SINAMICS G120C 标称功率：18.5kW 有 150% 过载 3 秒 380-480V+10/-20% 三相交流 47-63Hz A 级集成滤波器 I/O-接口： 6DI，2DO，1AI，1AO 集成式安全转矩切断 现场总线集成： USS/MODBUS RTU； 防护等级 IP20/UL Open Typ 尺寸：FSC295x 140x 203（高x宽x深） 外部 24V

使用安全功能的前提条件
使用驱动集成安全功能的前提条件是对机器或设备进行风险分析和风险评估。
风险分析和评估结果必须如下：
● 驱动集成安全功能适合用作降低机器风险的保护措施。
● 接受的保护措施的故障概率必须大于或等于驱动集成安全功能认证的故障概率。
认证 (页 344)
电机及控制方式
基本安全功能的使用不受限：
● 针对所有控制模式：V/f 控制、带/不带编码器的转速控制
● 与同步电机和异步电机配套使用
● 适用于驱动组，即在一个变频器上同时运行多台电机
使用扩展安全功能时须遵循以下条件：
● 与适用于所有控制方式的异步电机配套使用
● 与只采用 V/f 控制的 SIEMOSYN 系列同步电机配套使用
● 适用于驱动组
无编码器的安全功能
集成安全功能采用“无编码器”式设计。
“无编码器”表示：
● 集成安全功能的使用无需任何编码器。
● 如果变频器配备一个编码器接口，变频器会分析用于控制电机的编码器信号。安全功能
会忽略该编码器信号。
考虑异步电机的转差
与机器功能安全性相关的是电机轴的转速。扩展安全功能会监控电机转速是否超出设置的
限值。
描述
3.4 使用安全功能的前提条件
Safety Integrated - SINAMICS G110M、G120、G120C、G120D 和 SIMATIC ET 200pro FC-2
28 功能手册, 04/2018, FW V4.7 SP10, A5E34261271C AF
如果无编码器的安全功能与异步电机配套使用，在设置转速监控时必须考虑异步电机中的
转差。
描述

3.4 使用安全功能的前提条件
Safety Integrated - SINAMICS G110M、G120、G120C、G120D 和 SIMATIC ET 200pro FC-2
功能手册, 04/2018, FW V4.7 SP10, A5E34261271C AF 29
3.5 安全功能的使用限制
不允许：带牵引负载的运行
在带牵引负载（例如：起升机构、起重机、卷出机）的应用中不可以使用无编码器的安全
功能。
警告
电机控制错误可导致电机意外加速
无编码器实际值计算无法检测出电机控制中的所有故障。因此，无编码器的安全功能无法
检测出牵引负载是否会因电机控制中的故障意外加速。
● 不要在带牵引负载的电机中使用无编码器转速监控安全功能。
牵引负载时有哪些转速监控方法？
● 可通过以下其中一种方法对带牵引负载的电机进行转速监控：
– 使用一个带编码器安全功能的变频器，例如：SINAMICS S120。
– 通过使用一个用于速度检测的测量系统在上级控制器中进行转速监控。
● 耦合电气驱动（例如：试验台或卷取机/卷出机）是由一个主动驱动和一个被动驱动组成
的。请在耦合驱动的主动驱动中使用扩展安全功能。出现故障时，主动驱动会检测出超
限。
不允许：带不同极对数的电机
警告
电机数据错误可导致高转速
如果通过“驱动数据组”功能在带有不同极对数的电机之间进行切换，计算出的安全转速
与电机轴的机械转速会不一致。为此，电机轴可能会以超出配置的安全功能监控限值的速
度加速，进而导致死亡或人员重伤。
● 通过“驱动数据组”功能只能在带有相同极对数的电机之间进行切换。
带不同极对数的电机上的转速监控
通过使用一个用于速度或转速检测的测量系统在上级控制器中进行转速监控。
关键应用
变频器上安全功能未使能时，可以使用以下关键应用且不受限。
描述
3.5 安全功能的使用限制
Safety Integrated - SINAMICS G110M、G120、G120C、G120D 和 SIMATIC ET 200pro FC-2
30 功能手册, 04/2018, FW V4.7 SP10, A5E34261271C AF
变频器上安全功能已使能时，一些应用可导致安全实际值计算出错。安全功能生效或已使
能时，安全实际值计算出错会触发停止响应：信息 C01711、C30711（故障值 1040 ff）。
停止响应不会导致驱动处于非安全状态，但会导致驱动的可用性降低。
关键应用 解决办法
调试期间进行电机数据检测 请在电机数据检测结束后再调试安全功能。
设定值骤变 设置的斜坡函数发生器时间应大于 0.5 秒。
如果使用带位置控制的变频器，则须对位置控制器和处
理方法进行设置，确保速度变化不会出现过冲。
1 秒内只允许一个加速斜坡和一个制动斜坡。循环 0 → 转速
设定 → - 转速 设定 → 0 至少持续 2 秒。
反转

负载骤变 不要使用安全功能。
持续以低于额定转速 5 % 的转
速运行
在电机运转时接通变频器
（“捕捉重启”功能）
安全功能生效时，不要使用“捕捉重启”功能。
暂时取消安全功能，直到“捕捉重启”功能成功结束。
如果使用 SSM 功能，则不可以使用“捕捉重启”功能。
SSM 功能无法通过控制信号取消。
用极限电流运行变频器 设计驱动时，应确保变频器在达到电流极*不会作出
响应。完成调试后检查变频器是否在满载状态下也没有
达到其电流限值或转矩限值。
通过“直流制动”或“复合制
动”功能使电机减速制动
安全功能生效时，不要使用“直流制动”或“复合制动”
功能。
如需使用其中一个制动功能，则须在风险评估中检查是
否允许在减速制动期间取消安全功能。如果允许，则应
取消安全功能，直到制动功能结束。
如果使用 SSM 功能，则不可以使用这两个制动功能。
SSM 功能无法通过控制信号取消。
描述
3.5 安全功能的使用限制
Safety Integrated - SINAMICS G110M、G120、G120C、G120D 和 SIMATIC ET 200pro FC-2
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使用 SINAMICS G120 功率模块时的限制
使用下列功率模块时不可以使用所有集成安全功能：
功率模块 限制

功率模块 PM230，防护
等级 IP55
产品编号 6SL3223-0DE . . - . .A A . :
无法使用集成安全功能。
产品编号 6SL3223-0DE . . - . .G G . :
可使用基本安全功能 STO。
功率模块 PM230，防护
等级 IP20 并采用穿墙式
安装技术
产品编号 6SL321 . -1NE . . - . .L L . :
无法使用集成安全功能。
产品编号 6SL321 . -1NE . . - . .G G . :
可使用基本安全功能 STO。
功率模块 PM240 FSGX 产品编号 6SL3224-0XE4 . - .UA0：
只允许使用基本安全功能 STO、SBC 和 SS1。
描述
3.5 安全功能的使用限制
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3.6 针对稳定运行的建议
扩展安全功能已使能的变频器的正常运行须满足以下条件：
● 电机和变频器的选型要足够满足该应用：
– 变频器以低于其电流限值的电流运行。

– 电机和变频器的额定电流必须小于系数 5。
变频器额定电流 / 电机额定电流 < 5 (r0207[0] / p0305 < 5)。
● 调试安全功能前先对控制器进行优化：
– 在静止状态下进行电机数据检测。
– 进行旋转测量。
– 设定值发生变化后应避免多次出现转速过冲过程。
– 避免电机在 2 秒内反转。
描述
3.6 针对稳定运行的建议
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3.7 安全功能的工作原理一览
3.7.1 Safe Torque Off (STO)
STO 安全功能的工作原理是怎样的？
激活了 STO 功能的变频器会中断电机的供电。电机轴上无法再生成扭矩。
进而防止电机部件意外启动。
表格 3-2 STO 的工作原理一览
Safe Torque Off (STO) 绑定了 STO 的变频器标准功能
1. 变频器通过故障安全数字量输入或
PROFIsafe 识别 STO。
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2. 变频器中断电机的供电。 如果使用电机抱闸，变频器会闭合电机抱
闸。
如果使用电源接触器，变频器会打开电源
接触器。
3. 变频器通过故障安全数字量输出或
PROFIsafe 报告“STO 生效”。
图 3-1 静态电机 (A) 和旋转电机 (B) 上的 STO 功能的工作原理
(A):如果选中 STO 时电机已静止，则 STO 会阻止电机启动。
(B):如果选中 STO 时电机还在旋转 (B)，电机会继续旋转直到静止状态。