功能在兩個獨立的監(jiān)控通道里運行（如關(guān)斷信號路徑、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)對比）。安全相關(guān)數(shù)據(jù)的循環(huán)交叉式對比可在兩個監(jiān)控通道實現(xiàn)。

每個監(jiān)控通道的監(jiān)控功能的工作原理為：在實施每個動作前，一個定義的狀態(tài)需處于主導(dǎo)地位，實施動作后，需進行相應(yīng)確認。若未滿足對監(jiān)控通道的期望，則驅(qū)動慣性運轉(zhuǎn)到停頓狀態(tài)（兩通道），并輸出相應(yīng)消息。

通過測試停止進行強制潛在錯誤檢測

必須在一段時間內(nèi)對各個功能和關(guān)斷信號通路至少測試一次，以滿足 EN ISO 13849?1 和 IEC 61508 標(biāo)準(zhǔn)對及時故障檢測提出的要求。這必須在循環(huán)手動模式下實現(xiàn)或必須自動停止測試作為過程的一部分。測試停機周期將被監(jiān)控，并在超時后發(fā)出警告。測試停機無需系統(tǒng)上電。確認是通過取消測試停止請求來設(shè)定的。