SINAMICS S120 的集成安全功能为工作人员和机器提供了的应用保护。SINAMICS S120 变频调速柜的当前型号具有以下安全集*能(IEC 61800‑5‑2 中有术语的定义):
集成安全功能完全集成在驱动系统中。它们可通过以下方式:
安全集*能通过电子设备实现,因此与带外部实现控功能的解决方案相比,具有较短的响应时间。
SIMOTION 可以为执行安全相关的视功能(SOS、SLS)或实现停机反应(STO、SS1、SS2)的 SINAMICS 驱动器提供支持。该支持可以确保防止在SIMOTION 通过应用程序控制驱动器的驱动器端违反限制,例如控制在允许的速度范围内(利用 SLS)或使机器停机(利用 SOS)。
SS2、SOS 和 SLS 功能的选择和取消选择以及它们的状态通过轴上的特定技术报和系统变量指示。
机器制造商和工厂管理人员必须保证不能由于故障(除了普遍存在的风险)对机器和工厂造成危险。
例如,在欧洲,根据要求符合 EU 工业安全法规的设备法规。为了确保符合此法规,建议采用相应适用的欧洲标准。这就触发了符合性推定,为制造商和运行方提供了符合法规和 EU 法规的法规确定性。设备制造商使用 CE 标识对货物自由移动所有相关的法规、规程的一致性进行文档化。
功能安全的采用了多种标准。例如,EN ISO 12100 和 EN ISO 14121-1 关心的是机器的构造和风险评估。EN 62061(仅适用于电子和电气控制系统)和 EN ISO 13849-1(从 2011 年起将替代先前使用的 EN 954-1)中定义了安全相关控制系统的功能和安全相关要求。
上述标准定义了设备必须符合的各种不同安全要求,如风险,发生危险情况的频率,发生的可能性和识别出即将发生的危险等。
趋势倾向于较大的复杂度并且增强了设备的模块化,因此安全功能可以从传统的核心安全功能(如使用主开关对整个机器进行取消)移植到设备控制系统和驱动。这样,生产率也显著提高,因为缩短了转换时间,转换期间,甚至一些子部件还可继续加工,这取决于设备类型。
集成安全功能比传统结构的设备运行速度会快很多。使用 Safety Integrated,设备安全可进一步提高。另外,由集成安全系统控制的安全措施被认为是不易受传统操作的设备操作员干扰,因此有意识的旁路安全功能的动机明显降低。
SINAMICS S120 配备了大量的集成安全功能。
它们满足需要
另外,SINAMICS S120 的安全集*能通常经过独立机构的。您可以向自己当地的西门子办事处索取的已组件清单。
SINAMICS S120 中当前可用的安全集*能如下所列(术语在 IEC 61800‑5‑2 中定义):
功能说明
该功能能够防止驱动器意外重新起动,符合 EN 60204-1, Section 5.4。安全转矩断开功能驱动脉冲并将电机电源断开(符合 EN 60204-1 的)停机类别 0)。驱动器可以可靠地实现零转矩。这个状态在驱动器内部控。
应用、客户利益
STO 具有直接效果,可使驱动器不再提供任何产生转矩的能量。只要驱动器根据负载或摩擦情况可在足够短的时间内停止,或者驱动器的惯性运转已与安全无关时,就可以使用 STO 了。

应用、客户利益
安全的 SSM 核对可以用在更高等级的控制器上,用于安全相关响应。由于驱动器不会对过限制做出响应,更高等级的安全控制器可以灵活的根据情况对报做出响应。在简单的情况下,SSM 信号可以被用于在达到安全速度时松开保护门。
SINAMICS S120 驱动系统的安全集*能分为基本功能和扩展功能。标准的供货范围包括了基本功能,所以无需授权。
但是在使用扩展功能前,每个轴需要一份授权。扩展功能通过TM54F 终端模块上的终端或者通过PROFIBUS 或 PROFINET 上的 PROFIsafe 安全通讯1)。基本功能也可以通过设备板载的端子或 PRIFIsafe 2)。
使用扩展功能“安全停止 1”(SS1) 和“安全停止 2”(SS2)(带有 SBR)时,在制动过程中,为确保检测到制动过程中发生的任何故障,执行安全加速控 (SBR)。
扩展模块可用于书本型和装机装柜型的电机模块(3.0 版或更高版本)(订货号的后一位数字 ≥ 3)。
基本功能 – 通过设备上的板载端子或通过 PROFIsafe – 不需要编码器。
自 4.3 版的 SINAMICS 固件起3),在没有编码器(初只与异步电机组合)的情况下,也可以使用扩展功能“安全停止 1”(SS1)(带有 SBR)和“安全限制转速”。
在动态要求极高的情况下,必须针对“安全停止 1”(SS1)(带有 SBR)和“安全限制转速”功能配置安全转速/位置传感。扩展功能“安全停止 2”(SS2)(带有 SBR)、“安全运行停止”和“安全转速控”始终需要安全转速/位置传感。
1) PROFINET 上的 PROFIsafe:自 2.6 版的 SINAMICS 固件起,稍后可用于 SIMOTION D。
2) SINAMICS 固件版本 V 2.6 SP2 以上或SIMOTION 固件版本 V4.1 SP4 以上。
3) CU310/D410/D4x5/CX32 (SINAMICS 固件版本 V2.x) 不支持。
只有带有光电取样功能的增量式编码器或值编码器可用于对驱动器上的位置值进行安全感测。安全实际值感测依赖于增量通道 A/B 的冗余分析,其中增量通道 A/B 提供 1 Vpp的正弦/余弦信号。
增量通道的信号级数
当使用带有 DRIVE‑CLiQ 接口的电机时,在电机中直接生成作为安全值的转速/位置实际值并通过 DRIVE‑CLiQ 安全通讯传输至控制单元。
以下系统可用于安全速度/位置感测:
单编码器系统实例
在单编码器系统中,电机编码器于安全实值感测。
主轴上的双编码器系统举例
驱动器的安全实际值由两个独立的编码器提供。这些实际值通过 DRIVE-CliQ 传输到控制装置中。当使用无 DRIVE-CliQ 连接的电机时,必须补充一个传感器模块(SMC 或 SME)。每个测量系统都需要一个独立的 DRIVE‑CliQ 接口。
其它信息
不允许使用值编码器(例如,ECI、EQI,提供带有附加正余弦轨道的 EnDat 接口,但是按照内部电感测量原理运行)。
对于不带 DRIVE‑CLiQ 接口的电机,通过附加传感器模块建立连接:
标准异步(感应)电机在 600 V DC 直流链路电压时的额定功率。
2) 额定直流链路电流,用于量度外部直流连接
3) 使用加强型直流回路桥接件(订货号 6SL3162-2BB00-0AA0),可达到 200 A(附件)。
4) 如果由于许多整流装置和电机模块并排安装,载流能力过 20 A,需要使用 24 V 终端适配器的附加 24 V 直流连接(横截面为 6 mm2,熔断器保护电流为 20 A)。
5) 额定功率下,电机模块的功耗包括 24 V DC 电子部件电源的损耗。
6) 电机电缆长度 30 m (98.43 ft),脉冲频率 4 kHz,直流回路电压 540-600 V。
7) 不在供货范围内的连接器, 参见“附件”。
8) 规定的值在固件 V4.8 及更高版本中有效。
标准异步(感应)电机在 600 V DC 直流链路电压时的额定功率。
2) 额定直流链路电流,用于量度外部直流连接
3)如果由于许多整流装置和电机模块并排安装,载流能力过 20 A,需要使用 24 V 终端适配器的附加 24 V 直流连接(横截面为 6 mm2,熔断器保护电流为 20 A)。
4) 额定功率下,电机模块的功耗包括 24 V DC 电子部件电源的损耗。
5) 电机电缆长度 30 m (98.43 ft),脉冲频率 4 kHz,直流回路电压 540-600 V。
6) 随电机模块提供有风扇,必须在调试电机模块之前安装。
书本型变频调速柜中的双轴电机模块
紧凑书本型变频调速柜中的单轴电机模块标配有以下接口:
电机模块的状态通过两个多色 LED 来显示。
电机电缆通过连接至电机连接的连接器进行敷设。
信号电缆线可以借助接线端子连接在电机模块上,例如 Weidmüller 公司的 KLBÜSC型号。
电机模块的供应范围包括: