安全制動(dòng)測(cè)試 (SBT)
SBT 診斷功能按固定時(shí)間間隔或在人員進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)之前，執(zhí)行功能測(cè)試。
作用
檢查已發(fā)生磨損的抱閘的功能是否正常的一個(gè)良好方法是在已關(guān)合的抱閘上施加一個(gè)力矩。使用不同的扭矩值，可以測(cè)試具有兩個(gè)抱閘（如電機(jī)抱閘和外部抱閘）的傳動(dòng)系統(tǒng)。
應(yīng)用舉例
SBT 診斷功能與 SBC 功能相結(jié)合，適合實(shí)現(xiàn)安全制動(dòng)。
客戶利益
該功能會(huì)檢測(cè)抱閘機(jī)械部件中的故障或磨損。通過自動(dòng)測(cè)試抱閘功能的有效性，可以降低維護(hù)成本，提高機(jī)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(huì)超出預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速限制。
SLS 功能根據(jù)設(shè)置的速度限值對(duì)變頻調(diào)速裝置進(jìn)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(huì)自動(dòng)受到影響。啟用 SLS功能后，更別的控制必須在可參數(shù)化的時(shí)間內(nèi)將驅(qū)動(dòng)器控制在所選時(shí)間限制以下。若超出速度限制，會(huì)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(jí)限值乘以一個(gè)通過 PROFIsafe 以 16 位分辨率傳送的因子。這樣就能幾乎無(wú)限個(gè)限值。
若人員位于機(jī)器的危險(xiǎn)區(qū)中，并且其安全性只能通過降低轉(zhuǎn)速來保證，此時(shí)就可使用 SLS功能。典型應(yīng)用包括操作員為了維護(hù)或調(diào)整而必須進(jìn)入機(jī)械設(shè)備的危險(xiǎn)區(qū)的場(chǎng)合，例如，需要由操作員手動(dòng)穿線的卷繞機(jī)。為防止對(duì)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(jí)安全方案中采用。當(dāng)人員位于不太關(guān)鍵的區(qū)域中時(shí)，將會(huì)激活 SLS功能，僅在危險(xiǎn)程度較高的較小區(qū)域中將驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)停止。SLS不僅可用于操作員保護(hù)，而且可用于機(jī)械設(shè)備保護(hù)（例如，在不得超出大轉(zhuǎn)速時(shí)）。
SLS功能有助于大大縮短停產(chǎn)時(shí)間，或大大簡(jiǎn)化甚至加快調(diào)整速度。所取得的總效果是機(jī)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(yùn)轉(zhuǎn)速度低于可調(diào)速度限值時(shí)發(fā)出警告。只要轉(zhuǎn)速保持在閾值之下，此功能就會(huì)發(fā)出安全信號(hào)。
若轉(zhuǎn)速下降到設(shè)定值以下，就會(huì)生成安全信號(hào)。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(hào)以對(duì)事件做出響應(yīng)。
使用 SSM功能的一種簡(jiǎn)單情況是，可在速度下降到某個(gè)非關(guān)鍵速度以下時(shí)將安全門解鎖。另一個(gè)典型示例是，僅當(dāng)離心機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速低于設(shè)定的速度限值時(shí)，才可以灌充該離心機(jī)。
與 SLS不同的是，超出轉(zhuǎn)速限制時(shí)，不會(huì)有變頻器集成的故障響應(yīng)�？梢栽谝粋�(gè)安全控制單元中對(duì)安全反饋進(jìn)行分析，從而可使用戶對(duì)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(dòng)只能在選擇的方向上轉(zhuǎn)動(dòng)。
將會(huì)可靠檢測(cè)出偏離正在監(jiān)控的旋轉(zhuǎn)方向的情況，并啟動(dòng)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。
當(dāng)變頻器只能在一個(gè)方向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以使用 SDI功能。一個(gè)典型應(yīng)用是，只要機(jī)器在安全方向上旋轉(zhuǎn)（即離開操作員），操作員就可以進(jìn)入到危險(xiǎn)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(huì)存在危險(xiǎn)。
使用此功能時(shí)無(wú)需使用外部部件，如轉(zhuǎn)速監(jiān)控器和相關(guān)接線。當(dāng)機(jī)器從操作員移開時(shí)將危險(xiǎn)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(jī)器安全停止。
安全限制位置 (SLP)
SLP 功能對(duì)軸進(jìn)行監(jiān)控，以確保其處于允許的移動(dòng)范圍內(nèi)。
若激活了SLP，將會(huì)安全監(jiān)視由組態(tài)的軟限位開關(guān)限制的移動(dòng)范圍。若超出允許的移動(dòng)范圍，則會(huì)發(fā)生故障響應(yīng)，該響應(yīng)可配置。即使機(jī)器正在運(yùn)轉(zhuǎn)，也可以在兩個(gè)移動(dòng)范圍之間切換。
SLP用于機(jī)器操作員需要進(jìn)入保護(hù)區(qū)（例如，為了送入或清除物料）的應(yīng)用場(chǎng)合。軸位置的安全監(jiān)控可確保軸無(wú)法移動(dòng)到為操作員設(shè)立的保護(hù)區(qū)內(nèi)（從而給他們帶來危險(xiǎn)），例如，堆垛機(jī)、龍門起重機(jī)或加工中心。
SLP可用于實(shí)現(xiàn)有效的保護(hù)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(huì)產(chǎn)生相關(guān)接線費(fèi)用。由于在超出限值后會(huì)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(cè)定的實(shí)際位置值傳送到安全控制器。
與根據(jù)限值對(duì)當(dāng)前實(shí)際位置進(jìn)行監(jiān)控并在發(fā)生過沖時(shí)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(shí)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(shí)現(xiàn)的。大量 PROFIsafe報(bào)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(huì)傳送時(shí)間戳。
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(jī)器設(shè)備上使用。其功能多樣，例如，可用來借助于安全凸功能實(shí)現(xiàn)與軸相關(guān)的安全范圍檢測(cè)。SP功能也可用于實(shí)現(xiàn)多軸安全方案、多維保護(hù)區(qū)和分區(qū)方案。
位置監(jiān)控或速度監(jiān)控是在控制器的安全程序中實(shí)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(duì)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(dòng)不同故障響應(yīng)的機(jī)會(huì)。
基本集成安全功能和擴(kuò)展集成安全功能
Safety Integrated 功能可分組為基本功能和擴(kuò)展功能。
基本功能包括在標(biāo)準(zhǔn)供貨范圍內(nèi)。
擴(kuò)展功能必須通過許可證激活。
基本功能
安全扭矩?cái)嚅_ (STO)
可靠制動(dòng)控制 (SBC)
安全停機(jī) 1 (SS1)
擴(kuò)展功能
安全停機(jī) 1 (SS1)，帶 SBR 或 SAM
安全停機(jī) 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(dòng)試驗(yàn) (SBT) 診斷功能
對(duì)于具有 SAM 的擴(kuò)展功能 SS1 和 SS2，制動(dòng)時(shí)，將執(zhí)行安全加速監(jiān)控(SAM)，以便在制動(dòng)階段就可以對(duì)安全故障加以識(shí)別。
使用 SS1 和 SS2，可將安全制動(dòng)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(duì)于中小規(guī)模應(yīng)用的獨(dú)立安*方案，通常將各種檢測(cè)組件直接硬接線到變頻調(diào)速裝置/柜就足夠了。
對(duì)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(shí)，各系統(tǒng)組件借助于 PROFINET 或PROFIBUS 現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)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?fù)渲小?
PROFIsafe
SINAMICS 支持基于 PROFIBUS 和 PROFINET 的 PROFIsafe 協(xié)議。
PROFIsafe是一個(gè)開放式通信標(biāo)準(zhǔn)，其支持在同一根通信路徑（有線或無(wú)線）上進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)和安全相關(guān)的通信。因此也就不需要第二個(gè)單獨(dú)的總線系統(tǒng)。將對(duì)發(fā)送的報(bào)文進(jìn)行連續(xù)監(jiān)視以確保安全通信。
避免可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤，例如：電報(bào)丟失、重復(fù)或接收順序錯(cuò)誤。這可通過以安全相關(guān)的方式對(duì)電報(bào)進(jìn)行連續(xù)編號(hào)，監(jiān)視它們?cè)谝?guī)定時(shí)間內(nèi)的接收并為電報(bào)的發(fā)送器和接收器傳輸ID 來實(shí)現(xiàn)。一個(gè) CRC（循環(huán)冗余檢查）數(shù)據(jù)安全機(jī)構(gòu)也同時(shí)使用。
安全集成的操作原理
兩個(gè)獨(dú)立的關(guān)斷信號(hào)通道
兩個(gè)獨(dú)立的關(guān)斷信號(hào)通道可用。所有關(guān)斷信號(hào)路徑均為低電平有效。這可確保在某個(gè)部件出現(xiàn)故障或發(fā)生斷線時(shí)，系統(tǒng)總是切換到安全狀態(tài)。如果在切斷信號(hào)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(gè)獨(dú)立的監(jiān)控通道里運(yùn)行（如關(guān)斷信號(hào)路徑、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)對(duì)比）。安全相關(guān)數(shù)據(jù)的循環(huán)交叉式對(duì)比可在兩個(gè)監(jiān)控通道實(shí)現(xiàn)。
每個(gè)監(jiān)控通道的監(jiān)控功能的工作原理為：在實(shí)施每個(gè)動(dòng)作前，一個(gè)定義的狀態(tài)需處于主導(dǎo)地位，實(shí)施動(dòng)作后，需進(jìn)行相應(yīng)確認(rèn)。若未滿足對(duì)監(jiān)控通道的期望，則驅(qū)動(dòng)慣性運(yùn)轉(zhuǎn)到停頓狀態(tài)（兩通道），并輸出相應(yīng)消息。
通過測(cè)試停止進(jìn)行強(qiáng)制潛在錯(cuò)誤檢測(cè)
必須在一段時(shí)間內(nèi)對(duì)各個(gè)功能和關(guān)斷信號(hào)通路至少測(cè)試一次，以滿足 EN ISO 13849?1 和 IEC 61508標(biāo)準(zhǔn)對(duì)及時(shí)故障檢測(cè)提出的要求。這必須在循環(huán)手動(dòng)模式下實(shí)現(xiàn)或必須自動(dòng)停止測(cè)試作為過程的一部分。測(cè)試停機(jī)周期將被監(jiān)控，并在超時(shí)后發(fā)出警告。測(cè)試停機(jī)無(wú)需系統(tǒng)上電。確認(rèn)是通過取消測(cè)試停止請(qǐng)求來設(shè)定的。