Oryginalna instrukcja obsługi Indukcyjny czujnik bezpieczeństwa GM705S

Transkrypt

1 Oryginalna instrukcja obsługi Indukcyjny czujnik bezpieczeństwa GM705S / / 2010

2 Spis treści 1 Uwagi wstępne Objaśnienie symboli 3 2 Instrukcje dotyczące bezpieczeństwa Wymogi bezpieczeństwa w zależności od zastosowania 4 3 Zawartość zestawu 5 4 Użytkowanie zgodne z przeznaczeniem 5 5 Działanie Strefa dozwolona Zapobieganie niepotrzebnym interakcjom 7 6 Montaż Pozycjonowanie powierzchni aktywnej Zalecenia montażowe 8 7 Połączenie elektryczne 9 8 Uruchomienie Włączenie trybu regulacji Ustalanie strefy dozwolonej Wyłączanie trybu regulacji 11 9 Praca Przełączanie wyjść Stan bezpieczny Stan włączenia Parametry wyjściowe Zwarcie międzyobwodowe Tryb pracy Włączanie diody sygnałowej z opóźnieniem Włączenie diody sygnałowej bez opóźnienia Czasy odpowiedzi Wskaźnik LED Rysunek wymiarowy Dane techniczne Usuwanie usterek 19 2

3 13 Konserwacja, naprawa i utylizacja Dopuszczenia/Normy Pojęcia i skróty 21 1 Uwagi wstępne Instrukcja obsługi stanowi integralną części urządzenia. Skierowana jest ona do specjalistów w rozumieniu dyrektywy EMV, dyrektywy niskonapięciowej oraz przepisów dotyczących bezpieczeństwa. Instrukcja zawiera informacje dotyczące poprawnego obchodzenia się z produktem. Należy ją przeczytać przez zastosowaniem produktu, aby zapoznać się z warunkami użytkowania, instalacji i eksploatacji. Należy stosować się do wskazówek bezpieczeństwa. 1.1 Objaśnienie symboli Wezwanie do wykonania czynności Dioda świeci się Dioda nie świeci się Dioda miga Dioda szybko miga i Ważna wskazówka 3

4 2 Instrukcje dotyczące bezpieczeństwa Stosować się do informacji podanych w instrukcji eksploatacji. Niewłaściwe obchodzenie się z urządzeniem może skutkować jego nieprawidłowym działaniem. Może to z kolei spowodować szkody rzeczowe i/ lub osobowe podczas eksploatacji. Dlatego należy stosować się do wszystkich wskazówek dotyczących instalacji i obchodzenia się z urządzeniem, zawartych w niniejszej instrukcji. Przestrzegać należy również wskazówek bezpieczeństwa w odniesieniu do eksploatacji całej instalacji. W przypadku niestosowania się do wskazówek i norm, w szczególności w razie ingerencji i/lub modyfikacji urządzenia wygasają wszelkie prawa z tytułu odpowiedzialności za produkt i gwarancje. Urządzenie może być montowane, podłączane i uruchamiane jedynie przez elektryków przeszkolonych w zakresie techniki bezpieczeństwa pracy. Uwzględniać aktualnie obowiązujące normy techniczne właściwe dla danego zastosowania. Przy instalacji uwzględnić wymagania normy EN W przypadku nieprawidłowego działania urządzenia skontaktować się z producentem. Ingerencje w urządzenie są niedozwolone. Podczas prac przy urządzeniu najpierw odłączyć urządzenie od napięcia zewnętrznego. W razie potrzeby wyłączyć również przekaźnikowe obwody obciążające zasilane z niezależnego źródła. Po instalacji systemu wykonać pełną kontrolę działania. Urządzenie użytkować jedynie w warunkach pracy określonych specyfikacją ( 11 Dane techniczne). W przypadku szczególnych warunków pracy zwrócić się z pytaniem do producenta. Urządzenie można użytkować jedynie zgodnie z przeznaczeniem ( 4). 2.1 Wymogi bezpieczeństwa w zależności od zastosowania Wymogi bezpieczeństwa w odniesieniu do poszczególnych zastosowań muszą być zgodne z przedstawionymi w niniejszej instrukcji wymaganiami podstawowymi. Stosować się do następujących zaleceń: Podjąć działania, które zapobiegną świadomemu i nieświadomemu umieszczaniu przedmiotów metalowych na powierzchni aktywnej. 4

5 W przypadku urządzeń ryglujących w połączeniu z oddzielającymi urządzeniami zabezpieczającymi przestrzegać normy EN Przestrzegać określonych warunków eksploatacji ( 11 Dane techniczne). Niedozwolone jest użytkowanie czujników w pobliżu mediów chemicznych, biologicznych czy też promieniowania jonizującego. W przypadku wszelkich prądowych obwodów bezpieczeństwa podłączanych do systemu z zewnątrz należy przestrzegać zasady łączenia na prąd ciągły. W przypadku usterek wewnątrz czujników bezpieczeństwa, prowadzących do przejścia w stan zdefiniowany jako bezpieczny należy podjąć działania mające na celu utrzymanie bezpiecznego stanu całego urządzenia sterowniczego w okresie eksploatacji. Urządzenia uszkodzone należy niezwłocznie wymienić. 3 Zawartość zestawu 1 Czujnik bezpieczeństwa GM705S z zamontowanym kątownikiem montażowym, 1 Klucz imbusowy do mocowania czujników bezpieczeństwa na kątowniku montażowym 1 Instrukcja obsługi GM705S, numer artykułu Jeśli brakuje któregoś z tych elementów lub jest on uszkodzony, należy zwrócić się w tej sprawie do jednego z oddziałów firmy ifm. 4 Użytkowanie zgodne z przeznaczeniem Indukcyjny czujnik bezpieczeństwa GM705S służy do bezkontaktowego wykrywania metali. Funkcja bezpieczeństwa SF: Stan bezpieczny (stopień wyjściowy wyłączony; logiczne 0 ) przy odtłumianiu będzie większy lub równy bezpiecznej odległości wyłączenia s ar ( 11 Dane techniczne). Należy stosować się do wskazówek dotyczących montażu czujnika ( 6 Montaż). Czujnik bezpieczeństwa odpowiada kategorii 4 wg normy EN (obowiązuje do r.), poziomowi zapewnienia bezpieczeństwa e wg normy EN ISO : 2008 oraz wymaganiom poziomu nienaruszalności bezpieczeństwa (SIL) 3 wg normy IEC 61508, a także osiąga SILcl (granicę osiągnięcia SIL) 3 wg normy IEC Urządzenie odpowiada klasyfikacji I2C40SP2 wg normy IEC dla montażu niezabudowanego ( 6 Montaż). Indukcyjny czujnik bezpieczeństwa uzyskał certyfikat TÜV Nord. 5

6 5 Działanie mm Czujnik bezpieczeństwa 2 x diody LED; sygnałowa (żółta); mocy (zielona) Strefa krótkiego zasięgu Strefa dozwolona Odległość bezpiecznego wyłączenia s ar Element tłumiący 5.1 Strefa dozwolona Wyjścia (OSSD) są przełączane jedynie przy wykryciu elementu tłumiącego w strefie dozwolonej. Poza tą strefą pozostają one wyłączone. W przypadku wykrycia elementu tłumiącego przy pomocy znormalizowanej płytki o wymiarach 60 x 60 x 1 mm, wykonanej z FE360 (= ST37K)] i montażu niezabudowanego wg normy IEC strefa dozwolona mieści się w zakresie mm. Odległość bezpiecznego wyłączenia s ar wynosi > 45 mm. W przypadku zastosowania elementów tłumiących, które różnią się od znormalizowanej płytki pod względem materiału wykonania, kształtu i wielkości strefa dozwolona będzie inna. Strefa dozwolona w przypadku zastosowania innych materiałów*: Materiał Stal nierdzewna (V2A) AlMg3G22 Al 99% CuZn37 Cu Strefa dozwolona 2,0...17,6 mm 0...9,6 mm 0...8,6 mm ,0 mm 0...7,0 mm * Wartości typowe w przypadku wytłumiania przy pomocy referencyjnej płytki pomiarowej o wymiarach 60 x 60 x 1 mm i montażu niezabudowanego wg normy IEC , w 6

7 temperaturze otoczenia wynoszącej 20 C. 5.2 Zapobieganie niepotrzebnym interakcjom Czujnik bezpieczeństwa reaguje na przedmioty metalowe, np. framugi drzwi bezpieczeństwa. Inne przedmioty metalowe, które nie powinny powodować włączenia czujnika, nie mogą powodować wyłączenia czujnika bezpieczeństwa czy to w wyniku świadomego, czy też nieświadomego działania człowieka. i Zastosować środki zapobiegające sytuacji, w której przedmioty metalowe, poza uprzednio określonym elementem tłumiącym mogłyby się dostać w wyniku świadomego bądź nieświadomego działania człowieka na powierzchnię aktywną lub do strefy dozwolonej. Dodatkowo czujnik wyposażony jest w następujący mechanizm przełączania, który ma utrudnić obejście jego funkcji zabezpieczającej. 1. Powolne zbliżanie metalowego przedmiotu do strefy dozwolonej natychmiast włącza wyjścia, ale dioda sygnalizuje to dopiero po 3 s opóźniania czasowego ( Opóźnione włączanie diody sygnałowej). Dzięki temu przedmiot z reguły znajduje się już strefie krótkiego zasięgu, zanim zaświeci się dioda sygnałowa. Należy przestrzegać przepisów technicznych odnoszących się do ponownego uruchamiania instalacji. 2. Jeśli przedmiot pozostanie w strefie krótkiego zasięgu dłużej niż przez 2 s, wyjścia zostaną całkowicie zablokowane, a przy wytłumianiu w strefie dozwolonej nie będą już aktywowane. Jeśli przedmiot pozostanie w strefie krótkiego zasięgu dłużej niż przez 5 s, aktywowany zostanie tryb regulacji ( 8.1 Włączenie trybu regulacji). Strefę dozwoloną można odblokować albo przez odtłumianie (> 45 mm) przez ponad 2 s, albo przez przerwanie napięcia, ( 8.3 Wyłączanie trybu regulacji). 7

8 6 Montaż 6.1 Pozycjonowanie powierzchni aktywnej Gniazdo kabla można obracać: Zalecenia montażowe Urządzenie nie jest przeznaczone do montażu niezabudowanego wg normy IEC , typ I2C40SP2. Urządzenie zabezpieczyć przed odczepieniem się. Śruby do połączeń nierozłącznych przykręcać z siłą 1 Nm. Ograniczyć stosowanie otworów podłużnych do ustawienia początkowego. 8

9 Stosować się do warunków montażowych zgodnie z rysunkami 1 do 4: Połączenie elektryczne Schemat połączeń ( 11 Dane techniczne) Instalację odłączyć od napięcia. W razie potrzeby wyłączyć również przekaźnikowe obwody obciążające zasilane z niezależnego źródła. Napięcie zasilania: Przyłączyć L+ do przyłącza 1, a L do przyłącza 3 wtyku. i Napięcie znamionowe wynosi 24 V DC. Zgodnie z normą EN napięcie to może wahać się pomiędzy 19,2 V a 30 V, włączając w to 5% tętnienia resztkowego. i W przypadku pojedynczej usterki napięcie zasilania nie może przekraczać wartości 60 V DC dłużej niż przez 0,2 s, natomiast maksymalna wartość, jaką może osiągnąć, to 120 V DC. (Wymaga to m.in. bezpiecznego rozdzielenia zasilania i transformatora). 9

10 8 Uruchomienie 8.1 Włączenie trybu regulacji Aby montaż czujnika był łatwiejszy i bezpieczniejszy, można go przełączyć w tryb regulacji. Przełączenie w ten tryb następuje po umiejscowieniu metalowego przedmiotu przed powierzchnią aktywną czujnika (strefa krótkiego zasięgu) mm Po ok. 5 s zacznie migać żółta dioda > 5 s sygnałowa: Tryb regulacji został uaktywniony. Signal Power Strefa krótkiego zasięgu Strefa dozwolona Dopóki tryb regulacji będzie aktywny, dopóty stopnie wyjściowe pozostaną w stanie wyłączonym. 8.2 Ustalanie strefy dozwolonej Gdy czujnik jest w trybie regulacji, można ustalić strefę dozwoloną, poruszając elementem tłumiącym: Gdy tylko w strefie włączenia rozpocznie się wytłumianie, zgaśnie żółta dioda sygnałowa mm Jeśli element tłumiący znajdzie się w strefie krótkiego zasięgu lub bezpośrednio za strefą dozwoloną, znów pojawi się sygnał migający. Signal Power Signal Power Signal Power Strefa krótkiego zasięgu Strefa dozwolona 10

11 8.3 Wyłączanie trybu regulacji 0 45 mm < 2 s Jeśli czujnik będzie odtłumiany przez ponad 2 s (> 45 mm), tryb regulacji i żółta dioda wyłączą się. Tryb ten można wyłączyć również poprzez przerwanie napięcia. Signal Power > 2 s Signal Power Strefa krótkiego zasięgu Strefa dozwolona 11

12 9 Praca 9.1 Przełączanie wyjść Stan bezpieczny Stan bezpieczny to stan wyłączenia (bezprądowy: logiczne 0 ) przynajmniej jednego z wyjść A1 i A2 (OSSD). Gdy jedno z wyjść A1 lub A2 jest wyłączone, włączana później jednostka logiczna bezpieczeństwa musi przenieść cały system w stan zdefiniowany jako bezpieczny Stan włączenia Jeśli element tłumiący jest w strefie dozwolonej i nie ma żadnej usterki czujnika, oba wyjścia A1 i A2 (OSSD) zostaną uaktywnione (logiczne 1 ) Parametry wyjściowe Parametry wyjściowe oparto na parametrach wejścia wg normy EN , typ 1 lub 2: Logiczna 1 15 V ma 11 V ma Logiczne 0" 5 V Prąd upływu 0,2 ma *) *) prąd pull-down, typ. 30 ma Zwarcie międzyobwodowe Zwarcie międzyobwodowe pomiędzy obydwoma wyjściami (A1 i A2) rozpoznawane jest przez czujnik bezpieczeństwa, a prowadzi ono do wyłączenia wyjść (OSSD) przy następnym żądaniu bezpieczeństwa. Wyjścia A1 i A2 pozostają wyłączone do czasu usunięcia usterki. Zwarcie międzyobwodowe pomiędzy jednym z wyjść (A1 lub A2) a napięciem zasilania prowadzi do wyłączenia drugiego wyjścia (A2 lub A1) przy żądaniu bezpieczeństwa. 12

13 9.2 Tryb pracy Czas trwania odtłumiania rozstrzyga o tym, czy żółta dioda włączy się z opóźnieniem ( 9.2.1) czy od razu ( 9.2.2), gdy przedmiot tłumiący znajdzie się w strefie dozwolonej. W każdym przypadku wyjścia włączają się bez opóźnienia czasowego. Podczas odtłumiania wyjścia i żółta dioda wyłączają się bez opóźnienia czasowego. Gdy rozpocznie się odtłumianie w strefie krótkiego zasięgu, wyjścia wyłączają się natychmiast, podczas gdy żółta dioda gaśnie dopiero z ok. 2-sekundowym opóźnieniem. Wraz z wyłączeniem się diody sygnałowej, wyjścia utrzymywane są w stanie wyłączenia. Dlatego też nie jest już możliwa ponowne włączenie strefy dozwolonej. Aktywacji dokonuje się albo przez odtłumianie (> 45 mm) przez ponad 2 s lub przez przerywanie napięcia ( 5.2 Zapobieganie niepotrzebnym interakcjom) Włączanie diody sygnałowej z opóźnieniem Odtłumianie > 2 s: Jeśli element tłumiący był oddalony (> 45 mm) od czujnika przez czas dłuższy niż 2 s, przy wytłumianiu w strefie dozwolonej żółta dioda włączy się z około 3-sekundowym opóźnieniem mm Będzie tak również w przypadku, > 3 s gdy element tłumiący znajdzie się Signal w strefie dozwolonej w momencie włączenia napięcia. Power Strefa krótkiego zasięgu Strefa dozwolona 13

14 9.2.2 Włączenie diody sygnałowej bez opóźnienia Odtłumianie < 2 s: Jeśli element tłumiący był oddalony (> 45 mm) od czujnika przez czas krótszy niż 2 s, przy wytłumianiu w strefie dozwolonej żółta dioda włączy się bez opóźnienia. 0 0 s *) 45 mm Signal Power Strefa krótkiego zasięgu Strefa dozwolona *) poza pierwszym uruchomieniem 9.3 Czasy odpowiedzi Czas odpowiedzi na żądanie bezpieczeństwa (oddalenie od strefy dozwolonej) Czas odpowiedzi na zbliżenie w strefie krótkiego zasięgu (strefa niezwiązana z bezpieczeństwem) Czas odpowiedzi na zbliżenie w strefie dozwolonej (czas załączenia) Czas ryzyka/czas odpowiedzi na usterkę w przypadku usterek związanych z bezpieczeństwem Dopuszczalny czas przebywania przedmiotu w strefie krótkiego zasięgu Czas opóźnienia dla aktywacji trybu regulacji ( 8.1 Włączenie trybu regulacji) Czas utrzymania przedmiotu w stanie odtłumionym ( 45 mm) do powrotu do trybu pracy ( 8.3 Wyłączenie trybu regulacji) Równoczesność włączania i wyłączania wyjść przy żądaniu bezpieczeństwa Czas trwania próbnych impulsów wyłączających 50 ms 100 ms typ. 100 ms 200 ms 100 ms ok. 2 s ok. 5 s ok. 2 s 50 ms 1 ms 14

15 9.4 Wskaźnik LED Stan diody Stan pracy Wyjścia A1 (OSSD) Sygnał Moc Sygnał Moc Sygnał Moc Sygnał Moc Sygnał Moc Sygnał Moc Sygnał Moc A2 (OSSD) Brak napięcia Oba wyjścia wyłączone 0 0 Napięcie dolne 0 0 Przepięcie Oba wyjścia wyłączone 0 0 Element tłumiący poza strefą dozwoloną (tryb pracy) lub w strefie dozwolonej (tryb regulacji) Element tłumiący w strefie dozwolonej (tryb pracy) Element tłumiący poza strefą dozwoloną (tryb regulacji) Usterka wewnętrzna lub zewnętrza ( 12 Usuwanie usterek) Oba wyjścia wyłączone 0 0 Oba wyjścia udostępnione 1 1 Oba wyjścia wyłączone

16 10 Rysunek wymiarowy M12 x1 17 5,4 LED 5, , Dane techniczne GM705S GIMC-4045-US/2OSSD Indukcyjny czujnik bezpieczeństwa Prostopadłościan, tworzywo sztuczne Gniazdo i wtyk M12 Strefa dozwolona: mm Odpowiada wymaganiom: normy EN ISO : 2008 kategoria 4 e, SIL 3 wg IEC 61508: 2000, SILcl 3 wg IEC Napięcie robocze 24 V DC (19, V) Zabezpieczenie przed zwarciem tak Ochrona przed odwrotną polaryzacją tak Spadek napięcia < 2,5 100 ma Pobór prądu < 30 ma Wyjścia A1, A2 (OSSD) PNP 16

17 Napięcie znamionowe izolacji Napięcie wyjścia przy 24 V Czas odpowiedzi Czas ryzyka (czas odpowiedzi na usterkę) Czas opóźnienia załączenia Odległość bezpiecznego wyłączenia s ar Rodzaj pracy Kompatybilność elektromagnetyczna/ wibracje, wstrząs 30 V Zgodne z normą EN wejścia typu 1, 2 i 3 Czas odpowiedzi na żądanie bezpieczeństwa (oddalenie od strefy dozwolonej): 50 ms Czas odpowiedzi na zbliżenie w strefie dozwolonej (czas zwolnienia): 200 ms 100 ms 5 s 45 mm Praca ciągła (bezobsługowa) wg normy IEC Miejsce użytkowania Klasa C wg normy EN (miejsce użytkowania zabezpieczone przed wpływem warunków atmosferycznych) Klimat Ciśnienie powietrza Mgła solna Wysokość nad poziomem morza Promieniowanie jonizujące Wskaźnik zmienności temperatury Temperatura otoczenia Względna wilgotność powietrza Czas użytkowania T M (czas wykonywania zadania) kpa nie maks m niedopuszczalne 0,5 K/min C dla okresu użytkowania h C dla okresu użytkowania h % dla okresu użytkowania h % dla okresu użytkowania h h (10 lat) przy temp C i % względnej wilg. pow h (20 lat) przy C i % względnej wilg. pow. 17

18 Niezawodność działania pod względem bezpieczeństwa technicznego (wg IEC 61508) PFH < 2,5 x 10-9 /h MTTF d 1992 lat DC/CCF/kat. 99 % / 100 % / 4 Stopień ochrony, klasa bezpieczeństwa Materiał obudowy Wskaźnik Połączenie elektryczne Schemat połączeń IP 65/IP 67 (wg EN 60529), III PPE; ciśnieniowy odlew cynkowy Dioda żółta (sygnał); dioda zielona (moc) Gniazdo i wtyk M12, pozłacane zestyki L+ A1 L A2 (BN) (WH) (BU) (BK) +24 V IN1 GND IN2 1 Przyrząd analizujący lub SPS Kolory żył: BK: czarny BN: brązowy BU: niebieski WH: biały Uwagi: Jeśli nie podano inaczej, wszystkie dane w całym zakresie temperatur dotyczą referencyjnej płytki pomiarowej wg normy IEC (FE360 = ST37K) 60 x 60 x 1 mm. 18

19 12 Usuwanie usterek 9.4 Wskaźnik LED Problem Możliwa przyczyna Usuwanie usterek Brak wskazania LED Brak napięcia Włączyć napięcie Dioda mocy miga, a czujnik się nie włącza Czujnik się nie włącza, również po odtłumieniu i ponownym wytłumieniu Napięcie dolne Przepięcie Czujnik przeszedł w stan bezpieczny (logiczne 0 ). Przyczyna: Zwarcie międzyobwodowe pomiędzy obydwoma wyjściami A1 i A2 Zwarcie międzyobwodowe pomiędzy jednym wyjściem (A1 lub A2) a napięciem zasilania Usterka w czujniku rozpoznana Skorygować napięcie ( 11 Dane techniczne) Wyłączyć i ponownie włączyć napięcie zasilania Sprawdzić okablowanie i połączenie elektryczne Sprawdzić kolejne elem. układu elektronicznego (np. SPS) Usunąć zwarcie Wymienić urządzenie 13 Konserwacja, naprawa i utylizacja Przy prawidłowej eksploatacji nie są potrzebne żadne zabiegi konserwacyjne czy naprawcze. Urządzenie może być naprawiane tylko przez producenta. Po zakończeniu eksploatacji urządzenie utylizować w sposób przyjazny dla środowiska i zgodnie z obowiązującymi przepisami krajowymi. 19

20 14 Dopuszczenia/Normy Zastosowanie mają następujące dyrektywy i normy: 98/37/WE Europejska dyrektywa maszynowa 2006/42/WE Europejska dyrektywa maszynowa 2004/108/WE Dyrektywa EMV EN ISO e (2006) Bezpieczeństwo maszyn, Elementy systemów sterowania związane z bezpieczeństwem IEC (2008) Aparatura rozdzielcza i sterownicza niskonapięciowa: Aparaty i łączniki sterownicze - Łączniki zbliżeniowe IEC (2000) IEC (2005) UL

21 15 Pojęcia i skróty CCF Common Cause Failure Awaria wywołana wspólną przyczyną DC Diagnostic Coverage Pokrycie diagnostyczne. MTTF D Mean Time To Dangerous Failure Średni czas do wystąpienia awarii OSSD Output Signal Switch Device Urządzenie przełączające sygnał wyjściowy PFH Probability of Failure per Hour Prawdopodobieństwo wystąpienia usterki w ciągu jednej godziny Poziom zapewnienia bezpieczeństwa wg normy EN ISO SIL Safety Integrity Level Poziom nienaruszalności bezpieczeństwa SIL 1-4 wg normy IEC Im wyższy SIL, tym mniejsze prawdopodobieństwo, że funkcja bezpieczeństwa zawiedzie. SIL cl Safety Integrity Level claim limit Niezawodność działania pod względem bezpieczeństwa technicznego (wg normy IEC 62061) T M Mission time Żywotność (= maks. okres użytkowania) 21