Originální návod k provozu Induktivní bezpečnostní senzor GM701S / / 2011

Transkript

1 Originální návod k provozu Induktivní bezpečnostní senzor GM701S / / 2011

2 Obsah 1 Poznámka Vysvětlení znaků Bezpečnostní pokyny Bezpečnostně-technické požadavky na aplikaci Objem dodávky Použití z hlediska určení Funkce Uvolňovací zóna Opatření proti jednoduchému obejíti Montáž Nasměrovat aktivní plochu Montážní podmínky Elektrické připojení Uvedení do provozu Aktivovat justážní mód Zprostředkovat uvolňovací zónu Ukončit justážní mód Provoz Spínací stav výstupů Bezpečný stav Propojený stav Jmenovitá výstupní data Příčné zkraty Provozní mód Zpožděné zapnutí signalizační LED Nezpožděné zapnutí signalizační LED Reakční doby Zobrazení LED Rozměrový výkres Technická data Odstranění chyb

3 13 Údržba, opravy a likvidace Schválení / normy Pojmy a zkratky Poznámka Návod k obsluze je součástí přístroje. Je určen pro oprávněné osoby v souladu se směrnicemi EMC, směrnicemi pro nízká napětí a bezpečnostními předpisy. Návod k obsluze obsahuje informace pro správné zacházení s výrobkem. Před použitím si pečlivě přečtěte návod, seznamte se s podmínkami nasazení, instalace a obsluhy. Dodržujte bezpečnostní pokyny. 1.1 Vysvětlení znaků Požadavky k zacházení LED zapnuta LED vypnuta LED bliká LED bliká rychle i Důležité upozornění 3

4 2 Bezpečnostní pokyny Postupujte podle návodu k obsluze. Použití, které neodpovídá jeho určení může vést k chybným funkcím přístroje. V důsledku toho mohou při provozu zařízení nastat věcné škody a/nebo škody osob. Proto věnujte pozornost všem pokynům pro instalaci a zacházení s přístrojem, které jsou uvedeny v tomto dokumentu. Věnujte také pozornost bezpečnostním pokynům pro provoz celého zařízení. V případě nedodržení pokynů, nebo norem, zvláště při manipulaci se zařízením bude jakákoli odpovědnost a záruka vyloučena. Přístroj může být nainstalován, připojen a uveden do provozu pouze kvalifikovaným elektrikářem vyškoleným v bezpečnostních technologiích. Musí být dodrženy platné technické normy pro příslušné aplikace. Při instalaci vzít ohled na požadavky normy EN V případě poruchy zařízení kontaktujte výrobce. Manipulace se zařízením není dovolena. Před pracemi na přístroji uvést přístroj externě do stavu bez napětí. V daném případě odpojit také nezávisle napájené releové zatěžovací obvody. Po instalaci systému musí být provedena kompletní funkční zkouška. Přístroj používat pouze za specifikovaných podmínek okolí ( 11 Technická data). V případě zvláštních provozních podmínek kontaktujte výrobce. Nasazení pouze v rozsahu použití z hlediska určení ( 4 Použití z hlediska určení). 2.1 Bezpečnostně-technické požadavky na aplikaci Je třeba zajistit, aby bezpečnostní požadavky pro příslušnou aplikaci odpovídaly požadavkům uvedeným v tomto návodu. Věnujte pozornost následujícím požadavkům: Provést opatření, která zabrání tomu, že se vědomě nebo nevědomě dostanou kovové předměty na aktivní plochu. U zamykacích zařízeních ve spojení s oddělujícími ochrannými zařízeními nutno věnovat pozornost normě EN

5 Dodržovat specifické podmínky nasazení ( 11 Technická data). Nasazení senzoru v oblasti chemických a biologických médií, stejně jako v ionizujícím záření není přípustné. U všech externích, na systém napojených bezpečnostních proudových obvodů dodržet princip klidového proudu Při chybách v rozpětí bezpečnostního senzoru provést opatření, která vedou k přechodu do stavu, který je definován jako bezpečný: Provést opatření, která při dalším provozu celého řízení, udrží bezpečný stav. Výměna poškozených přístrojů. 3 Objem dodávky 1 Bezpečnostní senzor GM701S s před-montovaným montážním úhelníkem, 1 Inbusový klíč pro zafixování bezpečnostního senzoru na montážním úhelníku 1 Návod k provozu GM701S, číslo dokumentu Pokud jedna z výše uvedených komponent chybí, nebo je poškozena, obraťte se prosím na pobočku ifm. 4 Použití z hlediska určení Induktivní bezpečnostní senzor GM701S detekuje bezdotykově kov. Bezpečnostní funkce SF: Bezpečný stav (koncový stupeň odpojen; logická "0") bude dosažen při odtlumení větším nebo rovném bezpečné vypínací vzdálenosti s ar ( 11 Technická data). Věnujte také pozornost pokynům k montáži senzoru ( 6 Montáž). Bezpečnostní senzor odpovídá Kategorii 4 podle EN (platné do ), Performance Level e podle EN ISO : 2008 rovněž požadavkům SIL 3 podle IEC a splňuje SILcl 3 podle IEC V závislosti od zabudování odpovídá přístroj klasifikaci I1C40SP2 podle IEC pro vazební montáž a stejně I2C40SP2 podle IEC pro nevazební montáž( 6 Montáž). Induktivní bezpečnostní senzor má certifikaci TÜVNord. i Přístroj je vhodný pro aplikace do 5 Hz. 5

6 5 Funkce mm Bezpečnostní senzor 2 x LED: Signál (žlutá); Power (napájení) (zelená) Zóna blízké oblasti Uvolňovací zóna Zabezpečena vypínací vzdálenost s ar Tlumící prvek 5.1 Uvolňovací zóna Výstupy (OSSDs) budou uvolněny pouze při utlumení v uvolňovací zóně. Mimo tuto uvolňovací zónu zůstávají výstupy vypnuty. Při utlumení normalizovanou deskou 45 x 45 x 1 mm z FE360 (= ST37K) a nevazební montáži podle IEC leží uvolňovací zóna v rozsahu mm. Zabezpečena vypínací vzdálenost ar obnáší > 30 mm. Při použití tlumících prvků, které se liší materiálem, tvarem a velikostí od normalizované desky, získáváme jinou uvolňovací zónu. Uvolňovací zóna pro jiné materiály*: Materiál Ušlechtilá ocel (V2A) AIMg3G22 AI 99 % CuZn37 Cu Uvolňovací zóna 7,5...13,2 mm 2,0...5,8 mm 1,4...5,0 mm 2,3...6,2 mm 0,8...4,3 mm * Typické hodnoty při utlumení referenční měřící deskou 45 x 45 x 1 mm a nevazební montáží podle IEC při okolní teplotě 20 C. 6

7 5.2 Opatření proti jednoduchému obejíti Bezpečnostní senzor reaguje na kovové předměty, např. na rámy bezpečnostních dveří. Jiné kovové předměty, které nemají vést k uvolnění senzoru nemohou úmyslně ani neúmyslně způsobit uvolnění bezpečnostního senzoru. i Provést opatření, která zabrání tomu, aby se kovové předměty kromě předem určeného tlumícího prvku, nedostaly úmyslně nebo neúmyslně na aktivní plochu nebo do uvolňovací zóny. Přídavně vlastní senzor následující spínací chování proto, aby ztížil jednoduché obcházení své bezpečnostní funkce: 1. Pomalým přiblížením kovového předmětu do uvolňovací zóny budou výstupy okamžitě sepnuty, ale signalizační LED indikuje sepnutí se zpožděním cca.3 s( Zpožděné zapnutí signalizační LED). Proto se nachází předmět zpravidla v zóně blízké oblasti, dříve než se signální LED rozsvítí. Je třeba respektovat technické předpisy, týkající se opětného rozběhu zařízení. 2. Pokud zůstane předmět déle než cca. 2 s v zóně blízké oblasti pak bude výstup totálně uzavřen a při utlumení v uvolňovací zóně nebude již uvolněn. Pokud zůstane předmět déle než cca. 5 s v zóně blízkého rozsahu, bude aktivován justážní mód ( 8.1 Aktivovat justážní mód). Odemčení (odblokování) uvolňovací zóny může nastat buď odtlumením (> 30 mm) po dobu o více než 2 s nebo přerušením napětí ( 8.3 Ukončit justážní mód). 7

8 6 Montáž 6.1 Nasměrovat aktivní plochu Kabelová zásuvka je otočná: Montážní podmínky Do ocele není přístroj vazebně zamontovatelný podle IEC , typ I2C40SP2. Přídavně může být přístroj jednostranně vazebně namontován na ocel. Do mědi, hliníku a mosazi může být přístroj vazebně namontován podle IEC , typ I1C40SP2. 8

9 Zajistit přístroj proti uvolnění. Proti uvolnění utáhnout šrouby utahovacím momentem 1 Nm. Omezit použití podélných otvorů při počátečním nastavení. Podmínky zabudování zohlednit v souladu s obrázky 1 až Elektrické připojení Schema připojení 11 Technická data Uvést zařízení do stavu bez napětí. V daném případě odpojit také nezávisle napájené releové zatěžovací obvody. Napájecí napětí L+ připojit na přípoj 1 a L na přípoj 3 zástrčky. i Jmenovité napětí je 24 V DC. Toto napětí může kolísat v souladu s normou EN mezi 19,2 V a 30 V, včetně 5 % zbytkového zvlnění. i Napájecí napětí nesmí při jedné jediné chybě překročit hodnotu 60 V DC déle než 0,2 s, až do max. hodnoty 120 V DC (toto odpovídá SELV podle EN ). (Toto vyžaduje mimo jiné bezpečné oddělení proudového napájení a transformátoru.) 9

10 8 Uvedení do provozu 8.1 Aktivovat justážní mód Za účelem jednoduché a bezpečné montáže senzoru může být senzor uveden do justážního módu. Toto nastane tehdy, jakmile se kovový předmět dostane bezprostředně před aktivní plochu bezpečnostního senzoru (zóna blízké oblasti) mm Za cca. 5 s žlutá signalizační LED > 5 s blikat: Justážní mód je aktivován Signal Power Zóna blízké oblasti Uvolňovací zóna Tak dlouho jak bude tento mód aktivní, zůstává výstupní stupeň v bezpečném stavu. 8.2 Zprostředkovat uvolňovací zónu Jestliže se senzor nachází v justážním módu, může být pohybem tlumícího prvku zprostředkována uvolňovací zóna senzoru: Jakmile nastane utlumení v uvolňovací zóně, zhasne žlutá signalizační LED mm Jestliže se tlumící prvek nachází v zóně blízké oblasti nebo bezprostředně okolo uvolňovací zóny, objeví se znovu blikající signál. Signal Power Signal Power Signal Power Zóna blízké oblasti Uvolňovací zóna 10

11 8.3 Ukončit justážní mód Pokud bude senzor po dobu více než 2 s odtlumen (> 30 mm), pak bude justážní mód vypnut a rozsvítí se žlutá signalizační LED mm < 2 s Tohoto může být dosaženo také přerušením napětí. Signal Power > 2 s Signal Power Zóna blízké oblasti uvolňovací zóna 11

12 9 Provoz 9.1 Spínací stav výstupů Bezpečný stav Bezpečný stav je vypnutý stav (bezproudový stav: Logická "0") nejméně jednoho z výstupů A1 a A2 (OSSD). Pokud je jeden z výstupů A1 a A2 vypnutý, pak musí následně napojena bezpečnostně orientovaná logická jednotka uvést celý systém do stavu, definovaného jako bezpečný Propojený stav Pokud je útlumový prvek v uvolňovací zóně a není žádná chyba senzoru, budou oba výstupy A1 a A2 (OSSD) uvolněny (logická "1") Jmenovitá výstupní data Jmenovitá výstupní data se opírají o jmenovitá data vstupu podle normy EN typ 1 nebo 2: Logická "1" 15 V ma 11 V ma Logická "0" 5 V Zbytkový proud 0,2 ma *) *) Proud pull down, typicky 30 ma Příčné zkraty Příčný zkrat mezi oběma výstupy (A1 a A2) bude bezpečnostním senzorem rozpoznán a vede k odpojení výstupů (OSSD) při následujícím bezpečnostním požadavku. Výstupy A1 a A2 zůstávají vypnuty tak dlouho až bude chyba odstraněn. Příčný zkrat mezi jedním ze dvou výstupů (A1 příp. A2) a napájecí napětí vede k vypnutí druhého výstupu (A1 příp. A2) při bezpečnostním požadavku. 12

13 9.2 Provozní mód Doba trvání předchozího odtlumení je rozhodující v tom, zda bude žlutá signalizační LED rozsvícena časově zpožděně ( 9.2.1) nebo okamžitě ( 9.2.2), když tlumící objekt vstoupí do uvolňovací zóny. V každém případě spínají výstupy bez časového zpoždění. Při odtlumení jsou výstupy a žlutá signalizační LED odpojeny bez časového zpoždění. Při utlumení v zóně blízké oblasti jsou výstupy odpojeny okamžitě, zatímco žlutá signalizační LED zhasne teprve po časovém zpoždění o hodnotě cca 2 s. S odpojením signalizační LED budou současně výstupy udrženy v odpojeném stavu. Proto není již více možné opětné zapnutí v uvolňovací zóně. Uvolnění je provedeno buď odtlumením (> 30 mm) po dobu více než 2 s nebo přerušením napětí ( 5.2 Opatření proti jednoduchému obejíti) Zpožděné zapnutí signalizační LED Odtlumení > 2 s: 0 30 mm > 3 s Signal Power Pokud byl tlumící prvek odstraněn od senzoru po dobu delší než cca. 2 s (> 30 mm), pak se s časovým zpožděním cca. 3 s rozsvítí žlutá signalizační LED při utlumení v zóně blízké oblasti. Toto představuje také případ, kdy se tlumící prvek nachází v uvolňovací zóně při zapnutí napětí. Zóna blízké oblasti Uvolňovací zóna 13

14 9.2.2 Nezpožděné zapnutí signalizační LED Odtlumení < 2 s: Pokud byl tlumící prvek méně než 2 s ze senzoru odstraněn (> 30 mm), rozsvítí se žlutá signalizační LED bez časového zpoždění při utlumení v uvolňovací zóně. 0 0 s *) 30 mm Signal Power Zóna blízké oblasti Uvolňovací zóna *) kromě prvního uvedení do provozu 9.3 Reakční doby Reakční doba na bezpečnostní požadavek (odstranění z uvolňovací zóny) Reakční doba při přiblížení v zóně blízké oblasti (ne bezpečnostně relevantní zóna) Reakční doba při přiblížení v zóně blízké oblasti (uvolňovací zóna) Riziková doba / reakční doba chyb / doba rizika při bezpečnostně relevantních chybách Přípustná doba setrvání v blízké oblasti Zpožďovací doba pro aktivování justážního módu ( 8.1 Aktivovat justážní mód) Doba setrvání v odtlumeném stavu ( 30 mm) pro návrat do provozního módu ( 8.3 Ukončit justážní mód) Současnost zapnutí a odpojení výstupů při bezpečnostním požadavku Doba trvání odpojovacích testovacích impulsů 50 ms 100 ms typicky 100 ms 200 ms 100 ms cca. 2 s cca. 5 s cca. 2 s 50 ms 1 ms 14

15 9.4 Zobrazení LED LED- Stav Signál Power-napájení Signál Power-napájení Signál Power-napájení Provozní stav Výstupy A1 (OSSD) Bez napájecího napětí Oba výstupy vypnuty A2 (OSSD) 0 0 Pod-napětí 0 0 Přepětí Oba výstupy vypnuty 0 0 Signál Power-napájení Tlumící prvek mimo uvolňovací zónu (Provozní mód) nebo uprostřed uvolňovací zóny (Justážní mód) Oba výstupy vypnuty 0 0 Signál Power-napájení Tlumící prvek uprostřed uvolňovací zóny (Provozní mód) Oba výstupy uvolněny 1 1 Signál Power-napájení Tlumící prvek mimo uvolňovací zónu (Justážní mód) Oba výstupy vypnuty 0 0 Signál Power-napájení Interní nebo externí chyba ( 12 Odstranění chyb)

16 10 Rozměrový výkres M12x1 17 5,4 LED 5, , Technická data GM701S GIMC-4030-US/2OSSD Induktivní bezpečnostní senzor Umělá hmota - kvádrové provedení Konektorové propojení M12 Uvolňovací zóna: mm Odpovídá požadavkům: EN ISO : 2008 Kategorie 4 PL e, SIL 3 podle IEC 61508: 2000, SILcl 3 podle IEC Napájecí napětí 24 V DC (19, V) Ochrana proti zkratu ano Odolné proti přepólování ano Úbytek napětí < 2,5 100 ma Proudový odběr < 15 ma Výstupy A1, A2 (OSSDs) PNP 16

17 Dimenzované izolační napětí 30 V Výstupní napětí aži 24 V Kompatibilita s EN Vstupy Typ 1, 2 a 3 Reakční doba Riziková doba (doba reakce na chybu) Přípravná zpožďovací doba Zabezpečena vypínací vzdálenost ar Druh provozu Reakční doba na bezpečnostní požadavek (odstranění z uvolňovací zóny): 50 ms Reakční doba při přiblížení v zóně blízké oblasti (uvolňovací zóna): 200 ms 100 ms 5 s 30 mm Trvalý provoz (bez údržby) EMC / vibrace, rázy podle IEC Místo nasazení Třída C podle EN (Místo nasazení chráněné proti podmínkám počasí) Klíma Tlak vzduchu Slaná mlha Výška nad hladinou moře (NN) Ionizující záření Rychlost teplotních změn Okolní teplota Relativní vlhkost vzduchu Doba využívání T M (doba nevyužívání) kpa ne max m není přípustné 0,5 K/min C po dobu užívání h C po dobu užívání h % po dobu užívání h % po dobu užívání h h (10 roků) při Bezpečnostně-technická spolehlivost (podle IEC 61508) MTTF D rok C a % relativní Vlhkosti vzduchu h (20 roků) při C a % relativní Vlhkosti vzduchu PFH < 2,5 x 10-9 /h DC / CCF / Cat. 99 % / 100 % / 4 Druh ochrany / ochranná třída IP 65 / IP 67 (podle EN 60529), III 17

18 Materiály pouzdra Zobrazení Připojení Schema připojení PPE; zinkový tlakový odlitek LED žlutá (Signál); LED zelená (Powernapájení) Konektorové propojení M12, pozlacené kontakty 1 L+ (BN) +24 V A1 L A2 (WH) (BU) (BK) IN1 GND IN2 1 vyhodnocovací jednotka nebo PLC Barvy vodičů: BK: černá BN: hnědá BU: modrá WH: bílá Upozornění: Pokud není uvedeno jinak,vztahují se všechna data v celém teplotním rozsahu na referenční měřící desku podle IEC (FE360 = ST37K) 45 x 45 x 1 mm. 18

19 12 Odstranění chyb 9.4 Zobrazení LED Problém Možné příčiny odstranění chyb Není zobrazení LED Bez napájecího napětí Zapnout napětí LED Power-napájení bliká a senzor nespíná Senzor nespíná ani po odtlumení a opětném utlumení Pod-napětí Přepětí Senzor byl uveden do bezpečného stavu (logická "0"). Příčina: Příčný zkrat mezi oběma výstupy A1 a A2 Příčný zkrat mezi jedním výstupem (A1 nebo A2) a napájecím napětím Rozpoznána chyba v oblasti senzoru Korigovat napětí ( 11 Technická data) Vypnout a opět zapnout napájecí napětí Prověřit drátové propojení a přípoje Prověřit následnou elektroniku (např. kontrolér PLC) Odstranit příčné zkraty Vypnout přístroj 13 Údržba, opravy a likvidace Při odborném provozu nejsou potřebné žádná opatření pro obsluhu a údržbu. Přístroj může být opravován pouze výrobcem. Zlikvidujte přístroj po jeho používání s ohledem na ekologii podle platných národních ustanovení. 19

20 14 Schválení / normy Použity jsou následující směrnice a normy: 2006/42/EG Evropská směrnice pro stroje 2004/108/EG Směrnice EMC EN ISO (2008) Bezpečnost strojů, bezpečnostně vztažené části řídících systémů IEC (2007) Spínací přístroje nízkého napětí: Řídící přístroje a spínací prvky přibližovacích spínačů IEC (2000) IEC (2005) UL

21 15 Pojmy a zkratky CCF Common Cause Failure Výpadek v důsledku celkové příčiny. DC Diagnostic Coverage Stupeň odhalení chyb MTTF D Mean Time To Dangerous Failure Střední doba pro nebezpečí přivádějící výpadek. OSSD Output Signal Switch Device Výstupní signál-spínací prvek PFH Probability of Failure per Hour Pravděpodobnost výpadku na jednu hodinu PL Performance Level PL podle ISO SIL Safety Integrity Level Bezpečnostně integrovaná úroveň SIL 1-4 podle IEC Čím vyšší je SIL, tím menší je pravděpodobnost výpadku bezpečnostní funkce. SIL cl Safety Integrity Level claim limit Bezpečnostně integrovaná úroveň Způsobilost (podle IEC 62061) T M Mission time Životnost (doba života) (= max. doba užívání) 21