安全机能
安全机能（safety function，又称安全功能）是功能安全中的概念，是指一些有助于设备安全性的机能，在IEC 61508《电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全》法规中有提到这类的概念，但实际的安全机能会随着应用而不同。
驱动器安全机能
[编辑]以下是EN IEC 61800-5-2: 2007《可调速电机驱动系统，Part 5-2：安全需求-机能》 （Adjustable speed electrical power drive systems - Part 5-2: Safety requirements – Functional）中提到的一些安全机能，对应机能也可以应用在气压电动机及油压电动机。
STO（Safe torque off）
[编辑]STO（Safe torque off，安全转矩关闭）对应EN 60204的停止类别0。电动机的电源切断，电动机以不受控的方式停止。在电源切断后，电动机就不输出转矩[1]。不过也不会输出制动转矩，因此需要靠其他方式（例如机械刹车）提供刹车，以免设备非预期的拖拽或过冲超过预期停止位置。若系统有外力（例如弹簧或是重物），需在无转矩输出时避免对电动机施力。 安全机能STO 的一般应用包括输送带的停止、由主电源或是接触器移除电源的紧急停止机能、借由一个耦合设备进行的转矩分离机能。
安全转矩关闭机能只确保电动机不输出能量，一般情形下，电动机仍会继续运转，因为其设备的摩擦力而渐渐停止。若是用在升降机之类需抵抗重力的场合，需再配合机械刹车使用，或是使用其他可以使电动机静止不动的安全机能。
SS1（Safe stop 1）
[编辑]SS1（Safe stop 1，安全停止1）对应EN 60204的停止类别1。驱动器出力使电动机减速静止，并且停止不动，之后就驱动STO的安全机能。安全停止可以没有监控机能（用时序控制的方式启动STO，不论当时电动机是否静止都启动STO），也可以有监控机能（一直到电动机静止时才启动STO）。若进入驱动STO的安全机能后，对外力的反应就和STO安全机能中的相同（不出力，不会抵抗外力）。此机能多半是整合在变频器或是伺服驱动器中，其效果则和系统整体设计及电动机/驱动器组态而定。若电动机减速时间太短，或是刹车的转矩太高，可能会让STO机能过早动作，让电动机处于旋转中，随自由运转而停止的状态下。
SS2（Safe stop 2）
[编辑]SS1（Safe stop 2，安全停止2）对应EN 60204的停止类别2。此安全机能下，电动机会减速停止，而且停止不动。此停止不动的状态会由安全机能加以监控（安全受控停止，SOS）。实务上，因为电动机在控制时会有微幅的控制扰动，因此会允许在停止时，电动机位置有微小的变化，这个变化可能会造成危险。若安全监控发现电动机位置偏差已超过允许值，会依适当的故障反应（例如依STO的作法，让电动机不出力，不抵抗外力）。此一机能一般会整合在变频器、伺服驱动器或是机械手臂控制器中。安全机能SS2的好处是变频器仍持续输出电力，电动机随时都可以再继续运转。若是用来设定驱动有效/无效的模式，相当方便。
SOS（Safe operation stop）
[编辑]SOS（Safe operation stop，安全受控停止）时，电动机会维持静止，但其位置允许有微幅的变化，安全机能会监控电动机位置，若已超过设定允许值，会依适当的故障反应（例如依STO的作法，让电动机不出力，不抵抗外力）。依照位置变化的允许值不同，可以监控电动机是否静止，或是是否在一定范围内变化。
SLS（Safely limited speed）
[编辑]SLS（Safely limited speed，安全限制速度）会监控电动机是否超过最高允许速度，若是有，会启动像SS1、STO或是刹车等故障处理机制。SLS可以整合在变频器、伺服驱动器或是由外部速度监控设备来实现。
SSM （Safe speed monitor）
[编辑]SSM（Safely speed monitor，安全速度监控）会监控电动机是否低于最低允许速度，若是有，会由上一层的安全控制启动适合的故障处机制。例如若泵浦已低于最低速度，会由STO让驱动泵浦的电动机不输出。
SSR（Safe speed range）
[编辑]SSR（Safe speed range，安全速度范围）结合了SLS和SSM机能。
SLT（Safely Limited Torque）及STR（Safe Torque Range）
[编辑]SLT（Safely Limited Torque，安全限制转矩）会限制电动机的转矩，避免超过一定值，而STR（Safe Torque Range，安全转矩范围）会限制电动机的转矩在一定范围内。一般的驱动器不会加装转矩感测器，因此此应用会用电流来估算转矩。
SLP（Safe limited position）
[编辑]SLP（Safe limited position，安全限制位置）会控制电动机（及所带动负载）不超过事先定义的停止位置，此一机能对应极限开关。一开始是用在限制机械手臂的位置，后来也用在工业应用的驱动器中。
SP（Safe position）
[编辑]SP（Safe position，安全位置）会由安全的总线提供电动机的安全位置资料，可以供安全控制器使用（停止位置监侧，依位置启动的安全机能等）。
SDI（Safe direction）
[编辑]SDI（Safe direction，安全方向）会监控电动机只能运转在指定的位置，例如一个只能顺时针旋转的转轴，或是一个在危险位置的装置，只能打开，不能关闭。此一机能可以整合在变频器、伺服驱动器或是由外部速度监控设备来实现。
SCA（Safe CAM）
[编辑]SCA（Safe CAM，安全凸轮）会监控电动机只能在指定的位置范围内定位。
SLI（Safely Limited Increment）
[编辑]SDI（Safely Limited Increment，安全限制增量）会限制电动机在启动后的位置只能在一定范围内。若超过此范围，需要启动安全停止机能。
SBC（Safe brake control）/ SBT（Safe brake Test）
[编辑]这二个机能会一起使用。SBC（Safe brake control，安全刹车控制）控制一个或是多个机械刹车。因此可以确保在STO启动时，重物不会下滑或是掉落，会及时被刹车刹住。SBT（Safe brake test，安全刹车测试）会周期性的测试刹车，此一机能可以整合在变频器、伺服驱动器或是安全机械手臂控制器中。
参考资料
[编辑]- EN IEC 61800-5-2:2007
- Information on safety functions of drives on the website of Siemens AG, 2014-06-25
- Safe motion standard EN 61800-5-2: more than Safe Torque Off （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- ^ STO Definition by Siemens. [29 June 2016]. （原始内容存档于2017-08-03）.