GI701S - Induktiver Sensor IFM - Kostenlose Bedienungsanleitung

BEDIENUNGSANLEITUNG GI701S IFM

DE Deutsch Nach der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG muss bei der Inbetriebnahme eines Gerätes oder eines Schutzsystems innerhalb der Mitgliedsstaaten der Europäischen Union (EU) die Originalbetriebsanleitung und eine Übersetzung dieser Betriebsanleitung in der oder den Sprache(n) des EU-Verwendungslandes mitgeliefert werden. Sollte dieser Lieferung keine Betriebsanleitung oder EG Konformitätserklärung in der Sprache des EU- Verwendungslandes beiliegen, kann diese bei Ihrem Händler (siehe Lieferschein) oder beim Hersteller (siehe Deckblatt / Rückseite) angefordert werden. Das Produkt darf nur durch fachkundiges Personal in Betrieb genommen werden. Wir weisen zudem ausdrücklich darauf hin, dass jegliche Haftung ausgeschlossen ist, die daraus resultiert, dass das Gerät ohne die entsprechende Betriebsanleitung in der Sprache des EU-Verwendungslandes in Betrieb genommen wurde.

2.1 Sicherheitstechnische Anforderungen an die Applikation ..............................4

5.2 Maßnahmen gegen einfaches Umgehen ......................................................7

1 Vorbemerkung Die Betriebsanleitung ist Bestandteil des Gerätes. Sie richtet sich an fachkundige Personen im Sinne von EMV-Richtlinie, Niederspannungsrichtlinie, Maschinen- richtlinie 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.

1.1 Verwendete Symbole

► Handlungsanweisung

• Querverweis Wichtiger Hinweis Fehlfunktionen oder Störungen sind bei Nichtbeachtung möglich. Information Ergänzender Hinweis. LED an LED aus LED blinkt (2 Hz) LED blinkt schnell (5 Hz)

1.2 Verwendete Warnhinweise

WARNUNG Warnung vor schweren Personenschäden. Tod oder schwere, irreversible Verletzungen sind möglich.4 2 Sicherheitshinweise

• Befolgen Sie die Angaben der Betriebsanleitung.

• Unsachgemäße Verwendung kann zu Fehlfunktionen des Geräts führen. Infol- gedessen 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 ausge- schlossen.

• Bei Beschädigung des Sensors kann die Sicherheitsfunktion nicht gewährleis- tet werden.

• Fehler durch Beschädigung können durch den Sensor nicht erkannt werden.

• Das Gerät darf nur von einer sicherheitstechnisch geschulten Elektrofachkraft eingebaut, angeschlossen und in Betrieb gesetzt werden.

• Zutreffende technische Normen im Rahmen der jeweiligen Anwendung berück- sichtigen.

• Bei der Installation die Anforderungen der Norm EN 60204 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. Gege- benenfalls auch unabhängig versorgte Relais-Lastkreise abschalten.

• Nach Installation, Wartung oder Reparatur des Systems komplette Funktions- prüfung durchführen.

• Gerät nur in spezifizierten Umgebungsbedingungen einsetzen (→ 10 Techni- sche Daten). Besondere Umgebungsbedingungen beim Hersteller anfragen.

• Einsatz nur innerhalb der bestimmungsgemäßen Verwendung (→ 4).

2.1 Sicherheitstechnische Anforderungen an die Applikation

Die sicherheitstechnischen Anforderungen der jeweiligen Applikation müssen mit den hier zugrundegelegten Anforderungen übereinstimmen.5

WARNUNG Ausfall der Sicherheitsfunktion Bei Einsatz außerhalb der definierten Umgebungsbedingungen kann die sicher- heitsgerichtete Funktion des Sensors nicht gewährleistet werden. ► Einsatz nur entsprechend der definierten Umgebungsbedingungen (→ 10 Technische Daten). Der Einsatz des Sensors in der Umgebung von chemischen und biologischen Medien (fest, flüssig, gasförmig) sowie ionisierender Strahlung ist nicht zulässig. Folgende Auflagen beachten: ► Maßnahmen treffen, die verhindern, dass metallische Gegenstände unbewusst auf die aktive Fläche aufgebracht werden. ► Bei Verriegelungseinrichtungen in Verbindung mit trennenden Schutzeinrich- tungen EN 14119 beachten. ► 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 1 Sicherheitssensor GI701S mit 2 Befestigungsmuttern M30, 1 Originalbetriebsanleitung GI701S, Sachnummer 11491856. 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 GI701S erfasst berührungslos Metall. Sicherheitsfunktion SF: Der sichere Zustand (Endstufe abgeschaltet; Logisch "0") wird bei einer Entdämpfung größer gleich dem sicheren Ausschaltabstand s

erreicht (→ 10 Technische Daten). Beachten Sie auch die Hinweise zur Montage des Sensors (→ 6 Montage).6 Der induktive Sicherheitssensor ist ein Näherungsschalter mit einem definierten Verhalten unter Fehlerbedingungen (PDDB) entsprechend IEC 60947-5-3. Der Sicherheitssensor entspricht dem Performance Level e gemäß EN ISO 13849-1 sowie den Anforderungen SIL 3 nach IEC 61508 und erfüllt SIL

3 nach IEC 62061. Das Gerät entspricht der Klassifizierung I2A30SP2 nach IEC 60947-5-2 für nicht bündigen Einbau (→ 6 Montage). Der induktive Sicherheitssensor wurde vom TÜVNord zertifiziert. 5 Funktion "0" "1" 1: Doppel-LED: Signal (gelb); Power (grün) 2: Nahbereichszone 3: Freigabezone 4: gesicherter Ausschaltabstand s

5: Bedämpfungselement

Die Ausgänge (OSSDs) werden nur bei einer Bedämpfung in der Freigabezone freigegeben. Außerhalb dieser Freigabezone bleiben die Ausgänge ausgeschaltet. Der gesicherte Ausschaltabstand s

beträgt > 30 mm. Bei Verwendung von Bedämpfungselementen, die in Material, Form und Größe von der Normplatte abweichen, ergibt sich eine andere Freigabe- zone. Freigabezone für ausgewählte Materialien*: Material Freigabezone FE360 (=ST37K) 6...12 mm7

• Typische Werte bei Bedämpfung mit einer Referenzmessplatte von 45 x 45 x 1 mm und nicht bündigem Einbau nach IEC 60947-5-2 bei einer Umgebungstemperatur von 20 °C. Je nach Beschaffenheit des Bedämpfungselementes kann die Nahbereichs- zone fehlen.

5.2 Maßnahmen gegen einfaches Umgehen

Der Sicherheitssensor reagiert auf metallische Gegenstände, z.B. den Rahmen einer Sicherheitstür. Andere metallische Gegenstände, die nicht zur Freigabe des Sensors führen sollen, dürfen unbewusst keine Freigabe des Sicherheitssensors verursachen können. ► Maßnahmen treffen, die verhindern, dass metallische Gegenstände au- ßer dem vorbestimmten Bedämpfungselement unbewusst auf die aktive Fläche oder in die Freigabezone gelangen. Zusätzlich besitzt der Sensor folgendes Schaltverhalten, um ein einfaches Umge- hen seiner Sicherheitsfunktion zu erschweren:

1. Durch langsame Annäherung eines metallischen Gegenstands in die Freigabe-

zone werden die Ausgänge unverzüglich geschaltet, aber durch die Signal-LED erst mit einer Zeitverzögerung von ca. 3 s angezeigt (→ 9.2.1 Verzögertes Schalten der Signal-LED). Dadurch befindet sich der Gegenstand in der Regel in der Nahbereichzone, bevor die Signal-LED leuchtet. Die technischen Vor- schriften hinsichtlich des Wiederanlaufs der Anlage sind zu beachten.

2. Bleibt der Gegenstand länger als ca. 2 s in der Nahbereichzone, werden die

Ausgänge komplett gesperrt und bei einer Bedämpfung in der Freigabezone nicht mehr freigegeben. Bleibt der Gegenstand länger als ca. 5 s in der Nahbe- reichzone, wird die Einstellhilfe aktiviert (→ 8.1). Die Entsperrung der Freigabezone kann erfolgen

• entweder durch Entdämpfen (> 30 mm) für eine Zeit von mehr als 2 s

• oder durch eine Spannungsunterbrechung (→ 8.3 Deaktivierung der Einstellhilfe).8 6 Montage Das Gerät ist nicht bündig einbaubar gemäß IEC 60947-5-2, Typ I2A30SP2. ► Gerät gegen Loslösen sichern (Anzugsdrehmoment ≤ 50 Nm). ► Einbaubedingungen gemäß Abbildungen 1 bis 3 beachten:

► Kabeldose entsprechend der Herstellerangaben anziehen. Anzugsdrehmoment für ifm-Kabeldose beachten (z.B. EVxxxx: 0,6...1,5 Nm). 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 Elektrischer Anschluss Anschlussbild → 10 Technische Daten ► Anlage spannungsfrei schalten. Gegebenenfalls auch unabhängig versorgte Relais-Lastkreise abschalten. ► Versorgungsspannung: L+ an Anschluss 1 und L- an Anschluss 3 des Steckers anschließen. Die Nennspannung beträgt 24 V DC. Diese Spannung darf entsprechend EN 61131-2 zwischen 19,2 V und 30 V inkl. 5 % Restwelligkeit schwanken. Die Versorgungsspannung darf bei einem einzelnen Fehler den Wert von 60 V DC nicht länger als 0,2 s überschreiten, bis zu einem max. Wert von 120 V DC. (Dies erfordert u.a. die sichere Trennung der Stromversorgung und des Transformators.)9

Zur einfachen und sicheren Montage hat der Sensor eine optische Einstellhilfe, um die Freigabezone zu visualisieren.

Signal Power Die Einstellhilfe wird aktiviert, indem ein metallischer Gegenstand vor den Sicherheitssensor (Nahbereichzone) gebracht wird. Nach ca. 5 s beginnt die gelbe Sig- nal-LED zu blinken: Die Einstellhilfe ist aktiviert. Während dieser Modus aktiv ist, bleibt die Ausgangsstufe im sicheren Zustand ("0"). 1: Nahbereichzone 2: Freigabezone

8.2 Freigabezone ermitteln

Wenn die Einstellhilfe aktiviert ist, kann durch Bewegen des Bedämpfungsele- ments (oder des Sensors, wenn das Target fest angebracht ist) die Freigabezone ermittelt werden.

Signal Power Signal Power Signal Power Sobald das Target in die Freigabezo- ne gelangt, erlischt die gelbe LED. Wenn sich das Target in einer der Richtungen außerhalb der Freiga- bezone befindet, beginnt die LED wieder zu blinken. 1: Nahbereichzone 2: Freigabezone10

8.3 Deaktivierung der Einstellhilfe

Wird der Sensor für mehr als 2 s entdämpft (> 30 mm), wird die Ein- stellhilfe ausgeschaltet und die gelbe Signal-LED schaltet ab. Dies kann auch durch eine Spannungsunterbrechung erreicht werden. 1: Nahbereichzone 2: Freigabezone 9 Betrieb

9.1 Schaltzustand der Ausgänge

9.1.1 Der sichere Zustand

Der sichere Zustand ist der ausgeschaltete Zustand (stromloser Zustand: Logisch "0") von mindestens einem der Ausgänge A1 oder A2 (OSSDs). Ist einer der Ausgänge A1 oder A2 ausgeschaltet, muss die nachgeschaltete sicherheitsgerichtete Logikeinheit das Gesamtsystem in den als sicher definierten Zustand bringen.

9.1.2 Der geschaltete Zustand

Ist das Bedämpfungselement in der Freigabezone und liegt kein Sensorfehler vor, werden beide Ausgänge A1 und A2 (OSSDs) freigegeben (Logisch "1").

9.1.3 Ausgangskenndaten

Die Ausgangskenndaten sind angelehnt an die Kenndaten des Eingangs nach EN 61131-2 Typ 1 oder 2:11

Logisch "1" ≥ 15 V 2...15 mA ≥ 11 V 15...30 mA Logisch "0" ≤ 5 V Reststrom 0,2 mA *) *) pull-down Strom typ. 30 mA Die Schnittstelle entspricht Interface Typ C Klasse 0 entsprechend dem ZVEI Positionspapier "Klassifizierung binärer 24-V-Schnittstellen mit Testung im Bereich der Funktionalen Sicherheit".

9.1.4 Querschluss / Kurzschluss

• Ein Querschluss zwischen beiden Ausgängen (A1 und A2) wird von dem Sicherheitssensor erkannt und führt zur Abschaltung der Ausgänge (OSSDs) bei der nächsten Sicherheitsanforderung. Die Ausgänge A1 und A2 bleiben ausgeschaltet, bis der Fehler behoben und ein Spannungsreset durchgeführt wurde.

• Ein Querschluss (Kurzschluss) zwischen einem der beiden Ausgänge (A1 bzw. A2) und der Versorgungsspannung führt zur Ausschaltung des anderen Ausgangs (A2 bzw. A1) bei einer Sicherheitsanforderung.

Die Dauer der vorhergehenden Entdämpfung ist entscheidend dafür, ob die gelbe Signal-LED zeitverzögert (→ 9.2.1) oder sofort (→ 9.2.2) schaltet, wenn ein Bedämpfungsobjekt in die Freigabezone gelangt. In jedem Fall schalten die Ausgänge ohne zeitliche Verzögerung ein. Bei Entdämpfung schalten die Ausgänge und die gelbe Signal-LED ohne Zeitver- zögerung ab. Bei Bedämpfung in der Nahbereichzone schalten die Ausgänge sofort ab, wäh- rend die gelbe Signal-LED erst nach einer Zeitverzögerung von ca. 2 s erlischt. Mit dem Abschalten der Signal-LED werden gleichzeitig die Ausgänge im ausgeschalteten Zustand gehalten. Dadurch ist eine Wiedereinschaltung in der Freigabezone nicht mehr möglich. Eine Freigabe erfolgt entweder durch eine Ent- dämpfung (> 30 mm) von mehr als 2 s oder durch eine Spannungsunterbrechung (→ 5.2 Maßnahmen gegen einfaches Umgehen).12

9.2.1 Verzögertes Schalten der Signal-LED

Signal Power War das Bedämpfungselement länger als ca. 2 s vom Sensor ent- fernt (> 30 mm), schaltet die gelbe Signal-LED bei Bedämpfung in der Freigabezone mit einer Zeitverzöge- rung von ca. 3 s ein. Dies ist auch der Fall, wenn sich das Bedämpfungselement bei Span- nungseinschaltung in der Freigabe- zone befindet. 1: Nahbereichzone 2: Freigabezone

9.2.2 Unverzögertes Schalten der Signal-LED

Signal Power War das Bedämpfungselement weniger als 2 s vom Sensor entfernt (> 30 mm), schaltet die gelbe Signal-LED bei Bedämpfung in der Freigabezone ohne Zeitverzögerung ein. 1: Nahbereichzone 2: Freigabezone

außer bei erster Betriebnahme13

Reaktionszeit auf Sicherheitsanforderung (Entfernen aus der Freigabezone) ≤ 50 ms Reaktionszeit bei Annäherung in Nahbereichzone (nicht sicherheitsrelevante Zone) ≤ 100 ms Reaktionszeit bei Annäherung in die Freigabezone (Freigabezeit) typ.

100 ms 200 ms Risikozeit / Fehlerreaktionszeit bei sicherheitsrelevanten Fehlern ≤ 100 ms Zulässige Verweildauer im Nahbereich ca. 2 s Verzögerungszeit zur Aktivierung der Einstellhilfe (→ 8.1) ca. 5 s Verweilzeit im entdämpften Zustand (≥ 30 mm) zur Rückkehr in den Betriebsmodus (→ 8.3 Deaktivierung der Einstellhilfe) ca. 2 s Gleichzeitigkeit der Ein- und Abschaltung der Ausgänge bei Sicherheitsanforderung ≤ 50 ms Testimpulsdauer t i_max an A1/A2 max. 1 ms Testimpulsintervall T

LED Betriebszustand Ausgänge A1 (OSSD)

(OSSD) Signal Power Keine Spannungsversorgung Beide Ausgänge ausgeschaltet

Signal Power Unterspannung 0 0 Signal Power Überspannung Beide Ausgänge ausgeschaltet

Sensorfehler (→ 11 Fehlerbehebung) Ein Ausgang oder beide Ausgänge ausgeschaltet

Signal Power a) Betriebsmodus: Bedämpfungselement im gesichterten Ausschaltabstand zum Sensor (> 30 mm) b) Einstellhilfe: Bedämpfungselement innerhalb der Freigabezone Beide Ausgänge ausgeschaltet

Signal Power Einstellhilfe: Bedämpfungselement innerhalb Nahbereichszone oder in unmit- telbarer Nähe der Freigabezone Beide Ausgänge ausgeschaltet

Signal Power Betriebsmodus: Bedämpfungselement innerhalb der Freigabezone Beide Ausgänge freigegeben

10 Technische Daten [V] [V] [mA] [V] [mA] [nF] [mm] [mm] [s] [ms] Produktmerkmale Induktiver Sicherheitssensor Metallgewinde M30 x 1,5 M12-Steckverbindung Freigabezone 6...12 mm; [nb] nicht bündig einbaubar Entspricht den Anforderungen: EN ISO 13849-1: 2015 Kategorie 3 PL e IEC 61508: SIL 3 IEC 62061: SILcl 3 Einsatzbereich Betriebsart Dauerbetrieb (wartungsfrei) Elektrische Daten Elektrische Ausführung DC PNP Betriebsspannung 24 DC (19,2...30 DC) Bemessungsisolationsspannung 30 Stromaufnahme < 30 Schutzklasse III Verpolungsschutz ja Ausgänge Ausgangsfunktion 2 x OSSD (A1 und A2) Ausgangskenndaten Interface Typ C Klasse 0 Ausgangsspannung bei 24 V Kompatibel mit EN 61131-2 Eingänge Typ 1, 2, 3 Spannungsabfall < 2,5; (100 mA) Strombelastbarkeit 100 Kurzschlussschutz ja Max. kapazitive Last CL_max 20 Erfassungsbereich Freigabezone 6...12 Gesicherter Ausschaltabstand s (ar) 30 Reaktionszeiten Bereitschaftsverzögerungszeit 5 Reaktionszeit auf Sicherheitsanforderung 5016 [ms] [ms] [°C] [K/min]

• [kPa] [m] [h] [1/h] [kg] Reaktionszeit bei Annäherung in die Freigabezone (Freigabezeit) 200 Risikozeit (Fehlerreaktionszeit) 100 Umgebungsbedingungen Einsatzort Klasse C nach EN 60654-1 Wettergeschützter Einsatzort Umgebungstemperatur -25 p. 70
• , für Gebrauchsdauer 87600 h 10 p. 40
• , für Gebrauchsdauer 175200 h Temperaturänderungsrate 0,5 Max. zulässige relative Luftfeuchtigkeit 5 p. 95
• , kurzzeitig 5 p. 70
• , dauerhaft Luftdruck 80 Höhe über NN 2000 Ionisierende Strahlung nicht zulässig Salznebel nein Schutzart IP 68 / IP 69K Zulassungen / Prüfungen EMV p. 106

EN 61000-4-2 ESD: 6 kV CD / 8 kV AD EN 61000-4-3 HF gestrahlt: 20 V/m EN 61000-4-4 Burst: 2 kV EN 61000-4-6 HF leitungsgebunden: 10 V EN 61000-4-8: 30 A/m EN 55011: Klasse B Schockfestigkeit IEC 60947-5-2 Vibrationsfestigkeit IEC 60947-5-2 Sicherheitskennwerte Gebrauchsdauer TM (Mission Time) 175200, (20 Jahre) Sicherheitstechnische Zuverlässigkeit PFHd 1E-08 Mechanische Daten Einbauart nicht bündig einbaubar Gehäusewerkstoffe V4A (1.4404); PBT Gewicht 0,255 Anzeigen / Bedienelemente Anzeige LED gelb (Signal); LED grün (Power) Elektrischer Anschluss Anschluss M12-Steckverbindung; Kontakte vergoldet Anschlussbelegung 1: Sicherheitsgerichtete Logikeinheit17

[Stück] Zubehör Zubehör (mitgeliefert) 2 Befestigungsmuttern Bemerkungen Bemerkungen Wenn nicht anders angegeben, beziehen sich alle Daten im gesamten Temperaturbereich auf eine Referenzmessplatte nach IEC 60947-5-2 (FE360 = ST37K) 45x45x1 mm. Verpackungseinheit 1 ifm electronic gmbh • Friedrichstraße 1 • 45128 Essen — DE — GI701S-04 — 12.12.2017 11 Fehlerbehebung LED-Anzeige → 9.4 Problem Mögliche Ursache Fehlerbehebung Keine LED-Anzeige Keine Spannungsversorgung Spannung einschalten Power-LED blinkt und Sensor schaltet nicht

• Überspannung Spannung korrigieren (→ 10 Technische Daten) Sensor schaltet nicht, auch nach Entdämpfung und erneuter Bedämpfung Sensor wurde in den sicheren Zustand gebracht (Logisch "0"). Ursache:

• Querschluss zwischen bei- den Ausgängen A1 und A2

• Querschluss zwischen einem Ausgang (A1 oder A2) und der Versorgungs- spannung

• Fehler innerhalb des Sen- sors erkannt

• Gerät austauschen Nahbereichszone fehlt Bedämpfungselement ver- schiebt aufgrund seiner Be- schaffenheit (Material, Form, Größe) die Freigabezone bis direkt vor die Sensorfläche Wenn möglich, Material, Form oder Größe des Be- dämpfungselements ändern (→ 5.1 Freigabezone) 12 Wartung, Instandsetzung und Entsorgung Bei sachgemäßem Betrieb sind keine Maßnahmen für Wartung und Instandhal- tung notwendig. Das Gerät darf nur vom Hersteller repariert werden. Entsorgen Sie das Gerät nach Gebrauch umweltgerecht gemäß den gültigen nationalen Bestimmungen.18 13 Begriffe und Abkürzungen OSSD Output Signal Switch Device Ausgangssignal-Schaltelement PDDB Proximity devices with defined behaviour under fault conditions Näherungsschalter mit einem definierten Verhalten unter Fehlerbedingungen PFH (PFH

Probability of (dangerous) Failu- re per Hour Wahrscheinlichkeit eines (gefahrbringenden) Ausfalls pro Stunde. PL Performance Level PL nach EN ISO 13849-1 SIL Safety Integrity Level Sicherheits-Integritätslevel SIL 1-4 nach IEC 61508. Je höher der SIL, desto geringer die Wahrscheinlichkeit für das Versagen einer Sicherheitsfunktion. SIL