變頻器集成安全功能已經越來越普遍，本篇介紹一下常用的一些安全功能。

安全停止變頻器的功能：安全扭矩斷關斷(STO)、安全停機 1 (SS1)、安全停機 2 (SS2)、安全操作停止。

用于安全監控驅動運動的功能：安全限速 (SLS)、安全速度監控 (SSM)。

1、安全扭矩關斷(STO)

STO 功能是最常用的變頻器集成基本安全功能。它可確保產生轉矩的能量不會繼續影響電機，并防止意外起動。

作用

此功能可防止變頻器意外重啟，符合 EN 60204?1 標準 5.4 節的要求。安全轉矩停止功能可抑制變頻器脈沖（相當于 EN 60204-1 的停止類別 0）。驅動器可以可靠地實現零轉矩。這個狀態在驅動器內部監控。

應用舉例

STO 的直接效果就是，變頻器無法提供產生轉矩的能量。STO 可在變頻器因負載轉矩或充分的短時間摩擦而自然達到停止狀態的任何場合使用，或在變頻器的減速停止對安全來說無關緊要的情況下使用。

通過 STO，人員可在防護門打開（重啟互鎖）以及在具有運動軸的機器/裝置（如搬運或輸送系統）上使用的情況下安全工作。

客戶利益

與采用機電式開關裝置的標準安全技術相比，集成 STO 安全功能的優點是無需使用單獨的部件以及相應接線與維護工作。由于電子式切換速度很快，與常規解決方案中的機電式部件相比，此功能的切換時間較短。

2、安全停機 1 (SS1)

SS1 功能可使電機迅速而安全地停止運轉，并在停止之后將電機切換到無轉矩模式，即激活 STO 功能。

作用

SS1 功能可按照標準 EN 60204?1 的停止類別 1 的要求安全停止傳動裝置。若選擇了 SS1 功能，傳動裝置會在設置的安全延時過后，沿著一個快速制動斜坡自主制動，并自動激活安全轉矩關閉和安全制動控制功能（如果已組態）。

如果組態了參數“采用外部制動的 SS1 (SS1E)”，那么在選擇該功能后，傳動裝置不會自主制動。在此情況下，上位控制系統必須在組態的 STO 轉換時間內將傳動裝置置于靜止狀態。SBR（安全制動斜坡）和 SAM（安全加速度監控）功能沒有激活。SS1E 是用于需要由運動控制系統成組停止的驅動器的有用功能，以防對機器或產品造成潛在損害。

應用舉例

SS1 功能在發生安全相關事件時使用，變頻裝置盡可能快速地停止，隨后轉為 STO 狀態（如急停狀態）。因此，此功能可用于出于操作人員的安全而將很大的離心質量盡可能快地帶到停止狀態，或盡可能快地將高速旋轉的電機制動。典型應用包括鋸、磨床主軸、離心機、卷取機和立體倉庫等。

客戶利益

通過 SS1 功能有目標地停止變頻器可以降低危險，提高機器的生產效率，并減小機器中的安全間隙。原則是要將變頻器主動帶到靜止狀態，這與僅使用 STO 功能時的情況不同。通常無需使用易于磨損的復雜機械制動器將電機制動。

3、安全停機 2 (SS2)

SS2 功能可迅速而安全地將電機帶到靜止狀態，然后在電機停止時啟動 SOS 功能。

作用

“安全停止 2”功能可按照 EN 60204-1 的停止類別 2 將變頻器安全停止。在選擇了 SS2 功能后，變頻器將沿一條快速停止斜坡獨立制動。與 SS1 相比，驅動控制隨后仍能繼續運行，即，電機能夠提供維持零速所需的全部轉矩。停機可被安全監控（安全運行停機功能）。

應用舉例

與 SS1 一樣，SS2 功能可確保對電機進行最快速的減速。不過，電機電源并沒有關閉。控制系統會防止其離開靜止位置 – 即使電機受到外力的影響，也是如此。SS2 的典型應用包括機床等。

客戶利益

SS2 功能可確保將軸迅速停止。由于控制仍保持激活狀態，因此，在取消此安全功能后，生產運行可繼續進行，不會受到影響。這可確保調整和停機時間都較短，生產效率提高。

4、安全操作停止

使用 SOS 功能，停止的電機保持在位并通過驅動控制進行監控。

作用

SOS 功能包括安全停機監控。驅動器控制仍保持運行。電機因而可以傳遞全部的轉矩以保持當前位置。可對實際位置進行可靠監控。與安全功能 SS1 和 SS2 不同的是，轉速整定值不會獨立受到影響。在啟用 SOS 后，更高等級的控制必須在一個參數化的時間內使驅動器停止然后保持位置定位點。

應用舉例

對于機器或機器的一部分必須在某工序中保持安全靜止、但變頻器必須還要提供保持轉矩的應用，SOS 是一種理想解決方案。可以保證即使有反轉矩，驅動器也可以保持在其當前位置。與 SS1 和 SS2 不同的是，在這種情況下，變頻器不會獨立制動。它會等待上位控制器在一段可調的延遲時間內，將相關的軸作為一個同步組來減速停止。這樣可以防止對機器或產品造成任何損害。SOS 的典型應用包括卷繞機、制品加工和包裝機和機床。

客戶利益

盡管可能會出現反作用力，但不需要使用機械部件來使軸保持其位置。由于切換時間很短且位置控制始終處于激活狀態，因此，可以縮短調整和停機時間。無需在退出 SOS 功能后對軸進行重新校準。在禁用 SOS 功能后，軸可立即再次移動。

5、安全限速 (SLS)

安全限制轉速 (SLS) 功能可確保變頻調速裝置不會超出預設的轉速限制。

作用

SLS 功能根據設置的速度限值對變頻調速裝置進行監控。可以選擇四種不同的限值。和在 SOS 情況下一樣，速度設定值不會自動受到影響。啟用 SLS 功能后，更高級別的控制必須在可參數化的時間內將驅動器控制在所選時間限制以下。若超出速度限制，會發生變頻調速裝置集成故障響應，該響應可自定義。

可以將一個系數應用于通過 PROFIsafe 以 16 位分辨率傳輸的 SLS 限值 1。這樣就能指定幾乎無限個限值。注：此功能不適用于 SINAMICS S110。

應用舉例

若人員位于機器的危險區中，并且其安全性只能通過降低轉速來保證，此時就可使用 SLS 功能。典型應用包括操作員為了維護或調整而必須進入機械設備的危險區的場合，例如，需要由操作員手動穿線的卷繞機。為防止對操作員造成傷害，滾筒只能在較低的安全轉速下旋轉。SLS 也常常在一種兩級安全方案中采用。當人員位于不太關鍵的區域中時，將會激活 SLS 功能，僅在危險程度較高的較小區域中將驅動系統停止。SLS 不僅可用于操作員保護，而且可用于機械設備保護（例如，在不得超出最大轉速時）。

客戶利益

SLS 功能有助于大大縮短停產時間，或大大簡化甚至加快調整速度。所取得的總效果是機器設備的可用性提高。并且，可以省去像轉速監控器這樣的外部部件。

6、安全速度監控 (SSM)

SSM 功能可在變頻調速裝置的運轉速度低于可調速度限值時發出警告。只要轉速保持在閾值之下，此功能就會發出安全信號。

作用

若轉速下降到設定值以下，就會生成安全信號。例如，可根據具體情況，通過編程在安全控制器中處理該信號以對事件做出響應。

應用舉例

使用 SSM 功能的一種最簡單情況是，可在速度下降到某個非關鍵速度以下時將安全門解鎖。另一個典型示例是，僅當離心機的運轉轉速低于設定的速度限值時，才可以灌充該離心機。

客戶利益

與 SLS 不同的是，超出轉速限制時，不會有變頻器集成的故障響應。可以在一個安全控制單元中對安全反饋進行分析，從而可使用戶對具體情況適當做出響應。