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      安全繼電器與功能安全
      安全繼電器 安全繼電器與功能安全 2020-10-27 安全繼電器與功能安全 257

      近年來,隨著電氣、電子和可編程電子系統復雜程度的提升和潛在風險的增加,越來越多控制設備因自身的故障而產生了許多不可預期的危害。因此,政府、客戶和工廠愈加關注功能安全的要求。


      同時,在智能制造和工業4.0大放異彩的今天,隨著客戶對設備、應用需求的提高,越來越多的設備制造商和終端用戶開始從變頻的控制模式轉換到伺服控制技術。伺服控制也將迎來更大的市場應用前景。


      如工業機器及機器人行業、能源、升降設備、家電行業等都在針對變頻器、伺服驅動器等提出功能安全要求,要求其達到SIL1,SIL2或SIL3。


      如電梯相關標準中要求,電動機應由符合SIL3 要求且具有符合EN 61800-5-2條款4.2.2.2的安全轉矩關斷功能(STO)的可調速電力驅動系統來停止。


      預期未來,還會有更多的法規和標準,要求安全場所(環境中)使用的變頻器,伺服電機驅動器等需要達到功能安全SIL要求。


      銷往海外歐洲的產品,根據歐盟新機械指令要求,對于安裝在工業機器上的可調速類控制設備,如果參與安全功能的相關控制,就需要滿足IEC61800-5-2的標準要求,這已經由來已久。


      ★ 具有安全功能的變頻器、伺服驅動優勢所在 ↓

      √ 大幅降低危害風險;

      √ 由于控制功能一直在運行,一旦安全功能解除后,生產操作可以不受任何影響的繼續進行,大幅提高了機器的可用性和生產效率;

      √ 不再使用外部硬件設備及其線纜,如復雜的易磨損的機械部件,極大降低機器自身的硬件成本。


      ★ 變頻器、伺服驅動有哪些安全功能要求 ↓

      安全功能分很多種,有STO、SS1、SOS、SS2等,最基本的就是STO功能(即安全轉矩關斷)。


      IEC61800-5-2全稱為可調速的電氣傳動系統.第5-2部分: 功能安全要求。集成安全驅動器的停止安全功能,具體定義如下:

      √ 安全力矩停止/STO(Safe Torque Off)

      √ 安全停車1/SS1(Safety Stop1)

      √ 安全停車2/SS2(Safety Stop2)

      √ 安全操作停止 / SOS(safety operation stop)


      IEC61800-5-2對安全監控功能也進行了相應的定義,如:

      √ 加速度安全限制 / (SLA) Safely-limited acceleration

      √ 步程安全限制 / (SLI) Safely-limited increment

      √ 運動方向安全限制 / (SDI) Safe direction

      √ 速度安全限制 / (SLS) Safely-limited speed

      √ 力矩安全限制 / (SLT) Safely-limited torque

      √ 位置安全限制 / (SLP) Safely-limited position

      √ 電動機溫度安全限制等 / (SMT) Safe motor temperature

      注:IEC61800-5-2標準目前已經轉化成為國標,標準號為GB/T 12668.5.2


      ★ 何謂STO(安全轉矩關斷)↓

      安全轉矩關斷(STO)功能,是利用安全輸入信號的回路(硬件)通過強制性地關閉伺服驅動器內部的功率晶體管的驅動信號而關閉電機電流,將電機的輸出轉矩進行關閉的安全功能。


      STO對應的國際標準為IEC / EN 61800-5-2。


      ★ STO安全功能的目的是什么 ↓

      1/ 遵守IEC / EN 60204-1類別0的非控制停止

      2/ 旨在防止意外再啟動


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