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 Q 加 Q_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_NEC 与 ACK 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=0 后 Q 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_DELAY 在 TIME_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 |
Q 与 Q_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 | 按 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=0,Q 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。
本系列上一篇:标准程序与安全程序的数据交换;下一篇:SFDOOR 安全门实战。
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