急停是 Safety 程序里最常见的功能,很容易以为就是“急停按下就把输出关掉”,一个位控制一个输出。

真落到 STEP 7 Safety 会发现不是。ESTOP1 同时提供立即撤销的 Q、延时撤销的 Q_DELAY、人工确认以及诊断接口,用来实现 Stop Category 0 和 1 两种停止逻辑。而双通道急停的一致性比较,并不在它里面做。

ACK_NEC=0 只有在已经通过其他措施排除自动重新启动时才允许使用。Siemens 在 ESTOP1 中对此给出明确警告。

做一个急停回路的顺序是固定的:

顺序 确定什么 影响
1 需要 Stop Category 0 还是 1 决定用 Q 还是 QQ_DELAY
2 双通道还是单通道急停 双通道的差异监控在 F-DI 做,不在 ESTOP1
3 恢复是否需要人工确认 决定 ACK_NECACK 怎么接
4 TIME_DEL 取多少 它是安全撤销时刻,不是普通延时

一、ESTOP1 做什么

Siemens V21 将 ESTOP1 定义为用于实现带确认的 EMERGENCY STOP / EMERGENCY OFF 功能,可支持 Stop Category 0 和 1。它用于满足 IEC 60204 或 IEC 61800-5-2 相关要求,但完整符合标准仍可能需要额外措施。

每次调用 ESTOP1 都需要一个数据区,可以使用单实例 DB 或多重实例。该指令的 EN/ENO 不能接线,因此指令始终执行——想用使能条件把它“关掉”是不行的。

二、Stop Category 0 与 1

模式 ESTOP1 行为 工程理解
Stop Category 0 E_STOP=0Q 立即复位为 0 用于需要立即撤销使能的安全链路
Stop Category 1 Q_DELAYTIME_DEL 设定时间后复位为 0 为受控停止后的延时安全切断提供接口

QQ_DELAY 不是同一个输出的两个名字,而是两条并行的撤销路径:一个立即断,一个按 TIME_DEL 延时断。Category 1 的典型用法是用 Q 先停驱动使能,再用 Q_DELAY 延时切断主回路,给机械一个受控停止的时间窗口。

三、核心参数

参数 作用 配置要点
E_STOP 急停/紧急断电输入 0 表示安全功能被触发
ACK_NEC 决定恢复是否需要确认 1=需要确认;0=自动确认
ACK 人工确认输入 使用上升沿进行确认
TIME_DEL Stop Category 1 的延时 直接决定 Q_DELAY 延时撤销时间
Q 立即使能输出 E_STOP=0 时立即为 0
Q_DELAY 延时使能输出 TIME_DEL 延时变为 0
ACK_REQ 确认请求 E_STOP 恢复为 1 后提示等待确认
DIAG 非故障安全服务诊断 可用于 HMI/标准程序诊断显示

四、典型动作时序

正常运行时 E_STOP=1。急停按下后 E_STOP=0Q 立即变 0;如果使用 Category 1,Q_DELAY 继续保持,直到 TIME_DEL 到期后变 0。

急停释放后 E_STOP 回到 1。如果 ACK_NEC=1,ESTOP1 不会自动恢复 Q,而是通过 ACK_REQ=1 提示需要确认。只有 ACK 出现上升沿后,允许输出才恢复。

这里有个容易写错的地方:ACK 靠的是上升沿,不是电平。把确认按钮的常通信号直接接到 ACK 上会让恢复变成自动的,等于把 ACK_NEC=1 的保护绕过去了。

五、双通道急停怎么接入

如果急停采用双通道架构,Siemens 明确要求双路 NC 触点的差异监控应先在 F-I/O 中完成。F-DI 需要按双通道、等价评估组态,再把评估后的单个安全结果接到 E_STOP

对于需要避免差异时间影响响应时间的场景,Siemens 指出应把 discrepancy behavior 配置为“Supply value 0”。这和前面讲 F-DI 差异时间时的响应时间逻辑是同一条链。

换句话说,ESTOP1 拿到的已经是一个评估完毕的安全信号,它不知道也不关心背后是一个还是两个触点。把两路触点分别接两个普通输入、再在 Safety 程序里自己写比较逻辑,不能替代 F-DI 的双通道诊断。

六、常见错误

常见说法 实际情况
急停恢复就让设备自动重新启动 若使用人工确认,应等 ACK_REQ 后由 ACK 上升沿重新使能
TIME_DEL 只是普通延时 它决定 Category 1 下 Q_DELAY 的安全撤销时刻,需要纳入安全功能设计
ESTOP1 会自己比较双通道急停触点 双通道比较应在 F-I/O 中完成,ESTOP1 接收评估后的安全信号
ACK 接常通信号也能确认 ACK 需要上升沿,常通等于变相自动恢复

七、总结

ESTOP1 的核心不是“一个急停位控制一个输出”,而是把立即撤销、延时撤销、人工确认和诊断统一到一个经 Safety 认证的指令里。按开头那四步走,连线和参数就不会乱。

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资料来源

  1. Siemens STEP 7 Safety V21:ESTOP1