ABB SPCIS22 是ABB公司专为其ACS880系列工业传动系统设计的一款安全控制接口模块。该模块作为传动器内置安全功能的关键接口和扩展单元，用于连接外部安全设备（如急停按钮、安全门开关、光栅等），并执行高级安全功能，如安全转矩关闭（STO）、安全停止1（SS1）、安全限速（SLS）等。它帮助机械设备制造商和最终用户轻松满足严格的功能安全标准（如ISO 13849-1的性能等级PL e，IEC 62061的SIL3），是实现机器安全集成的核心组件。
应用场景：
在华北一家汽车制造厂的自动化焊接生产线中，机器人在封闭的安全围栏内高速运行。为确保维护人员进入围栏时的绝对安全，每台驱动机器人第七轴的ABB ACS880变频器都扩展了 SPCIS22 安全模块。安全围栏门上的安全门锁和内部的急停按钮以双通道方式连接到 SPCIS22。当围栏门被打开时，SPCIS22 立即检测到安全回路断开，并在毫秒级时间内向变频器发出“安全转矩关闭（STO）”命令，瞬间切断电机电源，使机器人轴无法产生任何扭矩，即使误操作也无法运动。安全经理评价道：“SPCIS22 模块让我们无需在变频器外部搭建复杂的安全继电器电路。它直接集成在传动柜内，通过软件即可灵活配置安全功能，不仅节省了空间和布线，其自诊断功能和高达PL e/SIL3的认证等级，让我们在应对安全审计时充满信心，真正实现了‘本质安全’的设计理念。”
核心参数速览：
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | SPCIS22 |
制造商 | ABB (Asea Brown Boveri) |
产品类别 | 变频器/驱动器安全扩展模块 |
适用驱动器 | ABB ACS880 系列工业交流传动 |
安全标准认证 | 符合 ISO 13849-1:2015 (最高至 PL e), IEC 62061 (最高至 SIL 3), IEC 61800-5-2 |
安全功能 | 支持安全转矩关闭（STO），并可扩展支持安全停止1（SS1）、安全限速（SLS）、安全方向（SDI）、安全制动控制（SBC）等（需相应软件许可） |
安全输入 | 提供多组双通道安全数字量输入（24 VDC），用于连接急停、安全门、光幕等设备。 |
安全输出 | 提供安全数字量输出（半导体输出），用于反馈安全状态或控制外部设备。 |
诊断功能 | 强大的内部自诊断，监测输入电路、内部逻辑、输出电路的健康状态。 |
连接方式 | 直接插接在ACS880传动单元的特定插槽上，通过传动内部总线通信。 |
配置方式 | 通过ABB传动调试工具 Drive composer 进行图形化安全功能配置和参数设置。 |
工作电压 | 由ACS880传动单元内部供电。 |
工作温度 | 0°C 至 +55°C（符合传动整体工作环境） |
安全完整性 | 每个安全功能均具有特定的性能等级（PL）和安全完整性等级（SIL） |
技术原理与创新价值：
ABB SPCIS22 的核心价值在于它将复杂的安全功能以高度集成、可配置的方式嵌入到变频器中，重塑了机器安全的设计范式。
创新点1：深度集成与简化设计。 传统安全方案需要在变频器外部增加安全继电器、接触器等大量元件，设计复杂、占地多、故障点增加。SPCIS22 直接插入ACS880传动，成为其有机组成部分。外部安全传感器只需接入模块的端子，所有安全逻辑处理和命令执行均在传动内部完成。这极大地简化了硬件设计、布线和柜体尺寸，降低了总体成本，并减少了潜在故障点。
创新点2：基于软件的可配置安全。 与固定逻辑的硬件安全继电器不同，SPCIS22 的功能可通过 Drive composer 软件灵活配置。用户可以根据机器风险评估的结果，从预定义的安全功能库中（如STO, SS1, SLS, SBC等）选择并组合所需的安全功能，并设置相关参数（如减速时间、速度阈值）。这种灵活性使得同一硬件模块能适应千变万化的安全应用需求，实现了安全设计的标准化和模块化。
创新点3：高等级诊断与认证保障。 模块遵循“故障安全”原则设计，内部采用双通道、差异化的电路和处理器，并具备持续的自诊断能力，能够检测短路、断路、内部元件失效等多种故障。一旦检测到故障，系统将进入预定义的安全状态。其设计通过了独立第三方机构的严格评估，获得了PL e（最高性能等级）和SIL 3（高安全完整性等级）认证，为用户提供了权威的安全合规性证明，简化了整机CE认证流程。
应用案例与行业价值：
案例一：大型材料处理起重机安全升级。
一座钢厂的大型原料搬运桥式起重机，其大车、小车和起升机构均由多台ACS880变频器驱动。为满足最新的安全法规，需要对所有运动机构实施安全限速（SLS）和安全停止（SS1）功能。通过为每台变频器加装 SPCIS22 模块，并将主控室的紧急停车指令和各机构限位开关的安全信号接入，轻松实现了这些高级安全功能。当操作员触发急停或机构超限时，SPCIS22 会指令变频器按预设的安全减速度停车，而非瞬间抱闸，避免了负载剧烈摇摆的风险。设备主管表示：“这次安全升级，利用 SPCIS22 几乎未改动主控制回路，主要工作是配置软件和接线。它带来的平稳、受控的安全停车，不仅更安全，也减少了对机械结构的冲击。”
案例二：食品包装机械安全集成。
一台高速旋转式灌装封盖机，其主驱动和多个辅助轴由ACS880变频器控制。机器需要频繁打开安全门进行清洗和维护。通过 SPCIS22 模块，安全门信号被直接集成。当安全门打开时，模块立即激活所有相关传动轴的STO功能。更重要的是，通过配置，它还能在安全门关闭后，防止机器的自动重启（即“重启联锁”功能），只有当操作员在主站确认后，机器才能重新启动，完全满足了ISO 12100和相关的C类标准要求，保障了维护人员的安全。
相关产品组合方案：
实现一个完整的安全控制系统，ABB SPCIS22 需要与以下组件协同工作：
ABB ACS880 传动单元：主驱动器，提供安装插槽和核心控制平台。
外部安全传感器：如 急停按钮（双通道）、安全门开关（带锁定功能）、安全光幕/光栅、双手控制器 等，作为安全信号的来源。
安全编码器（可选）：如 SafeMove² 兼容的编码器，用于实现SLS、SS1等需要速度反馈的高级安全功能。
配置软件 Drive composer：用于对 SPCIS22 和ACS880的安全功能进行组态、参数化和测试。
安全继电器/控制器（可选）：在更复杂的多轴协同安全或需要与上级安全PLC集成时，可使用如 ABB B&R安全PLC 或第三方安全控制器，通过FSoE、Profisafe等协议与 SPCIS22 通信。
24VDC安全电源：为外部安全传感器回路供电，需符合安全标准（如PELV）。
安全接线组件：使用双色（黄/绿）线缆，并遵循相关标准进行布线，确保物理隔离。
安全功能测试装置：用于定期验证安全功能有效性的工具。
安装维护与全周期支持：
安装 ABB SPCIS22 需在传动完全断电后进行。找到ACS880传动单元上标有“安全扩展”或类似的插槽，将模块对准导轨平稳推入直至卡紧。然后，根据设计图纸，将外部安全设备的双通道信号线正确连接到模块的端子排上。上电后，使用 Drive composer 软件连接传动，对安全模块进行参数配置和功能测试。必须进行全面的功能测试，包括模拟各种故障情况，以验证安全回路工作正常。
日常维护主要是定期（如每半年或每年）按照安全计划进行功能测试，确保急停、安全门等所有安全功能响应正确。可以通过Drive composer软件查看模块的诊断日志。
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