上篇讲述了来自安全的挑战促使数控系统有了安全集成功能。

新的安全标准促使安全技术有了全新的变革，与传统的安全继电气硬回路相比，数控系统的安全功能是一种原生的、与数控系统完全集成在一体的安全功能，在降低原有硬件成本的同时，由原来的被动安全变为主动安全，使数控机床更加安全。

硬件方面，只需要添加比传统安全继电器更加经济的PROFIsafe安全PLC模块；软件方面，按照机床制造商的设计需求按轴数添加安全轴选项。以急停开关为例，动作逻辑为：当急停开关触发后，所有移动的轴应该立即停止，避免造成生产事故的发生。我们具体可分解为：

1，  急停开关触发 ，急停线路故障，急停按钮失效等可能出现的情况；

2，  多久系统接收到急停信号，确认并处理后反馈到驱动，驱动需要多久让电机停止移动，电机停止移动后，驱动是否要释放使能；

3，  当系统触发急停后，系统需要怎样复位等安全测略。

外部安全硬件I/O的按照下图进行设计，如急停按钮，双路安全PLC线路连接，避免了上述1中的各种情况的发生：

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即使这样，进入系统的信号也会再次经过交叉对比，确保输入和输出安全信号的可靠性，如下图，NC与PLC数据与结果对比：

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西门子Sinumerik安全集成通过 SPL来执行安全功能逻辑，并可通过伺服电机编码器或第二编码器（光栅尺等）做为安全编码器来实时监控数控机床的运动状态，以确保机床的绝对安全性。840D SL 安全集成系统都必须具备双通道检测功能，SPL程序同时在 NC 和 PLC 系统内执行，并实时同步监控检测，如发现 NC 和 PLC 的信号状态不一致，数控系统将立即报警，并使伺服轴立即安全停止并切断伺服转矩输出和伺服使能。

OK，那么安全的基本逻辑及路径了解了，回到问题2，从安全信号触发到最终系统让电机做出动作，到底要多长时间呢？当机床制造商按照具体安全需求，编好逻辑后，也必须按照下列流程进行测试：

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运动监控与其他监控（从某机床厂摘录的运动监控功能表）：

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术语解释：安全操作停止 SBH(德文缩写 ,Sicherlicher Bedienungshalt）、安全操作停止 SOS（英文缩写 Safe Operating Stop）、安全速度控制SG(德文缩写，Sicherliche Geschwindigkeit）、安 全 速 度 限 制SLS（英文缩写 Safety-limited Speed） 、安 全 转 矩 关 闭STO（Safe torque off） 、安全限位 SE（德文缩写，Sicherlicher Endschalter, 英文Safe software limit switch）等。

每根轴的安全数据也需要定义：

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某机床制造商X轴SBH（安全操作停止）反馈的测试结果如下图所示：

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X轴速度变化的给定值（从2100mm/min降速到0）

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X轴速度变化的实际值（从2100mm/min降速到0，通过横坐标可以读出，系统经过了0.0068秒）

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X轴位置变化的实际值（从2100mm/min降速到0，通过纵坐标可以读出，X方向产生的超调位移约0.56毫米）

从上述实际测试结果可以看到，机床X轴从2100mm/min的速度，触发安全停止信号，系统的反应时间在0.0068秒，从速度2100mm/min到0，过冲仅为0.56mm，完全能够保证刀具和操作者人身安全。根据相应安全指令的要求，最终客户在现场使用机床时，每8小时还必须进行一次安全功能测试，来验证安全功能是否失效。

  结束语：

随着国家安全标准的逐步提高，相信很快越来越多的机床制造商将会将西门子Sinumerik的安全集成功能作为标配，这不但会保证我们广大的最终客户的安全性，更能提升国家机床制造行业的质量，让更多我们制造的机床走出国门！