Originalbetriebsanleitung Induktiver Sicherheitssensor GF711S / / 2010

Transkript

1 Originalbetriebsanleitung Induktiver Sicherheitssensor GF7S / 0 05 / 200

2 Inhalt Vorbemerkung 3. Zeichenerklärung 3 2 Sicherheitshinweise 4 2. Sicherheitstechnische Anforderungen an die Applikation 4 3 Lieferumfang 5 4 Bestimmungsgemäße Verwendung 5 5 Funktion 6 5. Freigabezone 6 6 Montage 7 7 Elektrischer Anschluss 8 7. Betrieb als 4-Leiter Betrieb als 3-Leiter 8 8 Betrieb 9 8. Schaltzustand der Ausgänge Der sichere Zustand Der geschaltete Zustand Ausgangskenndaten Querschlüsse Reaktionszeiten LED-Anzeige 0 9 Maßzeichnung 0 Technische Daten Fehlerbehebung 4 2 Wartung, Instandsetzung und Entsorgung 4 3 Zulassungen / Normen 4 4 Begriffe und Abkürzungen 5 2

3 Vorbemerkung Die Betriebsanleitung ist Bestandteil des Gerätes. Sie richtet sich an fachkundige Personen im Sinne von EMV-Richtlinie, Niederspannungsrichtlinie und Sicherheitsvorschriften. Die Betriebsanleitung enthält Angaben zum korrekten Umgang mit dem Produkt. Lesen Sie die Anleitung vor dem Einsatz, damit Sie mit Einsatzbedingungen, Installation und Betrieb vertraut werden. Befolgen Sie die Sicherheitshinweise.. Zeichenerklärung Handlungsaufforderung LED an LED aus LED blinkt LED blinkt schnell i Wichtiger Hinweis 3

4 2 Sicherheitshinweise Befolgen Sie die Angaben der Betriebsanleitung. Unsachgemäße Verwendung kann zu Fehlfunktionen des Geräts führen. Infolgedessen sind Sach- und/oder Personenschäden im Anlagenbetrieb möglich. Beachten Sie daher alle Hinweise zur Installation und Handhabung des Geräts in diesem Dokument. Beachten Sie auch die Sicherheitshinweise für den Betrieb der Gesamtanlage. Bei Missachtung von Hinweisen oder Normen, insbesondere bei Eingriffen und/ oder Veränderungen am Gerät, ist jede Haftung und Gewährleistung ausgeschlossen. Das Gerät darf nur von einer sicherheitstechnisch geschulten Elektrofachkraft eingebaut, angeschlossen und in Betrieb gesetzt werden. Zutreffende technische Normen im Rahmen der jeweiligen Anwendung berücksichtigen. Bei der Installation die Anforderungen der Norm EN berücksichtigen. Bei Fehlfunktion des Gerätes setzen Sie sich mit dem Hersteller in Verbindung. Eingriffe in das Gerät sind nicht zulässig. Bei Arbeiten am Gerät dieses vor Beginn extern spannungsfrei schalten. Gegebenenfalls auch unabhängig versorgte Relais-Lastkreise abschalten. Nach der Installation des Systems komplette Funktionsprüfung durchführen. Gerät nur in spezifizierten Umgebungsbedingungen einsetzen ( 0 Technische Daten). Besondere Umgebungsbedingungen beim Hersteller anfragen. Einsatz nur innerhalb der bestimmungsgemäßen Verwendung ( 4). 2. Sicherheitstechnische Anforderungen an die Applikation Die sicherheitstechnischen Anforderungen der jeweiligen Applikation müssen mit den hier zugrundegelegten Anforderungen übereinstimmen. Folgende Auflagen beachten: Maßnahmen treffen, die verhindern, dass metallische Gegenstände bewusst oder unbewusst auf die aktive Fläche aufgebracht werden. Bei Verriegelungseinrichtungen in Verbindung mit trennenden Schutzeinrichtungen EN 088 beachten. 4

5 Spezifizierte Einsatzbedingungen einhalten ( 0 Technische Daten). Der Einsatz des Sensors in der Umgebung von chemischen und biologischen Medien sowie ionisierender Strahlung ist nicht zulässig. Bei allen extern an das System angeschlossenen Sicherheitsstromkreisen Ruhestromprinzip einhalten. Bei Fehlern innerhalb des Sicherheitssensors, die zum Übergang in den als sicher definierten Zustand führen: Maßnahmen ergreifen, die bei Weiterbetrieb der Gesamtsteuerung den sicheren Zustand erhalten. Beschädigte Geräte austauschen. 3 Lieferumfang Sicherheitssensor GF7S mit 2 Montagemuttern M2, Betriebsanleitung GF7S, Sachnummer Sollte eines der genannten Bestandteile nicht vorhanden oder beschädigt sein, wenden Sie sich bitte an eine der ifm-niederlassungen. 4 Bestimmungsgemäße Verwendung Der induktive Sicherheitssensor GF7S erfasst berührungslos Metall. Sicherheitsfunktion SF: Der sichere Zustand (Endstufe abgeschaltet; Logisch "0") wird bei einer Entdämpfung größer gleich dem sicheren Ausschaltabstand s ar erreicht ( 0 Technische Daten). Beachten Sie auch die Hinweise zur Montage des Sensors ( 6 Montage). Der Sicherheitssensor entspricht dem Performance Level d gemäß EN ISO sowie den Anforderungen SIL 2 nach IEC 6508 und erfüllt SILcl 2 nach IEC Das Gerät entspricht der Klassifizierung I2A2SP2 nach IEC für nicht bündigen Einbau ( 6 Montage). Der induktive Sicherheitssensor wurde vom TÜVNord zertifiziert. 5

6 5 Funktion LEDs Sicherheitssensor Nahbereichszone Freigabezone gesicherter Ausschaltabstand s ar Bedämpfungselement Gelbe Signal-LED: Schaltzustand Grüne Power-LED: Betriebsspannung 5. Freigabezone Die Ausgänge (OSSDs) werden nur bei einer Bedämpfung in der Freigabezone freigegeben. Außerhalb dieser Freigabezone bleiben die Ausgänge ausgeschaltet. Bei Bedämpfung mit einer Normplatte von 2 x 2 x mm aus FE360 (= ST37K) und nicht bündigem Einbau nach IEC liegt die Freigabezone im Bereich 0, mm. Der gesicherte Ausschaltabstand s ar beträgt > 6 mm. Bei Verwendung von Bedämpfungselementen, die in Material, Form und Größe von der Normplatte abweichen, ergibt sich eine andere Freigabezone. Freigabezone für andere Materialien*: Material Edelstahl.430 (V2A) AIMg3G22 CuZn37 Cu Freigabezone 0...3, mm 0...,8 mm 0...2,0 mm 0...,2 mm * Typische Werte bei Bedämpfung mit einer Referenzmessplatte von 2 x 2 x mm und nicht bündigem Einbau nach EN bei einer Umgebungstemperatur von 20 C. 6

7 i Je nach Beschaffenheit des Bedämpfungselementes kann die Nahbereichszone fehlen. 6 Montage Das Gerät ist nicht bündig einbaubar gemäß IEC , Typ I2A2SP2. Gerät gegen Loslösen sichern. Maximales Anzugsmoment: 20 Nm Einbaubedingungen gemäß Abbildungen bis 3 beachten: i Ein bündiger Einbau des Sicherheitssensors ist nicht zulässig, da es zu einer Vergrößerung des Schaltabstands bis hin zur Freigabe der Ausgänge (OSSDs) kommen kann. 7

8 7 Elektrischer Anschluss Anlage spannungsfrei schalten. Gegebenenfalls auch unabhängig versorgte Relais-Lastkreise abschalten. Versorgungsspannung: L+ an Anschluss und L- an Anschluss 3 des Steckers anschließen. i Die Nennspannung beträgt 24 V DC. Diese Spannung darf entsprechend EN 63-2 zwischen 9,2 V und 30 V inkl. 5 % Restwelligkeit schwanken. i Die Versorgungsspannung darf bei einem einzelnen Fehler den maximalen Wert von 40 V DC nicht überschreiten. (Dies erfordert u.a. die sichere Trennung der Stromversorgung und des Transformators.) 7. Betrieb als 4-Leiter L+ A L A2 (BN) (WH) (BU) (BK) +24 V IN GND IN2 Sicherheitsgerichtete Logikeinheit 7.2 Betrieb als 3-Leiter i L+ A L A2 (BN) (WH) (BU) (BK) +24 V IN GND IN2 Sicherheitsgerichtete Logikeinheit i Bei Betrieb als 3-Leiter darf nur A2 als Ausgang (OSSD) benutzt werden. Andernfalls ist die Sicherheitsfunktion des Sensors nicht mehr vorhanden! Ausgang A mit der Versorgungsspannung verbinden. 8

9 Querschlüsse und Kurzschlüsse zwischen Versorgungsspannung und Ausgang A2 durch geeignete Installation unbedingt ausschließen! Die angegebenen Werte bezüglich der Sicherheitsfunktion ( 0 Technische Daten) bleiben erhalten. 8 Betrieb 8. Schaltzustand der Ausgänge 8.. Der sichere Zustand Der sichere Zustand ist der ausgeschaltete Zustand (stromloser Zustand: Logisch "0") von mindestens einem der Ausgänge A und A2 (OSSDs). Ist einer der Ausgänge A und A2 ausgeschaltet, muss die nachgeschaltete sicherheitsgerichtete Logikeinheit das Gesamtsystem in den als sicher definierten Zustand bringen Der geschaltete Zustand Ist das Bedämpfungselement in der Freigabezone und liegt kein Sensorfehler vor, werden beide Ausgänge A und A2 (OSSDs) freigegeben (Logisch "") Ausgangskenndaten Die Ausgangskenndaten sind angelehnt an die Kenndaten des Eingangs nach EN 63-2 Typ oder 2: Logisch "" 5 V ma V ma Logisch "0" 5 V Reststrom 0,2 ma 8..4 Querschlüsse Ein Querschluss zwischen beiden Ausgängen (A und A2) wird von dem Sicherheitssensor erkannt und führt zur Abschaltung der Ausgänge (OSSDs) bei der nächsten Sicherheitsanforderung. Die Ausgänge A und A2 bleiben ausgeschaltet, bis der Fehler behoben wurde. Ein Querschluss zwischen einem der beiden Ausgänge (A bzw. A2) und der Versorgungsspannung führt zur Ausschaltung des anderen Ausgangs (A2 bzw. A) bei einer Sicherheitsanforderung. 9

10 8.2 Reaktionszeiten Reaktionszeit auf Sicherheitsanforderung (Entfernen aus der Freigabezone) Reaktionszeit bei Annäherung in die Freigabezone (Freigabezeit) Risikozeit / Fehlerreaktionszeit bei sicherheitsrelevanten Fehlern Gleichzeitigkeit der Ein- und Ausschaltung der Ausgänge bei Sicherheitsanforderung Dauer der Abschalttestimpulse ms ms 20 ms ms ms 8.3 LED-Anzeige LED- Zustand Signal Power Signal Power Signal Power Signal Power Signal Power Signal Power Betriebszustand Ausgänge A (OSSD) Keine Spannungsversorgung Beide Ausgänge ausgeschaltet Unterspannung 0 Überspannung Bedämpfungselement im gesichterten Ausschaltabstand zum Sensor ( 6 mm) Sensorfehler ( Fehlerbehebung) Bedämpfungselement innerhalb der Freigabezone Bedämpfungselement innerhalb der Nahbereichszone Beide Ausgänge ausgeschaltet Beide Ausgänge ausgeschaltet Ein Ausgang oder beide Ausgänge ausgeschaltet Beide Ausgänge freigegeben Ausgang A2 ist ausgeschaltet A2 (OSSD)

11 9 Maßzeichnung M2 x LED 2 x M2x 0 Technische Daten GF7S GIFA4004-2PS/SIL2/V4A/US Induktiver Sicherheitssensor Metallgewinde M2 x Steckverbindung M2 Freigabezone: 0, mm Entspricht den Anforderungen: SIL 2 nach IEC 6508, SILcl 2 nach IEC 6206, PL d nach EN ISO nicht bündig einbaubar Betriebsspannung 24 V DC (9, V) Kurzschlussschutz Verpolungsschutz Strombelastbarkeit Spannungsabfall Stromaufnahme Ausgänge A, A2 (OSSDs) Bemessungsisolationsspannung ja ja 00 ma < 2,5 30 ma < 20 ma PNP 30 V

12 Ausgangsspannung bei 24 V Reaktionszeit Risikozeit (Fehlerreationszeit) Bereitschaftsverzögerungszeit Gesicherter Ausschaltabstand s ar Betriebsart 2 Kompatibel mit EN 63-2 Eingänge Typ, 2 Reaktionszeit auf Sicherheitsanforderung (Entfernen aus der Freigabezone): ms Reaktionszeit bei Annäherung in die Freigabezone (Freigabezeit): ms 20 ms s > 6 mm Dauerbetrieb (wartungsfrei) EMV / Vibration, Schock gemäß IEC Einsatzort Klasse C nach EN (wettergeschützter Einsatzort) Klima Luftdruck Salznebel Höhe über NN Ionisierende Strahlung Temperaturänderungsrate Umgebungstemperatur Relative Luftfeuchte Gebrauchsdauer T M (Mission time) Sicherheitstechnische Zuverlässigkeit (nach IEC 6508) MTTF D kpa nein max m nicht zulässig 0,5 K/min C für Gebrauchsdauer h C für Gebrauchsdauer h % für Gebrauchsdauer h % für Gebrauchsdauer h h (0 Jahre) bei C und % rel. Luftfeuchte h (20 Jahre) bei C und % rel. Luftfeuchte PFH < x 0-7 /h 20 Jahre DC / CCF / Cat. 87 % / 70 % / 2 Schutzart, Schutzklasse IP 65 / IP 67 (nach EN 60529), III Gehäusewerkstoffe V4A (.4404), Gehäusedeckel PBT Anzeige LED gelb (Signal); LED grün (Power) Anschluss M2-Steckverbindung, vergoldete Kontakte

13 Anschlussschema L+ (BN) +24 V A L A2 (WH) (BU) (BK) IN GND IN2 Auswerteeinheit oder SPS Adernfarben: BK: schwarz BN: braun BU: blau WH: weiß Bemerkungen: Wenn nicht anders angegeben, beziehen sich alle Daten im gesamten Temperaturbereich auf eine Referenzmessplatte nach IEC (FE360 = ST37K) 2 x 2 x mm. 3

14 Fehlerbehebung 8.3 LED-Anzeige Problem Mögliche Ursache Fehlerbehebung Keine LED-Anzeige Keine Spannungsversorgung Spannung einschalten Power-LED blinkt und Sensor schaltet nicht Sensor schaltet nicht, auch nach Entdämpfung und erneuter Bedämpfung Nahbereichszone fehlt Unterspannung Überspannung Sensor wurde in den sicheren Zustand gebracht (Logisch "0"). Ursache: Querschluss zwischen beiden Ausgängen A und A2 Querschluss zwischen einem Ausgang (A oder A2) und der Versorgungsspannung Fehler innerhalb des Sensors erkannt Bedämpfungselement verschiebt aufgrund seiner Beschaffenheit (Material, Form, Größe) die Freigabezone bis direkt vor die Sensorfläche Spannung korrigieren ( 0 Technische Daten) Querschluss beheben Gerät austauschen Wenn möglich, Material, Form oder Größe des Bedämpfungselements ändern ( 5. Freigabezone) 2 Wartung, Instandsetzung und Entsorgung Bei sachgemäßem Betrieb sind keine Maßnahmen für Wartung und Instandhaltung notwendig. Das Gerät darf nur vom Hersteller repariert werden. Entsorgen Sie das Gerät nach Gebrauch umweltgerecht gemäß den gültigen nationalen Bestimmungen. 3 Zulassungen / Normen Folgende Richtlinien und Normen kamen zur Anwendung: 2006/42/EG Europäische Maschinenrichtlinie 2004/08/EG EMV-Richtlinie 4

15 EN ISO PL d (2006) Sicherheit von Maschinen, Sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen IEC (2008) Niederspannungsschaltgeräte: Steuergeräte und Schaltelemente - Näherungsschalter IEC 6508 (2000) IEC 6206 (2005) UL Begriffe und Abkürzungen CCF Common Cause Failure Ausfall in Folge gemeinsamer Ursache. DC Diagnostic Coverage Fehleraufdeckungsgrad. MTTF D Mean Time To Dangerous Failure Mittlere Zeit bis zum gefahrbringenden Ausfall. OSSD Output Signal Switch Device Ausgangssignal-Schaltelement PFH (PFH D ) Probability of (dangerous) Failure per Hour Wahrscheinlichkeit eines (gefahrbringenden) Ausfalls pro Stunde PL Performance Level PL nach EN ISO SIL Safety Integrity Level Sicherheits-Integritätslevel SIL -4 nach IEC Je höher der SIL, desto geringer die Wahrscheinlichkeit für das Versagen einer Sicherheitsfunktion. SIL cl Safety Integrity Level claim limit Sicherheits-Integritätslevel Eignung (nach IEC 6206) T M Mission time Lebensdauer (= max. Gebrauchsdauer) 5