在机械加工和工厂建造领域，安全性正在成为越来越重要的论题。为了保证人员安全、资产安全和环境安全，立法和国家标准、国际标准中的要求更加严格。功能安全的目标是最小化甚至消除那些机械和设备的正常或非正常操作所带来的风险。针对于此，安全位置测量系统是不可或缺的。
        处理器和可编程系统使用的增加，导致EN954-1标准的修订。作为欧洲机械指令的一员，此标准在1997年生效，致力于机械构件。由于使用了固定的方法，EN954-1对于新要求已经不再胜任，其更新标准EN ISO13849对于新要求作了考虑。这个新标准包含了元件和可编程指令的可靠性，这与IEC61508及其衍生的产品标准类似，例如电子驱动器标准IEC62061。
        运动的轴是潜在危险源，对于机械和工厂工程尤为如此，这驱使越来越多的设计人员将强制安全功能直接集成在驱动器中。因此，技术发展的趋势呈现出这样一种态势，位置数据依靠纯数字传输的方式由编码器到达驱动控制器。这就意味着，为了完成精确位置信息采集，更复杂的电子系统在驱动控制器和编码器两端都变得尤为重要。在机械和加工系统中，这种功能已经实现，并且相应标准中对安全性的严格要求，迫切需要位置编码器能够为安全相关应用领域提供全新的解决方案。
        驱动器技术有时用于产生冗余位置数据。可以通过在每个轴上安装两个编码器，来确保实现双通道冗余性。然而www.cechina.cn，从经济角度考虑，如果有一个只使用一个编码器的解决方案，那将是很不错的选择。目前，具有正/余弦信号的模拟测量系统被用于此目的。
        未来，安全相关应用领域将会对单编码器解决方案提出需求，以允许在纯串行传输的条件下，完成冗余位置信息采集。安全相关位置测量系统，例如由Heidenhain公司提供的产品www.cechina.cn，依据IEC61508和EN13849的标准要求，支持基于纯串行EnDat2.2接口的单编码器解决方案。它的实现得益于串行数据传输，例如成本、诊断能力和自设置的最优化，以及安全相关应用中位置数据的快速获取。
        基本原理
        安全相关应用领域的编码器经过测试，符合IEC61508和ISO13849-1（代替EN954-1）标准要求。这些标准对于安全相关系统的评价，不仅仅从系统结构上，还可以基于集成组件和子系统的故障发生率进行评价。这种模块化的方法帮助安全相关系统生产厂商完成整个系统www.cechina.cn，因为他们可以由已经经过评价的子系统入手。具有通过EnDat2.2实现纯串行数据传输的安全相关位置编码器正是采用了这种技术。（注：Heidenhain是EnDat控制器的发明人）

        在安全驱动器中，安全相关位置测量系统可以构成如下的子系统：它具有基于EnDat2.2传输组件的编码器、实现EnDat2.2通讯的传输线和电缆以及具有监控功能的EnDat2.2接收组件（EnDat控制器）。
        完整的“安全驱动”系统实际上包括安全相关位置测量系统、安全相关控制（包括带有监控功能的EnDat控制器）、带有电机功率电缆和驱动的功率级以及编码器和驱动器的机械联轴器（例如控制工程网版权所有，两轴之间的连接/耦合）。
        位置测量系统将机械和电子接口同时集成到一个系统。编码器通过轴连接和联轴器，完成驱动器的机械连接，这两种方法都由编码器的结构确保。将具有监控功能的EnDat控制器纳入安全控制的范畴，使监控功能得以以电子方式集成到安全控制中。考虑到具体的测量任务，安全相关的位置测量系统可以作为子系统，与其相应的失效概率一起，纳入工厂或者驱动器生产厂商完整系统的安全评价过程中。

        位置编码器的安全系统基于互相独立的2个位置数据，以及这些数据通过EnDat2.2协议传输至EnDat控制器时所产生的额外错误位。EnDat控制器具有多种监控功能，能够发现由编码器和传输过程产生的错误位。两组位置数据相互对比，EnDat控制器然后通过两个处理器接口，将这两组位置数据及其相互独立的错误位发送至安全控制器。不仅如此www.cechina.cn，通过周期性测试（强制动态采样），控制器对安全相关位置测量系统和EnDat控制器的功能性进行监控。EnDat2.2协议的体系结构使其能够在非强制性控制器操作过程中，处理所有安全相关的信息或者控制机制。这点得以实现，是由于安全相关信息在额外的信息中得以保存。在每个采样周期中，这些额外的信息可以由控制器或者实际的位置来获得。基于IEC61508标准的位置测量系统体系结构被认为是单测试通道系统。
        应用
        安全相关位置测量系统的设计，使其可以作为单编码器系统，用于具有SIL-2控制分类的应用中（符合IEC61508）。这与ISO13849标准中所规定的性能等级“d”或者EN954-1标准中的分类3相符。而且，安全相关位置测量系统的功能足以在整个系统中作为如下的安全功能使用（也可参考IEC61800-5-2标准）：安全停止、安全受控停止、安全受限步进、安全受限速度、安全受限加速度、安全减速、安全受限位置及安全扭矩停止。
        在将安全相关位置测量系统引入驱动器或者机械的安全系统中时，这些标准中所规定的约束条件必须牢记于心。例如控制工程网版权所有，安全控制必须在两个独立的接口上（双通道结构），支持两个EnDat控制器接口（接口1和接口2），比如，两个独立的微处理器。在发生故障的时候，控制器可以切换至安全状态。
        位置数据和错误位须由安全控制器在操作时进行评估。根据所需要 的不同安全功能，这包括监控伺服延 迟、待机监控和两组位置数据的比较 （位置1和位置2）。发生在EnDat控 制器和编码器中的效率测试（测试间隔8小时）也须由控制器启动。错误位交由强制动态采样处理，其作用也需要评估。
        故障发生时，控制器必须能够进入安全状态。对于不同应用场合，错误所引发的控制器动作有所不同，这 也是驱动或者控制器生常厂商所要求的策略的一部分。