Sicherheitshinweise Die für die Verwendung bzw. den geplanten Einsatzzweck zutreffenden Gesetze, Richtlinien und Normen sind zu beachten. Dementsprechend stimmen die Beschleunigungssensoren der Serie GAM900S mit den Normen der EGBaumusterprüfbescheinigung überein. Ein fehlerhaftes Gerät darf nur mit einem Gerät identischen Typs ausgetauscht werden. Ausschlaggebend ist die eindeutige 8-stellige Nummer auf dem Typenschild („Item“). Bei Anzeichen von Beschädigung darf das Gerät nicht eingesetzt werden. Das Gerät darf nicht ausserhalb der im Datenblatt angegebenen Grenzwerte betrieben werden. Es gilt das Datenblatt GAM900S (81138526) in der Version 1.03, welches als Download auf www.baumer.com zur Verfügung steht. Vor Inbetriebnahme der Anlage alle elektrischen Verbindungen überprüfen. Montage, elektrischer Anschluss oder sonstige Arbeiten am Beschleunigungssensor und an der Anlage müssen fachgerecht ausgeführt werden. Eine Gefährdung von Personen, eine Beschädigung der Anlage und eine Beschädigung von Betriebseinrichtungen durch den Ausfall oder Fehlfunktion des Beschleunigungssensors muss durch geeignete Sicherheitsmassnahmen ausgeschlossen werden. Fehlfunktionen des Beschleunigungssensors GAM900S werden durch den „Sicheren Zustand“ signalisiert. DE Originalbetriebs- und Montageanleitung EN Translation of the original operating and mounting instructions GAM900S Beschleunigungssensor für Sicherheitsanwendungen Acceleration sensor for safety-rated applications Auswahl und Installation Die Auswahl und Installation darf nur durch autorisiertes Fachpersonal erfolgen. Baumer IVO GmbH & Co. KG Dauchinger Strasse 58-62 · DE-78056 Villingen-Schwenningen Phone +49 7720 942-0 · Fax +49 7720 942-900 [email protected] · www.baumer.com Sicherheitstechnische Kenngrössen Performance Level (ISO 13849) Kategorie (ISO 13849) MTTFd (ISO 13849) DCavg (ISO 13849) TM (Gebrauchsdauer, ISO 13849) Sicherheitsintegritätslevel (IEC 61508 / EN 62061) PFHD (IEC 61508) PFDavg (IEC 61508) Fehlerreaktionszeit Printed in Germany · 03.15 · Version 1.03 · 81132789 Irrtum sowie Änderungen in Technik und Design vorbehalten. Subject to modification in technic and design. Errors and omissions excepted. PLd 3 393 Jahre 86 % 20 Jahre SIL2 / SIL CL2 2,5 E-09 1/h 2,1 E-04 <50 ms* –x +y –x –z 55 R5 30 23 6.5 Abmessungen GAM900S - Kunststoffgehäuse, 1 x Stecker M12 Bestimmungsgemässer Gebrauch Der Beschleunigungssensor ist ein Präzisionsmessgerät. Er dient zur Erfassung und Überwachung von Beschleunigungen sowie der Aufbereitung und Bereitstellung von Messwerten als elektrische Ausgangssignale für das Folgegerät. Den Beschleunigungssensor nur zu diesem Zweck verwenden. Die Funktion des Beschleunigungssensors ist im Datenblatt und dieser Montageanleitung beschrieben. Die Eignung für den jeweiligen Einsatzzweck ist kundenseitig zu prüfen. Transport, Lagerung und Entsorgung Ausschliesslich in Originalverpackung transportieren und lagern. Beschleunigungssensor nicht fallen lassen – ansonsten ist das Gerät nicht mehr einzusetzen. Bestandteile nach länderspezifischen Vorschriften entsorgen. GAM900S - Aluminiumgehäuse, 1 x Stecker M12 42 .5 ø4 55 ) x (3 R 5 30 23 6.5 +y bohrungen mit M4Schrauben 42 .5 ø4 x) (3 LED 77 90 77 90 LED Die Auswertung des Relais muss sicherheitsgerichtet und zwingend über die Kontakte CO / NO erfolgen (Stichwort „Ruhestromprinzip“). Ausführung mit intern in Reihe geschalteten Sicherheitsrelais (Standardausführung und Option -3502) Ausführung mit parallel nach aussen geführten Sicherheitsrelais (Option -3500 und -3501) Es sind beide Sicherheitsrelais, d.h. Relais 1 und 1a unabhängig und sicherheitsgerichtet auszuwerten (siehe Anschlussbelegung Option -3500 oder -3501). Die Kontakte CO / NO verhalten sich wie bei oben aufgeführten Ausführungen mit intern in Reihe geschalteten Sicherheitsrelais. Bei beiden Sicherheitsrelais (1 und 1a) ist jedoch zusätzlich der Relaiskontakt NC nach aussen geführt. -- Im sicheren Zustand gilt: NO NC Kontakt CO/NC geschlossen -- Im Standardbetrieb gilt: CO Kontakt CO/NC geschlossen Wartung/Relais-Test Die Funktion der Relais muss kundenseitig einmal jährlich geprüft und entsprechend dokumentiert werden. Ansonsten sind innerhalb der Gebrauchsdauer keine Wartungsarbeiten notwendig. Die Relaisfunktion kann mittels Test-Eingang oder CANopen Restart Kommando getestet werden. Das Schalten der Relaiskontakte muss kundenseitig geprüft werden. Schalten die Relaiskontakte nach der Testinitiierung nicht, muss das Gerät ausgetauscht werden. Test-Eingang Die Prüfung der Relais-Funktion wird durch zweimaliges Anlegen eines High-Signals am entsprechenden Pin initiiert. Ein High-Signal muss einen Signalpegel grösser 70 % der Betriebsspannung vorweisen. Die Signaldauer und die Pause zwischen den zwei High-Signalen liegt zwischen 1 und 3 Sekunden. 1s < T < 3s 12.5 55 R5 30 23 6.5 GAM900S - Kunststoffgehäuse, 2 x Stecker M12 42 4.5 x) M12x1 GAM900S - Aluminiumgehäuse, 2 x Stecker M12 55 (3 ø 77 90 77 13 12.5 12.5 90 M12x1 30 23 LED LED 27.5 R5 27.5 M12x1 13 T T Details zur CANopen Kommunikation insbesondere zum Restart Kommando sind im Handbuch beschrieben. 13 6.5 12.5 T 13 Beschleunigungssensor-Gehäuse und Anschlusskabel vollständig schirmen. Die gesamte Anlage EMV gerecht installieren. Einbauumgebung und Verkabelung beeinflussen die EMV des Beschleunigungssensors. Beschleunigungssensor und Zuleitungen räumlich getrennt oder in grossem Abstand zu Leitungen mit hohem Störpegel (Frequenzumrichter, Schütze usw.) verlegen. Geschirmte Anschlusskabel verwenden. -- GAM900S mit Kunststoffgehäuse: Kabelschirm steuerungseitig auflegen. -- GAM900S mit Aluminiumgehäuse: Kabelschirm beidseitig auflegen. Kabelschirm über M12-Stecker mit Sensorgehäuse verbinden. Bei Anschluss mit Leitungen länger als 20 m sind die Anforderungen gemäss EN 60204-1 zu erfüllen. Anschlussbelegung 42 .5 ø4 x) (3 Anmerkung: Die Konfiguration des Sicherheitsrelais 1a entspricht immer der Konfiguration des Sicherheitsrelais 1. Bei Ausführungen mit zwei M12-Anschlüssen stehen zusätzliche, nicht sicherheitsrelevante Relais zur Verfügung. Diese werden auf Anfrage werksseitig kundenspezifisch konfiguriert. >0.7 x UB M12x1 NO Sicherer Zustand Der sichere Zustand wird durch ein Schalten des Relais 1 angezeigt: CO -- Kontakt CO / NO ist geöffnet Das Gerät wird unter folgenden Bedingungen in den sicheren Zustand versetzt: -- Nach Überschreiten des Grenzwerts (siehe Bestellnummer im Datenblatt) -- Im Fehlerfall (interner Fehler) -- Im spannungslosen Zustand (ohne Versorgung) Elektrischer Anschluss Beschleunigungssensor elektrisch nicht verändern und keine Verdrahtungsarbeiten unter Spannung vornehmen. Der elektrische Anschluss darf unter Spannung nicht aufgesteckt oder abgenommen werden. Bei Verbrauchern mit hohen Störpegeln separate Spannungsversorgung für den Beschleunigungssensor bereitstellen. Standardbetrieb Im Standardbetrieb (kein Fehler und aktuelle Beschleunigung kleiner Grenzwert) gilt: -- Kontakt CO / NO ist geschlossen * Die Fehlerreaktionszeit beinhaltet keine Verzögerungen durch die Filterung (auf Anfrage kundenspezifisch möglich) der Beschleunigungswerte. Die Verzögerungen und das Einschwingverhalten sind eindeutig durch Filtertyp und Grenzfrequenz definiert und bei der Sicherheitsbetrachtung der Anlage kundenseitig zu berücksichtigen. Während des Einschwingens der Filter nach der Initialisierung (z. B. Anlegen der Betriebsspannung) können Werte ungleich der aktuell vorliegenden Beschleunigung bei der sicheren Grenzwertprüfung ausgewertet werden. Montagehinweise Schläge oder Schocks auf Gehäuse vermeiden. Gehäuse nicht verspannen. Toleranzen bei der Montage können sich auf den Messwert auswirken. Den Beschleunigungssensor an den Befestigungsbohrungen mit M4 Schrauben (1,9 Nm) fest montieren. Koordinatenausrichtung (x-/x+/y-/y+/z-/z+). Insbesondere bei kundenspezifisch konfigurierter Tiefpass-Filterung zeigt sich eine schräge Einbaulage als Offset im Beschleunigungssignal. 2-Achsen 3-Achsen +z Befestigungs+x –y +x –y Sicherheitsfunktion Die Sicherheitsfunktion des Beschleunigungssensors beinhaltet das Schalten des Relais 1 (Sicherheits-Relais) bei Überschreiten eines definierten Beschleunigungsgrenzwerts. Der Grenzwert ist kundenseitig über die Bestellbezeichnung gemäss Angabe im Datenblatt definierbar. Standardmässig ist eine Relais-Abfallzeit von 1 Sekunde eingestellt (siehe Datenblatt). Andere Werte sind auf Wunsch werksseitig konfigurierbar. Das Schalten des Sicherheits-Relais, insbesondere bei kurzen Relais-Abfallzeiten, ist durch eine sicherheitsgerichtete Auswertung als Auslösen der Sicherheitsfunktion zu erkennen. Bei Beschleunigungssensoren der Familie GAM900S erfüllt die Sicherheitsfunktion „Relaisschalten bei Grenzwertüberschreitung“ alle Anforderungen gemäss Performance Level PLd bzw. Sicherheitsintegritätslevel SIL2 / SIL CL2 nach ISO 13849 bzw. IEC 61508 / EN 62061. Relais-Funktion Im Standardbetrieb (aktuelle Beschleunigung kleiner Grenzwert) gilt: -- Kontakt CO / NO ist geschlossen -- Kontakt CO / NC ist geöffnet Max. Schaltspannung: 30 V, max. Schaltstrom: 1,5 A. Das Schalten von induktiven Lasten ist nicht zulässig. Betriebsspannung UB / GND Die Betriebsspannung des GAM900S ist mit 10…30 VDC spezifiziert. Beim Überschreiten der max. Betriebsspannung von 30 VDC wird die Sicherheitsfunktion aktiviert. Zum Schutz vor Überspannung muss die Betriebsspannung mittels SELV / PELV-Netzteil nach EN 60950 gewährleistet werden, welches im Fehlerfall eine max. Spannung von 60 V zur Verfügung stellt. Stecker 2, Stecker M12, 12-polig a) Standard Belegung Pin 1 Relais 2 / Kontakt CO* Pin 2 Relais 3 / Kontakt NO* Pin 3 Relais 3 / Kontakt CO* Pin 4 Relais 3 / Kontakt NC* Pin 5 Relais 4 / Kontakt NO* Pin 6 Relais 4 / Kontakt CO* Pin 7 Relais 4 / Kontakt NC* Pin 8 CAN Ground Pin 9 Relais 2 / Kontakt NO* Pin 10 Relais 2 / Kontakt NC* Pin 11 CAN Low Pin 12 CAN High b) Option -3500 wie a) Standard jedoch: Stecker 1 Pin 10 Relais 1 / Kontakt NC* Stecker 1 Stecker 1 Stecker 1, Stecker M12, 12-polig a) Standard Belegung Pin 1 GND Pin 2 Test-Eingang Pin 3 UB Pin 4 Analog Masse Pin 5 Analogausgang X Pin 6 Analogausgang Y Pin 7 Relais 1 / Safety Kontakt NO* Pin 8 CAN Ground Pin 9 Relais 1 / Safety Kontakt CO* Pin 10 n.c. Pin 11 CAN Low Pin 12 CAN High Stecker 2 Stecker 2 Pin 2 Pin 3 Pin 4 Pin 5 Pin 6 Pin 7 Relais 1a / Safety Kontakt NO Relais 1a / Safety Kontakt CO Relais 1a / Kontakt NC n.c. GND UB c) Option -3501 wie a) Standard jedoch: Stecker 1 Pin 10 Relais 1 / Kontakt NC* Stecker 2 Pin 2 Pin 3 Pin 4 Relais 1a / Safety Kontakt NO Relais 1a / Safety Kontakt CO Relais 1a / Kontakt NC d) Option -3502 wie a) Standard jedoch: Stecker 2 Pin 5 n.c. Pin 6 GND Pin 7 UB Option Anschlussbelegung: -3500: Betriebsspannung und redundantes Safety Relais auf Stecker 2 -3501: redundantes Safety Relais auf Stecker 2 -3502: Betriebsspannung auf Stecker 2 * Relaiskonfiguration kundenspezifisch möglich Safety instructions Observe the legal obligations, directives and standards applicable for the use respectively intended use. Hence, the acceleration sensors of the GAM900S series are compliant to the standards of the EC type certification. Only replace a defective by an identical product. The 8-digit reference number on the product label („item“) is mandatory here. The device must not be used when presenting any trace of damage. Do not operate the device beyond the limits specified in the data sheet. The applicable GAM900S (81138531) data sheet version number 1.03 is available for download at www.baumer.com. Check all electrical connections prior to commissioning of the installation. Mounting, installation and e-connection or any other work performed at the acceleration sensor must be carried out by authorised experts only. Appropriate safety precautions must be taken to exclude any risk of personal injury and damage to operating equipment as a result of an acceleration sensor malfunction. Any failure in GAM900S operation is signaled by entry into „safe state“. EN Translation of the original operating and mounting instructions GAM900S Acceleration sensor for safety-rated applications Safety-relevant key characteristics Performance Level (ISO 13849) PLd Category (ISO 13849) 3 393 years MTTFd (ISO 13849) 86 % DCavg (ISO 13849) TM (service life, ISO 13849) 20 years Safety integritiy level (IEC 61508 / EN 62061) SIL2 / SIL CL2 2.5 E-09 1/h PFHD (IEC 61508) 2.1 E-04 PFDavg (IEC 61508) Error reaction time <50 ms* Intended use of the device The acceleration sensor is a precision instrument. It is intended to detect and monitor acceleration as well as to evaluate and supply the information in the form of electrical output signals for the downstream device. The acceleration sensor must not be used for any other purpose. Functionality is described in the data sheet and this mounting instruction. The customer is to verify whether the device is suitable for the intended application task. Transport, storage and disposal Only ever transport and store the acceleration sensor in its original packaging. Never drop the acceleration sensor – otherwise the device must no longer be used. Dispose of the components observing the legal regulations prevailing in your country. bores with screws M4 –x –z 55 R5 30 23 6.5 Dimensions GAM900S - plastic housing, 1 x M12 connector GAM900S - aluminium housing, 1 x M12 connector 42 .5 ø4 55 x) (3 R5 30 23 6.5 GAM900S - plastic housing, 2 x M12 connector 55 42 .5 ø4 x) (3 55 (3 R5 30 23 77 90 77 Requirements according to EN 60204-1 need to be fulfilled when connected with cables longer than 20 m. Terminal assignment T connector 1 T 42 .5 ø4 x) (3 Supply voltage UB / GND The specified GAM900S voltage supply is 10...30 VDC. The safety function is activated when exceeding the maximum voltage of 30 VDC. For protection against overvoltage, voltage supply must be backed by a SELV / PELV-supply unit compliant to EN 60950, which in the event of failure would supply a maximum voltage of 60 V. connect. 1 Connector 1, M12 connector 12-pin a) Standard Assignment Pin 1 GND Pin 2 Test input Pin 3 UB Pin 4 Analog Ground Pin 5 Analog output X Pin 6 Analog output Y Pin 7 Relay 1 / Safety contact NO* Pin 8 CAN Ground Pin 9 Relay 1 / Safety contact CO* Pin 10 n.c. Pin 11 CAN Low Pin 12 CAN High Connector 2, M12 connector 12-pin a) Standard Assignment Pin 1 Relay 2 / contact CO* Pin 2 Relay 3 / contact NO* Pin 3 Relay 3 / contact CO* Pin 4 Relay 3 / contact NC* Pin 5 Relay 4 / contact NO* Pin 6 Relay 4 / contact CO* Pin 7 Relay 4 / contact NC* Pin 8 CAN Ground Pin 9 Relay 2 / contact NO* Pin 10 Relay 2 / contact NC* Pin 11 CAN Low Pin 12 CAN High b) Option -3500 same as a) standard, but: Connector 1 Pin 10 Relay 1 / contact NC* 1s < T < 3s T Relay functionality In standard operation (current acceleration within the limit), the following applies: -- Contact CO / NO is closed -- Contact CO / NC is open Max. switching voltage: 30 V, max. switching current: 1.5 A. Switching of inductive load is not permitted. 13 GAM900S - aluminium housing, 2 x M12 connector 12.5 12.5 13 Maintenance/relay test The customer is to ensure proper relay function by correspondingly documented tests once a year. Any other maintenance during the service life of the product is not required. Proper relay functionality can be tested using the test input or the CANopen restart command. Customer is to verify proper switching of the relay contacts. Faulty relay switching after test initialization would call for device exchange. Details for CANopen communication and the restart command in particular can be found in the instruction manual. LED 90 M12x1 .5 ø4 x) 77 M12x1 LED 27.5 5 90 12.5 77 90 12.5 13 Completely shield the acceleration sensor and connecting cable. Make sure the entire system is installed in line with EMC requirements. Ambient installations and cabling affect the electromagnetic compatibility of the acceleration sensor. Install acceleration sensor and supply cables separately or far away from cables with high interference emissions (frequency converters, contactors, etc). Use shielded connecting cables. -- GAM900S in plastic housing: Provide cable shield at the control unit. -- GAM900S in aluminium housing: Provide cable shield on both ends and connect with sensor housing via M12 connector. NO Product variant with parallel outbound safety relays (option -3500 and -3501) Both safety relays 1 and 1a must be evaluated individually and under safety aspects (see terminal assignment option -3500 or -3501). CO / NO contact behavior is identical to the abovementioned safety relays connected in series. In addition both safety relays 1 and 1a provide outbound NC contact. -- Following applies to NO NC -- Safe state: contact CO/NC closed CO -- Standard operation: contact CO/NC closed Note: Safety relay 1a configuration ever corresponds to the configuration of safety relay 1. Product variants with two M12 connectors feature additional, non-safety relevant relays that on request are configured by default according to customer specifications. >0.7 x UB 42 LED LED M12x1 R 30 23 6.5 +y E-connection Do not perform any electrical modifications at the acceleration sensor or any wiring work while the device is live. Never plug or unplug the electrical connection while the acceleration sensor is live. Arrange for separate power supply of the acceleration sensor where working with consumers with high interference emissions. Test input Proper relay functionality is tested by twice a high signal applied at the respective pin. Signal level must exceed the voltage supply by 70 %. Signal period and pause between two high signals is between 1 and 3 seconds. 6.5 –x Product variant with series-connected safety relays (standard product and option -3502) Standard operation In standard operation (no failure and current acceleration within the limit), the following applies: -- Contact CO / NO is closed * The error reaction time does not include filtering delay in the acceleration information (customer-specific, optionally on request). Filter delay and balancing are defined by filter type and limit frequency and must be considered by the customer in safety certification of the installation. During filter balancing after initialisation (e.g. application of voltage supply), the safe limit verification is capable of value evaluation independent of the currently present acceleration. +y For safety reasons, relay evaluation by CO / NO contacts is mandatory („closed circut principle“) Safe state Switching relay 1 is indicating the safe state. CO -- Contact CO / NO is open Following events will make the device enter the safe state: -- Exceeding the limit value (see ordering information in the data sheet) -- Failure (internal failure) -- In zero current state (without supply) Product selection and installation Selection and installation by authorised expert staff only. Mounting instructions Avoid shocks and impacts on the housing as well as any deformation. Mounting tolerances may have an influence on the measured result. Attach the acceleration sensor firmly (1.9 Nm) at its mounting bores using M4 screws. Proceed with alignment of coordinates (x-/x+/y-/y+/z-/z+). Particularly with user-specific configuration in deep pass filtering, an inclined mounting position will be indicated as offset in the acceleration signal. 2-axes 3-axes +z Mounting +x –y +x –y Safety functions The safety function of the acceleration sensor is given through monitoring proper switching of relay 1 (safety relay) when exceeding the specified acceleration limit (user-defined by the ordering information in the data sheet). Standard release time is 1 second (see data sheet). Default configuration of other times on request. Switching operations of the safety relay, particularly at short release times, are seen by safety-related evaluation for safety function trigger. Acceleration sensors of the GAM900S series comply with safety function „relay switching at limit excess“ and all requirements of Performance Level PLd resp. safety integrity level SIL2 / SIL CL2 in line with ISO 13849 resp. IEC 61508 / EN 62061. connect. 2 Connector 2 Pin 2 Pin 3 Pin 4 Pin 5 Pin 6 Pin 7 Relay 1a / Safety contact NO Relay 1a / Safety contact CO Relay 1a / contact NC n.c. GND UB c) Option -3501 same as a) standard, but: Connector 1 Pin 10 Relay 1 / contact NC* Connector 2 Pin 2 Relay 1a / Safety contact NO Pin 3 Relay 1a / Safety contact CO Pin 4 Relay 1a / contact NC d) Option -3502 same as a) standard, but: Connector 2 Pin 5 n.c. Pin 6 GND Pin 7 UB Terminal assignment options: -3500: voltage supply and redundant safety relay at connector 2 -3501: redundant safety relay at connector 2 -3502: voltage supply at connector 2 * Customer-specific relay configuration on request 27.5 M12x1 13