TYP-BES-Title de ohne Beschnitt · 2020. 7. 5. · 说明符合 en 61800-5-2 标准的安全功能 sto 8022095 1210nh 马达控制器 cmmp-as-...-m0–sto

说明

符合 EN 61800-5-2

标准的安全功能

STO

8022095

1210NH

马达控制器

CMMP-AS-...-M0 – STO


2 Festo – GDCP-CMMP-AS-M0-S1-ZH – 1210NH –

原版操作手册的译本

GDCP-CMMP-AS-M0-S1-ZH

危险标识和避免危险的提示：

警告

可能造成重大伤亡的危险。

小心

可能造成轻伤或严重财产损失的危险。

其它符号：

注意

财产损失或功能丧失。

其它文件中的建议、提示、参考。

必需或适用的附件。

环保使用说明。

文本标记：

• 可按任意顺序进行的工作。

1. 应按规定顺序进行的工作。

– 一般列举项。


Festo – GDCP-CMMP-AS-M0-S1-ZH – 1210NH –中文 3

目录 – CMMP-AS-...-M0 – STO

1 产品使用的安全和前提条件 7................................................

1.1 安全 7....................................................................

1.1.1 一般安全提示 7....................................................

1.1.2 规定使用 7.......................................................

1.1.3 可预见的错误使用 8................................................

1.1.4 可达到的安全等级，

安全功能符合 EN ISO 13849-1 / EN 61800-5-2 标准 8.................

1.2 产品使用的前提条件 8......................................................

1.2.1 技术方面的前提条件 9..............................................

1.2.2 专业人员的资质（对人员的要求） 9..................................

1.2.3 诊断覆盖率 (DC) 9................................................

1.2.4 应用范围及认证 9..................................................

2 安全功能 STO 的说明 10.....................................................

2.1 产品概况 10................................................................

2.1.1 用途 10...........................................................

2.1.2 接口 10...........................................................

2.2 功能和应用 11..............................................................

2.2.1 安全功能 STO 说明 11...............................................

2.2.2 接口 [X40] 概览 12................................................

2.2.3 控制输入端 STO-A, 0V-A / STO-B, 0V-B [X40] 13.....................

2.2.4 反馈触点 C1, C2 [X40] 14..........................................

2.2.5 辅助电源 24V, 0V [X40] 15.........................................

2.3 CMMP-AS-...-M0 型马达控制器的功能 15.......................................

2.4 时间特性 17................................................................

2.4.1 STO 基本时间特性 17................................................

2.4.2 在激活状态下，STO 运行时带有重启过程的时间特性 18..................

2.4.3 在激活状态下，SS1 运行时带有重启过程的时间特性 19..................

3 装配和安装 21..............................................................

3.1 安装/拆卸 21...............................................................

3.2 电气安装 21................................................................

3.2.1 安全提示 21.......................................................

3.2.2 接口 [X40] 22.....................................................

3.2.3 首次运行时的最简布线 [X40] 22......................................

3.3 电路示意图 23..............................................................

3.3.1 安全扭矩关闭 (STO, “Safe Torque Off”) 23.........................

3.3.2 延时和安全扭矩关闭 (SS1, “Safe Stop 1”) 24.......................


4 Festo – GDCP-CMMP-AS-M0-S1-ZH – 1210NH –中文

4 调试 26....................................................................

4.1 调试前 26..................................................................

4.2 通过 FCT 支持 27...........................................................

4.2.1 安全功能的状态显示 27..............................................

4.2.2 显示马达控制器的日志数据 27........................................

4.3 性能测试，验证 28..........................................................

5 操作和运行 30..............................................................

5.1 运营方的责任 30............................................................

5.2 维护和保养 30..............................................................

5.3 保护功能 30................................................................

5.3.1 电压监控 30.......................................................

5.3.2 过压和极性容错保护 30..............................................

5.4 诊断和故障排除 31..........................................................

5.4.1 状态显示 31.......................................................

5.4.2 故障信息 31.......................................................

6 马达控制器的改装和更换 33..................................................

6.1 内置安全电路的维修或更换 33................................................

6.2 停机和废弃处理 33..........................................................

6.3 通过 CMMP-AS-…-M0 取代以前的 CMMP-AS 系列产品 33...........................

A 技术性附录 35..............................................................

A.1 技术参数 35................................................................

A.1.1 安全技术 35.......................................................

A.1.2 一般数据，工作和环境条件 CMMP-AS-...-M0 36.........................

A.1.3 电气数据 [X40] 37.................................................

B 词汇表 39..................................................................



本文件的提示

本文件说明了在使用马达控制器 CMMP-AS-...-M0 时，如何按照 EN 61800-5-2 标准通过安全功能

STO – “Safe Torque Off”实现安全作业。

• 请务必遵守有关 CMMP-AS-...-M0 的一般安全规定。

关于 CMMP-AS-...-M0 的一般安全规定，请参见硬件文件，GDCP-CMMP-M0-HW-...

� Tab. 1。

请注意第 1.2 节中有关产品使用安全和前提条件的信息。

产品识别

本说明文件适用于以下版本：

– 马达控制器 CMMP-AS-…-M0 版本 01 及以上

– 固件，版本 4.0.1501.1.2 及以上

型号铭牌上的说明，请查看硬件说明书， GDCP-CMMP-M0-HW-...

服务

如有技术问题，请联系 Festo 公司在当地的联系人。



文件

有关马达控制器的更多信息，请参阅下列文件：

马达控制器 CMMP-AS-...-M0 的用户文件

名称，型号目录

硬件说明书，

GDCP-CMMP-M0-HW-...

所有派生类型/功率级别（1 相、3 相）的装配和安装、

针脚分配、故障信息、维护。

调试说明书，

GDCP-CMMP-M0-FW-...

按照（固件）功能说明并使用 FCT 进行调试。 FHPP、

现场总线、安全技术。

FHPP 说明书，

GDCP-CMMP-M3-M0-C-HP-...

根据 Festo FHPP 规程对马达控制器进行控制和参数设置。

CiA 402 (DS 402) 说明书，

GDCP-CMMP-M3-M0-C-CO-...

通过设备规程 CiA 402 (DS 402) 对马达控制器进行控制和

参数设置。

CAM 编辑器的说明书、

P.BE-CMMP-CAM-SW-...

马达控制器的凸轮盘功能 (CAM)。

安全功能 STO 的说明书，

GDCP-CMMP-AS-M0-S1-...

对于配备了安全功能 STO 的马达控制器的功能安全技术。

有关 FCT 插件 CMMP-AS 的帮助用于 Festo Configuration Tool 的 CMMP-AS 插件的界面和

功能介绍。

� www.festo.com

Tab. 1 马达控制器 CMMP-AS-...-M0 的文件

1 产品使用的安全和前提条件



1.1 安全

1.1.1 一般安全提示

• 请务必遵守有关 CMMP-AS-…-M0 的一般安全规定。

有关 CMMP-AS-...-M0 的一般安全规定，请查看硬件说明文件， GDCP-CMMP-M0-HW-...

� Tab. 1, 第 6 页。

注意

安全功能丧失。

不遵守环境条件和连接条件可能导致安全功能丧失。

• 请遵守规定的环境条件和连接条件，尤其是输入电压公差 � 技术参数，

附录 A.1。

注意

操作不当会导致马达控制器损坏。

• 在开展装配和安装工作前请先断开电源。在彻底完成装配和安装工作后才能接

通电源。

• 请遵守有关静电敏感元件的操作规程。

1.1.2 规定使用

马达控制器 CMMP-AS-...-M0 支持以下安全功能：

– 安全关断扭矩 – “Safe Torque Off” (STO)，符合 EN 61800-5-2 / EN 62061 /

IEC 61508 标准的 SIL 3 或符合 EN ISO 13849-1 标准的类别 4 / PL e。

马达控制器 CMMP-AS-...-M0 是一种具有安全功能的产品，设计用于安装在机器或自动化技术设备

内，并且必须在下列条件下使用：

– 在技术性能完好的状态下使用，

– 在原装状态下使用，不得擅自改动，

– 在本产品技术参数定义的极限值内使用 � 附录 A.1，

– 在工业范围内使用。

注意

由未经授权的操作或未按规定的使用引起的损坏，生产商免于承担其质保和赔偿责

任。



1.1.3 可预见的错误使用

下列可预见的错误使用属于未按规定使用：

– 在室外使用，

– 在非工业领域内使用（住宅区）

– 在关闭后可能会导致危险运动或者状态的应用中使用。

注意

– 对于在恒定扭矩或力作用下（例如：悬吊的负载）的驱动器，仅以 STO 功能作

为唯一的安全功能是不够的。

– 禁止跨接安全设备。

– 不允许修理马达控制器！

STO (Safe Torque Off) 功能不具备电击防护功能，仅用于避免危险运动！

� 硬件说明文件， GDCP-CMMP-M0-HW-...

1.1.4 可达到的安全等级，

安全功能符合 EN ISO 13849-1 / EN 61800-5-2 标准

集成有安全功能 STO 的马达控制器 CMMP-AS-...-M0 满足测试基本要求

– 类别 4 / PL e 符合 EN ISO 13849-1 标准

– SIL CL 3 符合 EN 61800-5-2 / EN 62061 / IEC 61508 标准

而且能够在最高符合 EN ISO 13849-1 的类别 4 / PL e 和符合 EN 62061 / IEC 61508 的

SIL 3 的应用中使用。

可以达到的安全等级取决于其它用于实现安全功能的部件。

1.2 产品使用的前提条件

• 请将本文件提供给，使用本产品工作的机器或设备设计人员、装配人员以及调试主管人员。

• 请确保始终遵守本文件的规定。同时还要遵守其他部件（例如：马达、导线等）的文件说明。

• 请注意遵守当地的有效法律法规以及：

– 规定和标准，

– 检测机构和保险公司的规定，

– 国家规定。

• 在紧急停止应用中，必须按照相应安全类别的要求，防止设备自动重启。例如：可以通过外部

安全设备实现。



1.2.1 技术方面的前提条件

应随时注意的关于正确和安全使用该产品的一般说明：

• 请遵守技术参数中详细说明的马达控制器（� 附录 A.1）以及线上所有部件的连接和环境

条件。

只有遵守极限值或负载极限值才能使产品按照相关的安全规程安全运行。

• 请注意遵守本说明书中的提示和警告。

1.2.2 专业人员的资质（对人员的要求）

只能由具有电工资格且熟悉下列内容的人员操作本设备：

– 电气控制系统的安装和运行，

– 运行安全技术设备的有效规定，

– 事故预防与工作安全的有效规定，以及

– 产品文件。

1.2.3 诊断覆盖率 (DC)

该诊断覆盖率取决于马达控制器与控制链的连接以及诊断的实施方法 � 第 5.4 节。

如果在诊断时识别到可能的危险故障，则必须提供能确保达到安全等级的合适措施。

注意

请检查，在您的应用中是否需要对输入电路和连接布线进行交接短路识别。

必要时，请使用带交接短路识别功能的安全开关设备控制安全功能。

1.2.4 应用范围及认证

集成了安全功能 STO 的马达控制器是控制系统的一个安全部件。该马达控制器有 CE 标识。

您可在“技术参数”一节中找到本产品所遵守并满足的各种规范及检测数据� 附录 A.1。

产品相关的 EG 准则请参见一致性声明。

本产品的合格证书和一致性声明，请查看

� www.festo.com。

2 安全功能 STO 的说明



2.1 产品概况

2.1.1 用途

随着自动化设备的日益增加，保护操作人员免受危险运动所伤害变得越来越重要。该安全功能

说明了怎样通过电气或电子设备采取一些必要措施，以避免或消除由于功能损坏而造成的危险。

正常操作时，保护装置可防止操作人员接触危险位置。但在特定操作模式下，如调整时，操作

人员必须停留在危险区域。在这种情况下，必须通过内部驱动和控制措施对设备操作人员进行

保护。

马达控制器中集成的功能性安全技术可以从控制和驱动技术方面，为实现最佳的防护功能提供必要

条件。设计和安装时的费用也可降低。与传统安全技术相比，使用集成功能的安全技术可提高设

备的功能性和可用性。

2.1.2 接口

马达控制器 CMMP-AS-...-M0 有一个用于控制安全功能 STO 的数字式 I/O 接口 [X40]。

2

3

1

0 V

24 V

C2

C1

0V-B

STO-B

0V-A

STO-A

1 马达控制器 CMMP-AS-…-M02 用于控制 STO 功能的数字式 I/O

接口 [X40]

3 接口 [X40] 的针脚 1

Fig. 2.1 马达控制器 CMMP-AS-...-M0



2.2 功能和应用

该马达控制器 CMMP-AS-...-M0 具备以下与安全相关的产品特性：

– 功能“Safe Torque Off” (STO)，

– 用于显示操作状态的无电势反馈触点，

通过使用合适的外部安全开关设备和适当的马达控制器 CMMP-AS-...-M0 接线，可实现

“安全停止” (SS1) 功能。

2.2.1 安全功能 STO 说明

如果您需要在您的应用中安全关断马达电源，请使用 “安全关断扭矩”(“Safe Torque Off”,

STO) 功能。

“安全关断扭矩”功能可以关断功率半导体的驱动电源，因此可防止由功率输出级为马达提供所需

的电流 � Fig. 2.2。

4

3

5

6

2

1

>=1

DC

DC

STO-A

0V-A

C1

C2

DC

DC

STO-B

0V-B

3x

U, V, W

+DC V

-DC V

DC +24 V

0 V

4

1 安全指令装置（例如：开关、继电器、

安全开关设备）

2 内置的安全功能 STO

3 CMMP-AS-…-M0 内的功率输出级（仅显示一个相位）

4 驱动器电源

5 马达接口

6 反馈触点

Fig. 2.2 CMMP-AS-…-M0 的“安全关断扭矩”功能原理



在安全功能STO “Safe Torque Off”激活的情况下，将安全切断对驱动器的供电。驱动器不能再

产生扭矩或力，从而不能再产生危险运动。

在挂有负载或存在其他外力时，还需提供其它安全措施以避免坠落现象发生（例如：机械制

动器）。在 STO “Safe Torque Off”状态下，对静止位置不作监控。

基于安全考虑，必须使机器停止运行并确保机器保持静止，例如：通过安全开关设备实现。

注意

CMMP-AS-…-M0 中存在多个故障时，可能会出现驱动器突然起动的危险。

如果在 STO 状态下马达控制器的输出级失灵（不同相位内的 2 个功率半导体同时

短路），可能会限制转子的间隔运动。转角/行程符合极间距。示例：

– 旋转轴，同步设备，8 针, � 在马达轴上的移动 < 45°。

– 线性马达，极间距 20 mm � 在运动部件上的移动 < 20 mm。

2.2.2 接口 [X40] 概览

马达控制器的前端装有一个用于控制输入端和反馈触点的 8 针接口 [X40]，以及一个用于外部传

感器的 24 V 辅助电源 � 第 3.2 节。

只能通过 STO-A 和 STO-B 这两个数字控制输入端发出安全功能 STO 请求。马达控制器

CMMP-AS-...-M0 上的其他接口不需要或未提供以安全为目的的布线。

通过马达控制器不能对输入电路进行交接短路识别。

通过无电势的反馈触点（常开触点），可将马达控制器的状态反馈到外部的一个安全开关设备上。

因此可在一个由 CMMP-AS（以前的系列装置，具有可通过接口 [X3] 实现的“安全停止”功能）和

CMMP-AS-…-M0 组成的混合配置中实现向下兼容的连接 � 第 6.3 节。

接口 [X40] 可以直接连接有源和无源传感器，因为从接口上引出了一个具有基准电位的 24 V

电源（辅助电源）。



接口说明

STO-A （针脚 1）

0V-A （针脚 2）

用于 STO 功能，具有参考电位的控制输入端 A 。 1)

– 在 Low（0 信号）下，与 STO_B 一起发出“Safe Torque Off” (STO)

请求。

STO-B （针脚 3）

0V-B （针脚 4）

用于 STO 功能，具有参考电位的控制输入端 B 。 1)

– 在 Low（0 信号）下，与 STO_A 一起发出“Safe Torque Off” (STO)

请求。

C1 （针脚 5）

C2 （针脚 6）

用于反馈 “Safe Torque Off” (STO) 状态的反馈触点，例如：发送到一

个外部控制器上。

– 反馈触点已打开： “Safe Torque Off” (STO) 未激活

– 反馈触点已关闭： “Safe Torque Off” (STO) 激活

24 V （针脚 7）

0 V （针脚 8）

辅助电源，例如：用于外围相关安全设备（马达控制器的 DC 24 V 逻辑

电源）。

1) 24 V 控制输入端，非反向逻辑，符合 EN 61131-2，信号电平不同� 附录 A，Tab. A.5

Tab. 2.1 接口 [X40] 的功能

将这些接口按组进行相互隔离，对马达控制器的 24 V 电源也进行直流隔离

� 附录 A.1.3，Tab. A.8。

2.2.3 控制输入端 STO-A, 0V-A / STO-B, 0V-B [X40]

通过 STO-A 和 STO-B 这两个控制输入端，经两个通道发出 STO (Safe Torque Off) 安全功能请

求。这两个控制输入端可以直接连接安全的半导体输出端（电子安全开关设备、有源安全传感

器，例如：带 OSSD 信号的光栅）和开关触点（带继电器输出端的安全开关设备、无源安全传感

器，例如：强制执行的定位开关）� 例如：第 3.3.1 节，Fig. 3.1。

为了请求安全功能 STO (Safe Torque Off)，将切断 STO-A 和 STO-B 这两个控制输入端的 24 V

控制电源 (0 V)。

如果这两个控制输入端同时或在规定的差异时间内关断，则 STO 功能激活。尽管未同时操作这两

条通道，也会在第一次发出请求时激活 STO 功能。如果有一条通道未关断，则会将该情况视为故

障处理，并发出一条故障信息。

为了消除串联的后续电子设备的无效电压范围，对控制输入端 STO-A 和 STO-B 集成了一个低压监

控装置，以及为了防护过电压，集成了一个过压监控装置。

Tab. A.5 在附录 A.1.3 中说明了控制输入端的技术参数。

对控制输入端 STO-A 和 STO-B 的输入电压范围定义了公差范围。在马达控制器的部件（例如：

电容器）中存储的能量取决于输入电压的大小。在断路过程中，必须释放出这些能量。这样就可

得出过渡到安全状态 (STO) 的关断时间和相对于 OSSD 信号（缓冲时间）的时间误差等这些取决

于输入电压的数值。

对时间特性的要求可从附录 A.1.3 的技术参数得到。时间特性本身将在第 2.4 节中说明。



差异时间

安全状态和不安全状态之间的过渡过程是通过马达控制器的控制输入端 STO-A 和 STO-B 上电平的

改变引发的。根据安全功能的说明，这两个电平必须相同，否则会生成故障信息。由于触发了控

制输入端，马达控制器的状态机将从内部对驱动器电源电压进行监控。一般情况下，例如：由于

部件公差或安全控制装置的颤动输出，电平并不完全是同时改变的。只要第二个输入端上电平的

改变时间在规定的时间范围内，即所谓的差异时间内，固件就可接受。如果超出了这个时间范

围，马达控制器就会生成故障信息。

差异时间规定为 100 ms。

请始终同时切换 STO-A 和 STO-B。

测试脉冲

安全控制装置的测试脉冲在一定的范围内是允许的，因此无需请求 STO 功能。

带有 OSSD 信号的传感器相对于测试脉冲的容许公差可在运行范围内按照附录 A.1.3， Tab. A.6

设定。允许的测试脉冲长取决于输入端 STO-A 和 STO-B 控制电压的大小。

示例： STO-A 和 STO-B 的输入电压 = 24 V

� 测试脉冲长度最大为 3.5 ms 的 OSSD 信号是允许的。

2.2.4 反馈触点 C1, C2 [X40]

在 STO 功能未激活的情况下，该反馈触点已打开。这种情况可能发生在 STO-A 和 STO-B 上存

在控制电压时、只有 STO-A 或 STO-B 中的一个上存在控制电压时、24 V 逻辑电源电压已关断或

电源切断时。

在 STO 功能已激活的情况下，继电器触点已关闭。

反馈触点采用单通道方式，仅允许用于监控。

Tab. A.7 附录 A.1.3 为反馈触点电气参数，Tab. A.6 为反馈触点时间特性。

在接通或关断基本设备的 24 V 电源时，继电器的通断状态会由于内部电源电压起动

速度不同而短时（约 100 ms）偏离控制输入端 STO-A 和 STO-B 的状态。

为了确保符合附录 A.1.1 中规定的 DC 值和 SFF 值，在每次请求安全功能时均需对

反馈触点 C1/C2 的状态进行记录。

发出安全功能的请求之后，必须在应用指定的时间内完成反馈触点上的信号切换。

若违反了规定的时间，则需出于安全目的作出相应反应。



2.2.5 辅助电源 24V, 0V [X40]

马达控制器 CMMP-AS-...-M0 的接口 [X40] 上可连接一个 24 V 辅助电源。该电源可在使用反馈

触点 C1/C2 时使用或者用于为外部的有源传感器供电。

Tab. A.8 附录 A.1.3 为辅助电源的电气参数。

2.3 CMMP-AS-...-M0 型马达控制器的功能

CMMP-AS-...-M0 型马达控制器的以下功能尚未通过 EN 61800-5-2 标准的认证。这些功能属于补

充功能，可提供额外的诊断依据。

由内置的安全电路产生的故障信息，如超出差异时间，将通过与安全无关的马达控制器状态机进行

检测和分析。如果检测到一个故障状态条件，将会产生一个故障信息。在这种情况下很难确保安

全关断功率放大器。

内置的安全电路仅能控制马达控制器 CMMP-AS-...-M0 的驱动器电源。虽然内置的安全电路可对输

入电压的电平进行局部监控，但其并不具备自身的故障分析系统，也不能进行故障显示。

注意

确认故障信息时，所以与安全功能有关的可确认故障均会进行确认 � 第 5.4.2

节。

马达控制器 CMMP-AS-...-M0 可对控制输入端 STO-A 和 STO-B 的状态进行监控。

这样马达控制器固件就可识别到 STO (Safe Torque Off) 安全功能请求，并执行与安全无关的其

他后续功能。

– 通过内置的安全电路识别功率半导体驱动器电源的关断情况，

– 关断驱动控制器并对功率半导体 (PWM) 进行控制，

– 关断停车制动器（如果进行了设置），

– 带控制分析功能（差异时间）的马达控制器侧的状态机，

– 识别与应用有关的故障状态，

– 硬件诊断，

– 通过显示器、数字输出端、现场总线等显示状态和故障。



注意

当功率输出级激活时，如果 STO-A 或 STO-B 这两个控制输入端中的一个被禁用，

则会导致控制器不受控制地惯性停止。

如果不受控制地惯性停止可能会造成危险或损伤，那么则需采取额外的措施。

注意

夹紧单元可通过马达控制器 CMMP-AS-...-M0 的非安全固件进行控制。

Festo 马达的停车制动器并不适用于主动延迟 - 只适用于某一位置的停止！

在大功率半导体 (PWM) 的控制装置激活时，也可发出安全状态请求。在 10 ms 的周期内，控制

装置会对两个驱动电源电压的状态进行检测并分析。如果这两个状态在一个较长的时间段里出现

了差异，就会引发故障信息 � 第 5.4.2 节。因此安全功能的前提是两个信号具有同样的状态。

只有在过渡时间，即所谓的“差异时间”，才能接受不同的信号 � 第 2.2.3 节。

马达控制器 CMMP-AS-...-M0 中的状态机与内置的安全电路相对应，具有一个自有的状态。基于对

差异时间的分析，状态机在经过一个明显的延时后，才能达到“安全状态”。相应地此状态经过

一个明显的延时后，才可通过数字输出端或现场总线发出信号。这时功率放大器自身已经“安全

关断”。状态机的这个处理过程在 10 ms 的周期里进行。

因此按照 Tab. 2.2 得出一个总的分级反应速度：

功能反应时间对故障的

从高电平到低电平的

切换时间

T_STO-A/B_OFF � 第 A.1.3 节，Tab. A.5

从低电平到高电平的

切换时间

T_STO-A/B_ON � 第 A.1.3 节，Tab. A.5

驱动电源故障检测 t反应时间 ≤ 125 µs 大功率半导体 (PWM) 的控制将切断

激活停车制动器 t反应时间 ≤ 10 ms 检测到驱动电源故障后停车制动器的控制

信号分析和状态显示 t反应时间 ≤ 10 ms 在内部状态机里的状态过渡，可能会在显示器上显示

故障信息和状态说明

Tab. 2.2 驱动电源电压的检测和反应时间



2.4 时间特性

输入端 STO-A 和 STO-B 在功能方面是完全等效的，因此在所有图表中 STO-A/STO-B

的开关顺序均可互换。

2.4.1 STO 基本时间特性

Fig. 2.3 显示了内置安全电路的基本时间特性。时间说明详见表格 Tab. 2.3。

STO-A

C1/C2 状态

STO-B

[X40]

关闭

打开

1

0

CMMP-AS-…-M0

显示屏显示内容

“安全状态”（内部）

1

0

T_STO-A/B_OFF

T_C1/C2_ON

T_DRIVE_V

< T_STO-A/B_OFF + 10 ms

“H” – STO 功能实现取决于运行状态

发出 STO请求 STO 功能实现“正常” “正常”

T_C1/C2_OFF

T_STO-A/B_ON

T_DRIVE_V

< T_STO-A/B_ON + 10 ms

取决于运行状态

发出 STO请求

STO – “Safe Torque Off”

激活

Fig. 2.3 激活安全功能 STO 和退出时的基本时间特性

时间说明数值

T_STO-A/B_OFF STO-A/B – 从高电平到低电平的切换时间 � 第 A.1.3 节，Tab. A.5

T_STO-A/B_ON STO-A/B – 从低电平到高电平的切换时间 � 第 A.1.3 节，Tab. A.5

T_C1/C2_ON C1/2 – 关闭切换时间 � 第 A.1.3 节，Tab. A.7

T_C1/C2_OFF C1/2 – 打开切换时间 � 第 A.1.3 节，Tab. A.7

T_DRIVE_V CMMP-AS-...-M0 的延时 0 … 10 ms

Tab. 2.3 对 Fig. 2.3 的时间说明



2.4.2 在激活状态下，STO 运行时带有重启过程的时间特性

Fig. 2.4 是从断开 STO-A/B 控制电压开始以及为使装置重新起动所需过程的时间特性。

时间说明详见 Tab. 2.4。注意：

– 通过马达控制器控制停车制动器，与安全功能无关。

– 图示为马达的惯性停车，与激活/退出制动器无关。

– 只有当停车制动器延时 T_BRAKE_V 结束后，才释放额定值。

STO-A / STO-B

~ C1/C2

（STO 的状态）

[X40]

1

0

亮起

熄灭

CMMP-AS-…-M0

停车制动器

（可选）

1

0

T_STO-A/B_OFF

T_DIN5_LOW

STO –“Safe Torque Off” 激活

T_STO-A/B_ON

T_DRIVE_V

转速

调节器启用

DIN5

24 V

0 V

1

0

“放大器启用”

（内部）

T_DIN5_SU

T_BRAKE_V_OFFT_DRIVE_VT_BRAKE_V_ON

Fig. 2.4 在激活状态下，安全功能 STO 带有重启过程的时间特性

时间说明数值



T_DIN5_LOW 在 STO-A/B 再次接通前，DIN5 必须为低电平的

时间

0 ms

T_DIN5_SU 重新接通 STO-A/B 并且内置安全电路的状态改

变后，DIN5 必须仍处于低电平的时间

> 20 ms


T_BRAKE_V_ON 停车制动器的关断延时取决于制动器 1)

T_BRAKE_V_OFF 停车制动器的接通延时取决于制动器 2)

1) 到制动器关断时的物理延时。

2) 最短时间：至制动器接通时的物理延时。该值可在调节器中以较大值进行设定。




2.4.3 在激活状态下，SS1 运行时带有重启过程的时间特性

在 Fig. 2.5 中的时间特性，以第 3.3.2 节中 SS1 示例电路图为基础，从 K1 的控制信号 S1

出发。时间说明详见 Tab. 2.5。

~ C1/C2

（STO 的状态）

[X40]

1

0

亮起

熄灭

CMMP-AS-…-M0

停车制动器

（可选）

T_STO-

A/B_OFF

T_DIN5_SU

T_STO-A/B_ON

转速

调节器启用

DIN5

24 V

0 V

1

0

“放大器启用”

（内部）T_BRAKE_V_OFF

T_DRIVE_V

T_BRAKE_V_ON

s1

K1

(} DIN5)

安全开关设备

关闭

打开

1

0

关闭

打开

K1_V

(} STO-A/STO-B)

T_K1

T_K1_V

T_K1

STO – “Safe Torque Off”

T_DRIVE_V

Fig. 2.5 在激活状态下，安全功能 SS1（外部电路）带有重启过程的时间特性



时间说明数值

T_K1 接通 S1 和关闭无延迟触点 K1 之间的延迟时间 � 安全开关设备的数据页

T_K1_V S1 和打开复位延迟触点 K1 之间的延迟时间可在安全开关设备上设置




T_DIN5_SU 重新接通 STO-A/B 并且内置安全电路的状态改

变后，DIN5 必须仍处于低电平的时间

> 20 ms

T_BRAKE_V_ON 停车制动器的关断延时取决于制动器 1)

T_BRAKE_V_OFF 停车制动器的接通延时取决于制动器 2)

1) 到制动器关断时的物理延时。

2) 最短时间：至制动器接通时的物理延时。该值可在调节器中以较大值进行设定。


3 装配和安装


3 装配和安装

3.1 安装/拆卸

该安全电路集成在马达控制器 CMMP-AS-…-M0 中，无法拆卸。

有关 CMMP-AS-...-M0 的安装信息，请查看硬件说明文件， GDCP-CMMP-M0-HW-...

� Tab. 1。

3.2 电气安装

3.2.1 安全提示

安装时，必须遵守 EN 60204-1 标准的要求。

警告

对于无保护措施的电源，有触电危险。

• 请只使用符合 EN 60204-1（Protective Extra-Low Voltage 保护性超低电

压，PELV）标准的 PELV 电路用于逻辑电源。

并且请注意遵守 EN 60204-1 标准对于 PELV 电路的一般性要求。

• 请务必使用符合 EN 60204-1 标准且能够确保与工作电压安全分离的电源。

通过使用 PELV 电路，将确保符合 IEC/EN 60204-1 的触电防护（对直接或间接触摸的防护）

（机器的电气装备，一般性要求）。系统中使用的 24 V 电源必须满足 EN 60204-1 标准对直流

电源的要求（电源中断时采取的措施等）。

将电缆连接到一个便于更换马达控制器的插头上。

请确保，没有使用任何平行于安全接线的电桥或类似部件，例如：通过使用最大为

1.5 mm² 的芯线截面或合适的带绝缘环的接线套筒。

使用双线接线套筒实现附近设备之间的导线的环通。

静电保护

在未被占用的插头连接处，存在因 ESD（静电放电）而造成设备或其它部件损坏的危险。

在安装前将设备部件接地，并使用合适的 ESD 装备（例如：靴子、接地带等）。

3 装配和安装


3.2.2 接口 [X40]

针对内置的安全功能，该马达控制器 CMMP-AS-...-M0 有一个用于通过插头进行控制和反馈的组合

接口 [X40]。

– 设备上的结构：PHOENIX MINICOMBICON MC 1.5/8-GF-3.81 BK

– 插头（在供货范围内）：PHOENIX MINICOMBICON MC 1.5/8-STF-3.81 BK，对应于第 A.1.3

节，Tab. A.10 中的接口

插头针脚名称数值说明

8 0 V 0 V 辅助电源的参考电位。

7 24 V DC +24 V 辅助电源（引出马达控制器的 DC 24 V 逻辑电源）。

6 C2 – 向外部控制器反馈状态“STO”的反馈触点。

5 C1

4 0V-B 0 V STO-B 的参考电位。

3 STO-B 0 V / 24 V 功能 STO 的控制输入端 B。

2 0V-A 0 V STO-A 的参考电位。

1 STO-A 0 V / 24 V 功能 STO 的控制输入端 A。

Tab. 3.1 针脚分配 [X40]（设备上的插头图示）

为了确保功能 STO “Safe Torque Off”，必须在双通道上将控制输入端 STO-A 和 STO-B 并联

连接 � 第 3.3.1 节，Fig. 3.1。

例如：该接线可能是一条紧急停止回路或一个防护门结构的组成部分。

3.2.3 首次运行时的最简布线 [X40]

若要对不带安全技术的马达控制器进行首次调试，则可以按照 Fig. 3.1 所示，采用最简布线和一

个急停开关 ( 2 ) 对马达控制器 CMMP-AS-…-M0 进行接线。

注意

绝对不可以跨接安全功能。

为了进行首次调试，需对输入端 STO-A/STO-B 和 0V-A/0V-B 进行最简布线，但是在完成最终的

安全布线后，必须强制拆除。

3 装配和安装


3.3 电路示意图

3.3.1 安全扭矩关闭 (STO, “Safe Torque Off”)

1

2

3

4

5

L230VAC

N230VAC

PE

DC24V

T1

Festo CMMP-AS-C…-3A-M0

1 2 7 8 9

L1

PE

+24

V

GND24V

N

-X9

219

DIN4

DIN5

-X1

1 3 2 4

STO-A

STO-B

0V-B

0V-A

-X40

PLC

输出

端：

输出

级启

用

PLC

输出

端：

调节

器启

用

仅标出了相关接口！

无交接短路识别！

DC0V

5 6

C1

C2

PLC

输入

端：

安全

反馈

T1

s1

发送者接收者

OSSD1

OSSD2

s1

s1

s1

安全

开关装置

1 3

2 4

1 3

42

1 3

42

1 3

42

或

或

1 带安全功能的马达控制器

（仅显示相关接口）

2 急停开关

3 防护门

4 光栅5 安全开关设备

Fig. 3.1 内置安全功能的接口，以单相马达控制器 CMMP-AS-C...-3A-M0 为例

“安全扭矩关闭” (STO) 安全功能可通过不同装置发出请求。开关 S1 可为例如：急停开关、

防护门开关、光栅或安全开关设备。安全请求通过开关 S1 经双通道发出，并导致输出级的双通

道关断。当功率放大器关断后，将通过无电势触点 C1/C2 发出请求。

电路示意图说明：

– 在内置安全功能的马达控制器中未集成交接短路识别功能。

当光栅为直接接线时，只要设计有此功能，就可通过光栅进行交接短路识别。

– 使用安全开关装置时，触点 C1、C2 可集成在安全开关装置的反馈回路中。

– 该电路示意图为双通道结构，采用附加措施后也适用于类别 3 和 4。

– 还需采取哪些附加措施，取决于设备安全设计的应用范围。

3 装配和安装


3.3.2 延时和安全扭矩关闭 (SS1, “Safe Stop 1”)

“安全停车 1”（SS1，C 型）安全功能可通过不同装置发出请求 � Fig. 3.2。 Fig. 3.2

中的开关 S1 可以是例如：急停开关、防护门开关或光栅。安全请求通过开关 S1 经双通道传输

至安全开关设备。安全开关装置即关断控制器启用。马达控制器的控制器启用关断后，动作将自

动延时，在已对制动器进行了设置的情况下等待制动器激活，然后关断控制回路。在安全开关设

备中设置的时间运行结束后，通过 STO-A/B 经双通道关断输出级。当输出级关断后，将通过无电

势触点 C1-C2 发出请求。

1

2

3

4

5

L230VAC

N230VAC

PE

DC24V

T1

Festo CMMP-AS-C…-3A-M0

1 2 7 8 9

L1

PE

+24

V

GND24V

N

-X9

219

DIN4

DIN5

-X1

1 3 2 4

STO-A

STO-B

0V-B

0V-A

-X40

PLC

输出

端：

输出

级启

用

PLC

输出

端：

调节

器启

用

仅标出了相关接口！

DC0V

5 6

C1

C2

PLC

输入

端：

安全

反馈

安全

开关装置

s1

发送者接收者

OSSD1

OSSD2

s1

s1

反馈

回路

输入

回路

或

或

1 带安全功能的马达控制器

（仅显示相关接口）

2 安全开关设备

3 光栅

4 防护门5 急停开关

Fig. 3.2 “延时和安全扭矩关闭” (SS1, “Safe Stop 1”) 电路示意图，以单相马达控制器

CMMP-AS-C...-3A-M0 为例

3 装配和安装


电路示意图说明：

– 所使用的安全开关设备必须无延时地关断调节器启用功能 (X1-9, DIN5)，并延时关闭输入端

STO-A 和 STO-B (X40-1, -3)。

– 所需延时取决于实际的应用，须根据应用场合决定。延迟时间应设计为，在 STO-A/B 关断

前，即使在最高速度下，通过 CMMP-AS-...-M0 的快速制动斜块也能将驱动器速度制动为零。

– 请按照 EN 60204-1 进行电气安装。例如：将安全开关设备和马达控制器置于同一个电气柜

内，就可以排除导线之间跨接或接地错误（通过电气柜验收试验检查接线是否无误）。

– 该电路示意图为双通道结构，采用附加措施后也适用于类别 3 和 4。

– 还需采取哪些附加措施，取决于设备安全设计的应用范围。

4 调试


4 调试

注意

调试指的并不是终端客户按照规定进行的初次使用。而是指设备装配期间由设备制

造商进行的调试。

注意

安全功能丧失！

安全功能缺失可能会造成不可恢复的严重损伤，例如：由于所连接的执行元件发生

意外动作。

• 只有在实施了所有防护措施的情况下，才可运行安全功能。

• 必须对安全功能进行检查，并在按规定使用之前进行相应确认 � 第 4.3 节。

错误接线或未按照安全类别选用了错误的外部组件，可能会造成安全功能的丧失。

• 对您的应用进行风险评估，并选择相应的接线和部件。

• 请注意示例 � 第 3.3 节。

4.1 调试前

请执行以下调试准备步骤：

1. 确保马达控制器已经正确安装（� 第 3.1 节）。

2. 检查电气安装（连接电缆、接头分配 � 第 3.2 节）。是否连接了所有 PE 地线？

4 调试


4.2 通过 FCT 支持

对于集成在马达控制器中的安全功能无需进行参数设置。

4.2.1 安全功能的状态显示

在 FCT 中将显示安全功能的状态，� Tab. 4.1。

特性显示状态

状态：

状态显示

绿色正常运行（无 STO 请求）

黄色请求并实现了 STO 功能

红色安全回路故障

输入端 X40.STO-A：

输入端状态的显示

灰色发出安全功能请求，STO-A = Low

绿色未发出安全功能请求，STO-A = High

输入端 X40.STO-B：

输入端状态的显示

灰色发出安全功能请求，STO-B = Low

绿色未发出安全功能请求，STO-B = High

输出端 X40.C1/C2：

继电器触点的显示

橙色安全功能激活，继电器触点关闭

灰色退出安全功能，继电器触点打开

Tab. 4.1 安全功能的状态

4.2.2 显示马达控制器的日志数据

故障和状态信息将永久记录在 CMMP-AS-...-M0 的永久性诊断存储器中。您可以从在线选项

“诊断”中读取这些信息 � Fig. 4.1。

Fig. 4.1 FCT 插件 CMMP-AS：“诊断”(Diagnose) 选项

4 调试


4.3 性能测试，验证

注意

必须在安装后和安装变更后对 STO 功能进行重新验证。

由调试人员记录该验证。接下来以列表形式将有关降低风险的问题总结在了一起，

作为调试相关帮助。

下述列表不能代替安全技术方面的培训。

无法保证检查列表的完整性。

编号问题实际情况已解决

1. 考虑到所有的运行条件和介入程序了吗？是 0 否 0 0

2. 是否使用了“三步法”，即第 1 步：固有的安全设计，第 2

步：技术性和可能需要补充的防护措施，第 3 步：有关剩余

风险的用户信息，来降低风险？

是 0 否 0 0

3. 只有实际可行，就已排除了危险或尽可能减小危害的风险

了吗？

是 0 否 0 0

4. 可以保证所采取的措施不会造成新的危险吗？是 0 否 0 0

5. 对于剩余风险，用户已得到足够的信息和警告吗？是 0 否 0 0

6. 所采取的保护措施可以保证操作人员的工作条件不会变差吗？是 0 否 0 0

7. 所采取的保护措施互相兼容吗？是 0 否 0 0

8. 对于将一台专为商业/工业用途而设计的机器用于非商业/工业

领域而产生的后果，是否已经进行了周到的考虑？

是 0 否 0 0

9. 可以保证对机器所采取的防护措施不会影响到其功能的正常发

挥吗？

是 0 否 0 0

Tab. 4.2 根据 EN ISO 12100-1:2010 进行验证的有关问题（示例）

4 调试


编号问题实际情况已解决

1. 进行风险评估了吗？是 0 否 0 0

2. 制定了故障表和验证计划了吗？是 0 否 0 0

3. 制定了包括分析和测试在内的验证计划，并完成验证报告

了吗？

至少必须执行下述在验证范围内的测试：

是 0 否 0 0

a) 部件的检查：使用的是 CMMP-AS-…-M0 吗（根据型号铭牌

进行检查）

是 0 否 0 0

b) 接线正确吗（根据电路图检查）？是 0 否 0 0

排除了可能的短路连接了吗？是 0 否 0 0

将开关安全装置连接到 X40 上了吗？是 0 否 0 0

是否按照使用要求，对安全开关装置进行了确认和接线？是 0 否 0 0

c) 功能检查：是 0 否 0 0

操作设备紧急停止功能。驱动器静止了吗？是 0 否 0 0

只激活了 STO-A 吗 – 驱动器是否立即停止运行，并且

在差异时间过后是否对 CMMP-AS-...-M0 中的“违反差异

时间”错误（显示 52-1）进行了报告？

是 0 否 0 0

只启用了 STO-B 吗 – 驱动器是否立即停止运行，并且

在差异时间过后是否对 CMMP-AS-...-M0 中的“违反差异

时间”错误（显示 52-1）进行了报告？

是 0 否 0 0

识别到 STO-A 和 STO-B 之间的短路或定义了适当的故障

排除了吗？

是 0 否 0 0

仅使用带反馈触点 C1/C2 分析功能的安全开关设备：

C1 和 C2 依次发生短路时，驱动器停止运行了吗？

是 0 否 0 0

可防止重启吗？也就是说，操作急停功能并激活启用信号

时，若未经事先确认，即使发出启动命令也不会运行。

是 0 否 0 0

Tab. 4.3 根据 EN ISO 13849-1 和 -2 进行验证的有关问题（示例）

5 操作和运行


5 操作和运行

5.1 运营方的责任

应以合适的时间间隔检查安全装置的功能。在所述时段内检查的方式及时间间隔由用户负责

选择。检查后必须能够证明安全装置与所有部件共同作用时功能正常。

5.2 维护和保养

集成了安全功能的马达控制器 CMMP-AS-...-M0 无需进行维护。

5.3 保护功能

5.3.1 电压监控

需监控 STO-A 和 STO-B 的输入电压。如果 STO-A 或 STO-B 的输入电压过低或过高，将会安

全关断马达控制器大功率半导体的驱动电源。功率放大器 (PWM) 随即被关断。

5.3.2 过压和极性容错保护

对控制输入端 STO-A 和 STO-B 的控制电压进行了过压和极性容错保护 � 第 A.1.3

节，Tab. A.5。

从 [X40] 引出的 DC 24 V 马达控制器电源具有短路保护。

5 操作和运行


5.4 诊断和故障排除

5.4.1 状态显示

马达控制器上的显示

显示说明

“H”：马达控制器处于“安全状态”。

这并不是安全功能 STO (Safe Torque Off) 的状态相关信息。

对于“不安全状态”未设计专用显示，这通过马达控制器的正常状态显示描述

出来。

Tab. 5.1 马达控制器上的七段显示器

5.4.2 故障信息

若出现故障，马达控制器将在其前面板的七段显示器上周期性地显示故障信息。故障信息由一个

字母 “E”（代表 Error）、一个主索引 (xx) 和一个子索引 (y) 组成，例如：E 5 1 0。

警告的编号与故障信息的编号相同。不同的是警告前后均有一个连字符，例如：- 1 7 0 -。

在 Tab. 5.2 中，针对与安全功能 STO 相关的功能安全列出了相应的故障信息。

完整的故障信息列表，请查看马达控制器 GDCP-CMMP-M0-HW-... 的硬件说明文件。

如出现不能确认的故障信息，则必须首先按照建议的措施排除故障产生的原因。之后，对马达

控制器进行重置，并检查是否排除了故障原因，以及故障信息是否已经消失。

5 操作和运行


故障信息含义措施

51-0 1) 预留 –

51-1 1) 安全功能：驱动器功能故障

– STO 电路的内部电压故障

• 安全电路损坏。无可行措施，请联系 Festo。

如果可能，使用其他马达控制器更换。

51-2 1) 预留 –

51-3 1) 预留 –

52-1 安全功能：差异时间结束 • STO-A 和 STO-B 的控制输入端未同步操作。

• STO-A 和 STO-B 控制输入端未采用相同方式接

通。STO-A 和 STO-B 控制输入端未采用相同方

式接通。

• 检查差异时间。

52-2 安全功能：PWM 控制激活的

情况下，驱动电源出现故障

• 启用功率输出级时需要此安全状态。

检查安全接线图中的连接。

1) 无法确认错误组别 51 的信息。

Tab. 5.2 与安全功能相关的故障信息

6 马达控制器的改装和更换



6.1 内置安全电路的维修或更换

不允许对内置安全电路进行维修或修理。必要时，更换整个马达控制器。

6.2 停机和废弃处理

遵守有关电子元器件的无害化处理的地方法规。

6.3 通过 CMMP-AS-…-M0 取代以前的 CMMP-AS 系列产品

CMMP-AS

以前的 CMMP-AS 系列装置具有一个固定集成在装置里的安全功能 STO “Safe Torque Off”，

符合 EN ISO 13849-1，类别 3 / PLd。 STO

功能要求的双通道将通过两个独立的切断通路实现：

– 第 1 条切断通路：通过 [X1.21] 启用输出级，关断功率输出级（锁定 PWM 信号）。大功

率半导体的驱动器不再通过标准脉冲进行控制。

– 第 2 条切断通路：六级输出级大功率半导体 (IGBTs) 的电源可借助继电器，通过 [X3]

关断。大功率半导体的驱动电源（IGBT 光耦合器）通过继电器切断。这样就可防止标准

脉冲（PWM 信号）到达大功率半导体。

另外，CMMP-AS 还具有一个无电势的反馈触点（[X3] 针脚 5 和 6），可作为诊断输出显示驱动

电源状况。

CMMP-AS-…-M0

CMMP-AS-...-M0 系列的设备具备符合 EN 61800-5-2 SIL3 或 EN ISO 13849-1 类别 4 / PL e

的安全功能 STO“Safe Torque Off”。通过控制输入端 STO-A [X40.1] 和 STO-B [X40.3]

可以获得这两条切断通路。此外，还提供有无电势的反馈触点（[X40] 针脚 5 和 6）。



连接布线的改变

为了将 STO 应用到 CMMP-AS-...-M0 上，必须对接口分配进行下述改动：

• 第 1 条切断通路：

保留输出级启用 [X1.21] 的接线，并与 STO-A [X40.1] 并联。

将 GNDA [X40.2] 与 0 V [X40.8] 连接，以便连接基准电位。

• 第 2 条切断通路：

这时将驱动器电源 [X3.RELAIS] 的接线连接到 STO-B [X40.3] 上。

将 GNDB [X40.4] 与 0 V [X40.8] 连接，以便连接基准电位。

• 反馈触点：

将用于连接反馈触点的接口 [X3.5] 和 [X3.6] 连接到 [X40.5] 和 [X40.6]。

注意

运行时，反馈触点在 CMMP-AS 和在 CMMP-AS-...-M0 上的特性是兼容的。

但当逻辑电源 (24 V) 关断时，状态有所不同：

– CMMP-AS：触点关闭。

– CMMP-AS-…-M0：触点打开。

设置提示

该 CMMP-AS-...-M0 的最大功率比 CMMP-AS 的最大功率更高。因此可能达到更高的运行速度，

这也与应用有关。如加以充分利用，可为设备带来较大的改变。

注意

CMMP-AS 的参数组必须以相同数值传输到 CMMP-AS-...-M0 的参数组上。如果这

些数值增加，则会造成新的危险或导致危险增加，必须在设备里执行一个新的风险

评估。

注意

更换了马达控制器后，必须按照设备生产商的说明进行安全功能的验证。

A 技术性附录


A 技术性附录

A.1 技术参数

A.1.1 安全技术

安全代码

安全功能 STO – 安全重启锁 (STO, Safe Torque Off) 符合

EN 61800-5-2 及 SIL3

– 安全重启锁 (STO, Safe Torque Off) 符合

EN ISO 13849-1 及类别 4 和 PL e

SIL SIL 3 /

SIL CL 3

安全等级 (Safety Integrity Level) 符合

EN 61800-5-2 / EN 62061 / IEC 61508

类别 4 等级分类符合 EN ISO 13849-1

PL PL e Performance Level（性能等级）符合 EN ISO 13849-1

DCavg [%] 97.07 平均诊断覆盖率 (Average Diagnostic Coverage)

HFT 1 硬件失效容限 (Hardware Failure Tolerance)

SFF [%] 99.17 安全失效分数 (Safe Failure Fraction)

PFH 1.23 x 10–10 每小时的危险故障概率 (Probability of dangerous

Failure per Hour)

PFD 2.43 x 10–5 按需危险故障概率 (Probability of dangerous

Failure on Demand)

T [年] 20 检查时间间隔 (Proof Test Interval)

使用寿命符合 EN ISO 13849-1

MTTFd [年] 1443 发生危险故障的平均时间 (Mean time to dangerous

failure)。

Tab. A.1 技术参数：安全代码

安全信息

样机检测该产品的功能安全技术根据第 1.1.4 节通过了独立检

测机构的认证，参见证明文件 � www.festo.com

证书颁发处 TÜV 01/205/5262/12

经验证的部件是，针对安全功能 STO

Tab. A.2 技术参数：安全信息

A 技术性附录


A.1.2 一般数据，工作和环境条件 CMMP-AS-...-M0

有关 CMMP-AS-...-M0 的完整技术参数，请查看硬件说明文件 GDCP-CMMP-M0-HW-...

通用技术参数

认证

CE 标志（见一致性声明）符合欧盟机械指令

符合欧盟低压准则

符合欧盟电磁兼容性准则

该设备仅用于工业领域。若在住宅区使用，则需要采取抗无

线电干扰的措施。

Tab. A.3 技术参数：概要

工作和环境条件

允许的海拔安装高度

额定功率下 [m] 1000

功率减小 [m] 1000 … 2000

空气湿度 [%] 0 … 90 （不凝结）

防护等级 IP20

根据 EN 61800-5-1

的污染等级

2

集成的安全技术要求污染程度为 2 并因此要求安装空间保护

等级为 IP54。采用合适的措施确保始终满足这一要求，

例如：通过安装在电气柜内。

工作温度 [°C] 0 … +40

当功率减小 2.5% 每

K 情况下的工作温度

[°C] +40 … +50

存放温度 [°C] -25 … +70

抗振性和抗冲击性

运行/操作符合 EN 61800-5-1 标准，第 5.2.6.4 节

运输符合 EN 61800-2 标准，第 4.3.3 节

Tab. A.4 技术参数：工作和环境条件

A 技术性附录


A.1.3 电气数据 [X40]

控制输入端 STO-A、0V-A / STO-B、0V-B

额定电压 [V] 24（基于 0V-A/B）

电压范围 [V] 19.2 … 28.8

允许的残余脉动 [%] 2 （基于额定电压 24 V）

过压保护 [V] 31（在发生故障时断开）

额定电流 [mA] 20（典型值；最大 30）

启动电流 [mA] 450（典型值，持续时间约为 2 ms；在 28.8 V 的情

况下最大为 600）

输入电压阈值

启动 [V] 约 18

关断 [V] 约 12.5

从高电平到低电平的切换时

间 (STO-A/B_OFF)

[ms] 10（典型值，在 28.8 V 的情况下最大为 20）

从低电平到高电平的切换时

间 (STO-A/B_ON)

[ms] 1（典型值；最大 5）

0 信号时，最大正向测

试脉冲长度

[µs] < 300（在额定电压为 24 V 且脉冲间的间隔时间 >2 s

的情况下）

Tab. A.5 技术参数：输入端 STO-A 和 STO-B 的电气数据

到功率放大器退出功能时的关断时间和测试脉冲的最大时间误差

输入电压 (STO-A/B) [V] 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

典型的关断时间

(STO-A/B_OFF)

[ms] 4.0 4.5 5.0 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.5

测试脉冲为 24 V 信号时的

最大时间误差

[ms] <2.0 <2.0 2.0 2.5 3.0 3.5 4.5 5.0 5.5 6.0

Tab. A.6 典型的关断时间和测试脉冲的最小时间误差（OSSD 信号）

反馈触点 C1，C2

设计结构继电器触点，常开

最大电压 [DC V] < 30（过压保护高达 DC 60 V）

额定电流 [mA] < 200（无短路保护）

电压降 [V] ≤ 1

剩余电流（触点已打开） [µA] < 10

闭合时的切换时间

(T_C1/C2_ON)

[ms] < (STO-A/B_OFF 1) + 5 ms)

打开时的切换时间

(T_C1/C2_OFF)

[ms] < (STO-A/B_ON 1) + 5 ms)

1) STO-A/B_OFF, STO-A/B_ON � Tab. A.5

Tab. A.7 技术参数：反馈触点 C1/C2 的电气数据

A 技术性附录


辅助电源 24 V，0 V – 输出

设计结构从马达控制器引出的逻辑电源电压（供给 [X9]，未另

外过滤或稳定）。极性容错保护，过压保护高达

DC 60 V。

额定电压 [V] 24

额定电流 [mA] 100（短路保护，最大 300 mA）

电压降 [V] ≤ 1（为额定电流时）

Tab. A.8 技术参数：辅助电源输出端的电气数据

电流隔离

电流隔离的电位区域 STO-A / 0V-A

STO-B / 0V-B

C1 / C2

24 V / 0 V （马达控制器的逻辑电源）

Tab. A.9 技术参数：电流隔离

电缆连接

最大电缆长度 [m] 30

屏蔽布线时，在电气柜外使用屏蔽电缆。屏蔽电缆应引

入电气柜 / 铺设到电气柜旁。

横截面积（柔性导线，带绝缘环的接线套筒）

一根导线 [mm²] 0.25 … 0.5

两根导线 [mm²] 2 x 0.25（用双线接线套筒）

紧固扭矩 M2 [Nm] 0.22 … 0.25

Tab. A.10 技术参数：电缆连接

B 词汇表


B 词汇表

术语/缩写说明

CCF Common Cause Failure，共因失效符合 EN ISO 13849-1 标准。

DC avg Average Diagnostic Coverage，平均诊断覆盖率符合 IEC 61508 和

EN 61800-5-2 标准。

FCT Festo Configuration Tool（Festo 配置工具），设置和调试用软件。

HFT Hardware Fault Tolerance，硬件容错性符合 IEC 61508 标准。

类别符合 EN ISO 13849-1 标准的安全类别，等级 1-4。

MTTFd Mean Time To dangerous Failure：第一次有 100 % 可能性出现危险

故障的时间（单位：年），符合 EN ISO 13849-1 标准。

紧急关断符合 EN 60204-1 标准：在紧急情况下，通过关断整个机器或其中一部

分的电能的电气安全措施。

如存在电击风险或者其它跳闸的风险则必须使用 NOT-AUS。

紧急停止符合 EN 60204-1 标准：在紧急情况下，使机器或者运动部件停止运行

的安全功能。

Not-Halt 是为用于停止会产生危险的过程或者动作而设计的。

OSSD “Output Signal Switching Device”（输出信号切换装置）：输出

信号带有 24 V 电平 - 用于检测故障的定时器。

PFD Probability of Failure on Demand，需用故障率符合 IEC 61508

标准。

PFH Probability of Dangerous Failures per Hour，每小时发生危险故

障的总概率，符合 IEC 61508 标准。

PL Performance Level（性能等级）符合 EN ISO 13849-1：等级 a … e。

SFF Safe Failure Fraction（安全失效系数）[%]，安全失效和危险失效

（但可识别）的失效率在总失效率中所占的比例符合 IEC 61508 标准。

安全开关设备是通过切断危险设备功能的能源供应，来实现安全功能或将设备切换到安

全状态的设备。只有与其他措施相结合，才能实现理想的安全功能，

其中的关断装置可能为马达控制器。

SIL 安全完整性等级，是按照规定的安全功能的安全完整性要求划分的等级，

符合 IEC 61508，EN 62061 和 EN 61800-5-2。

SIL CL 最大的 SIL，可能为子系统所要求。

STO Safe Torque Off，安全扭矩关闭，符合 EN 61800-5-2 标准。

T 使用寿命符合 EN ISO 13849-1。

Tab. B.1 术语和缩写

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TYP-BES-Title de ohne Beschnitt · 2020. 7. 5. · 说明 符合 en 61800-5-2 标准的安全功能 sto 8022095 1210nh 马达控制器 cmmp-as-...-m0–sto

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