Lichtschranken-Überwachung SNL 4062K

Sicherheitstechnik
Sicherheitsschaltgeräte
Sicherheitsschaltgerät
Lichtschranken-Überwachung SNL 4062K
safety
Lichtschranken-Auswerte- und Testgerät
• Stopkategorie 0 nach EN 60204-1
• Anwendung bis Steuerungskategorie 3 nach EN 954-1
• Steuerungskategorie des Gerätes: 3 nach EN 954-1
• Für BWS Typ 2 nach EN 61496
• Zyklische Tests, Override-Funktion, Reset-Taster-Überwachung,
Querschlusserkennung
• 2 Eingangskanäle, Ansteuerung durch ein- bzw. zweikanalige Kontakte
oder Halbleiter
• 2 Freigabestrompfade, 1 Meldestrompfad
bE
Anwendungen
• Überwachung von Einweg-Sicherheits-Lichtschranken mit Testeingang
• Not-Aus- und Schutztür-Anwendungen
• Schutz von Personen, Material und Maschinen im Transferbereich,
Zugangsabsicherungen
Funktion
Das Lichtschranken-Auswerte- und Testgerät SNL 4062K ist das Bindeglied zwischen
optoelektronischen Schutzeinrichtungen AOPD gemäß EN 61496-1 / -2 Typ 2 und der
Maschinensteuerung. Es dient mit den integrierten Funktionen Anlaufsperre, Wiederanlaufsperre, Override, Selbsttest, zyklisches Testen, Zeitüberwachung, Rückführkreis
und Ausgangskreis über zwangsgeführte Relais zur Absicherung von Gefahrenbereichen
an kraftbetriebenen Arbeitsmaschinen.
Nach Anlegen der Versorgungsspannung an die Klemmen A1/ A2 wird ein Selbsttest
durchgeführt, das Gerät ist betriebsbereit. Das Nichtbestehen eines Selbsttests führt
zu einem Programmabbruch mit Neustart. Der weitere Ablauf ist von den Ergebnissen
der Selbsttests, der eingestellten Betriebsart und dem Zustand der äußeren Beschaltung
abhängig (siehe Ablaufdiagramm).
Die Lichtschrankensignale an den Eingängen Y12 und Y22 werden auf Gleichheit mit
den Ausgängen Y41 und Y42 überprüft und mit der LED READY angezeigt. In Abhängigkeit davon, welche Funktion ausgewählt ist, schalten die Freigabestrompfade des
SNL 4062K bei erregten Lichtschrankeneingängen entweder automatisch EIN (Betrieb
ohne Anlaufsperre), oder bleiben auf AUS bis die RESET-Taste gedrückt und wieder
losgelassen worden ist (Wiederanlaufsperre). Als Freigabestrompfade stehen zwei
Schließer und ein Meldestrompfad (Öffner) zur Verfügung. Der Zustand der Ausgänge
wird mit der mehrfarbigen LED OSSD angezeigt.
• grün leuchtend = Freigabestrompfade in Arbeitsstellung
• rot
leuchtend = Freigabestrompfade in Ruhestellung
Das Abschalten der Freigabestrompfade wird durch eines der folgenden Ereignisse
ausgelöst:
1. Die Lichtschrankeneingänge werden im freigegebenen Zustand entregt.
2. Der Overrideeingang wird während des Overridevorganges bei entregten Lichtschrankeneingängen ebenfalls entregt.
3. Bei Durchführung der zyklischen Tests wurde ein Fehler erkannt.
4. Wenn während des Override beide Lichtschrankeneingänge erregt werden.
Die Anlaufsperre verhindert, dass das Gerät in den EIN-Zustand geht, wenn die
elektrische Versorgung eingeschaltet oder unterbrochen und wieder eingeschaltet
wird.
Die Wiederanlaufsperre verhindert, dass nach dem Abschalten der Freigabepfade
diese ohne manuellen Eingriff wieder eingeschaltet werden, wenn die Freigabebedingungen erfüllt sind.
Technische Änderungen vorbehalten
Override: Wenn die BWS im überbrückten Zustand ist, ist das Abschalten der
Relais K1 und K2 (OSSD) nicht gewährleistet, solange das Override-Signal anliegt
(Betriebsart: statisches Eingangssignal).
Nach Auslösung der Sicherheitseinrichtung geht das SNL 4062K in den betriebsbereiten Zustand. Es werden alle geräteinternen Tests und Anlauftests erneut
durchgeführt. Wenn bei den Anlauftests keine Fehler erkannt wurden, ist eine
Wiederaufnahme des Betriebes möglich. Die Anschlüsse sind bei Auslieferung
gebrückt!
Betriebsarten
Wählbare Funktionsmerkmale:
• Testpulsrichtung (pos. / neg. Pulse)
• Wiederanlaufsperre (ein / aus)
• Override (statisch / dynamisch)
Die Voreinstellung der Betriebsart erfolgt auf der Rückseite des Gehäuses durch
einen Funktionsschalter (siehe Betriebsarten). Dieser Schalter ist nach der Montage
des Gerätes auf einer Hutschiene nicht mehr zugänglich.
SNL 4062K-A
Die Funktion entspricht der des SNL 4062K. Die Geräte mit der Kennzeichnung -A
in der Typenbezeichnung sind mit vier abziehbaren Steckblockklemmen ausgerüstet
(siehe Maßbild K 4-2). Hierdurch wird eine schnelle Montage / Demontage ermöglicht. Durch Kodierung sind die Steckplätze unvertauschbar.
Schaltbild
Steckblockklemme
Geräteanschluss
Steckblockklemme
Geräteanschluss
Geräteanschluss
Steckblockklemme
Geräteanschluss
Steckblockklemme
409
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Funktionsdiagramm
SNL 4062K / K-A
Betrieb ohne Override mit Wiederanlaufsperre
Hinweise
• Das Gerät ist für den Anschluss an die Ausgänge von ein oder zwei BWS Typ 2
gemäß DIN EN 61496-1 vorgesehen.
• Bei der Kaskadierung von Lichtschranken muss sichergestellt sein, dass die
Gesamtansprechzeit für die Testung 150 ms nicht überschreitet.
• Die Steuerungskategorie nach EN 954-1 hängt von der Außenbeschaltung, der Wahl
der Signalgeber und deren örtlichen Anordnung an der Maschine ab.
• Die Override-Funktion beeinträchtigt das sicherheitsrelevante Verhalten des Lichtschranken-Auswerte- und Testgerätes. Bitte beachten Sie hierzu die Information
Ihrer Berufsgenossenschaft.
• Bei Not-Aus-Anwendung ist eine Wiederanlaufsperre erforderlich.
• Zur Vervielfältigung der Freigabestrompfade können die Erweiterungsgeräte oder
externe Schütze mit zwangsgeführten Kontakten eingesetzt werden.
• Das Gerät und die Kontakte müssen mit maximal 6 A Betriebsklasse gG oder
Leitungsschutzschalter mit Auslösecharakteristik B oder C abgesichert werden.
• Das Gerät ist mit einem Überlastschutz (Kurzschluss) ausgerüstet.
• Der Einbau der Geräte muss in einem Schaltschrank mit einer Schutzart von
mindestens IP54 erfolgen.
A1/A2 Versorgungsspannung, LED SUPPLY
Y41 SL-Sender-Freigabe Channel 1
Y12 SL-Empfänger Channel 1
Y42 SL-Sender-Freigabe Channel 2
Y22 SL-Empfänger Channel 2
LED INPUT
X1 Override-Eingang LED OVR
S33 Reset
13/14, 23/24, LED OSSD
31/32
Betrieb mit Override-Funktion
Maßbild
SNL 4062K
A1/A2 Versorgungsspannung, LED SUPPLY
Y41 SL-Sender-Freigabe Channel 1
Y12 SL-Empfänger Channel 1
Y42 SL-Sender-Freigabe Channel 2
Y22 SL-Empfänger Channel 2
LED INPUT
X1 Override-Eingang LED OVR
S33 Reset
13/14, 23/24, LED OSSD
31/32
tA = Ansprechzeit
tR = Rückfallzeit
tRE = Reset-Taster Einschaltdauer 0,05 bis 3 s
Overrideablauf
tP = Testpulszeit max. 80 ms
tÜ = Testüberwachungszeit max. 150 ms
tO = Override
t1 = Selbsttest 150 ms (interner Testablauf)
t2 = Test Treiber K1+K2 und Betriebsart
10 ms
(interner Testablauf)
t3 = Abfrage Overrideeingang 100 ms
t4 = Anlauftest SL1+SL2 max. 300 ms
SNL 4062K-A
tG = t1 +t2 +t3 +t4 max. 560 ms
x = Übergang zum Normalbetrieb
Betriebsarten
Auslieferungszustand der Schalterstellung
Schalter 1
OFF = Overridebetrieb wird durch ein dynamisches Einganssignal ermöglicht
ON = Overridebetrieb wird durch ein statisches Einganssignal ermöglicht
Schalter 2
OFF = Betrieb mit Wiederanlaufsperre (manueller Start)
ON = Betrieb ohne Wiederanlaufsperre (Autostart)
Schalter 3
OFF = die Eingangstests erfolgen durch positive Testpulse
ON = die Eingangstests erfolgen durch negative Testpulse
Schalter 4 = ohne Funktion
410
Technische Änderungen vorbehalten
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Ablaufdiagramm
1.
Die Freigabestrompfade sind offen, das Einschalten erfolgt nur bei Ablauf der
Override-Funktion oder wenn die Freigabekriterien nach Betriebsart erfüllt sind.
2.
LED READY ist abgeschaltet, wenn der Eingang Y12/Y22 entregt ist. Bei erregtem
Eingang Y12 / Y22 leuchtet die LED, die LED OSSD hat rotes Dauerlicht.
3.
Bei entregtem Eingang Y12 / Y22 und erregtem Eingang X1 blinkt die gelbe LED
READY, die LED OSSD hat rotes Dauerlicht.
Bei Kurz- oder Querschluss ist die LED READY dunkel oder blinkt kurz auf.
4.
Wenn der RESET-Taster länger als 3 s betätigt wird, erfolgt ein Neustart mit
Selbsttest.
5.
Die laufende Override-Funktion wird durch Entregen des Override-Eingangs (X1),
Erregen der LS-Eingänge (Y12 / Y22) oder durch Ablauf der Overridezeit (5 s)
beendet.
nein
6.
Zur Betriebsart ohne RESET-Taster (automatischer Start) ist eine Drahtbrücke
zwischen den Klemmen S33 / S34 notwendig = Betrieb ohne Anlaufsperre.
Zur Betriebsart mit RESET-Taster (manueller Start) muss der RESET-Taster an
den Klemmen S33 / S34 angeschlossen werden = Betrieb mit Anlaufsperre.
nein
7.
Nach erfolgter Freigabe wechselt die LED OSSD von rotem Dauerlicht zu grünem
Licht. Eine Freigabe durch erregte Eingänge Y12 und Y22 hat grünes Dauerlicht,
eine Freigabe durch erregten OVR-Eingang (X1) grünes Blinklicht zur Folge.
8.
Bei den zyklischen Tests wird die Funktionsfähigkeit der angeschlossenen Lichtschranken einschließlich deren Zuleitungen, die Betriebsart und die Treiber der
Freigabestrompfade getestet.
Die Durchführung der zyklischen Tests wird durch kurzzeitiges Dunkelschalten
der LED OSSD angezeigt. Die Einzeltests (Eingangskreise, Ausgangskreise,
Betriebsart) erfolgen in einem Abstand von 1 s, die Testperiodenzeit beträgt 6 s.
Versorgungsspannung ein (A1/A2)
LED SUPPLY leuchtet
Gerät ist betriebsbereit
Neustart
Selbsttest ok?
nein
ja
Betriebsart (DIP-Schalter) lesen
Overrideeingang X1 erregt?
nein
LS-Eingang Y12 und Y22 erregt?
= freies Sichtfeld
LS-Eingang Y12 und Y22 erregt?
= freies Sichtfeld
nein
ja
OVR LED leuchtet?
ja
nein
ja
RESET-Taster S34 negative Flanke?
Anlauftest → LS-Eingang
Y41/Y12, Y42/Y22 ok?
nein
ja
Override-Funktion läuft
ja
Betrieb mit Wiederanlaufsperre?
nein
OVR-Eingang X1 erregt?
ja
ja
Rückführkreis S33/S34
geschlossen?
nein
LS-Eingang Y12 und Y22
noch erregt?
ja
nein
ja
Overridezeit abgelaufen?
RESET-Taster S34 negative Flanke?
nein
ja
ja
warten auf Freigabe
nein
zyklische Tests ok?
ja
nein
Einschalten und Überwachen der
2 Freigabestrompfade
und des Meldestrompfades
zyklische Test ok?
nein
ja
LS-Eingang Y12 und Y22 erregt?
nein
ja
Technische Änderungen vorbehalten
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Installation
2
Beachten Sie bei der Installation das Anschlussschaltbild.
2 Freigabestrompfade
1 Meldestrompfad
3
Gerätenennspannung
BWS Typ 2
Not-Aus
Empfänger
Ausgang
Sender
Test-/
Aktivier.Eingang
Empfänger
Ausgang
Sender
Test-/
Aktivier.Eingang
Empfänger
Ausgang
Sender
Test-/
Aktivier.Eingang
Anwendungsbeispiel
Nach Anlegen der Versorgungsspannung, freiem Sichtfeld und geschlossenem NotAus-Kreis erfolgt ein Selbsttest. Nach positivem Selbsttest erfolgt in Abhängigkeit der
eingestellten Betriebsart das Schließen der Freigabestrompfade. Anschließend wird
die zyklische Testung durchgeführt. Sie simuliert das Ansprechen bzw. die Funktionsfähigkeit des Sensorteiles im Channel 1, die Kontrolle z.B. des Not-Aus-Kreises im
Channel 2 und des Test- und Überwachungsgerätes. Die zyklischen Tests erfolgen
während des Wartens auf die Freigabe und im freigegebenen Zustand in einer Periodenzeit von ca. 6 s. Die Testpulszeit für einen BWS-Test beträgt maximal 80 ms, die
Testüberwachungszeit max. 150 ms. Bei Erkennen der ersten Pulsflanke vor Ablauf
der max. Testpulszeit wird der Testpuls vorzeitig beendet. Durch Erkennen der zweiten
Pulsflanke wird der Test mit positivem Ergebnis beendet. Die Tests sind durch kurzzeitiges Blinken der Leuchtdioden (READY, OSSD) am Gerät sichtbar. Wenn eine der
beiden Flanken innerhalb der max. Testüberwachungszeit nicht erkannt wird, wird dies
als Fehler gewertet. Es werden durch die Funktionsprüfung des SNL 4062K Laufzeitfehler der BWS, der Verlust des Sensordetektionsvermögens, die Überschreitung der
festgelegten Reaktionszeiten, Kurzschlüsse, Querschlüsse und Abweichungen in der
Versorgungsspannung erkannt.
Geräteübersicht / Bestellnummern
Typ
SNL 4062K
SNL 4062K-A
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Nennspannung
DC 24 V
DC 24 V
Bei negativem Test (z.B. das Ausgangsschaltelement-OSSD vom Empfänger ist defekt)
werden die Freigabestrompfade des SNL 4062K nach 20 ms abgeschaltet. Nach Auslösen der Sicherheitseinrichtung schaltet das Gerät in den Zustand Betriebsbereit, den
es nach dem Einschalten der Versorgungsspannung einnimmt. Es werden alle geräteinternen Tests und Anlauftests erneut durchgeführt. Eine Beendigung des Verriegelungszustandes je nach Betriebsart des Sicherheitsschaltgerätes SNL 4062K ist erst nach
Behebung der Störursache und einer erfolgreichen Anlauftestung möglich.
Die ext. Override-Funktion ist durch eine Brücke X1- X2 ausgeschaltet. Für das
Anwendungsbeispiel sind folgende Funktionen an dem Betriebsartenschalter eingestellt:
• Schalter 1 = OFF/ ON (beliebig, Overridebetrieb ist durch die Brücke
X1- X2 ausgeschaltet)
• Schalter 2 = OFF Betrieb mit Wiederanlaufsperre
• Schalter 3 = OFF die Eingangstest erfolgen durch positive Testpulse
Klemmen
Schraubklemmen fest
Steckblockklemmen Schrauben
Bestellnummer
R1.188.0750.1
R1.188.0830.1
VPE
1
1
Technische Änderungen vorbehalten
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Technische Daten
Funktion nach EN 61496-1
Funktionsanzeige
Funktionsdiagramm
Versorgungskreis
Nennspannung UN
DC
Bemessungsleistung bei UN (DC)
Restwelligkeit
Betriebsspannungsbereich
Steuerkreis
galvanische Trennung zwischen A1, A2 und X1, X2, Y12, Y22, Y41, Y42, S33, S34
Sicherung / Ansprechzeit / Wiederbereitschaftszeit
Steuereingang S34
Nennstrom Eingang S34
min. / max. Einschaltdauer RESET tRE
Selbsttest t1 / Test Treiber t2
Eingangskreis
Anzahl der Eingänge
High- / Low-Pegel Eingang
Y12, Y22
Nennstrom Eingang
Y12, Y22
Testsignal
Y41, Y42 neg. Puls
Nennstrom Testsignal
Y41, Y42
Anlauftestung t4
max. Gesamttestzeit t1 bis t4
Ansprechzeit tA (mit Wiederanlaufsperre)
Rückfallzeit tR
max. Testpulszeit tP
max. Testüberwachungszeit tÜ
Testperiodendauer
Overridekreis
Anzahl der Eingänge
High-Pegel / Low-Pegel Eingang / Nennstrom
X1
Ansteuerung statisch; min. Einschaltzeit, statisch
Eingangsfrequenzbereich, dyn.
Tastverhältnis
Abfrage Overrideeingang t3
Ausgangskreis
Kontaktbestückung
Schaltnennspannung Un
max. Dauerstrom In pro Strompfad
max. Summenstrom aller Strompfade
Gebrauchskategorie nach EN 60947-5-1
Kurzschlussschutz max. Sicherungseinsatz
zulässige Schalthäufigkeit
mechanische Lebensdauer
Allgemeine Daten
Luft- und Kriechstrecken zwischen den Stromkreisen
Bemessungsstoßspannung
Überspannungskategorie
Verschmutzungsgrad
Bemessungsspannung
Prüfspannung Ueff 50 Hz
Schutzart nach DIN EN 60529 (Gehäuse / Klemmen)
Umgebungstemperatur, Arbeitsbereich
Maßbild
Anschlussquerschnitte feindrähtig / eindrähtig
oder feindrähtig mit Aderendhülsen
zulässiges Anzugdrehmoment
Gewicht
Zubehör
für UL- und CSA-Anwendungen
Zulassungen
Technische Änderungen vorbehalten
3600 Schaltspiele / h
360 Schaltspiele / h
Anschlussquerschnitte
max. Anzugdrehmoment
SNL 4062K
Lichtschranken-Auswertegerät
3 LED grün, 1 LED gelb (MUTING)
FD 0221-26-1 und -2 W1
24 V
1,8 W
2,4 Vss
0,85 – 1,1 x UN
nein
PTC-Widerstand / 2 s / 3 s
DC 24 V
10 mA
50 ms / 3000 ms
150 ms / 10 ms
2
DC 15 – 26,4 V / ≤ DC 8 V
12,5 mA
DC 24 V
≤ 12,5 mA
300 ms
560 ms
50 ms
20 ms
80 ms
150 ms
6s
1
DC 15 bis 26,4 V / ≤ DC 8 V / 10 mA
66 ms
18 – 23 Hz
1:1
100 ms
2 Freigabestrompfade (Schließer), 1 Meldestrompfad (Öffner),
zwangsgeführte Kontakte
AC / DC 230 V
6A
12 A
AC-15: Ue 230 V AC, Ie 6 A / DC-13: Ue 24 V DC, Ie 3 A
DC-13: Ue 24 V DC, Ie 6 A
6 A Klasse gG oder Leitungsschutzschalter mit Auslösecharakteristik B oder C
≤ 3600 Schaltspiele/h
30 x 106 Schaltspiele
nach EN 60664-1
4 kV
III
3 außen, 2 innen
AC 300 V
2 kV
IP 40 / IP 20
-25 – +55 °C
K 4-1 (Schraubklemmen / K 4-2 (Steckblockklemmen)
2 x 0,14 – 0,75 mm2 / 1 x 0,14 – 2,5 mm2
1 x 0,25 – 2,5 mm2 / 2 x 0,25 – 0,5 mm2
0,5 – 0,6 Nm
0,17 kg
–
AWG 18-16 nur Cu-Leitungen verwenden
5.25 in-lbs
bE
413