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STO 是常用且基本的驱动集成安全功能。其用于确保不向电 机提供可产生转矩的电能，以及防止电机意外启动。 作用 根据 EN 60204-1 5.4 部分，该功能的作用在于防止驱动器意外重 启。STO 功能将禁用驱动器脉冲（符合 EN 60204-1 中定义的停 机类别 0）。从而确保驱动为无转矩状态。驱动内部会对此状态 进行。
应用 STO 可直接控制驱动器不再提供任何因扭矩产生的能量。其适用 于驱动可通过负载力矩或摩擦在足够短的时间内自行停机，或惯 性停机不涉及安全性的各种情形。 STO 实现了防护门开启时的无危险作业（禁止重启），适用于带 有可移动轴的机械/设备，例如机械手或输送系统。
客户受益 与采用机电开关设备的标准安全技术相比，集成 STO 安全功能 的优势在于取消了立组件，进而节省了立组件的接线和维修 工作。由于电子器件的开关速度快，与采用机电组件的传统解决 方案相比，该功能的响应时间更短。
Safe S (SS1) = 安全停止 1 SS1 功能可实现电机的快速安全停机，并在电机静止后使其进入 无转矩状态，即激活 STO。 作用 SS1 功能可按照 EN 60204-1 停机类别 1 的要求，实现驱动器安 全停机。选择 SS1 功能后，一旦**出设定的安全延迟时间，驱动 器将自发沿快速停机斜坡完成制动，并自动激活 Safe Torque Off 和 Safe Brake Control 功能（如果配置）。 如果通过参数设置了 SS1 的变型“带有外部停止的 SS1 (SS1E)”， 则在选定该功能后驱动不会自行制动。在这种情况下，上级控 制系统必须在 STO 生效前，使驱动在可参数化的延迟时间之内 减速至静止。制动斜坡 SBR (Safe Brake Ramp) 或 SAM (Safe Acceleration Monitor) 将不会被激活。对于必须由运动控制 系统实现停机的驱动组，SS1E 的优势在于，可避免设备或者产 品发生损坏。 应用 如果在发生安全事故时必须尽快停止驱动器并随后过渡到 STO 状态（例如急停），则应使用 SS1 功能。其目的在于尽快使大惯 量负载停止运行，从而确保操作人员的安全；或用于尽快制动高 速运转的电机。典型应用示例包括锯削设备、磨床主轴、离心 机、卷取机、货架存取设备。
客户受益 通过 SS1 可实现有目标的停机，从而降低发生危险的风险，提高 机器的生产力并缩小机器的安全限界。与单应用 STO 功能相 比，这样可以保证驱动器实现有效停机。通常不再使用花费大、 易磨损的机械抱闸进行电机制动。

DRIVE-CLiQ – 所有组件间的数字接口 SINAMICS S120 的所有组件，包括电机和编码器，都是通过共 用的串行接口 DRIVE-CLiQ 相互连接。统一的电缆和插头规格可 减少零件的多样性和仓储成本。对于第三方电机或改造应用，可 使用转换模块（Sensor Module：编码器模块）将常规编码器信 号转换为 DRIVE-CLiQ。 快速且自动：电子铭牌 SINAMICS S120 驱动系统的重要数字连接元件是每个组件中集 成的电子铭牌。它们允许通过 DRIVE-CLiQ 链路自动检测所有 驱动器组件。因此，调试或更换组件（有助于确保成功调试驱 动）时不需要手动输入数据！电机的电子铭牌包含电气等效电 路图的参数和内置电机编码器的特性数据，以及订购和标识编 号的信息。
模块化设计，确保了灵活性和可扩展性 DC/AC 单元（电机模块）具有紧凑书本型、书本型和装置型，均 采用模块化设计。所有驱动功能都分配到控制单元。控制单元执 行驱动组的所有闭环控制功能。还处理所有其他驱动功能，如驱 动相关 I/O 的互连，定位功能以及将 PROFIBUS DP 或 PROFINET 作为连接到上位自动化系统的接口。 电源模块集中为电压源直流母线提供能量。电源模块可选择配备 经过调节的馈电/再生反馈功能，以提供恒定的直流连接电压和高 级别的供电兼容性。电机模块通过直流母线为电机供电。 对于 AC/AC 设备而言，馈电和电机电源功能组合在一个设备中， 即功率模块，具有模块型和装置型。对于单轴应用，由安装在功 率模块上的控制单元 (CU310-2) 执行驱动器控制功能，对于 多轴应用，由通过 DRIVE-CLiQ 母线连接的控制单元（例如， CU320-2）执行驱动器控制功能。在这种情况下，控制单元适配 器安装在代替控制单元的功率模块上。

工业正面临巨大挑战： 生产流程必须具备高生产力、高能效及高资源效率。西门子向您 提供持续并全面的降低机器与设备的能耗，从而提升企业竞争力 的能效方案。在实施能效解决方案时，西门子不仅评估整个生产 过程，而且评估每个生产步骤。 1 产品设计 制定周全的计划！必须了解生产机械设备所有相关的费用，以便 计入生产机械设计的费用账户，这一点很重要。例如，可以利用 SinaSave 软件来计算对能效驱动的投资的回收速度。此外还可 利用 Mechatronic Support 来测试和优化机械方案。这样便能节  
 省能源、时间和运行成本。另见 SIZER for Siemens Drives 选型     工具。生产计划 提升您的设备的盈利能力！在实际生产之前，我们可以预先在电 脑屏幕上仿真单个设备甚至完整的生产线的操作流程。例如可以 利用借助于数字模型和分析的 Plant Simulation 对您的机械的运  
 动顺序进行优化，避免负荷峰值叠加，回收能源以及优化速度。 
3 生产配置 优化工作流程！管理工具 SIMATIC Energy Manager PRO 能够实 
    现对能源和成本的控制。硬件和软件之间必须能相互协调、 通信。TIA 博途，这一标准工程组态平台，可快速建立所有 流程并进行相应优化。通过 TIA 博途软件，客户可以全面了解整 
 个工厂规划，从而显著提高生产效率以及工厂的环保特性。另见 调试工具 STARTER 和调试工具 SINAMICS Startdrive。 SIMATIC Energy Manager PRO：TIA 博途： 生产实施 利用创新型驱动技术，实现能源的有效利用！西门子的高能效产 品和解决方案，可显著降低工厂的能源消耗。其中，带有能源回 馈功能的调速变频器和固定转速驱动解决方案中的软启动器均可 大幅降低所需能源。与此同时，西门子的 PROFIenergy 集中式  解决方案还可根据需要关断一些负载甚至整个生产车间。该产品 性能灵活可快速启动，适用于所有厂商的任何设备。 5 服务 在降低总成本的同时提升生产率和效率！西门子通过“能源和环 境服务”向您提供度身定制的咨询服务，以协助您设计和实施系 统化的能源管理和环境管理解决方案。这样便能为您的企业实现 能效。
由于产品生命周期越来越短，较短的响应时间和经过优化的流程 是在**市场具备竞争力的前提条件。 PROFINET 可确保工厂架构和生产过程有的灵活性，使用户 能够实施创新的机器和工厂理念。例如，对于比较难以出入的地 方，可集成移动设备。 灵活的拓扑结构 除既有现场总线普遍采用的线型拓扑外，PROFINET 还支持使用 星形、树形和环形拓扑。这些拓扑结构可通过基于工业以太网交 换机和介质转换器等有源网络组件的交换技术实现，也可通过在 现场设备中集成交换功能来实现。这样不但可提供机器和工厂设 计上的灵活度，而且可减少布线需要。 PROFINET 网络的安装*任何知识，并且该网络符合工业 环境的所有相关要求。PROFINET 指南有助于制造商和用户执行 网络设计、安装和调试。根据具体的应用，可使用对称铜芯电缆 或抗 RFI 光纤。不同制造商的设备均可通过坚固耐用的标准插头  轻松连接（可达 IP65/IP67 防护等级）。 通过在设备中集成交换功能，可根据现**器或工厂结构构成线 型拓扑。从而可减少接线开支，并削减另置外部交换机等组件的 成本。 IWLAN PROFINET 还支持通过工业无线 LAN 进行的无线通讯，从而开  
 启新的应用领域。例如可以将易磨损装置（如接触导体）替换， 以及实现无驾驶者的运输系统和移动式的操作设备。 安全 在 PROFIBUS 中证实可靠的、能够实现在总线电缆上传输标准数据  和安全相关数据的 PROFIsafe 安全协议，也可以用于 PROFINET。   故障安全通讯不需要的网络组件，而且标准交换机和标准网 络转换在使用上也都没有任何限制。此外同样可通过工业无线 LAN (IWLAN) 来进行故障安全通讯。
开放式标准 PROFINET 是一个开放式标准 (IEC 61158/IEC 61784)，不依赖于 
   供应商。由 PROFIBUS 和 PROFINET International (PI) 提供支 
     持。它代表的开放式透明 IT 通信、网络安全和同步实时 
 通讯。 由于 PROFINET 具有开放性，因此基于它可在工厂中构成一个统 
 一的自动化网络，使所有的机器和设备都可连接到该网络。同 时，还可通过网络转换来实现工厂中既有各部分（例如使用 PROFIBUS）的集成。 使用网络工具 由于 PROFINET 完全支持 TCP/IP，所以可在设备中使用网络服   务器等标准网络服务。无论使用什么工具，自动化级的信息都可 通过市面的 Internet 浏览器随时随地进行访问。这较大简化了调  试和诊断工作。每个用户都可自行决定机器或工厂对 IT 领域的开 
 放程度。因此，PROFINET 既可轻松作为立的工厂网络使用， 也 可 连 接 到 办 公 网 络 或 者 通 过 适 当 的 安 全 模 块（例 如， SCALANCE S 模块）连接到 Internet。这支持了新的远程服务概   念，甚至使生产数据快速交换成为可能。 可扩展性 借助 PROFINET，一方面能够以简单且低成本的方式将现有系统 及网络集成。这样一来，PROFINET 能够**对现有的、例如通 过 PROFIBUS 和 AS-Interface 等其他现场总线进行通讯的设备部    件的投资。另一方面，随时都能增加其他 PROFINET 节点。通过  使用其他网络组件，能够以有线或无线的方式来对网络基础架构 进行扩展，甚至在设备运行时也能扩展。

两条立的断路信号路径 此装置拥有两条相互立的断路信号路径。所有关闭电路均是低 位有效。以确保某个部件失灵或断线时始终可以切换到安全状 态。如果发现断路路径中有故障，STO 或者 SS1（根据具体的参 数配置）会被激活，系统重启被禁止。 双通道式结构 所有对于安全集成非常重要的硬件功能和软件功能在两条相互 立的通道中实施（例如：断路信号路径、数据管理、数据校 验）。对两条通道中的安全相关数据进行循环交叉校验。 在每条通道中进行的基于以下原理：执行动作前必须 存在定义的状态，执行动作后必须进行特定反馈。如果一条监 控通道不满足这些期望，驱动会在两个通道中停止，并输出相 应的信息。 利用 test stop（强制检查）进行强制潜在故障检查 为满足标准 EN ISO 13849-1 和 IEC 61508 中关于及时发现故障 的要求，在特定时间间隔内须至少检查一次功能及断路路径是否 正常运作。这必须通过以手动或流程自动方式触发 test stop（强 制检查）来实现。对 test stop 周期进行，并在**时后输出警 告。强制检查不需要给系统重新上电。通过撤销 test stop（强制 检查）请求来进行应答。 强制潜在故障检查的执行示例： • 设备上电后驱动处于静止状态时 • 防护门开启前 • 以规定的时间间隔进行检查（比如 8 小时间隔） • 在自动运行中，根据时间和事件 安全转速 / 位置检测 增量编码器或值编码器都可以用于安全实际位置检测。 安全实际值检测以增量信号 A/B 的冗余分析（发送 1 Vpp 正弦/余 弦信号）为基础。所用编码器类型必须采用纯粹的模拟技术来创 建和处理的 A/B 轨迹信号。 此外可以采用 HTL/TTL 增量编码器。在这里，利用两个立的编 码器来实现安全实际值检测。在此情形下，须注意速度分辨率的 下限。 通过编码器模块读入编码器信号。 或者也可使用集成了 DRIVE-CLiQ 接口的电机。在此情形下，转 速实际值或位置实际值在电机中安全生成并经由基于 DRIVECLiQ 的安全通信传送至控制单元。 除此以外，也可以使用通过认证且带有 DRIVE-CLiQ 接口的加装 式旋转编码器。
在设计编码器的机械结构时，必须确保编码器轴不会松脱或滑 动。相关提示参见 IEC 61800-5-2：2016，表格 D.16。 满足电气和机械要求的西门子电机的列表可从以下网址获取：  安全速度/位置检测可采用以下系统完成： • 单编码器系统，或 • 双编码器系统 单编码器系统
示例：单编码器系统 在单编码器系统中，只将电机编码器用于安全实际值检测。 双编码器系统
示例：双编码器系统 采用双编码器系统时，利用两个立的编码器来提供安全实际 值。实际值经 DRIVE-CLiQ 传送至控制单元。采用无 DRIVE-CLiQ 接口的电机时，必须选配一个编码器模块。 对于一个双编码器系统，也可以选择使用 HTL/TTL 增量编码器。 既可以采用两个 HTL/TTL 编码器，也可以采用一个双 HTL/TTL 编 码器，或者可以采用一个 HTL/TTL 编码器与一个 sin/cos 编码器。
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