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Handbuch
11/23 MN049020DE
ESR5-BWS-31-24VDC
Sicherheitsrelais zur Not-Halt-, Schutztür- und Lichtgitter-
Überwachung

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Inhaltszusammenfassung für Eaton ESR5-BWS-31-24VDC

  • Seite 1 Handbuch 11/23 MN049020DE ESR5-BWS-31-24VDC Sicherheitsrelais zur Not-Halt-, Schutztür- und Lichtgitter- Überwachung...
  • Seite 2 Alle Rechte, auch die der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil dieses Handbuches darf in irgendeiner Form (Druck, Fotokopie, Mikrofilm oder einem anderen Verfahren) ohne schriftliche Zustimmung der Firma Eaton Industries GmbH, Bonn, reproduziert oder unter Verwendung elektronischer Systeme verarbeitet, vervielfältigt oder verbreitet werden.
  • Seite 3 Gefahr! Gefährliche elektrische Spannung! Vor Beginn der Installationsarbeiten • Gerät spannungsfrei schalten • Bei 24-Volt-Versorgung ist auf eine sichere elektrische Trennung der Kleinspannung zu achten. Es dürfen nur • Gegen Wiedereinschalten sichern Netzgeräte verwendet werden, die die Forderungen der • Spannungsfreiheit feststellen IEC 60 364-4-41 bzw.
  • Seite 4 Inhaltsverzeichnis Zu diesem Handbuch............... 3 Änderungsprotokoll..............3 Zielgruppe .................. 4 Weitere Dokumente ..............4 Abkürzungen und Symbole ............5 Beschreibung ESR5-BWS-31-24VDC ........6 Bestimmungsgemäße Verwendung .......... 6 Mögliche Signalgeber ..............6 Kontaktausführung..............6 Ansteuerung ................7 Erreichbare Sicherheitsintegrität..........7 Weitere Merkmale ..............7 Zulassungen................
  • Seite 5 Einkanalige NOT-HALT-Überwachung ohne Querschlusserkennung, mit überwachtem Reset-Taster ..........34 Einkanalige NOT-HALT-Überwachung ........35 Zweikanalige Schutztür-Überwachung ohne Querschlusserkennung, mit überwachtem Reset-Taster ..........36 Anhang..................37 Datenblatt und Bestelldaten............. 37 Technische Daten ..............37 Interface-Typ (ZVEI-Klassifizierung) .......... 42 Glossary .................. 45 ESR5-BWS-31-24VDC 11/23 MN049020DE Eaton.com...
  • Seite 6 0 Zu diesem Handbuch Das vorliegende Handbuch beinhaltet die Informationen, die für einen korrek- ten und sicheren Umgang mit dem ESR5-BWS-31-24VDC notwendig sind. Das Handbuch zum ESR5-BWS-31-24VDC gilt als Bestandteil des Gerätes und muss, dem Benutzer ständig zugänglich, in deren Nähe aufbewahrt wer- den.
  • Seite 7 Geltende Vorschriften zur Arbeitssicherheit und Unfallverhütung 0.3 Weitere Dokumente Weitere Informationen finden Sie in den mitgeltenden Dokumenten: • IL049016ZU • Datenblatt zum Sicherheitsrelais ESR5-BWS-31-24VDC, Artikel-Nr. 401064 ACHTUNG Arbeiten Sie mit der aktuellsten Dokumentation zum Gerät.  → Die aktuellste Ausgabe dieser Dokumentation sowie der mitgel- tenden Dokumente finden Sie im Internet unter Eaton.com/esr5.
  • Seite 8 Warnt vor gefährlichen Situationen, die möglicherweise zu leichten Verletzungen führen. WARNUNG  Warnt vor gefährlichen Situationen, die möglicherweise zu schweren Verletzungen oder zum Tod führen. Warnhinweise vor Sachschäden ACHTUNG Warnt vor möglichen Sachschäden. Tipps → Weist auf nützliche Tipps hin. ESR5-BWS-31-24VDC 11/23 MN049020DE Eaton.com...
  • Seite 9 Zustand ein. Jegliche andere Verwendung muss vorab mit dem Hersteller abgeklärt wer- den. Das ESR5-BWS-31-24VDC ist für den Betrieb in Schaltschränken oder Ein- hausungen mit einer Schutzklasse von mindestens IP54 zugelassen. Das ESR5-BWS-31-24VDC darf ausschließlich an Orten eingesetzt werden, für die das Gerät zugelassen ist.
  • Seite 10 Automatischer oder manueller Start 1.5 Erreichbare Sicherheitsintegrität  • Kategorie 4, PL e (EN ISO 13849-1), SIL 3 (EN IEC 62061) → Abschnitt 5, „Applikationsbeispiele“, Seite 33 1.6 Weitere Merkmale • Steckbare Schraubklemmen • 22,5 mm Gehäusebreite 1.7 Zulassungen Product Safety Functional Safety ID 0600000000 ESR5-BWS-31-24VDC 11/23 MN049020DE Eaton.com...
  • Seite 11 LED Statusanzeige, grün – Power h A1, A2 – Anschluss Versorgungsspannung i S11, S12, S22 – Eingangsstromkreise j S33, S34, S35 – Startkreis (Aktivierungskreis) → Auf dem Gehäuse finden Sie unter dem CE-Kennzeichen das Baujahr des Geräts. XX/XX = Kalenderwoche / Jahr ESR5-BWS-31-24VDC 11/23 MN049020DE Eaton.com...
  • Seite 12 → Abschnitt 3.4.4, „Anschlussvarianten Start- und Rückführkreis“, Seite 28 → Abschnitt 1.10, „Funktions- und Zeitdiagramme“, Seite 10 Sicheres Abschalten Beim Öffnen des Sensorkreises öffnen die Freigabestrompfade S13/14, 23/2 und 33/34 unverzögert. Mit geöffneten Freigabestrompfaden befindet sich das Gerät im sicheren Zustand. Der Meldestrompfad schließt. ESR5-BWS-31-24VDC 11/23 MN049020DE Eaton.com...
  • Seite 13 Freigabestrompfad, unverzögert 41/42 Meldestrompfad, unverzögert Zeitdiagramm automatischer Start A1/A2 S33/S35 13/14, 23/24, 33/34 41/42 A1/A2 S33/S35 13/14, 23/24, 33/34 41/42 Abbildung 2: Zeitdiagramm automatischer Start Zeitdiagramm manueller Start A1/A2 S33/S34 13/14 41/42 Abbildung 3: Zeitdiagramm manueller Start ESR5-BWS-31-24VDC 11/23 MN049020DE Eaton.com...
  • Seite 14 1 Beschreibung ESR5-BWS-31-24VDC Zeitdiagramm manueller, überwachter Start mit Fehlerfall A1/A2 S33/S34 13/14 41/42 Abbildung 4: Zeitdiagramm manueller, überwachter Start mit Fehlerfall ESR5-BWS-31-24VDC 11/23 MN049020DE Eaton.com...
  • Seite 15  + P Gesamt Eingang Kontakt also ² ²  = U  / (U ) + n x I  x 200 mΩ Gesamt oder ² ² ² ²  = U  / (U ) + (I  + I  + … + I ) x 200 mΩ Gesamt Verlustleistung in mW Angelegte Betriebsspannung Eingangsnennspannung Eingangsstrom Anzahl der verwendeten Freigabestrompfade Kontaktlaststrom ESR5-BWS-31-24VDC 11/23 MN049020DE Eaton.com...
  • Seite 16 Die verstärkte Isolierung (z. B. durch größere Luft- und Kriech- strecken der Leiterbahnen) wird eine Überspannungskategorie höher als die Basisisolierung ausgelegt. Daher ist die Vermi- ≤ schung von sicheren Kleinspannungsstromkreisen U   25 V AC ≤ oder U   60 V DC und Stromkreisen mit höherer Spannung möglich. ESR5-BWS-31-24VDC 11/23 MN049020DE Eaton.com...
  • Seite 17 Abbildung 7: Derating-Kurve – vertikale Einbaulage, ohne Abstand 1.13.1 Einsatz in Höhen größer 2000 m ü. NN → Der folgende Abschnitt beschreibt die besonderen Bedingun- gen für den Einsatz eines ESR5-BWS-31-24VDC in Höhen grö- ßer als 2000 m ü. NN. Beachten Sie dabei die gerätespezifischen Daten (technische Daten, Derating etc.).
  • Seite 18 Beispiel ≈ 27 °C x 0,906   24 °C ≈ 55 °C x 0,906   49 °C [°C] Abbildung 8: Beispiel: verschobene Derating-Kurve (blau) bei Einsatzhöhe 3000 m ü NN 1.14 Lastkurve – Ohmsche Last 1000 I [A] Abbildung 9: Lastkurve des Relais – Ohmsche Last ESR5-BWS-31-24VDC 11/23 MN049020DE Eaton.com...
  • Seite 19 1 Beschreibung ESR5-BWS-31-24VDC 1.15 Elektrische Lebensdauer Abbildung 10: Schaltspielzahl AC-1 Abbildung 11: Schaltspielzahl DC-1 Abbildung 12: Schaltspielzahl AC-15 Abbildung 13: Schaltspielzahl DC-13 ESR5-BWS-31-24VDC 11/23 MN049020DE Eaton.com...
  • Seite 20 Betrieb ist nicht mehr sichergestellt! Wechseln Sie das Gerät nach dem ersten Fehler unbedingt aus! Reparaturen am Gerät, insbesondere das Öffnen des Gehäuses, dürfen nur vom Hersteller oder einer vom Hersteller beauftrag- ten Person vorgenommen werden. Andernfalls erlischt jegliche Gewährleistung! ESR5-BWS-31-24VDC 11/23 MN049020DE Eaton.com...
  • Seite 21 ACHTUNG Beachten Sie die Sicherheitsvorschriften zum ESR5-BWS-31- 24VDC! Vor dem Arbeiten mit dem ESR5-BWS-31-24VDC muss das Kapitel zu den Sicherheitsvorschriften von allen Personen, die mit dem Sicherheitsrelais zur Not-Halt-, Schutztür- und Lichtgit- ter-Überwachung arbeiten, gelesen und verstanden worden sein.
  • Seite 22 Das vorliegende Handbuch gilt als Bestandteil des Gerätes ESR5-BWS-31- 24VDC und muss dem Benutzer ständig zugänglich, in deren Nähe aufbe- wahrt werden. Weitere mitgeltende Dokumente und Informationen zum ESR5-BWS-31- 24VDC, wie z.B. die Montageanleitung, finden Sie im Internet, im Eaton Download-Center Dokumentation und auf den Produktseiten. Eaton.com/documentation Eaton.com/esr5 WARNUNG ...
  • Seite 23 Normen und sicherheitstechnischen Regeln ange- schlossen, montiert, gewartet und entsorgt wird. VORSICHT Installation erfordert Elektro-Fachkraft  Ein ESR5-BWS-31-24VDC darf nur von einer Elektrofachkraft oder einer Person, die mit elektrotechnischer Installation ver- traut ist, montiert und angeschlossen werden. →...
  • Seite 24 Stellen Sie sicher, dass die Ausgangsspannung der Spannungsversor- gung 24 V DC -15 % / +10 % auch im Fehlerfall nicht überschreitet. 2.3.3 Vertauschen und Verpolen der Anschlüsse ▶ Treffen Sie Maßnahmen gegen Vertauschen, Verpolen und Manipulation an den Anschlüssen. ESR5-BWS-31-24VDC 11/23 MN049020DE Eaton.com...
  • Seite 25 2.5 Defekte Geräte Die Geräte sind nach einem Fehler ggf. beschädigt und gelten als defekt. Ein einwandfreier Betrieb ist nicht mehr sichergestellt. ▶ Wechseln Sie das ESR5-BWS-31-24VDC nach dem ersten Fehler unbe- dingt aus! VORSICHT  ZERSTÖRUNG Reparaturen am Gerät, insbesondere das Öffnen des Gehäuses, dürfen nur vom Hersteller vorgenommen werden.
  • Seite 26 Dies garantiert jedoch nicht die funktionale Sicherheit der gesamten Maschine oder Anlage. Um den gewünschten Sicherheitslevel der gesamten Maschine oder Anlage erreichen zu können, definieren Sie für die Maschine oder Anlage die Sicherheitsanforderungen und wie sie technisch und organi- satorisch realisiert werden müssen. ESR5-BWS-31-24VDC 11/23 MN049020DE Eaton.com...
  • Seite 27 3 Installation 3 Installation VORSICHT Installation erfordert Elektro-Fachkraft  Ein ESR5-BWS-31-24VDC darf nur von einer Elektrofachkraft oder einer Person, die mit elektrotechnischer Installation ver- traut ist, montiert und angeschlossen werden. WARNUNG  Gefahr durch elektrische Spannung! Alle Installationsarbeiten sind im spannungslosen Zustand der gesamten Anlage durchzuführen.
  • Seite 28 Bewahren Sie das Dokument IL049016ZU auf und/oder geben Sie diese an den Endkunden weiter. Fehlende Teile oder Beschädigungen Fallen Ihnen bei der Kontrolle Unregelmäßigkeiten auf wenden Sie sich an Ihren Händler oder den Eaton Service +1 877-386-2273 (en) / 877-ETN-CARE (877-386-2273). 3.3 Montage und Demontage ▶...
  • Seite 29 Eingangskreis Sicherheitssensor /-schalter 2 S33/S34 Startkreis manuell Power S33/S35 Startkreis automatisch Power Power LED (grün) Statusanzeige Sicherheits-Sensorkreis: LED (grün) Statusanzeige Sicherheits-Sensorkreis: LED (grün) 13/14 Freigabestrompfad, unverzögert 1 23/24 Freigabestrompfad, unverzögert 2 33/34 Freigabestrompfad, unverzögert 3 41/42 Meldestrompfad, unverzögert ESR5-BWS-31-24VDC 11/23 MN049020DE Eaton.com...
  • Seite 30 → Die LED Power leuchtet. Schließen Sie den Sensorkreis entsprechend der Verdrahtung an S11/S12/S22. Automatischer Start → Der Meldestrompfad 41/42 öffnet. → Die Freigabestrompfade 13/14, 23/24 und 33/34 schließen. → Die LEDs K1 und K2 leuchten. ESR5-BWS-31-24VDC 11/23 MN049020DE Eaton.com...
  • Seite 31 Kontakten die jeweiligen Öffner in den Pfad S33/S34 oder S33/S35. ① ② ③ ④ Abbildung 17: Anschlussvarianten Start- und Rückführkreis a Automatischer Start b Manueller Start mit überwachter Kontakterweiterung c Manueller, überwachter Start mit überwachter Kontakterweiterung d Manueller, überwachter Start ESR5-BWS-31-24VDC 11/23 MN049020DE Eaton.com...
  • Seite 32 Prüfen Sie, ob die Sicherheitsfunktion korrekt ausgeführt wird,  ▶ indem Sie das Gerät über die Sensorkreise wieder einschalten. Wenn das ESR5-BWS-31-24VDC nicht wieder einschaltet, ist der Proof-Test fehlerhaft. Das Gerät gilt als defekt. → Abschnitt 2.5, „Defekte Geräte“, Seite 22 WARNUNG...
  • Seite 33 Das Gerät kann bei Bedarf ausgetauscht werden. Beachten Sie beim Austausch: • gleichen Gerätetyp verwenden • gleiche oder höhere Hardware/Firmware-Version nutzen. VORSICHT  ZERSTÖRUNG Reparaturen am Gerät, insbesondere das Öffnen des Gehäuses, dürfen nur vom Hersteller vorgenommen werden. ESR5-BWS-31-24VDC 11/23 MN049020DE Eaton.com...
  • Seite 34 → Plausibilitätsfehler werden beim Ausschalten der Versorgungs- spannung (Power-Down-Reset) gelöscht. → Falls ein Fehler- oder Störungsbild auftritt, das nicht aufgeführt ist, setzen Sie sich mit Eaton in Verbindung über  Eaton.com/contact. 4.3.1 Allgemeine Zustände Tabelle 1: Diagnose - Allgemeine Zustände...
  • Seite 35 Interner Fehler: Diagnose ist aktiv. Führen Sie einen Power-Down-Reset mit anschließendem Funktionstest durch. Falls der Fehler nach dem Funktions- test wieder auftritt, tauschen Sie das Gerät aus. Legende: ○ – LED aus, ● – LED an ESR5-BWS-31-24VDC 11/23 MN049020DE Eaton.com...
  • Seite 36 Zum Erreichen der Kategorie 1 ist Schütz K4 nicht zwingend erforderlich. 24 V DC Lichtgitter Typ 4 Empfänger 24 V OSSD1 OSSD2 ESR5-BWS-31-24VDC S33 S34 Abbildung 18: Zweikanalige Lichtgitter-Überwachung Reset S2 - Manuelle Rückstelleinrichtung K3, K4 – Zwangsgeführte Schütze ESR5-BWS-31-24VDC 11/23 MN049020DE Eaton.com...
  • Seite 37 ① S11 S12 S22 ESR5-BWS-31-24VDC ( ) ( ) S33 S34 S35 ③ ② Abbildung 19: Einkanalige NOT-HALT-Überwachung / manuelle Aktivierung a S1 – NOT-HALT-Taster b S2 – Manuelle Rückstelleinrichtung c K3, K4 – Zwangsgeführte Schütze ESR5-BWS-31-24VDC 11/23 MN049020DE Eaton.com...
  • Seite 38 Geeignet bis Kategorie 1, PL c (EN ISO 13849-1), SIL 1 (EN IEC 62061) 24V DC ① ESR5-BWS-31-24VDC ② ③ Abbildung 20: Einkanalige NOT-HALT-Überwachung mit überwachtem Reset-Taster a S1 – NOT-HALT-Taster b S2 – Manuelle Rückstelleinrichtung c K3, K4 – Zwangsgeführte Schütze ESR5-BWS-31-24VDC 11/23 MN049020DE Eaton.com...
  • Seite 39 Zum Erreichen der Kategorie 1 ist Schütz K4 nicht zwingend erforderlich. 24V DC ① ESR5-BWS-31-24VDC ② ③ Abbildung 21: Zweikanalige Schutztür-Überwachung ohne Querschlusserkennung a B1/B2 - Mechanische Schutztür-Schalter b S2 - Manuelle Rückstelleinrichtung c K3, K4 – Zwangsgeführte Schütze ESR5-BWS-31-24VDC 11/23 MN049020DE Eaton.com...
  • Seite 40 , keine Test- pulse erlaubt) Schutzbeschaltung Serieller Verpolschutz, Suppressordiode Anschlussdaten Leiterquerschnitt, starr 0,2 mm - 2,5 mm Leiterquerschnitt, flexibel 0,2 mm - 2,5 mm Leiterquerschnitt, AWG/kcmil 24 - 12 Abisolierlänge 7 mm Schraubengewinde Anzugsdrehmoment 0,5 Nm ..0,6 Nm ESR5-BWS-31-24VDC 11/23 MN049020DE Eaton.com...
  • Seite 41 < 6 mA (typ. bei U an S34/35, Δt = 70 ms) Stromaufnahme 0 mA (typ. bei U an S34) 1 mA (typ. bei U an S35) Filterzeit Keine Testpulse erlaubt Max. zulässiger Gesamtleitungswiderstand 50 Ω Gleichzeitigkeit Schutzbeschaltung Suppressordiode ESR5-BWS-31-24VDC 11/23 MN049020DE Eaton.com...
  • Seite 42 6 A Quadr. Summenstrom 36 A + ... + I Schaltleistung min. 100 mW Schaltfrequenz max. 0,5 Hz Lebensdauer mechanisch 10x 10 Schaltspiele Schaltvermögen nach IEC 60947-5-1 1,5 A (AC15) 2 A (DC13) Ausgangssicherung 6 A gL/gG ESR5-BWS-31-24VDC 11/23 MN049020DE Eaton.com...
  • Seite 43 (sichere Trennung, verstärkte Isolierung und 6 kV zwischen A1-A2 / Logik / Freigabe- und Meldestrom- pfaden) Siehe Abschnitt "Isolationskoordination" Verschmutzungsgrad Überspannungskategorie Maximale Verlustleistung bei Nennbedingung 16,44 W (bei U  = 26,4 V, I ² = 72 A²; =2,04 W+14,4 W) Gesamt max Hinweis zur Verlustleistung Siehe Kapitel "Berechnung der Verlustleistung" ESR5-BWS-31-24VDC 11/23 MN049020DE Eaton.com...
  • Seite 44 75 % (im Mittel, 85 % gelegentlich, keine Betauung) Einsatzhöhe ≦ 2000 m (über NN) Hinweise zur Einsatzhöhe Siehe Abschnitt "Einsatz in Höhen größer 2000 m üNN" Schock 15 g Vibration (Betrieb) 10 Hz - 150 Hz, Amplitude 0,15 mm, 2 g ESR5-BWS-31-24VDC 01/24 MN049020DE Eaton.com...
  • Seite 45 (5 A DC-13; 5A AC-15; 8760 Schaltspiele/Jahr) Gebrauchsdauer 240 Monate Für Applikationen in PL e ist eine Anforderungsrate der Sicherheitsfunktion von einmal pro Monat erforderlich. Sicherheitstechnische Kenngrößen für EN IEC 62061 1 (bis SIL 3 – abhängig von der Applikation) ESR5-BWS-31-24VDC 11/23 MN049020DE Eaton.com...
  • Seite 46 Interface-Typ C0 - Senke Parameter min. typ. max. Testimpulsdauer t Testimpulsintervall T Eingangswiderstand R 3,9 kΩ 10,7 kΩ Eingangakapazität C Induktive Last L Zusatzmaßnahme M Die Eingänge sind keine Typen nach IEC 61131-2. Einschaltpulse sollten bei Sicherheitsapplikationen ausgeschaltet werden. ESR5-BWS-31-24VDC 11/23 MN049020DE Eaton.com...
  • Seite 47 Interface-Typ C0 Quelle Parameter min. typ. max. Testimpulsdauer t Testimpulsintervall T Nennstrom I Lastkapazität C siehe Schaltvermögen Induktive Last L siehe Schaltvermögen Zusatzmaßnahme M Die Eingänge sind keine Typen nach IEC 61131-2. Am Ausgang werden keine Testpulse ausgegeben. ESR5-BWS-31-24VDC 11/23 MN049020DE Eaton.com...
  • Seite 48 Interface-Typ C0 Quelle Parameter min. typ. max. Testimpulsdauer t Testimpulsintervall T Nennstrom I Lastkapazität C siehe Schaltvermögen Induktive Last L siehe Schaltvermögen Zusatzmaßnahme M Die Eingänge sind keine Typen nach IEC 61131-2. Am Ausgang werden keine Testpulse ausgegeben. ESR5-BWS-31-24VDC 11/23 MN049020DE Eaton.com...
  • Seite 49 Wahrscheinlichkeit eines gefährlichen Ausfalls pro Stunde Safety Integrity Level Sicherheits-Integritätslevel SRCF Safety-Related Control Function Sicherheitsbezogene Steuerungsfunktion SRECS Safety-Related Electrical Control System Sicherheitsbezogenes elektrisches, elektronisches, programmierbar elektronisches Steuerungssystem Safety-Related Part Sicherheitsbezogenes Teil SRP/CS Safety-Related Parts of Control System Sicherheitsbezogenes Teil einer Steuerung ESR5-BWS-31-24VDC 11/23 MN049020DE Eaton.com...
  • Seite 50 Energiemanagement bei und setzen uns für das Beste für unsere Stakeholder und die ganze Gesellschaft ein. Das 1911 gegründete Unternehmen Eaton ist seit fast einem Jahrhundert an der NYSE notiert. Im Jahr 2021 verzeichne- ten wir einen Umsatz von 19,6 Milliarden US-Dollar und wir sind in über 170 Ländern vertreten.