可扩展的功能安全体系完全满足 CNC 机床制造专家的需求

符合 EN 13849-1 标准（最高至 PL e）和 EN 61800-5-2 标准（最高至 SIL 3）

最大限度地减少了对额外安全关联硬件和接线的需求。

2013 年 1 月 28 --- NUM 针对 CNC 系统发布了一个复杂的系统功能安全体系，提供了一个极具可扩展性的解决方案，以此可轻松实现几乎所有类型机床的应用，而无需考虑其复杂度或轴数。该安全体系被称为 NUMSafe，包括专用安全 PLC、安全输入和输出模块及带内置安全运动监控的数字伺服驱动器。同时，可与 NUM 新一代 Flexium+ CNC 平台完美兼容。

NUM 首席技术官 Massimiliano Menegotto 表示：“对大多数类型的机床而言，不管其性能、精度和复杂度如何，功能安全正逐渐成为一项强制性要求。其不仅提高了操作人员的安全性，同时还提高了机器的生产效率和可操作性。NUMSafe 固有的可扩展性和多功能性控制为 OEM 提供了一个极为简便的解决方案，无论最终产品是基本的 3 轴机床，还是用于旋转式自动加工等应用的、带 100 多个轴的高度复杂机床。”

截至目前，即使是实施 CNC 机床基本功能安全方案的设计师也不得不使用特殊接触器和继电器等机电安全技术。这一方法明显增加了额外的组件和接线成本，且延长了机床开发和制造时间。而 NUMSafe 将安全功能集成于整个 CNC 平台，最大限度地减少了对额外硬件的需求，简化了软件开发流程，给 OEM 带来更多优势。此外，终端用户受益于机床生产效率的显著提升，其缘于每次进行人机交互时无需整机断电；反之，限制轴的运动、速度和位置的专用功能可确保实现安全防护。

NUMSafe 体系的一个关键优势是，安全 PLC 和 I/O 模块等安全设备能够像控制系统中的其他元件一样，安装于同一标准终端线内。机床控制系统、操作面板和伺服驱动器之间的所有通信均可通过 EtherCAT 现场总线进行管理，并可利用 EtherCAT 功能安全协议 (FSoE) 确保安全关联数据的完整性。NUMSafe 符合 EN ISO 13849-1 机械安全标准（最高至 PL e）以及 EN 61800-5-2 变速驱动器功能安全标准（最高至 SIL 3）。

为了助力于机床制造商最大限度地缩短开发时间，NUM 采用调试整个系统（包括 CNC、PLC、驱动器和 I/O 模块）时所使用的同一套强大的软件工具创建安全 PLC 应用程序。借助连接至安全输入和输出的“E-Stop”、“操作模式”、“逻辑与”、“逻辑或”等功能模块对安全应用逻辑进行编程。

可通过组合功能模块轻松设置复杂的安全功能。例如，要求机床操作人员执行需要同时使用双手才能完成的操作（如同时操作两个控制开关以避免接触移动部件），并且在允许执行任何运动命令前进行验证，这一切仅需少量简单指令即可完成。安全应用是一款自备程序，开发人员若确信其逻辑，可下载至安全 PLC。

NUM 的最新 NUMDrive X 数字伺服驱动器包括单轴和双轴版本，可整合安全运动监控模块。该模块与安全 PLC 共同监测与控制涉及驱动器及电机运行情况的所有安全关联问题。这一模块化方法在单个机床轴上实现安全功能（仅在需要时），有利于减少系统成本。此外，NUM 提供两个模块版本，精确满足设计人员的应用要求。两个模块版本均采用冗余通道体系，且使用交互监控技术确保数据完整性。

基本安全运动监控模块提供最常用的安全扭矩切断 (STO) 安全功能；这是最为通用的安全功能，可确保驱动器能够长时间控制电机产生扭矩，同时进行连续监控以防止意外启动。除安全扭矩切断 (STO) 外，模块扩展版本还通过使用安全归位和增量编码器或采用业经认证的绝对编码器（例如与 NUM 创新单电缆伺服电机系列一并使用的编码器），来实现安全运行停止 (SOS)、安全停机 1 (SS1)、安全停机 2 (SS2)、安全限速 (SLS) 以及安全限位 (SLP) 等符合 EN 61800-5-2 标准的功能。

这些功能可单独或组合使用，使得设计人员能够轻松实现各种各样的机床安全概念。例如，安全停机 2 (SS2) 可安全监控紧急情况下能否快速将轴进行制动。之后，安全运行停止 (SOS) 功能命令驱动器/电机通过产生一定程度的保持扭矩来维系固定位置，无移动出现。对轴进行连续监控，以确保其静止不动。

NUM 安全体系的另一成本优势在于，机床轴实现安全功能时无需添加额外的编码器。电机反馈可来源于安全编码器，其使用业经认证的安全协议将位置和冗余位置数据返回至驱动器，或者在使用同步电机时，电机反馈则来源于任何标准的 sin/cos 编码器。

NUM 的广泛电机产品组合包括两款仅需单根电缆连接的无刷型伺服电机系列。无刷型伺服电机专为 NUMDrive X 伺服驱动器而开发，采用创新型安全数字编码器接口方案，仅通过嵌入在电机电源电缆内的两根通信线路（冗余）传输编码器电源和位置反馈数据。这一方法通过减少所需的连接数量，降低了布线成本，同时进一步提高了机床的安全性和可靠性。

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