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產品簡介
詳細介紹
Safety Integrated 基本功能說明
8.4.1 安全扭矩停止（STO）
“Safe Torque Off”（STO）功能可以和設備功能一起協同工作，在故障情況下安全封鎖電
機的扭矩輸出。
選擇此功能后，驅動器便處于“安全狀態”。“接通禁止”功能將驅動器鎖住阻止其重新啟
動。
該功能的基礎是電機模塊/功率單元中集成的雙通道脈沖清除。
STO 的功能特性
● 該功能為驅動集成功能，即不需要上一級控制。
● 該功能為驅動功能，即每個驅動設備都具有該功能，并需要單獨調試。
在選擇 STO 功能后：
– 可以避免電機意外啟動。
– 通過安全脈沖清除可以安全切斷電機扭矩。
– 在功率單元和電機之間無電氣隔離。
● 選擇/撤銷 STO 會自動應答安全信息。
STO 功能可以用在以下兩種場景：驅動需要通過負載扭矩或摩擦力在很短時間內到達靜
止狀態；驅動自由停車不安全。
警告
電機在電流封鎖后意外轉動導致人員傷害或設備損壞
電機在電流封鎖后可能發生意外轉動。這會導致人員傷害或設備損壞。
• 采取適當措施以確保電機在該狀況下不會意外轉動。例如：防止電機緩慢停轉。
小心
驅動器中兩個晶閘管同時故障會導致人員傷害或設備損壞
驅動中兩個晶閘管（一個在上橋臂，一個在下橋臂）同時故障時會引起電機短時間運
動。對于同步旋轉電機，其大轉動角度 = 180 °/極對數對于同步直線電機，其大移
動距離 = 極寬
• 采取適當措施（例如，使用配有安全監控的制動裝置）來防止驅動器的意外轉動。
說明
抱閘關閉延遲
抱閘關閉信號（低電平）在 STO 觸發后的 30 ms 后輸出。
使用 STO 功能條件
使用 STO 功能時，須滿足以下條件：
● 確保輸入脈沖的高電平持續時間大于 500 ms。
說明
若輸入信號中包含高電平持續時間小于 500 ms 的脈沖，須降低 STO 傳感器的靈敏度
或者通過 PLC 程序或物理濾波器濾除該輸入脈沖。
每個監控通道（STO1 和 STO2）都可以通過各自的下電信號通道觸發安全脈沖抑
制。
● 如果電機連接并配置了抱閘，那么已連接的抱閘是不安全的，因為沒有用于抱閘的安
全功能，例如安全抱閘。
STO 功能特性
端子 狀態 動作
STO1 STO2
高電平 高電平 安全 伺服驅動上電后伺服電機可正常運行。
低電平 低電平 安全 伺服驅動可以正常啟動，但伺服電機不能正常
運行。
高電平 低電平 不安全 產生報警 F1611，伺服電機自由停車
（OFF2）。
低電平 高電平 不安全 產生報警 F1611，伺服電機自由停車
（OFF2）。
選擇/撤銷 STO
選擇 STO 后會觸發以下動作：
● 每個監控通道都通過其斷路路徑清除脈沖。
● 電機抱閘在連接配置后處于關閉狀態。
說明
如果 STO 是在 2 秒內以單通道方式選中并被撤銷的，驅動器會清除脈沖而不輸出任何信
息。
選擇 STO 后的驅動器重啟
1. 通過輸入端子取消各個監控通道的功能。
2. 給出驅動器使能信號。
3. 開啟驅動器。
– 輸入信號“ON/OFF1”上輸出 0/1 脈沖沿
– 輸入信號“ON/OFF1”上輸出 0/1 脈沖沿（接通驅動器）
4. 重新操作驅動器
STO 的響應時間
對用于 200 V 系列伺服驅動，其 STO 功能的長響應時間為 15 ms。對用于 400 V 系列
伺服驅動，其 STO 功能的長響應時間為 5 ms。
8.4.2 強制潛在故障檢查
Safety Integrated 基本功能的強制潛在故障檢查或關機路徑測試
斷路路徑的強制潛在故障檢查可以及時識別出兩個監控通道中的硬件和軟件故障，該功能
在選擇/取消“Safe Torque Off”時自動執行。
為滿足標準 ISO 13849-1：2015 中關于及時發現故障的要求，每隔一段時間就要檢查兩
條關機路徑能否正常工作。為此，必須手動或過程自動化地觸發強制檢查。
定時器可確保強制檢查及時執行。
強制檢查時間 8760 小時。
此時間屆滿后驅動器會一直輸出相應的報警，只有您完成檢查后才會消失。
每次取消選擇 STO 時定時器都會復位為設置的值。
假設在運行的設備上已通過相應的安全設施（例如防護門）排除了危險性。因此用戶只會
收到強制檢查到期的報警提示，并被要求在今后的適宜時間執行檢查。此報警不會影響設
備的運行。
執行強制檢查的時間示例：
● 設備上電后驅動器靜止時。
● 在防護門打開時。
● 以設定周期。
● 在自動運行中，根據時間和事件。
說明
如果完成了相應的強制檢查，強制檢查的定時器也一同清零。相應的報警不會被觸發。
STO 的強制檢查步驟總是通過終端執行。
控制器概述
SINAMICS V90 伺服驅動由三個控制環組成：
● 電流控制
● 速度控制
● 位置控制
下圖展示了三個控制環之間的關系：
理論上，內部控制環的頻寬必須比外部控制環的寬；否則，整個控制系統會振動或響應等
級降低。上述三個控制環頻寬之間的關系如下所示：
電流環>速度環>位置環
由于 SINAMICS V90 伺服驅動的電流環已有*的頻寬，因此只需調整速度環增益和位
置環增益