Inverter Enable 功能

功能描述

利用 Inverter Enable 功能 (IE)，您可以使驱动器执行定义的安全停止。

根据相关标准，可以满足停止类别 0 (Safe Torque Off, STO) 和停止类别 1 (Safe Stop 1, SS1)。这两种类别的作用是，当 SS1 在预定义时间后达到此状态时，使电机转矩消失。根据危险和风险分析结果，可能必须选择额外的制动器来作为安全相关选项（比如，用于悬挂负荷）。

对于 Lexium 62 版本 E/F，与 Safety Logic Controller TM5CSLC•00FS 和相关的 EcoStruxure Machine Expert - Safety 软件连接，还可以实现扩展的安全功能，如 Safely Limited Speed (SLS)。

运行范围（指定的安全功能）

在 Inverter Enable 双通道版本 C/D/G 中可以使用 Lexium 62 Servo Drives。版本 C/D/G 设计用于根据 SIL 3 或 PL e 执行 Inverter Enable 功能。为此，必须有一个双通道连接。所以此设备版本 C/D/G 具有附加连接 CN11。

要达到 SIL 3 / PL e / 类别 4，每个安全功能只能具有 100 个轴。

可以在单通道配置中连接版本 C/D/G。这种情况下，第二个触点会进行跳线。为此，我们提供了单独的应用建议（有关更多信息，请参阅应用建议 – 版本 C/D/G 单通道跳线）。

您可以在不同条件下连接双通道版本 C/D/G，这种情况下可以排除某些潜在错误。如果无法排除潜在错误，则需要采取其他措施（测试脉冲或诊断）。

由于可以在单通道或双通道配置中连接版本 C/D/G，因此它可以实现多种应用。为了确认此应用是否正确连接，我们提供了一个测试程序。

工作原理

• 紧急停止设备激活后，驱动器将进行受控减速。

• 在此过程中，直流总线电压升高，直至制动电阻接通。

• 在制动电阻中，从电机中反馈的能量转化为热量。

• 在驱动器停止之前，K1 电源断路器和/或变频器使能信号必须保持通电。

• 最迟在正常减速时间之后，通过 K3 的延迟触点关闭 Inverter Enable 信号。

• 然后，驱动器处于定义的安全停止状态。

Inverter Enable 结构图：

1 3 相 (AC)

2 电源接触器 K1

3 IP54（控制柜）或更高

4 安全功能的一部分

5 Lexium 62 Drive System 的电源（不是安全功能的一部分）

6 安全相关开关设备K3

7 紧急停止按钮

定义的安全状态

Inverter Enable 与 IEC 61800-5-2 所述的“Safe Torque Off (STO)”同步。在检测到错误时，自动进入这种无转矩状态，因此，此状态是驱动器的定义的安全状态。

运行模式

带 InverterEnable 的安全相关电路用来最大程度降低电源接触器上的磨损。在停止或急停按钮已激活的情况下，不切断电源接触器。定义的安全停止通过取消功率级中光电耦合器的“InverterEnable”来实现。因此，PWM 信号无法控制功率级，从而就防止了驱动器启动（脉冲波形锁定）。

您可以使用 Inverter Enable 功能来实现停止类别 0 和 1 的控制功能“紧急情况下停止”(EN 60204-1)。根据机器指令的要求，使用相应的外部安全相关电路来防止驱动器在停止后意外重启。

停止类别 0

处于停机类别 0 (Safe Torque Off, STO) 时，驱动器惯性滑行至停止（前提是无外力阻碍）。STO 安全相关功能旨在帮助避免意外启动，不会停止电机，因此类似于 IEC 60204-1 所述的非助力式停止。

在存在外部影响的情况下，惯性滑行至停止的时间取决于所用部件的物理特性（例如质量、转矩、摩擦等），此外，可能需要如机械制动等附加措施，以防出现危险。也就是说，当这种情况对您的员工或设备造成危险时，必须采取适当的措施（请参阅危险与风险分析）。

停止类别 1

对于停止类别 1 (Safe Stop 1, SS1)，您可以请求通过 Logic Motion Controller 实现的受控停止。Logic Motion Controller 执行的受控停止与安全无关，也不受到监控，因此不会像在断电或检测到错误的情况下所定义的那样表现。定义的安全状态下的最终关闭通过关闭 Inverter Enable 输入来实现。这必须使用带安全相关延迟功能的外部安全相关开关设备来实现（请参阅应用建议）。

控制器对不影响安全功能的可检测错误的识别不受安全功能影响，从而避免了驱动器因电源接触器关闭而启动。接触器 K2 防止电源接触器打开。

执行屏蔽

如要执行屏蔽，请在应用程序内确定关闭的屏蔽响应时间，即，无 Inverter Enable 功能的时间。如果鉴于机器的风险评估而需要确定响应时间，则必须考虑机器的总响应时间。也就是说，必须考虑从传感器到驱动轴或被驱动机械的与安全功能相关的部件。确定的响应时间必须与危险与风险分析的结果相符。

扩展的安全相关功能 - 工作原理

安全概念基于一般性考量，即，所需的安全相关行进运动由控制器和驱动器执行。安全系统监控运动的正确执行，如未正确执行，安全系统便会启动所需的故障预置级别（比如，定义的安全状态）。

Safe Limited Speed (SLS) 的示例如下：

将光幕连接到安全相关数字量输入。一旦有人穿过光幕进入保护区域，便会通过 Sercos 总线向 Safety Logic Controller (SLC) 和 Logic Motion Controller (LMC) 传送相应的信息。然后，Logic Motion Controller 便通过减速然后缓慢移动等方式启动适当的行进运动。经过一段可调的延迟时间之后，此缓慢运动将通过 Lexium 62 版本 E/F 进行监控。在超过可调的阈值（如高速）后，将进入所需的回退水平（例如，定义的安全状态）。

安全相关功能 SLS 的应用：

扩展的安全相关功能 - 通过硬件输入执行 Inverter Enable

开发 Lexium 62 版本 E/F 主要是为了实现扩展的安全功能。它们在连接器 CN11 上装有 Inverter Enable 双通道硬件输入。连接器 CN6 还支持版本 C/D/G 的 Inverter Enable 单通道。但是，此 Inverter Enable 双通道功能只能用于 Lexium 62 版本 E/F。但是，仍然需要使用软件对设备进行配置和设置参数。如果模块采用硬接线方式连接，则可以通过 Inverter Enable 输入 IEA/IEB 或 Sercos 总线来触发安全转矩关断 (STO) 功能。可以将 Lexium 62 Drive System 安全模块配置为忽略硬件输入。在这种情况下，只有在通过 Sercos 总线发出请求后，才能够激活安全转矩关断 (STO) 功能。否则，在不忽略硬件输入的情况下，两个请求（硬件输入和 Sercos 总线）都会被验证，并且如果其中至少一个请求处于激活状态，便会触发安全转矩关断 (STO) 功能。默认配置会将硬件输入考虑在内。

扩展的安全相关功能 - 定义的安全状态

安全情况的确认

有关更多信息，请联系您的 Schneider Electric 代表。

接口和控制