AC009S - Elektronisches modul IFM - Kostenlose Bedienungsanleitung

BEDIENUNGSANLEITUNG AC009S 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.

3.2 Sicherheitssymbol auf dem Gerät............................................................ 12

6.4 Deratings für Anreihung von gleichen Geräten........................................ 16

• 9 Betrieb p. 22
• 10 Datenbits p. 23
• 11 Reaktionszeiten p. 249
• 12 Technische Daten p. 25
• 13 Sicherheitstechnische Kenndaten p. 27
• 14 Maßzeichnung p. 28
• 15 Fehlerbehebung p. 28
• 16 Wartung, Instandsetzung und Entsorgung 1 Vorbemerkung Anleitung, technische Daten, Zulassungen und weitere Informationen über den QR-Code auf dem Gerät / auf der Verpackung oder über www.ifm.com. 1.1 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 1.2 Verwendete Warnhinweise ACHTUNG Warnung vor Sachschäden VORSICHT Warnung vor Personenschäden w Leichte reversible Verletzungen sind möglich. WARNUNG Warnung vor schweren Personenschäden w Tod oder schwere irreversible Verletzungen sind möglich. 2 Sicherheitshinweise p. 2810

Das beschriebene Gerät wird als Teilkomponente in einem System verbaut.

Die Sicherheit dieses Systems liegt in der Verantwortung des Erstellers.11

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 (Ò 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, Programmierung, Konfiguration, Bedienung und Wartung des Produktes darf nur für die jeweilige Tätigkeit ausgebildetes, 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. 3 Bestimmungsgemäße Verwendung Das sichere AS-i Modul erfasst sicherheitsrelevanter Schaltzustände, z. B. 1- oder 2-kanalige Not-Halt Taster, Positionsschalter, Türkontakte, usw. Zu diesem Zweck wird über das AS-i System eine Codetabelle mit 8 x 4 Bit übertragen, die vom AS-i Sicherheitsmonitor ausgewertet wird. Bei entsprechendem Betrieb kann das System in Anwendungen bis zu Performance Level e, Kategorie 4 nach EN ISO 13849-1 oder nach IEC 61508/ SIL3 verwendet werden (siehe Hinweise elektrischer Anschluss).12 Bei der Installation die Anforderungen der Normen EN 60204 und EN 62026-2 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. Je nach Auswahl der verwendeten Sicherheitsbauteile kann die Einstufung des gesamten Sicherheitssystems auch in eine niedrigere Steuerungskategorie erfolgen. Im Schaltschrank in industrieller Umgebung (Innenräume) als fest angebrachtes Gerät mit Versorgung aus SELV / PELV gemäß den technischen Daten (→ Technische Daten). 3.1 Sicherheitstechnische Anforderungen Die sicherheitstechnischen Anforderungen der jeweiligen Applikation müssen mit den hier zugrunde gelegten Anforderungen übereinstimmen. Folgende Auflagen beachten: u Bei Verriegelungseinrichtungen in Verbindung mit trennenden Schutzeinrichtungen EN 14119 beachten. u Spezifizierte Einsatzbedingungen einhalten (→ Technische Daten). Der Einsatz des Gerätes in der Umgebung von chemischen und biologischen Medien ist nicht zulässig. u 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. u Maximale Anzahl sicherer Module pro Master: 31. 3.2 Sicherheitssymbol auf dem Gerät Hinweise in Kapitel "Elektrischer Anschluss" beachten. Sicherheitssymbol auf dem Gerät: u Für den sicheren Betrieb des Geräts die Betriebsanleitung beachten.13 3.3 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). 4 Lieferumfang 1 sicheres AS-i Schaltschrankmodul AC009S, 1 Originalbetriebsanleitung AC009S, 1 EU-Konformitätserklärung. Sollte eines der genannten Bestandteile nicht vorhanden oder beschädigt sein, wenden Sie sich bitte an eine der ifm-Niederlassungen. 5 Funktionsbeschreibung Alle Informationen in der Beschreibung zur Konfigurationssoftware und der Montageanleitung zum Gerät sind zu beachten. Diese Dokumente beinhalten alle notwendigen Hinweise zu Installation, Konfiguration, Betrieb und Wartung des sicheren AS-i Schaltschrankgeräts. Die jeweiligen parametrierbaren Sicherheitsfunktionen zum sicheren AS-i Schaltschrankgerät können im Kapitel „Überwachungsbausteine“ des Handbuchs zur Konfigurationssoftware entnommen werden.14 Die hier beschriebenen Produkte wurden entwickelt, um als Teil einer Gesamtanlage oder Maschine sicherheitsgerichtete Funktionen zu übernehmen. Ein komplettes sicherheitsgerichtetes System enthält in der Regel Sensoren, Auswerteeinheiten, Meldegeräte und Konzepte für sicheres Abschalten. Es liegt im Verantwortungsbereich des Herstellers einer Anlage oder Maschine, die korrekte Gesamtfunktion sicherzustellen. Der Hersteller des sicheren AS-i Moduls, seine Niederlassungen und Beteiligungsgesellschaften sind nicht in der Lage, alle Eigenschaften einer Gesamtanlage oder Maschine, die nicht durch ihn konzipiert wurde, zu garantieren. Der Hersteller übernimmt auch keine Haftung für Empfehlungen, die durch die nachfolgende Beschreibung gegeben bzw. implementiert werden. Aufgrund der nachfolgenden Beschreibung können keine neuen, über die allgemeinen Lieferbedingungen hinausgehenden, Garantie-, Gewährleistungs- oder Haftungsansprüche abgeleitet werden. Die vollständige Beschreibung der Konfigurationssoftware, die Bedienungsanleitung des AS-i Sicherheitsmonitors und die Betriebsanleitung des sicheren AS-i Schaltschrankgeräts ist unbedingt zu beachten. Wartungsauflage Es wird darauf hingewiesen, dass mindestens eine Testung pro Jahr durch Anforderung der Sicherheitsfunktion erfolgen muss. 6 Montage 6.1 Montageort Das Gerät für den bestimmungsgemäßen Betrieb in ein nur mit Werkzeug zu öffnendes Gehäuse oder in einen geschlossenen Schaltschrank (beide Schutzart IP 54 oder höher) als Umhüllung im Sinne der EN 61010-1 einbauen. 6.2 Montage des Geräts u Das Gerät auf eine 35 mm DIN-Profilschiene montieren, Einbaulage stehend oder hängend.15 u Ausreichend Platz (≥ 50 mm) zu Boden und Deckel des Schaltschranks lassen, um Luftzirkulation zu ermöglichen und übermäßige Erwärmung zu vermeiden.16 6.3 Anreihung von gleichen Geräten Abb.1: Anreihung von gleichen Geräten 6.4 Deratings für Anreihung von gleichen Geräten Bei Anreihung gleicher Geräte mit einem Mindestabstand von 25 mm sind keine Deratings zu beachten. Bei Anreihung gleicher Geräte ohne Abstand gilt das Derating gemäß der folgenden Tabelle:17 Artikelnum- mer Derating AC009S Anreihung Strombelastbarkeit Ausgänge gesamt T [°C] I [%]

Umgebungstemperatur -25…50°C / Lineares Derating 40…50°C Strombelastbarkeit Ausgänge gesamt auf je 50% bei 50°C entspricht 2 x 3 A (Beispiel) 6.5 Anreihung verschiedener Geräte ACHTUNG Bei Anreihung von Geräten kann eine gegenseitige unzulässige Erwärmung entstehen. w Fehlfunktion / Beschädigung möglich. u Bei Anreihung verschiedener Geräte die Eigenerwärmung aller Geräte beachten und die Umgebungsbedingungen für jedes einzelne Gerät einhalten.18 6.6 Gerät demontieren 7 Elektrischer Anschluss 7.1 Generelle Anschlusshinweise u Das Gerät darf nur von einer Elektrofachkraft installiert werden. u Vor Anschluss des Geräts die Anlage spannungsfrei schalten, ggf. auch unabhängig versorgte Ein-/Ausgangslastkreise. u Nationale und internationale Vorschriften zur Errichtung elektrotechnischer Anlagen befolgen. u Spannungsversorgung nach SELV, PELV. u Die Eingänge nicht mit externem Potential verbinden.19 u Notwendige Sicherheitsmaßnahmen gegen elektrostatische Entladung beachten. Die externen Schaltkontakte für die sicheren Eingänge mit den Schraubklemmen der Anschlussstecker verbinden.

Schaltkontakte mit folgenden Eigenschaften verwenden: u mit einer Strombelastbarkeit ≥ 1 Ampère u mit galvanisch getrennten Kontaktelementen u mit Kontaktöffnung bei Anforderung der Sicherheitsfunktion u Kabellänge zwischen Modul und externen Schaltkontakten ≤ 10 m WARNUNG Verwendung unbelegter Klemmen. w Elektrischer Schlag möglich. u Unbelegte und nicht aufgeführte Klemmen (n.c.) nicht als Stützpunktklemmen verwenden. w Schutz gewährleistet. Berührbare Oberflächen des Geräts sind zu dem Stromkreis AS-i und zu den (nicht sicheren) Relais-Stromkreisen O3 und O4 isoliert mit Basisisolierung nach IEC 61010-1 (Netzstromkreis der Überspannungskategorie II bis 300 V Netznennspannung). Dies gilt nicht für die Anschlussbereiche (IP20). Die (nicht sicheren) Relais-Stromkreise O3 und O4 sind zu AS-i isoliert mit verstärkter Isolierung nach IEC 61010-1 (Netzstromkreis der Überspannungskategorie II bis 300 V Netznennspannung). Die (nicht sicheren) Relais-Stromkreise O3 und O4 sind zueinander isoliert mit Basisisolierung nach IEC61010-1 (Netzstromkreis bis 300 V der Überspannungskategorie II). Die externe Verdrahtung muss die jeweils erforderliche Trennung zu anderen Stromkreisen sicherstellen.20 7.2 Sicherheitshinweise Relaisanschlüsse Die externe Absicherung der Relaisströme nach den gültigen Vorschriften auf die Werte der technischen Daten liegt in der Verantwortung des Systemerstellers. Die nicht sicheren Relais sind nicht für kleine Schaltströme ausgelegt. Werden die Relaisausgänge zum Schalten sehr kleiner Ströme benutzt (z.B. SPS-Eingänge), können erhebliche Übergangswiderstände auftreten. Induktive Lasten extern entstören. u An den Relaisanschlüssen O3 und O4 nur jeweils die gleichen Spannungsquellen anschließen (z.B. 2 x 240 V AC, gleicher Außenleiter oder 2 x 24 V DC). WARNUNG Nicht kodierte Anschlussstecker. Die Anschlussstecker für die Betriebsspannung und der Relais O3, O4 können bei der Installation oder beim Gerätewechsel vertauscht werden. w Elektrischer Schlag / gefährliche Spannung in der Anlage möglich. u Vor Inbetriebnahme die Position der Anschlussstecker und den korrekten Anschluss überprüfen. w Die elektrische Sicherheit ist gewährleistet. 7.3 Anschlusstechnik ACHTUNG Keine Schutzart IP20 ohne Anschlussstecker. w Unbelegte Stecker mit Klemmen belegen. u IP 20 eingehalten. Die Anschlusskabel auf 10 mm abisolieren. 7.4 Anschlusszubehör Das Gerät wird ohne Anschlussstecker geliefert.21 7.5 Anschlussbelegung

7.5.1 Klemmenbelegung

I+: Sensorversorgung +24 V I-: Sensorversorgung 0 V A+: AS-i + A-: AS-i - S11-S12/ S21-S22: Schalteingang mechanischer Kontakt SI1/SI2 Sensorversorgung aus AS-i O3, O4: Schaltausgang Relais O3, O4 31: Relais O3 Wechsler, Mittenkontakt 32: Relais O3 Wechsler, Ruhekontakt 34: Relais O3 Wechsler, Arbeitskontakt 41: Relais O4 Wechsler, Mittenkontakt 42: Relais O4 Wechsler, Ruhekontakt 44: Relais O4 Wechsler, Arbeitskontakt n.c.: nicht belegt22 Die angeschlossenen Schaltkontakte müssen als Öffner ausgelegt sein. u Den Anschluss von zwei zwangsgeführten oder zwei abhängigen Schaltkontakten an den Klemmen S11-S12 und S21-S22 über ein 4-adriges Kabel realisieren. Der Anschluss von zwei unabhängigen Schaltkontakten erfolgt an den Klemmen S11-S12 oder an den Klemmen S21-S22 in getrennt verlegten Kabeln. 7.6 Blockschaltdiagramm 8 Inbetriebnahme u Versorgungsspannung einschalten → Technische Daten u Sicheres AS-i Modul adressieren → Adressieren und projektieren u Funktionstests durchführen → Betrieb 8.1 Adressieren Das Modul kann über die implementierte Adressierschnittstelle mit einem Adressierkabel im montierten und verdrahteten Zustand adressiert werden. Eine freie Adresse zwischen 1 und 31 vergeben, Auslieferungsadresse ist 0. 9 Betrieb Das Gerät auf sichere Funktion überprüfen. Anzeige durch LEDs:23 LEDs 1 LEDs 2 LEDs 3/4 LEDs 1 gelb Eingänge geschaltet LED rot ERROR Hardwarefehler / Querschluss / Kurzschluss LED 2 grün Spannungsversorgung ok LED 2 rot leuchtet AS-i Kommunikationsfehler, Slave nimmt nicht am „normalen“ Datenverkehr teil, z. B. Slavead- resse 0 LED 2 rot blinkt Peripheriefehler, z. B Schalterversorgung über- lastet bzw. kurzgeschlossen LED 3 rot Alarm-Ausgang O-1/O-2 (nicht sicher) (Die Alarm-Ausgang LED kann durch das Host- System als statischer oder dynamischer Aus- gang gesetzt werden) LED 4 gelb Relaisausgänge O-3/O-4 (nicht sicher) Überlast, Querschluss und Kurzschluss der Sensorversorgung wird dem AS-i Master (Version 2.1) über das Flag „Periphery Fault“ im Statusregister signalisiert. 10 Datenbits Datenbit D3 D2 D1 D0 In / Out SI-2 / O-4 SI-2 / O-3 SI-1 / O-2 SI-1 / O-1 Aktivierter Eingangskanal Bitfolge D3-D0 SI-1 XX00 SI-2 00XX SI-1 und SI-2 0000 keiner XXXX Aktivierte Alarmausgänge Bitfolge D3-D0 O-1 XXX1 O-2 XX1X24 Aktivierte Relaisausgänge Bitfolge D3-D0 O-3 X1XX O-4 1XXX X = zufällig Die Code-Worte 0000, XX00 und 00XX veranlassen den AS-i Sicherheitsmonitor die Anlage in den sicheren Zustand zu bringen. Die weitere Wirkung der entsprechenden Datenbits auf die Übertragungsfolge entnehmen Sie dem Handbuch zur Konfigurationssoftware (siehe Kapitel „Überwachungsbausteine“). Achtung: Nicht sichere Relaisausgänge

Die nicht sicheren Relaisausgänge nicht für sicherheitsgerichtete Funktionen einsetzen. 11 Reaktionszeiten Die Reaktionszeit des sicheren AS-i Moduls auf eine Sicherheitsanforderung beträgt max. 10 ms. Berechnung der Gesamtreaktionszeit: Bei der Berechnung der Reaktionszeit des Gesamtsystems müssen zusätzlich die Reaktionszeiten der anderen Komponenten addiert werden (mechanische Kontakte, Sicherheitsmonitor und evtl. am Sicherheitsmonitorausgang angeschlossene externe Relais oder Schütze). Soll an das Modul nur ein einkanaliger Schalter angeschlossen werden, so ist dieser an Eingang S11-S12 anzuschließen. Der zweite Eingang S21- S22 muss gebrückt werden. Dies kann durch eine Drahtbrücke zwischen den Klemmen S21 - S22 geschehen.25

Achtung: 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 den geforderten Performance- Level (EN ISO 13849-1 oder IEC 61508).

Der Performance-Level wird entweder mit Hilfe einer Risikoanalyse (zum Beispiel nach EN ISO 14121) ermittelt oder aus einer C-Norm entnommen. Der Performance-Level bzw. der SIL des AS-i Sicherheitsmonitors muss mindestens dem von der Applikation geforderten Performance-Level bzw. SIL entsprechen. 12 Technische Daten Einsatzbereich Elektrische Ausführung 2 sichere Eingänge/ 2 nicht sichere LED-Ausgänge 2 nicht sichere Relaisausgänge Applikation Schaltschrankeinbau Elektrische Daten Betriebsspannung 26,5….31,6 V DC Max. Stromaufnahme aus AS-i 250 mA Watchdog integriert ja Eingänge/Ausgänge Anzahl der Ein- und Ausgänge Anzahl der digitalen Eingänge: 2 Anzahl der digitalen Ausgänge: 2 Anzahl der Relais-Ausgänge: 2 Eingänge Anzahl der sichereren Eingänge 2 Beschaltung DC PNP Sensorversorgung der Eingänge AS-i Strombelastbarkeit Eingänge gesamt 100 mA Eingangsstrom typ. 10 mA26 Kurzschlusserkennung ja Querschlusserkennung ja Ausgänge LED-Ausgang Anzahl der digitalen Ausgänge 2 Relaisausgänge Anzahl der Relais-Ausgänge 2 Spannungsbereich DC 24 V (Die Ausgänge O3 und O4 müssen mit der gleichen Spannung versorgt werden 2x24 V DC) Spannungsbereich AC 10…240 V (Die Ausgänge O3 und O4 müssen mit der gleichen Spannung versorgt werden 2x240 V AC) Strombelastbarkeit je Ausgang 6 A (ohmsche Last) Strombelastbarkeit Ausgänge gesamt 6 A (ohmsche Last) Kurzschlussfest nein Galvanisch entkoppelt Ja Umgebungsbedingungen Umgebungstemperatur -25….50 °C Lagertemperatur -25…80 °C Maximale relative Luftfeuchte < 80%, keine Betauung zulässig Max. Höhe über NN 2000 m Schutzart IP 20 Betriebsart Schutzbetrieb Verschmutzungsgrad 2 AS-i Kennwerte AS-i Version 2.11 / 3.0 Erweiterter Adressiermodus nein AS-i Profil S-7.B.E27 AS-i E/A-Konfiguration [hex] 7 AS-i ID-Code [hex] B.E AS-i Zertifikat 62001 Mechanische Daten Gehäusewerkstoffe PA Abmessungen [mm] 114 x 25 x 105 (H x B x T) Anzeigen / Bedienelemente Anzeige Schaltzustand LED gelb I1...I2, O3...O4 Anzeige Betrieb LED grün AS-i Anzeige Fehler LED rot ERR, O1…O2 13 Sicherheitstechnische Kenndaten Entspricht den Anforderungen EN ISO 13849-1: 2015 Kategorie 4 PL e IEC 61508: 2010 SIL 3 Gebrauchsdauer TM (Mission Time) 20 Jahre PFH 4 x 10

Diese Berechnungen wurden bei einer Umgebungstemperatur von 40 °C durchgeführt und gelten ausschließlich für den zweikanaligen Bereich. Das Gerät entspricht den Anforderungen EN ISO 13849-1: 2015 Kategorie 4 PL e, SIL 3 (IEC 61508) und kann in Anwendungen bis SIL 3 / PL e eingesetzt werden. Die PFH-Werte der anderen Komponenten, insbesondere des AS-i Sicherheitsmonitors, sind der jeweiligen Dokumentation zu entnehmen. Erklärung der Abkürzungen SIL Safety Integrity Level Sicherheits-Integritätslevel SIL 1-4 nach IEC 61508. Je höher der SIL, desto geringer die Wahrscheinlich- keit für das Versagen einer Sicherheitsfunktion.28 PL Performance Level Fähigkeit von sicherheitsbezogenen Teilen, eine Si- cherheitsfunktion unter vorhersehbaren Bedingungen auszuführen, um die erwartete Risikoreduzierung zu erfüllen. PFH Probability of dangerous failure per hour Wahrscheinlichkeit eines gefahrbringenden Ausfalls pro Stunde. Cat. Category Kategorie T Life time Lebensdauer (= max. Gebrauchsdauer) 14 Maßzeichnung 1: Adressierbuchse 2: Anschlussstecker mit Schraubklemmen (optional) 15 Fehlerbehebung Die LEDs des sicheren AS-i Schaltschrankgeräts zeigen fehlerhafte Betriebszustände an ( Betrieb). 16 Wartung, Instandsetzung und Entsorgung Der Betrieb des Geräts ist wartungsfrei. Das Gerät darf nur vom Hersteller repariert werden. u Gerät nach Gebrauch umweltgerecht gemäß den gültigen nationalen Bestimmungen entsorgen.29 Reinigung: u Das Gerät von der Spannungsversorgung trennen. u Verschmutzungen mit einem weichen, chemisch unbehandelten und trockenen Mikrofasertuch entfernen.30 Contents 1 Preliminary note.............................................................................................. 32