SINAMICS S200集成安全功能的配置
06.23
/ 20261 概述
为了保证机器或系统的功能安全，保护装置/控制装置的安全部件必须正常工作，并且在故障状态下能够使系统保持在安全状态或使系统进入安全状态。为此需要使用符合相关标准的专业技术。
SINAMICS S200 标准版内置了安全集成功能 (Safety Integrated Functions) ，支持驱动器的安全转矩关断功能 (STO)，从固件V6.4.7之后开始支持Safe Stop 1 (SS1-t) 功能。
安全集成功能可用于降低安全相关应用中的风险。如果对机器或系统进行风险分析时发现应用中存在安全隐患，则表明该应用与安全相关。S200 标准版安全功能集成在驱动器中，无需附加外部组件便可运行。
驱动器会循环比较监控通道中的数据，识别安全集成功能是否超限。一旦识别到错误，驱动器便输出一条安全消息，并执行某后续停止响应。
与标准驱动器功能相比，安全集成功能的故障安全性特别高。性能等级 (PL) 和安全完整性等级 (SIL) 是相应标准中衡量故障安全性的指标。
S200 PN安全集成功能符合以下标准：
IEC 61800‑5‑2 安全完整性等级 (SIL) 3
ISO 13849‑1 性能等级 (PL) e
ISO 13849‑1 3 类或 4 类
我们将分以下四个推文为大家介绍S200 的安全功能：
1. SINAMICS S200 的集成安全功能介绍
2. SINAMICS S200 的集成安全功能配置
3. 不同的安全输出与S200 集成安全端子的硬件连接
4. SINAMICS S200 的集成安全验收测试
2 STO安全功能的配置
S200 V6.4.7及更高固件版本，可对安全功能进行设置。在图2-1的 “控制方式” 中可设置 “通过端子” 激活安全功能，也可以选择 “无Safety Integrated Function” 来关闭安全功能，当关闭安全功能后即使在X131端子上不接安全信号也不会报安全故障。
2.1 通过Startdrive设置（仅S200 PN）
1. 在 S200的参数设置功能视图中
– 点击 “开始编辑”
– 在控制方式中选择 “通过端子”
– 在停止响应中仅勾选 “STO”
图 2-1.
2. 进入到 “控制” 画面
– 在 “急停通过端子控制” 中选择 “STO” 功能
– 在F-DI处选择STO2连接的是常开触点还是常闭触点
– 在F-DI差异时间处设置两路STO信号允许的差异时间
– 之后点击 “完成编辑” 按钮。
图 2-2.
2.2 通过Webserver 进行配置
1. 进入到 “诊断中的Safety Integrated” 画面，点击 “安全调试” 文字。
图 2-3.
2. 点击 “启动Safety Integrated调试” 按钮。
图 2-4.
3. 在“1.功能选择”画面中
– 在 “SI控制方式”处选择“通过端子”
– 在 “停止功能”处仅勾选“STO”
– 之后点击 “继续” 按钮
图 2-5.
4. 在“控制”画面中
– 在 “通过固定配置给F-DI的端子执行急停 (STO, X131)” 处选择 “STO”
– 在 “配置传感器接口” 处选择STO2信号采用常开触点还是常闭触点
– 在F-DI差异时间处设置两路STO信号允许的差异时间
图 2-6.
5. 点击“完成”按钮，完成S200 STO安全功能的配置。
图 2-7.
3 SS1-t 安全功能的配置
3.1 通过Startdrive设置（仅S200 PN）
1. 在S200的参数设置功能视图中，点击“Safety Integrated”下面的“功能选择”
– 点击 “开始编辑”
– 在“控制方式”处选择“通过端子”
– 仅勾选 “SS1”
图 3-1.
2. 点击图3-1中SS1后面的图标，进入SS1参数设置画面，配置从SS1到STO的延时生效时间。
图 3-2.
3. 之后点击图3-2中的红框图标，进入到 “控制” 画面(图3-3)
– 在 “急停通过端子控制” 中选择“SS1”
– 在 “F-DI” 处选择STO2信号采用常开触点还是常闭触点
– 在“F-DI差异时间”处设置两路STO信号允许的差异时间
– 最后击“完成编辑”按钮。
图 3-3.
3.2 通过Webserver 进行配置
进入到 “诊断中的Safety Integrated” 画面，见图2-3，2-4。
2. 在“1.功能选择”画面中
– 在 “SI控制方式”处选择“通过端子”
– 在 “停止功能”处仅勾选“SS1”
– 之后点击 “继续” 按钮
图 3-4.
3. 在 “2. 参数设置” 画面中
– 点击SS1
– 在属性处设置 “SS1->STO生效过渡时间”
图 3-5.
4. 在“3. 控制”画面中
– 在 “通过固定配置给F-DI的端子执行急停 (STO, X131)” 处选择 “SS1”
– 在 “配置传感器接口” 处选择STO2信号采用常开触点还是常闭触点
– 在“F-DI差异时间”处设置两路STO信号允许的差异时间
图 3-6.
5. 点击 “完成” 按钮，完成S200 SS1-t安全功能的配置。
图 3-7.
3.3 注意事项
S200的安全功能是通过端子 X131 实现的，需要将两路安全信号连接到X131端子上，关于信号连接的详细说明请参看第三个推文。
SS1是受控停车，需注意p1135与p9556的配合，功能的详细说明请参看第一个推文。
如果采用PLC工艺对象的方式进行控制，在SS1激活后工艺对象会报错，当取消SS1后，需先对工艺对象的故障进行复位，然后再重新触发运动控制命令。
4 安全状态的监控
1. 通过Startdrive查看安全状态
在驱动器“参数设置”的“功能视图”中“Safety Integrated”下的“功能状态”中，可以显示安全功能的状态信息。
图 4-1.
2. 通过Webserver查看安全状态
点击“诊断”中的“Safety Integrated”。
图 4-2.
可以显示安全功能的状态信息。
图 4-3.
3. 通过安全报文700传送安全状态
附加报文 700 独立于 PROFIsafe，向上位控制器传输 Safety Integrated Functions 的状态。700报文说明如表4-1所示。
表 4-1.
附加报文700的配置如图4-4所示。
图4-4.
图4-5为触发STO功能后的状态字显示，图4-6为触发SS1-t功能后的状态字显示。
图4-5.
图 4-6.
