Sichere Stopp-Funktionen: SS1, SS2 und SOS
Was sind SS1, SS2 und SOS?
SS1 (Safe Stop 1), SS2 (Safe Stop 2) und SOS (Safe Operating Stop) sind antriebsintegrierte Sicherheitsfunktionen gemäß IEC 61800-5-2, die über STO hinausgehen: Sie ermöglichen kontrolliertes, überwachtes Abbremsen und sicheres Halten im Stillstand — ohne externe Sicherheitslogik.
Warum ist das wichtig?
STO (Stopp-Kategorie 0) entfernt das Drehmoment sofort — der Motor trudelt unkontrolliert aus. Für viele Anwendungen ist das unzureichend:
- Mechanische Belastung — ein sofortiger Drehmomententzug bei hoher Drehzahl kann Werkstücke beschädigen oder Werkzeuge brechen
- Sicherheitsabstände — unkontrolliertes Austrudeln verlängert den Bremsweg und erfordert größere Sicherheitsabstände zu Gefahrstellen
- Positionsverlust — nach STO verliert die Achse ihre Referenz und muss neu referenziert werden
- Schwerkraftbelastete Achsen — eine Vertikalachse benötigt kontrolliertes Abbremsen vor dem Bremseneingriff
SS1 und SS2 lösen diese Probleme durch überwachtes Abbremsen innerhalb der Sicherheitsfunktion. SOS hält die Position aktiv im Stillstand.
Wie funktioniert es?
SS1 — Stopp-Kategorie 1 (kontrollierter Stopp, dann stromlos): Der Antrieb bremst kontrolliert ab, anschließend wird STO aktiviert. Zwei Varianten stehen zur Verfügung:
- SS1-t (zeitüberwacht): Nach Ablauf der konfigurierbaren Zeit t_SS1 wird STO aktiviert — unabhängig davon, ob der Motor bereits steht. Benötigt kein Encoder-Feedback.
- SS1-r (rampenüberwacht): Die Verzögerung wird gegen eine konfigurierte Mindest-Verzögerungsrate a_SS1 überwacht. STO wird erst aktiviert, wenn die Geschwindigkeit für die Dauer t_L_SS1 unter dem Stillstandsschwellwert n_Zero_SS1 bleibt. Benötigt Encoder-Feedback.
SS2 — Stopp-Kategorie 2 (kontrollierter Stopp, dann aktives Halten): Identisch mit SS1 in der Bremsphase, aber anstatt STO zu aktivieren, wechselt der Antrieb in SOS. Der Motor bleibt bestromt und hält seine Position im geschlossenen Regelkreis. Die Positionsreferenz bleibt erhalten — ein sofortiger Wiederanlauf ohne Referenzfahrt ist möglich.
SOS — Sicherer Betriebshalt (Stillstandsüberwachung): Der Motor bleibt bestromt. Die Sicherheitsüberwachung prüft kontinuierlich, dass die Position innerhalb eines Fensters s_Zero_SOS um den Referenzpunkt bleibt und die Geschwindigkeit unter n_Zero_SOS liegt. Bei Verletzung wird STO aktiviert.
| Funktion | Abbremsung | Endzustand | Motor bestromt | Position erhalten |
|---|---|---|---|---|
| STO | Keine (Austrudeln) | Stromlos | Nein | Nein |
| SS1 | Überwachte Rampe | STO (+SBC) | Nein | Nein |
| SS2 | Überwachte Rampe | SOS | Ja | Ja |
| SOS | — (bereits im Stillstand) | Aktives Halten | Ja | Ja |
Wie setzt SOMANET das um?
Alle drei Funktionen sind auf dem SOMANET Safe Motion Module (SMM) implementiert und über FSoE oder sichere digitale Eingänge aktivierbar. SS1-t erreicht SIL 3 / PLe ohne Encoder-Feedback. SS1-r, SS2 und SOS benötigen Encoder-Feedback und erreichen SIL 2–3 / PLd–e abhängig von der Encoder-Konfiguration.
Die Parameter werden über das Object Dictionary konfiguriert: SS1 über 0x6650–0x6657 (Kommando, Zeiten, Verzögerungsrate, Stillstandsschwellwert), SS2 über 0x6670–0x6677, SOS über 0x6668–0x666C. Bei Verletzung der Überwachungsgrenzen wird stets STO+SBC als Rückfallreaktion ausgelöst.
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