安全停止 1 (SS1)

此指令仅适用于
Compact GuardLogix
5380、
GuardLogix
5580 和 ControlLogix 5590 控制器。
“安全停止 1”(SS1) 指令用于在设定的限值内启动并监视电机减速过程,以确保电机以可控的方式停止。
可用语言
梯形图
SS1_avail lang_v31
功能块
此指令不可用于功能块中。
结构化文本
此指令不可用于结构化文本中。
“安全停止 1”应用
“安全停止 1”与用于提供电机/轴速度和位置的 CIP Safety 驱动器以及用于变换反馈的安全反馈接口 (SFX) 指令搭配使用。在运行期间,当轴速度小于等于静止速度时,SS1 指令将发出信号。随后,将通过输出在驱动器中启动安全转矩中断 (STO)。
操作数
重要提示: 以下情况下会导致运行出现意外:
  • 输出标签操作数被覆盖。
  • 结构操作数的成员被覆盖。
  • 多条指令共用结构操作数。
警告: SS1 安全控制结构包含内部状态信息。如果在运行模式下更改任何指令操作数,必须接受待定的编辑内容,并将控制器模式从编程模式循环切换到运行模式,以使更改生效。
下表给出了用于配置指令的操作数。
操作数
数据类型
格式
说明
Safety Control
SAFE_STOP_1
标签
指令正确运行所需的数据结构。
Restart Type
列表项
该输入用于选择指令的“重启类型”。
手动 (0)
在“请求”移除后,需要“复位”输入由 0 跳变为 1 才能使指令运行。
自动 (1)
当“请求”已移除且不存在故障 ([FP] = OFF (0)) 时,该指令会复位。复位后,指令将能够运行。
safety advisory
注意:
只有在确定使用自动重启不会引发不安全状况的应用条件下,才可以使用自动重启。
Cold Start Type
列表项
此输入用于选择接通控制器电源或将控制器模式更改为“运行”时的行为。
手动 (0)
在“请求”移除后,需要“复位”输入由 0 跳变为 1 才能使指令运行。
自动 (1)
当“请求”移除后,指令会复位。
下表介绍指令输入。
操作数
数据类型
格式
说明
Stop Monitor Delay
INT
立即数
标签
该操作数用于指定从请求执行 SS1 指令到开始进行减速监视之间的延时时间。请参见“正常运行”部分的时序图,了解停止监视延时和 SS1 时序。
范围:0 到 32767
单位:毫秒
Stop Delay
DINT
立即数
标签
该操作数用于指定停止监视延时时间到期后,允许电机达到静止速度的最长时间。该输入还用于计算在指令执行期间轴必须低于的速度斜坡或减速度限制。请参见“正常运行”部分的时序图,了解停止延时和 SS1 时序。
范围:1 到 3000000
单位:毫秒
Standstill Speed
REAL
立即数
标签
该操作数指定用于认定运动停止的速度限制。当检测到的速度小于或等于配置的静止速度时,驱动器处于静止状态。请参见“正常运行”部分的时序图,了解静止速度和 SS1 时序。
范围:Greater than or equal to0
单位:位置单位/时间单位
Decel Ref Speed
REAL
立即数
标签
该操作数用于计算在指令执行期间轴必须低于的速度斜坡或减速度限制。请参见“正常运行”部分的时序图,了解减速参考速度和 SS1 时序。
范围:Greater than or equal to0
单位:位置单位/时间单位
Decel Speed Tolerance
REAL
立即数
标签
该操作数用于计算与速度斜坡相关的速度公差,在指令执行期间轴必须低于此公差。请参见“正常运行”部分的时序图,了解减速速度公差和 SS1 时序。
范围:Greater than or equal to0
单位:位置单位/时间单位
Feedback SFX
SAFETY_FEEDBACK_INTERFACE
标签
该操作数用于提供速度数据。该操作数将分配给与此 SS1 指令搭配使用的 SFX 指令的“安全控制器”标签。使用 SFX 安全控制标签的以下成员:
FeedbackSFX.ActualVelocity,单位:位置单位/时间单位
Request
BOOL
标签
置为 ON(1) 时,该操作数启动 SS1 指令。开始执行 SS1 时,监视延时计时器启动。请参见“正常运行”部分的时序图,以了解指令时序。
Reset
1
BOOL
标签
该操作数用于复位 SS1 指令。假设“请求”操作数为 OFF(0) 且所有故障条件都已清除,则该操作数由 OFF(0) 跳变为 ON(1) 时将复位 SS1 指令及“存在故障”[FP]。需要复位信号来复位该指令时,“需要复位”[RR] 输出会进行指示。
1
某些安全标准要求监控复位输入的转换。当复位用于复位安全功能时,可能需要额外的逻辑来验证复位输入从高电平到低电平或从低电平到高电平的转换。
下表介绍指令输出。输出可以是外部标签(安全输出模块),也可以是用在其他逻辑例程中的内部标签。
操作数
数据类型
说明
Output 1 [O1]
BOOL
ON(1):表示指令正在执行,并且未出现故障。
OFF (0):以下任何一种条件:
  • 梯级条件不再为真
  • 出现指令故障
  • 监视序列已成功完成。轴速度小于等于停止延时结束前的静止速度。
该输出通常用于在驱动器中启动“安全转矩中断”,以控制 SS1 指令所监视的轴。
Reset Required [RR]
BOOL
ON(1):表示需要“复位”信号来重启指令或清除故障。有关“复位”顺序的信息,请参见“复位”输入。
OFF (0):“自动重启”运行下的正常运行。
Fault Present [FP]
BOOL
ON(1):指令中存在故障。
OFF (0):指令正常运行。
Diagnostic Code
SINT
此输出指示指令的诊断状态。有关具体代码和措施,请参见“诊断代码与纠正措施”部分。
Fault Type
SINT
此输出指示所发生故障的类型。有关具体代码和措施,请参见“故障代码与纠正措施”部分。
Stop Monitor Delay Active
BOOL
ON(1):指示停止监视延时计时器已激活。
Speed Limit
REAL
当“停止延时”操作数为 ON (1) 时,此输出用于指示所监视轴的实际速度限值。如果超过该速度,则该指令将产生故障。如“正常运行”部分的图片所示,在停止延时期间,速度限制是逐渐降至零速的斜坡函数。单位:位置单位/时间单位。
Deceleration Ramp
REAL
如“正常运行”部分的图片所示,该输出指示在无“减速速度公差”项情况下的实时斜坡函数。单位:位置单位/时间单位。
下表介绍了写入用户指定标签的指令输出。
操作数
数据类型
格式
说明
SS1 Fault
BOOL
标签
SS1 指令将 SS1 故障状态写入此标签。
OFF (0):无故障
ON(1):故障
对于下列故障类型和对应条件,“SS1 故障”操作数将设为 ON (1):
  • 配置故障 - 指令输入操作数的值超出范围。
  • 减速度故障 - 电机速度超出计算出的速度限制斜坡值。
  • 最大时间故障 - 停止延时过期,且电机速度 Greater than symbol 静止速度。
小贴士: “SS1 故障”操作数将分配给与驱动器模块运动安全实例对应的安全输出标签结构的 SS1 故障成员。在驱动器轴标签结构中将自动更新对应的“轴故障状态”,以协调运动控制任务与安全任务。
SS1 Active
BOOL
标签
SS1 指令将 SS1 激活状态写入此标签。
OFF (0):SS1 未激活
ON(1):SS1 激活
若在复位后请求执行 SS1,“SS1 激活”操作数将设为 ON(1)。
SS1 指令复位后,“SS1 激活”操作数将复位为 OFF(0)。
提醒事项: “SS1 激活”操作数将分配给与驱动器模块运动安全实例对应的安全输出标签结构的 SS1 激活成员。在驱动器轴标签结构中将自动更新对应的“轴安全状态”,以协调运动控制任务与安全任务。
重要提示: 在任何情况下,均不要对任何指令输出标签执行写操作。
影响数学状态标志
严重/轻微故障
没有特定于此指令的故障。请参见“数组索引编制”,了解关于数组索引故障的信息。
执行
条件/状态
执行的操作
预扫描
.O1、.FP、.RR、.SS1Active、.SS1Fault 和 .StopMonitorDelayDelayActive 输出设为 OFF(0)。
“诊断代码”输出设为 OFF(0)。
“故障类型”输出设为 ON(1)。
.SpeedLimit 和 .DecelerationRamp 输出设为 OFF(0)。
梯级输入条件为假
.O1、.SS1Active 和 .StopMonitorDelayDelayActive 输出设置为 OFF(0)。
.SpeedLimit 和 .DecelerationRamp 输出设为 OFF(0)。
如果梯级变为假时存在指令故障,故障状态将保持不变,并显示诊断代码。
梯级输入条件为真
指令执行。
后扫描
不适用
操作
正常运行
如果 SS1 指令之前已复位,且“请求”输入已跳变为 ON(1),则该指令会开始执行。此时,停止监视延时计时器开始计时。停止监视延时计时器到期时,将捕获当前轴速度并启动停止延时计时器。停止延时计时器运行时,将根据速度限制函数 S(t) 实时监视轴的速度,监视过程从停止延时计时器开始:
速度限制函数
S(t) = S0 + St - (Sr/ Ts)(t)
其中:
S(t) = 速度限制
S0 = 停止监视延时结束时捕获的速度
St= 减速速度公差
Sr = 减速参考速度
Ts = 停止延时
t = 停止延时计时器值
当达到静止速度时,输出 O1 设为 OFF(0)。在正常运行时,会在停止延时计时器到期之前达到静止速度。
速度限制函数中的所有速度值均以位置单位/时间单位表示。位置单位由用户根据特定应用定义,并在 SFX 指令中进行配置。时间单位同样在 SFX 指令中配置,可以选择秒或分。
传递标签
安全运动监视驱动器具有一个或多个由运动任务控制的运动轴。安全运动监视驱动器还具有一个或多个运动安全实例,用于支持安全控制器的安全任务中使用的安全功能。与驱动器运动安全实例相关的标签中,有些是传递标签。下表列出了用于 SS1 指令的传递标签及对应的轴标签:
SS1 指令输出
运动安全实例的传递标签
安全运动监视驱动器的动作
轴标签
SS1 Active
module
1
:SO.SS1Active[instance
2
]
更新标签
axis
3
.SS1ActiveStatus
SS1 故障 (SS1 Fault)
module
1
:SO.SS1Fault[instance
2
]
更新标签
axis
3
.SS1Fault
1
module 是 Logix Designer I/O 配置树中驱动器模块的名称
2
对于双轴驱动器,instance 取 1 或 2,对于其他驱动器,则为空
3
axis 是 Logix Designer 运动组中的轴名称,与模块相关
将指令输出“SS1 激活”和“SS1 故障”分配给运动安全实例传递标签时,在运动控制器中将自动更新对应的“轴安全状态”和“轴安全故障”标签。运动控制器的运动控制任务将读取“轴安全状态”和“轴安全故障”标签,以协调安全任务与运动控制任务。以下所列为典型的事件序列:
  1. 安全应用接收到用于将轴停止的输入。
  2. 安全应用将“请求”输入置为 ON(1),请求执行 SS1 指令。
  3. SS1 指令将输出“SS1 激活”置位,并对驱动器中运动安全实例的 module:SO.SS1Active[instance] 标签执行写操作。
  4. 驱动器中的运动安全实例将更新运动控制器读取的“轴安全状态”标签。
  5. 然后,运动控制应用会根据停止斜坡曲线将驱动器停止。
  6. SS1 指令会对轴进行监视,确保轴速度不会超过“随时间变化的停止速度”斜坡。
  7. 当 SS1 指令检测到静止速度时,SS1 输出 1 设为 OFF(0)。
  8. 通常需要适当编写安全应用,使 SS1 输出 1 [O1] 在驱动器运动安全实例中产生 STO 请求。
正常运行,自动重启
下图所示为正常运行的时序图。在图中,速度限制函数显示为一条稳定的红线,向零速倾斜。速度必须低于速度限制函数才能保持正常运行。在自动重启模式下运行时,如果未出现 SS1 故障,会在“请求”设为 OFF(0) 时复位 SS1 指令。SS1 指令复位时,输出 O1 将设为 ON(1),用于指示该指令已做好运行准备。
SS1_norm oper_auto restart.png
正常运行,手动重启
如果启用手动重启,SS1 指令需要“复位”输入由 OFF(0) 跳变至 ON(1),来将指令复位,然后才能进行后续操作。“需要复位”输出指示,“复位”输入必须由 OFF(0) 跳变至 ON(1),以将指令复位。下图所示为配置为自动重启时的正常运行状况。将根据速度限制公式计算速度限制函数。
SS1_norm oper_man restart
减速度故障下的运行
下图所示为发生减速度故障时的 SS1 时序图。在图中,受监视的轴速度超过速度限制函数值,导致发生减速度故障。
SS1_faulted operation, decel fault
最大时间故障下的运行
下图所示为发生最大时间故障时的 SS1 时序图。如图所示,在停止延时计时器到期,受监视的轴速度未达到零速限制,发生最大时间故障。
SS1_Faulted operation, max time fault
故障代码与处理措施
故障代码
说明
纠正措施
1
无故障。
无。
2
无效配置故障
  • 检查输入值并纠正不一致的情况或非法值。检查诊断代码以获取详细信息
  • 将故障复位。
3
减速度故障 - 处于停止监视的轴速度超出指令计算出的速度限制斜坡。
  • 复位故障并检查运动控制应用,确保轴在“SS1 激活”跳变为 ON(1) 时根据需要进行减速。
4
最长时间故障 - 超出允许的达到静止速度的最长时间。
  • 增加允许时间、增大减速度或降低轴的初始速度。
  • 将故障复位。
102
“SFX 指令未就绪”故障
确保向该 SS1 实例提供输入的 SFX 指令正在运行,且在请求执行 SS1 之前未发生故障。
诊断代码与纠正措施
Diagnostic Code
说明
纠正措施
0
无诊断信息。
10
当指令执行时,梯级变为假。
确保该指令已启用。
20
停止监视延时值无效。
检查停止监视延时值,确保其处于允许范围内。
21
停止延时值无效。
检查停止延时值,确保其处于允许范围内。
22
静止速度值无效。
检查静止速度值,确保其处于允许范围内。
23
减速参考速度值无效。
检查减速参考速度值,确保其处于允许范围内。
24
减速速度公差值无效。
检查减速速度公差值,确保其处于允许范围内。
示例
SS1_example
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