Baumer GAM900S - Handbuch

Baumer IVO GmbH & Co. KG
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Irrtum sowie Änderungen in Technik und Design vorbehalten.
Subject to modification in technic and design.
Errors and omissions excepted.
DE Originalbetriebs- und Montageanleitung
EN Translation of the original operating and
mounting instructions
GAM900S
Beschleunigungssensor für Sicherheitsanwendungen
Acceleration sensor for safety-rated applications
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 se-
parate Spannungsversorgung für den Beschleunigungssensor bereitstellen.
Beschleunigungssensor-Gehäuse und Anschlusskabel vollständig schirmen. Die ge-
samte Anlage EMV gerecht installieren. Einbauumgebung und Verkabelung beein-
flussen die EMV des Beschleunigungssensors. Beschleunigungssensor und Zulei-
tungen räumlich getrennt oder in grossem Abstand zu Leitungen mit hohem Störpe-
gel (Frequenzumrichter, Schütze usw.) verlegen. Geschirmte Anschlusskabel ver-
wenden.
- 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
 









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 1
Stecker 1 Stecker 2
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 2
Pin 2 Relais 1a / Safety Kontakt NO
Pin 3 Relais 1a / Safety Kontakt CO
Pin 4 Relais 1a / Kontakt NC
Pin 5 n.c.
Pin 6 GND
Pin 7 UB
c) Option -3501 wie a) Standard jedoch:
Stecker 1
Pin 10 Relais 1 / Kontakt NC*
Stecker 2
Pin 2 Relais 1a / Safety Kontakt NO
Pin 3 Relais 1a / Safety Kontakt CO
Pin 4 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
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 Ein-
baulage als Offset im Beschleunigungssignal.
2-Achsen 3-Achsen
–y +x
–x +y
+z
–z
–y +x
–x +y
Befestigungs-
bohrungen
mit M4-
Schrauben
Sicherheitshinweise
Die für die Verwendung bzw. den geplanten Einsatzzweck zutreffenden Ge-
setze, Richtlinien und Normen sind zu beachten. Dementsprechend stimmen
die Beschleunigungssensoren der Serie GAM900S mit den Normen der EG-
Baumusterprüfbescheinigung überein.
Ein fehlerhaftes Gerät darf nur mit einem Gerät identischen Typs ausge-
tauscht 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 Versi-
on 1.02, 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 Beschleuni-
gungssensor 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 Fehlfunk-
tion des Beschleunigungssensors muss durch geeignete Sicherheitsmass-
nahmen ausgeschlossen werden. Fehlfunktionen des Beschleunigungssen-
sors GAM900S werden durch den „Sicheren Zustand“ signalisiert.
Auswahl und Installation
Die Auswahl und Installation darf nur durch autorisiertes Fachpersonal erfolgen.
Sicherheitstechnische Kenngrössen
Performance Level (ISO 13849)
PLd
Kategorie (ISO 13849) 3
MTTF
d
(ISO 13849) 393 Jahre
DC
avg
(ISO 13849) 86 %
TM (Gebrauchsdauer, ISO 13849) 20 Jahre
Sicherheitsintegritätslevel
(IEC 61508 / EN 62061)
SIL2 / SIL CL2
PFH
D
(IEC 61508) 2,5 E-09 1/h
PFD
avg
(IEC 61508) 2,1 E-04
Fehlerreaktionszeit <50 ms*
* Die Fehlerreaktionszeit beinhaltet keine Verzögerungen durch die Filterung (auf An-
frage 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 Be-
triebsspannung) können Werte ungleich der aktuell vorliegenden Beschleunigung bei
der sicheren Grenzwertprüfung ausgewertet werden.
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 Beschleuni-
gungssensor nur zu diesem Zweck verwenden. Die Funktion des Beschleunigungs-
sensors 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 ein-
zusetzen. Bestandteile nach länderspezifischen Vorschriften entsorgen.
55 30
90
12.5
42
77
6.5
27.5 13
LED
M12x1
ø4.5 (3x)
R 5 55 30
90
12.5
42
77
6.5
27.5 13
M12x1
R 5
ø4.5 (3x)
LED
55 30
90
12.5
42
77
6.5
13 M12x1
R
5
LED
ø4.5 (3x)
55 30
90
12.5
42
77
6.5
13 M12x1
R
5
LED
ø4.5 (3x)
GAM900S - Aluminiumgehäuse, 2 x Stecker M12 GAM900S - Kunststoffgehäuse, 2 x Stecker M12
Sicherheitsfunktion
Die Sicherheitsfunktion des Beschleunigungssensors beinhaltet das Schal-
ten des Relais 1 (Sicherheits-Relais) bei Überschreiten eines definierten Be-
schleunigungsgrenzwerts. Der Grenzwert ist kundenseitig über die Bestell-
bezeichnung 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-Abfallzei-
ten, ist durch eine sicherheitsgerichtete Auswertung als Auslösen der Sicher-
heitsfunktion zu erkennen.
Bei Beschleunigungssensoren der Familie GAM900S erfüllt die Sicherheits-
funktion „Relaisschalten bei Grenzwertüberschreitung“ alle Anforderungen
gemäss Performance Level PLd bzw. Sicherheitsintegritätslevel SIL2 / SIL
CL2 nach ISO 13849 bzw. IEC 61508 / EN 62061.
Die Auswertung des Relais muss sicherheitsgerichtet und zwingend
über die Kontakte CO / NO erfolgen (Stichwort „Ruhestromprinzip“).
Ausführung mit intern in Reihe geschalteten Sicher-
heitsrelais (Standardausführung und Option -3502)
Sicherer Zustand
Der sichere Zustand wird durch ein Schalten des
Relais 1 angezeigt:
- Kontakt CO / NO ist geöffnet
NO
CO
Das Gerät wird unter folgenden Bedingungen in den sicheren Zustand ver-
setzt:
- Nach Überschreiten des Grenzwerts (siehe Bestellnummer im Datenblatt)
- Im Fehlerfall (interner Fehler)
- Im spannungslosen Zustand (ohne Versorgung)
Standardbetrieb
Im Standardbetrieb (kein Fehler und aktuelle Beschleunigung kleiner Grenz-
wert) gilt:
- Kontakt CO / NO ist geschlossen
Ausführung mit parallel nach aussen geführten Sicherheitsrelais
(Option -3500 und -3501)
Es sind beide Sicherheitsrelais, d.h. Relais 1 und 1a unabhängig und sicher-
heitsgerichtet auszuwerten (siehe Anschlussbelegung Option -3500 oder
-3501). Die Kontakte CO / NO verhalten sich wie bei oben aufgeführten Aus-
führungen mit intern in Reihe geschalteten Sicherheitsrelais. Bei beiden Si-
cherheitsrelais (1 und 1a) ist jedoch zusätzlich der Relaiskontakt NC nach
aussen geführt.
- Im sicheren Zustand gilt:
Kontakt CO/NC geschlossen
- Im Standardbetrieb gilt:
Kontakt CO/NC geschlossen
NO NC
CO
Anmerkung: Die Konfiguration des Sicherheitsrelais 1a entspricht immer der
Konfiguration des Sicherheitsrelais 1.
Bei Ausführungen mit zwei M12-Anschlüssen stehen zusätzliche, nicht si-
cherheitsrelevante Relais zur Verfügung. Diese werden auf Anfrage werks-
seitig kundenspezifisch konfiguriert.
Wartung/Relais-Test
Die Funktion der Relais muss kundenseitig einmal jährlich geprüft und ent-
sprechend dokumentiert werden.
Ansonsten sind innerhalb der Gebrauchsdauer keine Wartungsarbeiten not-
wendig. Die Relaisfunktion kann mittels Test-Eingang oder CANopen Restart
Kommando getestet werden.
Das Schalten der Relaiskontakte muss kundenseitig geprüft werden. Schal-
ten die Relaiskontakte nach der Testinitiierung nicht, muss das Gerät ausge-
tauscht 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 Signaldau-
er und die Pause zwischen den zwei High-Signalen liegt zwischen 1 und 3
Sekunden.
T T T
>0.7 x UB 1s < T < 3s
Details zur CANopen Kommunikation insbesondere zum Restart Kommando
sind im Handbuch beschrieben.
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 Si-
cherheitsfunktion aktiviert. Zum Schutz vor Überspannung muss die Be-
triebsspannung mittels SELV / PELV-Netzteil nach EN 60950 gewährleistet
werden, welches im Fehlerfall eine max. Spannung von 60 V zur Verfügung
stellt.
GAM900S - Aluminiumgehäuse, 1 x Stecker M12
Abmessungen
GAM900S - Kunststoffgehäuse, 1 x Stecker M12