埃斯顿全系 ER/S2P 控制柜搭载ESS 自主功能安全平台，安全回路独立安全 CPU 硬件隔离，遵循 ISO13849 Cat.3 / PLd、SIL2 标准，故障自诊断分为上电全自检、双通道实时比对诊断、EDM 反馈回路诊断、STO 驱动底层诊断、故障定位与日志存储、周期性隐式脉冲巡检六大硬件 + 软件协同机制，全程独立于运动主控，主控死机时诊断功能仍有效。
一、硬件基础：双通道独立采样电路，是自诊断底层前提
安全回路分为EI1、EI2 两路完全独立布线通道，所有安全元件（示教器急停、柜面急停、安全门、光栅、硬限位、使能开关）均配备双常闭触点，分别接入两路通道：
两路通道拥有独立 24V 隔离供电、独立光耦采集、独立 AD 电压采样芯片，无共用电路；
安全模块内置双路交叉比对运算单元，持续同步采集两路电平、回路内阻、电压数值；
任意一路断线、虚接、触点氧化、线缆老化导致两路状态不一致，立即判定故障并锁止安全输出。
二、上电初始化全链路自检（开机强制诊断）
机器人上电瞬间，安全模块自动执行完整安全回路扫描，未通过自检禁止伺服上电、无法进入自动模式：
通道短路 / 断路检测安全 CPU 向 EI1、EI2 输出微弱诊断脉冲，检测回路阻抗：
阻抗无穷大：判定线缆断线、触点断开；
阻抗接近 0：判定线路短路、端子搭接；
阻抗偏大（＞数百 Ω）：端子松动、触点氧化、线缆内部铜丝半断（隐性间歇故障）。
安全继电器硬件自检检测安全继电器线圈供电、强制导向触点机械状态；校验常开 / 常闭触点是否同步反向动作，识别触点熔焊、机械卡滞。
STO 转矩切断回路自检依次向各轴伺服双通道 STO 端子发送测试信号，校验驱动器 STO 硬件能否可靠切断 IGBT 驱动，确认 STO 功能无失效；若单轴 STO 通道异常，直接报对应轴故障码。
抱闸回路供电诊断检测 24V 抱闸电源电压、回路通断，识别抱闸线缆断线、电磁阀短路、电源欠压。
三、运行中实时双通道动态比对诊断（核心在线诊断）
设备正常运行时，安全模块毫秒级循环比对 EI1 与 EI2 通道状态，持续监测三类异常：
状态失配诊断两路通道理论上必须同时导通 / 同时断开；若一路通、一路断，超过设定时间阈值（≤20ms），判定回路单点故障，触发 SS0 紧急停机并输出故障代码（E2S2 安全回路异常），精准区分是急停、安全门还是线缆故障。
回路电压波动监测实时采集两路通道 24V 输入电压：电压低于 22V 判定端子虚接、压降过大；电压骤升骤降判定电磁干扰、接地不良，提前预警间歇故障。
使能开关三级状态诊断（示教器专属）持续监测示教器三段式使能开关：松开、轻握、紧握三种状态，识别开关内部触点磨损、接触不良，防止手动模式下突然失能或误使能。
四、EDM 反馈回路诊断（校验执行元件真实动作）
采用EDM 触点反馈监测技术，验证安全继电器、主接触器、伺服 STO 是否真实执行切断动作，杜绝 “指令下发但硬件未动作” 的隐蔽故障：
安全继电器除主输出触点外，配备独立反馈辅助触点，反馈信号接入安全模块诊断口；
安全 CPU 下发切断指令后，立即读取 EDM 反馈信号：
指令断开、反馈仍导通→判定触点熔焊粘连；
指令导通、反馈断开→判定线圈烧毁、继电器失效；
主动力接触器、抱闸接触器全部接入 EDM 反馈，双重校验动力回路切断状态，故障后锁定整机无法复位。
五、伺服 STO 底层双通道诊断（执行端闭环校验）
每台伺服驱动器自带独立 STO 诊断电路，与安全模块双向交互：
安全模块下发 STO 关断信号，伺服内部硬件检测两路 STO 输入电平；
驱动器实时上报 STO 通道状态至安全 CPU，若单路 STO 断线、光耦击穿，同步记录故障；
STO 为纯硬件切断，不受运动程序控制，同时可诊断驱动内部功率回路、门极驱动电路是否完好，规避电机飞车风险。
六、周期性隐式脉冲巡检（排查间歇隐性故障）
设备无安全触发、正常生产时，安全模块每隔数秒注入微小无影响诊断脉冲，不影响机器人运行，专门检测间歇性故障：
识别线缆长期弯折、拖链磨损导致的时通时断；
排查触点氧化、振动造成的接触不良；
提前捕捉时有时无的隐性故障，避免生产中途突发停机，实现预测性预警。
七、故障分级定位、存储与可视化输出
精准故障点位区分诊断系统区分故障源：示教器急停、柜内急停、外部安全门、光栅、硬限位、EI1/EI2 通道断线、STO 通道故障、继电器粘连、抱闸回路异常，示教器直接显示对应报警代码，无需逐段查线。
全事件日志固化存储所有安全故障、急停触发、自检失败记录永久存储至控制器本地闪存，包含故障时间、故障通道、故障类型、停机状态，支持运维追溯、安全审计。
分级安全锁定机制
轻微隐性故障：报警提示，允许短时运行，提醒停机维保；
双通道失配、STO 失效、继电器熔焊：立即切断 STO + 全轴抱闸，整机锁定，必须断电检修复位。
八、配套辅助诊断防护
强弱电隔离诊断采样电路，加装滤波、浪涌吸收，规避焊机、伺服电磁干扰导致的误诊断；
安全模块内置独立看门狗，监测自身诊断 CPU 运行，若诊断单元死机，强制触发安全停机；
协作机型额外增加力矩安全闭环诊断，实时校验电流力矩采集回路，识别力矩检测硬件失效。
双通道硬件采样基础：EI1/EI2 两路独立安全回路，独立供电采集，为比对诊断提供硬件条件；
上电全链路自检：开机脉冲扫描线路通断、安全继电器、STO 回路、抱闸供电，自检不通过禁止伺服上电；
运行实时双通道比对：毫秒级同步校验两路电平，识别断线、虚接、两路信号失配，快速触发停机报警；
EDM 反馈触点诊断：采集继电器、接触器辅助反馈信号，检测触点熔焊、线圈失效；
伺服 STO 双向底层诊断：安全模块与伺服交互校验 STO 硬件切断功能，规避电机失控；
周期性脉冲隐式巡检：生产间隙注入测试脉冲，提前检出拖链线缆间歇隐性故障；
故障定位日志存储：精准区分故障点位，固化故障记录，分级锁定设备并示教器弹窗报警；
独立安全 CPU + 看门狗，诊断功能不受运动主控故障影响，电磁隔离防止误判。
