西门子1FL6044-2AF21-1AB1

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应用

对于 SINUMERIK 828 的数控轴，可以使用 SINAMICS 的故障安全集成基本功能（STO、SS1、SBC）以及故障安全集成扩展功能。故障安全集成基本功能直接通过端子来控制。Safety Integrated 扩展功能需要使用 SINAMICS S120 端子模块 TM54F。

对于简单的定位任务（例如，*与数控零件程序进行协调的旋转变压器、装载系统或库），可以通过基于 PROFINET 的 I/O 接口，使用 SINAMICS CU310-2 PN 或 CU320-2 PN 将两个辅助轴连接到 SINUMERIK 828D。

SINAMICS 系统的故障安全集成基本功能可用于这些数控辅助轴。故障安全集成基本功能可通过硬件来选择，或通过 CU310-2 PN/CU320-2 PN 和电机模块上的端子，在 2 个通道中进行选择。

SINUMERIK Operate 中提供了部分自动进行的验收测试，用于对故障安全集成功能进行验收测试。所有测量数据和迹线都将记录下来，并可在验收中打印输出。

设计

为建立各项安全功能的安全控制逻辑，*使用以下安全开关设备：

用于配置硬件电路的 SIRIUS 3SK 安全继电器

SIRIUS 3RK3 模块化安全系统，用于图形化的参数设置

操作模式

SINUMERIK Operate 中提供了结构清晰的屏幕画面，可帮助调试故障安全集成功能。安全状态信息（例如，当前的故障安全集成功能的名称）通过安全信息通道 (SIC) 传送到数控系统。NCK 和驱动器可通过安全控制通道 (SCC)，在相反方向上交换信号，例如，进行安全制动测试。此解决方案可显著减少机床制造商的接线费用。

功能

在所有模板中都提供有安全功能，并可使用安全输入/输出信号进行过程通讯。并且对于每个进给轴和主轴都可单独实施。

提供以下 Safety Integrated 功能（术语符合 IEC 61800‑5‑2 的定义）：

Safety Integrated 基本功能:

安全转矩断开 (STO)
驱动脉冲抑制，从而实现安全断电。

Safe Brake Control (SBC)
对断电时生效的抱闸进行安全制动控制，例如电机抱闸。

安全停止 1 (SS1) 
安全关断驱动器，随后切换到 STO 状态

Safety Integrated 基本功能**。

Safety Integrated 基本功能通过 SINAMICS S120 Combi 功率模块或 SINAMICS S120 紧凑书本型电机模块和 SINUMERIK 828D 上的端子来控制。

Safety Integrated 扩展功能:

Safe Operating Stop (SOS)
监视驱动器的停机状态 – 驱动器在位置控制中保持*正常运行

Safe Stop 2 (SS2)
在监控静止状态(SOS)的同时对驱动进行安全停止。

Safely Limited Speed (SLS)
监控可配置的转速极限值，如调试时。

Safe Speed Monitor (SSM)
数值低于可设置的转速极限（如打开安全门）时的安全反馈信号。

Safe Acceleration Monitor (SAM)
驱动加速的安全监控。

Safe Direction (SDI)
安全运行方向监控。

安全限制位置 (SLP)
可变进给范围限制

安全制动管理（SBM）

Safe Brake Control (SBC)
抱闸的安全（双通道）控制 （集成在 SINAMICS S120 电机模块中）

安全制动测试 (SBT)
循环制动测试

使用 SINUMERIK Operate 进行图形化调试
对于每种安全功能，都提供了用于快速调试的清晰图形显示

集成验收测试SINUMERIK Operate
局部自动验收测试所有安全相关功能。测试过程简单，可自动组态跟踪功能，自动生成验收记录。

Safety Integrated 扩展功能需要软件*，每根带安全功能的轴/主轴应具备一个数控系统选件。

Safety Integrated 扩展功能需要使用 SINAMICS 端子模块 TM54F。

通过坚固耐用的型 AS 410 系统，SIMATIC PCS 7 过程控制系统提供了 SIMATIC S7-400 系列中一种二的自动化站，由于功能多样，该自动化站可在所有领域中使用。

坚固的 AS 410 是一种面向将来的过程领域的现代而全面的系统。它具有多种用途，作为标准 AS 410S 系统、高可用性 AS 410H 或与安全相关的 AS 410F/FH，可在所有领域中使用。越来越多的创新功能正在专门与该自动化系统进行组合，例如，在单独和冗余应用中的 PROFINET 运行期间，可进行冗余 PROFINET 配置和配置更改

AS 410 的创新型 CPU 410-5H Process Automation 自动化站采用高性能硬件和经过优化的固件，涵盖了常规的性能范围为 AS 412 到 AS 417 自动化站的全部功能。基于 SIMATIC PCS 7 过程对象 (PO) 的数量，可通过系统扩展开来扩展自动化性能：

100 个过程对象

500 个过程对象

1,000 个过程对象

1 600 个过程对象

≥ 2 000 PO (PO 2k+)

将型号精简到单一 CPU 具有许多优点。自动化系统的选型与组态以及备件库存和工厂扩展大大得到简化。

带有 CPU 410E Process Automation的 AS 410E 自动化系统对于包含少量过程对象的应用来说，是一种节省成本的替代方案。该系统基于 CPU 410-5H 硬件，针对不**过 200 个 PO 的应用提供了相同优点。

设计

与 S7-400 系列的所有 SIMATIC PCS 7 自动化系统相同，AS 410 也可以如下“AS 套件”的方式供货：

在一次付清单中，每个系统附带的单独组件

预先组装和测试的成套系统（与交付单独组件相比，*额外费用）

AS 套件随附有适用于 100 个过程对象 (PO) 的 SIMATIC PCS 7 Runtime 许可证。这样就可通过 100、1 000 或 10 000 PO 累计 AS Runtime 许可证来增加过程对象的数量。

通过选择预先定义好的订货单位，可以定义 AS 套件的配置及其订货号。为此，在“标准型自动化系统”、“容错型自动化系统”和“安全型自动化系统”等章节中，以表格琖提供了系统特定的订货配置。

为便于对 AS 套件进行交互式组态，通过工业商城还提供了两个在线组态程序：

SIMATIC PCS 7 AS 410 单站组态器

SIMATIC PCS 7 AS 410 冗余站组态工具

SIMATIC PCS 7 AS 410 捆绑套件中的 CPU、铝制机架（UR1 除外）、冗余电源模块（4 A 和 10 A 型）、通信模块和模块都带有额外保护涂层。

AS 410 捆绑套件的工作高度高可达 70 °C

AS 410 捆绑套件的高工作温度通常可达 60 °C。针对条件提供有其它产品；这些产品工作温度高可达 70°C。这些型号的组件在其名称中一般带有符号“XTR”（扩展温度范围）。“扩展温度范围 (XTR) 型 AS 410 捆绑套件”的组件还具有额外涂层（保护涂层）。

宽温度范围 (XTR) 型 AS 410 捆绑套件的订货号可通过“标准自动化系统”、“高可用性自动化系统”和“安全相关自动化系统”部分中的具体配置表来确定。

CPU 410-5H 过程自动化系统

CPU 410 5H Process Automation 是标准自动化站以及高可用性和安全相关 AS 410 自动化站的核心部件。通过 100 PO、500 PO、1000 PO、1600 PO 和 ≥ 2000 PO (PO 2k+) 扩展卡，可以定义具体应用的性能，多可含有约 2600 个 PO。

如果在组态、调试或运行过程中达到了由系统扩展卡定义的系统限制，那么*使用相应数量的 CPU 410 扩展包（100 个 PO/500 个 PO）就可以来更换硬件。

如图所示，CPU 410-5H Process Automation 配有两个 PROFINET IO 接口（各为 2 端换机，用于多 250 个 I/O 设备）和一个 PROFIBUS DP 接口（用于多 96 PROFIBUS DP 从站）。借助于两个集成插槽，可通过模块和电缆 (FOC) 将两个冗余子系统同步。

CPU 410-5H Process Automation 支持 NTP 以及 S7 时间同步。

其它特点包括：

集成 48 MB 装载存储器和 32 MB RAM，分别用于程序和数据

循环时间长为 10 ms/9 个过程任务

I/O 总数量（在 PROFIBUS DP 和 PROFINET IO 上）约为 7 500，输入和输出各使用 16 KB

线路板采用保护涂层

温度范围宽，运行期间的温度可高达70°C（从产品版本 2 起）

高精度时间戳

凹入式 RESET 按钮

预设硬件参数（PCS 7 参数）

与 SIMATIC PCS 7 Engineering System V8.1 相关的运行中模块类型更改 (TCiR)

通过 PROFIBUS DP 实现 I/O 连接

分布式过程 I/O 可以直接或通过下层现场总线（PROFIBUS PA 或 基金会现场总线 H1）集成到 PROFIBUS DP 网段中。详细信息，请参见“工业通信”一章中的“PROFIBUS DP”、“PROFIBUS PA”和“FOUNDATION 基金会现场总线 H1”各节。

通过 CPU 中的 PROFIBUS DP 接口和附加 CP 443-5 Extended 模块（保护涂层）的 PROFIBUS DP 接口，分布式过程 I/O 可连接至 PROFIBUS DP 网段。利用工业商城和产品目录章节“标准型自动化系统”、“容错型自动化系统”和“安全型自动化系统”中的 SIMATIC PCS 7 自动化系统组态程序，可为每个自动化系统多配置 4 个单独的或冗余的 CP 443 5 Extended PROFIBUS DP 接口模块（保护涂层）。

使用单独订购的 CP 443‑5 Extended PROFIBUS DP 接口（带保护涂层），可以进一步实现其它 PROFIBUS 接口。按照手册上的说明，一个自动化系统可以运行多达 10 个CP 443‑5 Extended 模块。

通过 PROFINET 实现 I/O 连接

通过 CPU 410-5H Process Automation 中集成的 PROFINET IO 接口，可方便而地将 AS 410 自动化系统连接到远程 I/O 站，例如，连接到远程 ET 200M 或 ET 200SP HA I/O 站（另请参见“工业通信”一章中的“PROFINET”一节）。不能使用 CP 443-1 通信模块的 PROFINET IO 接口。