西門子SIMATICS7-1500標簽

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自動化的*利器

zui強性能 - *易用性：
SIMATIC S7-1500 是 TIA 博途 中的新一代控制器，是自動化領域的里程碑
強大：
杰出的系統性能，可實現zui短響應時間和zui高控制質量
技術集成可確保通過運動控制功能和 PROFIdrive 實現*的驅動集成
 信息安全集成的全面整合zui大程度地保障您的投資
高效：
創新設計和簡單操作可實現極其簡單的操作、調試以及安全的運行
集成式系統診斷使設備狀態*透明，且能夠自動生成并統一顯示設備狀態
TIA 博途 zui大限度地提高工程組態效率，降低項目成本

上海晉營自動化科技有限公司
 
  ：喬 靜
 
   電 話：（同號）

  郵 箱：3548508227.com

     :3548508227

法規框架

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

例如，在歐洲，根據法律要求符合 EU 職業健康與安全法規的機械設備法規。為了確保符合此法規，建議采用相應適用的歐洲標準。這就觸發了“*性假設”，提供給了制造商和操作者符合國家法規和 EU 法規的法規安全。設備制造商使用 CE 標識對貨物自由移動所有相關的法規、規程的*性進行文檔化。

西門子SIMATICS7-1500標簽

安全標準

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

上述標準定義了設備必須符合的各種不同安全要求，如風險，危險情況的頻率，發生的可能性和識別未定風險的機率。 電 話：（同號）

• 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

•  S7 -1500本機系統和ET200MP分布式I/O系統的所有模塊都是開放式設備，需要安裝在外柜、控制柜或電氣操作區中，采用水平安裝可在zui高60℃的環境溫度下使用；采用垂直安裝可在zui高40℃的環境溫度下使用。

      與S7 - 300/400 PLC類似，安裝導軌作為S7 - 1500 PLC的機架，S7 -1500的模塊可以直接掛裝在導軌上，符合EN 60715標準的組件則可以直接安裝在導軌下半部分所集成的標準頂帽翼型導軌上。為了方便使用，安裝導軌有160~830 mm不等的5種標準規格，還有2000 mm不帶安裝孔的特殊規格，用于特殊長度的安裝場合。

      放置安裝導軌，需要保留足夠的空間來安裝模塊和散熱，保證安裝完畢的模塊和導軌底部和頂部至少保留25 mm的zui小間隙，如圖2-10所示。

      安裝導軌還需要連接保護導線，以確保電氣安全。如圖2-11所示，將導軌附帶的M6號螺栓滑入導軌底部T型槽中，將墊片、帶接地連接器的環形端子（已連接zui小直徑為10 mm²的接地導線）、扁平墊圈和鎖定墊圈插入螺栓（按該順序），并旋轉六角頭螺母，通過該螺母將組件擰緊到位，將接地電纜的另一端連接到中央接地點/保護性母線( PE)。

  

      圖2-10    控制柜的zui小間隙

  

      圖2-11    連接保護性導線

      導軌安裝完畢后，將S7 -1500的模塊按照槽號從低到高的順序依次掛接在安裝導軌上。在安裝過程中，除了負載電源，其他相鄰模塊間要安裝U型連接器，構成背板總線，在模塊之間進行信號傳遞。U型連接器的外觀如圖2-12所示。

      各模塊依次安裝完畢后，對信號模塊和工藝模塊連接前連接器。前連接器的外觀如圖2-13所示，用于對I/O模塊進行外部輸入/輸出設備接線。其中，推入式前連接器使接線更加輕松。

  

      圖2-12    U型連接器

  

      圖2-13    前連接器

      a) 35 mm螺釘式b）25 mm推入式c）35 mm推入式

      在使用工藝模塊和模擬量模塊的前連接器時，必須帶有屏蔽支架、電源元件和屏蔽線夾，外觀如圖2-14~圖2-16所示。屏蔽支架是一個適用于使用EMC信號的模塊（例如，模擬量模塊、工藝模塊）的插入式支架，而且與屏蔽線夾一起使用時，可確保在zui短安裝時間內實現低阻抗屏蔽應用。屏蔽線夾用于將屏蔽電纜連接到屏蔽支架。電源元件插入在前電纜連接器中，可用作使用EMC信號的模塊的電源。屏蔽支架、電源元件和屏蔽線夾與前連接器的裝配如圖2-17所示。

  

      圖2-14    屏蔽支架

  

      圖2-15    屏蔽線夾

  

      圖2-16    電源元件

  

      圖2-17    屏蔽元件與前連接器裝配

      1-屏蔽線夾2-電纜套管(約20 mm)3-固定夾（電纜扎帶）

      4-信號電纜5-前連接器6-電源元件7-屏蔽支架8-電源線

      對于zui大額定電壓為DC 24 V的數字量模塊，使用前連接器備件中的電位橋（如圖2-18所示），可以橋接電源電壓的端子，從而減少接線工作量。可以使用電路橋分別連接相對的端子9和29、10和30、19和39以及20和40。

  

      圖2-18    電位橋

      各模塊安裝完畢后，還要對電源模塊和CPU或接口模塊進行電源線的連接，以及外部輸入/輸出設備與I/O模塊的連接。需要注意，以上過程需要在斷電情況下安裝和接線。

      與S7 - 300/400 PLC不同的是，S7 -1500的前連接器在信號模塊和工藝模塊上存在一個預接線的位置，此時前連接器雖然位于模塊上，但位置略顯凸出，與模塊沒有電氣連接，方便接線。

趨勢傾向集成安全系統

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

集成安全功能比傳統結構的設備運行速度會快很多。使用 Safety Integrated，設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控制的安全措施被認為不易受設備操作員的干擾。這顯著降低了有意識地旁路安全功能的動機.

集成在 SINAMICS 驅動器內的安全功能如下所述。

¹⁾帶故障安全控制單元。

²⁾帶安全擴展許可證。

SINAMICS 變頻調速柜的集成安全功能

SINAMICS 變頻調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合使用時，它們可確保根據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：

• 符合標準 EN ISO 13849 1 的 PL d 和類別 3 的規定要求
• SIL 2 依據 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進行認證。您可從西門子伙伴獲取相應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動系統的標準 IEC 61800?5?2 中所定義的要求。

SINAMICS 變頻調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
  • 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
  用于安全制動管理的功能
  • 可靠制動控制 (SBC)
  • 安全制動試驗 (SBT)（此診斷功能超出了標準 IEC 61800-5-2 的范圍）
  用于安全監控驅動運動的功能
  • 安全限速 (SLS)
  • 安全速度監控 (SSM)
  • 安全方向 (SDI)
  用于安全監控驅動位置的功能
  • 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。它可確保產生轉矩的能量不會繼續影響電機，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 標準 5.4 節的要求。安全轉矩停止功能可抑制變頻器脈沖（相當于 EN 60204-1 的停止類別 0）。驅動器可以可靠地實現零轉矩。這個狀態在驅動器內部監控。

應用舉例

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

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）上使用的情況下安全工作。

客戶利益

與采用機電式開關裝置的標準安全技術相比，集成 STO 安全功能的優點是無需使用單獨的部件以及相應接線與維護工作。由于電子式切換速度很快，與常規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，并在停止之后將電機切換到無轉矩模式，即激活 STO 功能。

激活

SS1 功能可按照標準 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，并自動激活安全轉矩關閉和安全制動控制功能（如果已組態）。

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

應用舉例

SS1 功能在發生安全相關事件時使用，變頻裝置盡可能快速地停止，隨后轉為 STO 狀態（如急停狀態）。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量盡可能快地帶到停止狀態，或盡可能快地將高速旋轉的電機制動。典型應用包括鋸、磨床主軸、離心機、卷取機和立體倉庫等。

客戶利益

通過 SS1 功能有目標地停止變頻器可以降低危險，提高機器的生產效率，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狀態，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狀態，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，驅動控制隨后仍能繼續運行，即，電機能夠提供維持零速所需的全部轉矩。停機可被安全監控（安全運行停機功能）。

應用舉例

與 SS1 一樣，SS2 功能可確保對電機進行zui快速的減速。不過，電機電源并沒有關閉。控制系統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，因此，在取消此安全功能后，生產運行可繼續進行，不會受到影響。這可確保調整和停機時間都較短，生產效率提高。

安全操作停止

使用 SOS 功能時，變頻調速裝置會使已停止的電機就位，并對其進行監控。

激活

SOS 功能包括安全停機監控。驅動器控制仍保持運行。電機因而可以傳遞全部的轉矩以保持當前位置。可對實際位置進行可靠監控。與安全功能 SS1 和 SS2 不同的是，轉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化的時間內使驅動器停止然后保持位置定位點。

應用舉例

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矩的應用，SOS 是一種理想解決方案。可以保證即使有反轉矩，驅動器也可以保持在其當前位置。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的延遲時間內，將相關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品造成任何損害。SOS 的典型應用包括卷繞機、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，因此，可以縮短調整和停機時間。無需在退出 SOS 功能后對軸進行重新校準。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對斷電狀態下處于激活狀態的抱閘進行控制與監視。由于進行雙通道控制，在控制電纜發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。

應用舉例

SBC 功能與 STO 或 SS1 功能結合使用，可防止軸在無轉矩狀態下移動（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之前，執行功能測試。

激活

檢查已發生磨損的抱閘的功能是否正常的一個良好方法是在已關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。

應用舉例

SBT 診斷功能與 SBC 功能相結合，適合實現安全制動。

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，提高機器設備的安全性和可用性。

安全限速 (SLS)

安全限制轉速 (SLS) 功能可確保變頻調速裝置不會超出預設的轉速限制。

激活

SLS 功能根據設置的速度限值對變頻調速裝置進行監控。可以選擇四種不同的限值。和在 SOS 情況下一樣，速度設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化的時間內將驅動器控制在所選時間限制以下。若超出速度限制，會發生變頻調速裝置集成故障響應，該響應可自定義。

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。

應用舉例

若人員位于機器的危險區中，并且其安全性只能通過降低轉速來保證，此時就可使用 SLS 功能。典型應用包括操作員為了維護或調整而必須進入機械設備的危險區的場合，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速下旋轉。SLS 也常常在一種兩級安全方案中采用。當人員位于不太關鍵的區域中時，將會激活 SLS 功能，僅在危險程度較高的較小區域中將驅動系統停止。SLS 不僅可用于操作員保護，而且可用于機械設備保護（例如，在不得超出zui大轉速時）。

客戶利益

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

安全速度監控 (SSM)

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

激活

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

應用舉例

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鍵速度以下時將安全門解鎖。另一個典型示例是，僅當離心機的運轉轉速低于設定的速度限值時，才可以灌充該離心機。

客戶利益

與 SLS 不同的是，超出轉速限制時，不會有變頻器集成的故障響應。可以在一個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做出響應。

安全方向 (SDI)

SDI 功能可以確保傳動只能在選擇的方向上轉動。

激活

將會可靠檢測出偏離正在監控的旋轉方向的情況，并啟動所組態的變頻器集成故障響應。可以選擇要監控的選擇方向。

應用舉例

當變頻器只能在一個方向上運動時，可以使用 SDI 功能。一個典型應用是，只要機器在安全方向上旋轉（即離開操作員），操作員就可以進入到危險區中。在這種狀態下，操作員可向該工作區域中送入物料或從工作區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，如轉速監控器和相關接線。當機器從操作員移開時將危險區解除還可提高生產效率。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 功能對軸進行監控，以確保其處于允許的移動范圍內。

激活

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

應用舉例

SLP 用于機器操作員需要進入保護區（例如，為了送入或清除物料）的應用場合。軸位置的安全監控可確保軸無法移動到為操作員設立的保護區內（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 可用于實現有效的保護區監控。使用此功能可以省去外部組件（硬限位開關）且不會產生相關接線費用。由于在超出限值后會迅速產生響應，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

與根據限值對當前實際位置進行監控并在發生過沖時激活變頻器中集成的故障響應的 SLP 功能不同的是，SP 功能將當前實際位置值傳送到安全控制器。位置監控是在控制器的安全程序中實現的。大量 PROFIsafe 報文用于傳送位置值。根據需要，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。

應用舉例

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

客戶利益

位置監控或速度監控是在控制器的安全程序中實現的，因此，用戶可靈活開發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。這需要較高的初始編程開銷，但提供了啟動不同故障響應的機會。

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。

基本功能包括在標準供貨范圍內。
擴展功能必須通過許可證激活。

Provides energy-related status data for the system components to create transparency for the energy management; energy savings by selective shutdown of plants or plant sections.

ECO mode

In ECO mode, the operating point of the motor in the partial-load range is automatically adjusted and optimized. This reduces motor losses, for example, in machines that do not need a high torque over the entire operating range.

Hibernation mode

Variable-speed drives that are not required to operate continuously are switched to standby or “Hibernation mode". The drive is restarted again as soon as it is needed.

Bypass mode

In bypass mode it is possible to "bypass" the inverter electrically as soon as the motor is frequently operating close to its rated speed. This solution helps to reduce inverter losses and so increase overall efficiency.

Cascading

In pump, fan and compressor applications involving high outputs, the entire power demand is distributed among several motors. Phased connection and disconnection by means of partially or fully controlled cascades in combination with inverters make a drive system more energy-efficient.

Energy balancing

Through the use of inverters with coupled drives, energy is exchanged through the common DC link. Through the direct energy exchange from one inverter to the next, it is possible to minimize power losses in the system.

Reactive power compensation

The use of SINAMICS inverters with Active Line Modules reduces the capacitive and/or inductive reactive power in the machine. It is then possible to dispense with costly reactive power compensation systems.

Kinetic energy buffering

With dynamic reversing operations in single-axis and multi-axis systems, the kinetic energy available in the system is reused. A motor connected to the common DC link is used to buffer kinetic energy.

Electrical energy buffering

With dynamic reversing operations in single-axis and multi-axis systems, the kinetic energy available in the system is reused. A capacitor module connected to the common DC link is used to buffer electrical energy.

Optimized pulse patterns

Thanks to optimized clock frequency and pulse pattern, SINAMICS G and SINAMICS S are perfectly suited to SIMOTICS motors. The benefits: Optimization of performance and system efficiency, reduced system losses as well as lower temperature and noise levels.

Energy usage counter/Energy saving counter

Actual energy usage can be displayed during operation. Furthermore, an energy saving counter can be installed to indicate the cumulative energy savings during machine operation as compared to a fixed-speed application.

Regenerative feedback

In conventional drive systems, the energy produced during braking is converted to heat using braking resistors. SINAMICS G and SINAMICS S inverters with regenerative feedback capability need no braking resistor, and supply the resulting braking energy back into the line.

DC link coupling with SINAMICS V20

• 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，將執行安全加速監控 (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 – 通過設備上的內置端子、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 變頻調速柜的安全功能，例如，用于使用常規安全電路。

對于中小規模應用的獨立安*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 控制器中處理并協調安全相關功能。此時，各系統組件借助于 PROFINET 或 PROFIBUS 現場總線進行通信。安全功能通過安全 PROFIsafe 通信協議來控制。

SINAMICS 變頻調速柜可方便地集成在工廠或系統拓撲中。

PROFIsafe

SINAMICS 支持基于 PROFIBUS 和 PROFINET 的 PROFIsafe 協議。

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

避免可能出現的錯誤，例如：電報丟失、重復或接收順序錯誤。這可通過以安全相關的方式對電報進行連續編號，監視它們在規定時間內的接收并為電報的發送器和接收器傳輸 ID 來實現。一個 CRC（循環冗余檢查）數據安全機構也同時使用。

安全集成的操作原理

兩個獨立的關斷信號通道

兩個獨立的關斷信號通道可用。所有關斷信號路徑均為低電平有效。這可確保在某個部件出現故障或發生斷線時，系統總是切換到安全狀態。如果在切斷信號路徑中發現故障，則激活 STO 或 SS1 功能（取決于參數設置）并抑制系統重啟。

雙通道監控結構

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控通道里運行（如關斷信號路徑、數據管理、數據對比）。安全相關數據的循環交叉式對比可在兩個監控通道實現。

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

通過測試停止進行強制潛在錯誤檢測

必須在一段時間內對各個功能和關斷信號通路至少測試一次，以滿足 EN ISO 13849?1 和 IEC 61508 標準對及時故障檢測提出的要求。這必須在循環手動模式下實現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控，并在超時后發出警告。測試停機無需系統上電。確認是通過取消測試停止請求來設定的。

必須執行強制潛在錯誤檢測的示例：

• 在系統接通后，驅動器仍處于停機狀態時
• 在防護門打開之前
• 在定義的時間間隔（如每 8 小時）
• 在自動模式中，時間驅動和事件驅動

安全速度/位置感測

增量式編碼器或值編碼器可用來安全感測驅動器上的位置值。

安全實際值檢測依賴于增量通道 A/B 的冗余分析，增量通道 A/B 提供 1 V_pp 的正弦/余弦信號。只能使用通過純模擬技術生成和處理 A/B 通道信號的編碼器類型。

也可以使用 HTL/TTL 增量式編碼器。在此情況下，使用兩個獨立的編碼器實現安全實際值感應。還必須考慮可能的zui低轉速分辨率。

編碼器信號通過傳感器模塊輸入。

可使用集成 DRIVE?CLiQ 接口的電機作為替代產品。速度或位置實際值在電機內作為安全值直接生成，并通過 DRIVE?CLiQ 的安全通信傳輸至控制單元。

也可使用經過認證的采用 DRIVE-CLiQ 接口的內置旋轉編碼器（請參見

對編碼器進行機械連接時，必須要使編碼器軸無法拔出或滑出。有關此方面的說明，請參見 IEC 61800?5?2：2016 的表 D.16。

下面的提供了滿足電氣和機械要求的西門子電機的列表：

以下系統可用于安全速度/位置檢測：

• 單編碼器系統或
• 雙編碼器系統

單編碼器系統

示例：雙編碼器系統

對于雙編碼器系統，變頻調速裝置的安全實際值由兩個獨立的編碼器提供。這些實際值通過 DRIVE-CliQ 傳輸到控制裝置中。使用沒有 DRIVE-CLiQ 連接的電機時，必須配備傳感器模塊。

HTL/TTL 增量編碼器可用作帶雙編碼器系統的替代產品。可以使用兩個 HTL/TTL 編碼器、一個雙 HTL/TTL 編碼器或者一個 HTL/TTL 編碼器和一個正弦/余弦編碼器。

下面列出了各種安全功能以及實際值檢測條件。

¹⁾ 這種無編碼器的安全功能僅適用于 SIEMOSYN 系列感應電機或同步電機。

²⁾ 僅適用于相對位置值的傳輸。要傳輸位置值，需要使用編碼器。