ZB0051 - Industrielle Sicherheitsvorrichtung IFM - Kostenlose Bedienungsanleitung

BEDIENUNGSANLEITUNG ZB0051 IFM

Originalbetriebsanleitung

Seilzug-NOT-HALT-Schalter

ZB0050

ZB0051

ZB0070

ZB0071

ZB0074

ZB0075

Inhaltsverzeichnis

1 Vorbemerkung 3

2 Verwendete Symbole 4

3 Warnhinweise 5

4 Sicherheitshinweise 6

5 Bestimmungsgemäße Verwendung 7

5.1 Sicherheitstechnische Anforderungen.... 7
5.2 IT-Sicherheit 8

6 Lieferumfang.... 9
7 Bedien- und Anzeigeelemente 10
8 Funktionsbeschreibung.... 11
9 Montage 12
10 Elektrischer Anschluss 15

10.1 Kontaktanordnung.... 15

10.2 24 V DC LED 16

10.2.1 Verdrahtungsbeispiel 16
10.3 110 V AC LED.... 16
10.3.1 Verdrahtungsbeispiel 17
10.4 Programmierbeispiel 18
10.5 Datenbits.... 18

11 Technische Daten.... 19

11.1 Sicherheitstechnische Kenndaten 21
11.2 ATEX-Kenndaten (Ex-zugelassener Schalter Type LS-Ex) 21

12 Zulassungen / Normen 22

13 Maßzeichnung 23
14 Wartung, Instandsetzung, Entsorgung 25

1 Vorbemerkung

Anleitung, technische Daten, Zulassungen, Zubehör und weitere Informationen über www.ifm.com.

2 Verwendete Symbole

√ Voraussetzung
▶ Handlungsanweisung
Reaktion, Ergebnis

[...] Bezeichnung von Tasten, Schaltflächen oder Anzeigen

→ Querverweis

Wichtiger Hinweis

Fehlfunktionen oder Störungen sind bei Nichtbeachtung möglich

Information

Ergänzender Hinweis

3 Warnhinweise

Warnhinweise warnen vor möglichen Personen- und Sachschäden. Dadurch wird der sichere Umgang mit dem Produkt ermöglicht. Warnhinweise sind wie folgt abgestuft:

WARNUNG

Warnung vor schweren Personenschäden

▷ Tödliche und schwere Verletzungen sind möglich, wenn der Warnhinweis nicht beachtet wird.

VORSICHT

Warnung vor leichten bis mittelschweren Personenschäden

▷ Leichte bis mittelschwere Verletzungen sind möglich, wenn der Warnhinweis nicht beachtet wird.

ACHTUNG

Warnung vor Sachschäden

▷ Sachschäden sind möglich, wenn der Warnhinweis nicht beachtet wird.

4 Sicherheitshinweise

- Das beschriebene Gerät wird als Teilkomponente in einem System verbaut.

– Die Sicherheit dieses Systems liegt in der Verantwortung des Erstellers.
- Der Systemersteller ist verpflichtet, eine Risikobeurteilung durchzuführen und daraus eine Dokumentation nach den gesetzlichen und normativen Anforderungen für den Betreiber und den Benutzer des Systems zu erstellen und beizulegen. Diese muss alle erforderlichen Informationen und Sicherheitshinweise für den Betreiber, Benutzer und ggf. vom Systemersteller autorisiertes Servicepersonal beinhalten.

• Dieses Dokument vor Inbetriebnahme des Produktes lesen und während der Einsatzdauer aufbewahren.
• Das Produkt muss sich uneingeschränkt für die betreffenden Applikationen und Umgebungsbedingungen eignen.
• Das Produkt nur bestimmungsgemäß verwenden (→ Bestimmungsgemäße Verwendung).
• Die Missachtung von Anwendungshinweisen oder technischen Angaben kann zu Sach- und / oder Personenschäden führen.
• Für Folgen durch Eingriffe in das Produkt oder Fehlgebrauch durch den Betreiber übernimmt der Hersteller keine Haftung und keine Gewährleistung.
• Montage, elektrischer Anschluss, Inbetriebnahme, Bedienung und Wartung des Produktes darf nur ausgebildetes, vom Anlagenbetreiber autorisiertes Fachpersonal durchführen.
• Geräte und Kabel wirksam vor Beschädigung schützen.
• Beschädigte Geräte austauschen, da anderenfalls die technischen Daten und die Sicherheit beeinträchtigt werden.
  • Mitgeltende Dokumente beachten.
  • Die nationalen gültigen Bestimmungen für Not-Halt-Schaltgeräte berücksichtigen.

5 Bestimmungsgemäße Verwendung

Der Seilzug-NOT-HALT-Schalter dient der Erfassung sicherheitsrelevanter Schaltzustände.

Der Seilzug-NOT-HALT-Schalter wird eingesetzt

• um weitläufige Gefahrenbereiche abzusichern.
• an Stellen, an denen eine Umhausung oder Abdeckung nicht möglich ist.

Typische Anwendungsbereiche:

• Fördersysteme
  • rotierende Maschinen
  • weitläufige Gefahrenbereiche

Einsatzbereich ZB0074

- Beachten Sie die Hinweise für den sicheren Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen in der beigelegten ATEX-Betriebsanleitung.

5.1 Sicherheitstechnische Anforderungen

Die sicherheitstechnischen Anforderungen der jeweiligen Applikation müssen mit den hier zugrunde gelegten Anforderungen übereinstimmen.

Folgende Auflagen beachten:

▶ Spezifizierte Einsatzbedingungen einhalten ( → Technische Daten).
▶ Bei Fehlern innerhalb des Gerätes, die zum Übergang in den als sicher definierten Zustand führen: Maßnahmen ergreifen, die bei Weiterbetrieb der Gesamtsteuerung den sicheren Zustand erhalten.

Bei entsprechendem Betrieb kann der Seilzug-NOT-HALT-Schalter in Anwendungen bis zu Performance Level e nach ISO 13849-1 abhängig von der Systemarchitektur verwendet werden.

Bei der Installation die Anforderungen der Normen EN 13850 berücksichtigen.

Wenn ein AS-i-Netzwerk zur Steuerung einer Maschine mit möglicherweise gefährlichen Bewegungen eingesetzt wird und EN 60204-1 gilt, muss zusätzlich eine besondere Isolations-Überwachungseinrichtung installiert werden.

Das Gerät entspricht den Anforderungen EN ISO 13850, IEC / EN 60947-5-1 und IEC / EN 60947-5-5.

Die Verdrahtung beeinflusst die erreichbare Steuerungskategorie.

Die Anforderungen an die externe Verkabelung und die Auswahl der angeschlossenen Schaltkontakte richten sich sowohl an die zu erfüllende Funktionalität, als auch an die geforderte Steuerungskategorie (DIN EN ISO 13849-1 oder EN 62061).

Die Steuerungskategorie wird entweder mit Hilfe einer Risikoanalyse (zum Beispiel nach DIN EN ISO 12100) ermittelt oder aus einer C-Norm entnommen.

Die Steuerungskategorie bzw. der SIL der sicheren Auswerteeinheit muss mindestens der von der Applikation geforderten Steuerungskategorie bzw. SIL entsprechen.

Je nach Auswahl der verwendeten Sicherheitsbauteile kann die Einstufung des gesamten Sicherheitssystems auch in eine niedrigere Steuerungskategorie erfolgen.

▶ Sicherheitskennwerte anderer Komponenten, insbesondere der sicheren Auswerteeinheit, der jeweiligen Dokumentation entnehmen.

5.2 IT-Sicherheit

Für das Gerät ist keine unmittelbare Anbindung an IT-Strukturen vorgesehen. Wird diese Anwendung gewünscht, ist dies durch den Anwender zu realisieren (z. B. durch Verwendung von eigenen Zusatzkomponenten).

6 Lieferumfang

1 Seilzug-NOT-Halt-Schalter und 1 Originalbetriebsanleitung.

ZB0074:

zusätzlich 1 ATEX-Betriebsanleitung, 1 Original-EU-Konformitätserklärung

Sollte eines der genannten Bestandteile nicht vorhanden oder beschädigt sein, wenden Sie sich an eine der ifm-Niederlassungen.

7 Bedien- und Anzeigeelemente

1: NOT-HALT-Taster (rot)
3: Dual-LED

(ZB0051, ZB0070, ZB0071, ZB0075)

2: Rücksetztaster (blau)
4: Seilzustandsanzeige

Seilzustandsanzeige

Abb. 1: Anzeige bei ordnungsgemäß eingestelltem Stahlseil

8 Funktionsbeschreibung

Ziehen am gespannten Zugseil, Seilriss oder Schlag auf den NOT-HALT-Taster bewirken die Betätigung der Schaltfunktion des Seilzug-NOT-HALT-Schalters.

Ein Fenster auf dem Gerät (Seilzustandanzeige) zeigt die korrekte Seilspannung an und erleichtert die Einstellung, die Fehlersuche und die Wartung.

Nach Betätigung der NOT-HALT-Funktion hält ein Verrast-Mechanismus den NOT-HALT-Befehl aufrecht, bis eine manuelle Entriegelung durch Drücken des blauen Rücksetztasters erfolgt.

▶ Vor der Rückstellung des NOT-HALT-Signals die Ursache der Betätigung feststellen.

Eine Rückstellung ist nur bei korrekter Seilvorspannung (Stellungsanzeige in Mittelstellung) möglich.

Die maximal erreichbare Seillänge ist unter anderem von der Änderung der Umgebungstemperatur abhängig.

Wartungsauflage

Monatlich:

Die ordnungsgemäße Funktion des Systems an verschiedenen Stellen entlang der Seillänge prüfen.

Die Einstellung der Seil-Nennspannung prüfen und das Seil bei Bedarf nachspannen.

Halbjährlich:

▶ Das Gerät von der Spannungsversorgung trennen und die Abdeckung entfernen. Prüfen, ob die Schraubklemmen fest angezogen sind und bei Bedarf nachziehen.

Das Gerät auf eingedrungene Feuchtigkeit prüfen.

▶ Beschädigte oder defekte Geräte austauschen. Eine Reparatur ist unzulässig.

9 Montage

Das Gerät wird mit vier M5-Schrauben montiert. Die Montagepoistion ist beliebig.

Um die Schutzart IP 67 zu gewährleisten, sind die folgenden Anzugsdrehmomente einzuhalten:

• Befestigungsschrauben 4 Nm
• Deckelschrauben (Lid T20 Torx M4) 1,5 Nm
▶ Nur Abdichtungen der richtigen Größe für die Kabeleinführung und den Außendurchmesser des Kabels verwenden.

Die maximale senkrechte Zugkraft am Zugseil beträgt bis zur Betätigung 130 N, der maximale Weg 300 mm.

▶ Für das Erreichen des nötigen Betätigungsweges ausreichend Raum einplanen.
▶ Über die gesamte Seillänge zwischen den Schaltern Augenschrauben zur Seilunterstützung in Abständen von minimal 2,5 m bis maximal 3 m anbringen.
▶ Die erste Augenschraube im Abstand von maximal 500 mm von der Schalter-Augenschraube oder der Zugfeder (falls diese verwendet wird) montieren.

▷ Die ersten 500 mm nicht als Bestandteil des aktiven Schutzbereiches (NOT-HALT-Auslösung) verwenden.

Montage der Komponenten

1:	Inaktive Zone 500 mm
2:	Aktive Schutzzone
3:	Not-Halt auslösen → Seil ziehen
	Augenschraube
	Spannsystem
	Zugfeder

Die Spannung des Seils wird durch die Seilspanner-Baugruppen erreicht.

▶ Nach der Installation die Spannung auf die mittlere Position einstellen.
▷ Die Spannung wird durch die grünen Pfeile im Sichtfenster der einzelnen Schalter angezeigt.
▶ Die Funktion aller Schalter und der Steuerschaltkreise überprüfen.
▶ Dazu im aktiven Schutzbereich an verschiedenen Stellen am Seil ziehen.
▶ Anschließend die einzelnen Schalter durch Drücken des blauen Rücksetzknopfes zurücksetzen.
▶ Sicherstellen, dass die Schalter einrasten.
▶ Die Schalter manuell durch Drücken des blauen Knopfes zurücksetzen.
▶ Die Seilspannung bei Bedarf erhöhen, bis die Prüfungen entlang der aktiven Länge des Bereichs zufriedenstellend sind.

Die Schalter sind mit einem pilzförmigen roten NOT-HALT- Taster ausgestattet.

▶ Die einzelnen NOT-HALT-Schalter überprüfen und zurücksetzen, um eine ordnungsgemäße Funktion der Steuerschaltkreise zu gewährleisten.

Die typischen Betriebsbedingungen für einen erfolgreichen Betrieb des Seilzug-NOT-HALT- Systems sind:

• max. 75 N Zugkraft
- und max. 150 mm Durchbiegung des Seils zwischen den Ringschrauben zur Seilunterstützung

Seilzugsysteme mit einseitig wirkenden Seilzug–NOT-HALT-Schaltern werden von Schwankungen der Umgebungstemperatur beeinflusst.

▷ Um die ordnungsgemäße Funktion des Seilzugsystems sicherzustellen, beim Festlegen der Seillänge und des Abstandes der Augenschrauben (alle 3 m) die Temperaturabhängigkeiten beachten.

Installationstemperatur T [°C] ± X [°C] = maximal zulässige Seillänge L [m]

10 Elektrischer Anschluss

Das Gerät darf nur von einer Elektrofachkraft installiert werden.

▶ Nationale und internationale Vorschriften zur Errichtung elektrotechnischer Anlagen befolgen.

▶ Nur im spannungsfreien Zustand verdrahten.

10.1 Kontaktanordnung

Schaltwege Seilzug-NOT-HALT- Schalter

0 mm	4 mm	15 mm	17 mm
4 Öffner + 2 Schließer	Seil durchhängend	Spannbereich	Seil gespannt
11/12
21/22
33/34
41/42
51/52
63/64
Kontakt geschlossen		Kontakt offen

10.2 24 V DC LED

ZB0051 / ZB0075

1: +24 V DC an Anschluss 1 → LED rot blinkt

2:0 V

3: +24 V DC an Anschluss 3 → LED grün leuchtet

10.2.1 Verdrahtungsbeispiel

10.3 110 V AC LED

ZB0070 / ZB0071

1: 110 V AC an Anschluss 1 → LED rot blinkt

2: 0 V an Anschluss 2 (schwarz)

3: 110 V AC an Anschluss 3 → LED grün leuchtet

10.3.1 Verdrahtungsbeispiel

1: Sichere Auswertereinheit

10.4 Programmierbeispiel

0001	24 V DC / PLC system is in the run mode→ LED output from the safety pcb is active System_is_running——LED
0002	Rope Switch is triggered→ safety node datas are ZERO from the safety pcb E7015SIN1 ○ AND IN2 ○ IN3 ○ IN4 ○ Rope_pulled

10.5 Datenbits

Datenbit	D3	D2	D1	D0
In / Out	SI-2	SI-2	SI-1	SI-1/O-1

Aktivierter Eingangskanal	Bitfolge D3-D0
SI-1	XX00
SI-2	00XX
SI-1 und SI-2	0000
keiner	XXXX
Aktivierter Alarmausgang	Bitfolge D3-D0
O-1	XXX1
X = zufällig

11 Technische Daten

ZB0050 / ZB0051 / ZB0071
Elektrische Ausführung
Sicherheitskontakte	4 Öffner
Hilfskontakte	2 Schließer
Kontaktart	Sprungkontakte
Kontaktmaterial	Silber
Schaltvermögen	AC: 240 V / 3 A, 120 V / 6 A, induktivDC: 24 V / 2,5 A, induktiv
Max. Schaltspannung / Schaltvermögen	240 V / 720 VA
Mindestlast	5 V, 5 mA DC
Thermischer Strom	10 A
Isolationsbemessungsspannung	500 V
Kurzschluss- / Überlastschutz	Sicherung extern 10 A (FF)
Anschluss	Klemme bis 2.5 mm2
Mechanische Ausführung
Befestigungsteile	4 x M5-Schrauben
Montage Position	beliebig
Leitungseinführung	4 x M20
Max. Seillänge	125 m jede Seite
Betätigungskraft (Seil)	< 125 N
Spannkraft zur Betriebsposition (axial)	130 N (zwischen den Schaltern)
Schaltkontakte	nach IEC / EN 60947-5-1
Mechanische Lebensdauer	> 1.000.000 Betätigungen
Funktionsanzeige
Betrieb	LED grün
Fehler	LED rot blinkend
Strombelastbarkeit LED	15 mA
Umgebungstemperatur	-25...80 °C
Schutzart	IP 67
Vibrationsfestigkeit	10...500 Hz
Schockfestigkeit	15g 11ms
Gehäusematerial	Aluminium-Druckguss
Gehäusefarbe	gelb

ZB0070 / ZB0075
Elektrische Ausführung
Sicherheitskontakte	4 Öffner
Hilfskontakte	2 Schließer
Kontaktart	Sprungkontakte
Kontaktmaterial	Silber
Schaltvermögen	AC: 240 V / 3 A, 120 V / 6 A, induktivDC: 24 V / 2,5 A, induktiv
Max. Schaltspannung / Schaltvermögen	240 V / 720 VA
Mindestlast	5 V, 5 mA DC
Thermischer Strom	10 A
Isolationsbemessungsspannung	500 V
Kurzschluss- / Überlastschutz	Sicherung extern 10 A (FF)
Anschluss	Klemme bis 2,5 mm 2
Mechanische Ausführung
Befestigungsteile	4 x M5-Schrauben
Montage Position	beliebig
Leitungseinführung	4 x M20
Max. Seillänge	125 m jede Seite
Betätigungskraft (Seil)	< 125 N
Spannkraft zur Betriebsposition (axial)	130 N (zwischen den Schaltern)
Schaltkontakte	nach IEC / EN 60947-5-1
Mechanische Lebensdauer	> 1.000.000 Betätigungen
Funktionsanzeige
Betrieb	LED grün
Fehler	LED rot blinkend
Strombelastbarkeit LED	15 mA
Umgebungstemperatur	-25...80 °C
Schutzart	IP 67 / IP69K
Vibrationsfestigkeit	10...500 Hz
Schockfestigkeit	15g 11ms
Gehäusematerial	Edelstahl 316
Gehäusefarbe	silber

ZB0074
Elektrische Ausführung
Sicherheitskontakte	2 Öffner
Hilfskontakte	2 Schließer
Kontaktart	Sprungkontakte
Kontaktblock explosionsgeschützt	LS-EX
Nennspannung	250 V AC / DC
Nennstrom	8 Pole 2,5 A
Thermischer Strom	10 A
Isolationsbemessungsspannung	500 V
Kurzschluss- / Überlastschutz	Sicherung extern 10 A (FF)
Länge Anschlusskabel	3 m
Mechanische Ausführung
Befestigungsteile	4 x M5-Schrauben
Montage Position	beliebig
Anschluss	vorverkabelt mit 3 m Kabel durch eine Edelstahl-Kabelverschraubung
Max. Seillänge	125 m jede Seite
Betätigungskraft (Seil)	< 125 N
Spannkraft zur Betriebsposition (axial)	130 N (zwischen den Schaltern)
Schaltkontakte	nach IEC / EN 60947-5-1
Mechanische Lebensdauer	> 1.000.000 Betätigungen
Umgebungstemperatur	-20...60 °C
Schutzart	IP 67 / Gas und Staub (Zone 21 + 22)IP69K / Lebensmittel
Vibrationsfestigkeit	10...55 Hz + Hz (IEC62-2-6)
Schockfestigkeit	15g 11ms
Gehäusematerial	Edelstahl 316
Gehäusefarbe	silber

11.1 Sicherheitstechnische Kenndaten

Kenndaten	Wert
B10d	1,5 × 10-6 Zyklen bei 100 mA Last
ISO 13849-1	bis zu PLe abhängig von der Systemarchitektur
EN 62061	bis zu SIL3 abhängig von der Systemarchitektur
Jährliche Anwendung	8 Zyklen pro Std./24 Std. pro Tag/ 365 Tage
MTTFd	214 Jahre

Der Sicherheitsseilzugschalter kann als Teil des sicherheitsbezogenen Steuerungssystems verwendet werden, um die NOT-HALT-Funktion gemäß EN 13850 auszuführen.

Die PFD-/PFH-Werte bzw. MTTF _d -Werte der anderen Komponenten (z. B. Auswerteeinheiten) sind der jeweiligen Dokumentation zu entnehmen.

Erklärungen der Abkürzungen

PL	Performance Level	Fähigkeit von sicherheitsbezogenen Teilen, eine Sicherheitsfunktion unter vorhersehbaren Bedingungen auszuführen, um die erwartete Risikoreduzierung zu erfüllen.
SIL	Safety Integrity Level	Sicherheits-Integritätslevel SIL 1-4 nach EN 62061. Je höher der SIL, desto geringer die Wahrscheinlichkeit für das Versagen einer Sicherheitsfunktion.
B10d		Anzahl von Zyklen, bis 10 % der Komponenten gefährlich ausgefallen sind.
MTTFd	Mean Time To Dangerous Failure	Mittlere Zeit bis zum gefahrbringenden Ausfall.

11.2 ATEX-Kenndaten (Ex-zugelassener Schalter Type LS-Ex)

In dem Gerät ist ein Ex-zugelassener Schalter der Firma IDEM, Type LS-Ex verbaut.

Der Schalter verfügt über ein(e)

• IECEx Zertifikat IECEx BAS11.0133X
- ATEX Baumusterprüfbescheinigung Baseefa11ATEX0267X

Kennzeichnung

• Ex d IIC T6 (-20°C Ta +60°C) Gb
• Ex tb IIIC T85°C (-20°C Ta +60°C) Db IP65

12 Zulassungen / Normen

Informationen zu UL 508:

Gehäuse vom Typ 1.

Verwenden Sie Kupferleiter 16 - 12 AWG mit einer Nenntemperatur von mindestens 90°C.

Benutzung der gleichen Polarität bei einer Mehrfachverbindungsleitung.

Elektrische Daten:

• 240V AC/ 3A (6000 Zyklen) A300
• 120V / 60A Schaltelement 6A
• Abschaltung PF > 0.38 (100,000 Zyklen)
• 240V / 10A carry only

Leiterquerschnitt: 16AWG - 12AWG Kupfer; Drehmoment 0.8 Nm (7lb/in).

LED nur mit LVLC oder Class 2 betreiben.

Falls erforderlich befindet sich eine Erdungsanschlussklemme im Gehäuse.

Hinweise für AS4024.3610 Förderbänder

Informationen hinsichtlich AS4024.1-2014:

1) Senkrechte Kräfte zum Betreiben der Schalter in der Mitte zwischen den Augenschrauben → Träger: Prüfung <70N; Seilbiegung <300 mm
2) Axiale Kräfte - direkt entlang der Seilachse: <230 N (typisch 125 N).

Typische Parameter zum erfolgreichen Betreiben eines Systems sind weniger als 70 N Zugkraft mit weniger als 150 mm Seilbiegung zwischen den Trägern der Augenschrauben.

Dies kann normalerweise dadurch erreicht werden, dass die Seilzugschalter auf die Mittelposition zwischen den grünen Pfeilen in dem Sichtfenster gestellt werden.

Wenn erforderlich, kann je nach den notwendigen Prüfungen entlang der aktiven Seillänge die Spannung über die Mittelposition hinaus erhöht werden, um eine auslösende Zugkraft von weniger als 70 N sicherzustellen.

13 Maßzeichnung

ZB0050

ZB0051 / ZB0070 / ZB0071 / ZB0075

ZB0074

14 Wartung, Instandsetzung, Entsorgung

Wartungsauflage zum Test der Sicherheitsfunktion → Kapitel 8 (Funktionsbeschreibung).

Das Gerät darf nur vom Hersteller repariert werden.

▶ Nach Reparatur/Austausch einen Test durch Anforderung der Sicherheitsfunktion durchführen.

▶ Gerät nach Gebrauch umweltgerecht gemäß den gültigen nationalen Bestimmungen entsorgen.

Reinigung:

Das Gerät von der Spannungsversorgung trennen.

▶ Verschmutzungen mit einem weichen, chemisch unbehandelten und trockenen Mikrofasertuch entfernen.