SICK L21 (L2000 sensor family) Mode d'emploi

SICK
Marque
SICK
Modèle
L21 (L2000 sensor family)
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Mode d'emploi
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NOTICE D’INSTRUCTIONS
L21
(famille des capteurs L2000)
Barrière monofaisceau de
sécurité
fr
SICK AG • Industrial Safety Systems
Erwin-Sick-Straße 1
D-79183 Waldkirch • www.sick.com
8012151/ZMF5/2017-06-12 • REIPA/XX
Printed in Germany (2017-06) • Tous droits
réservés • Sujet à modification sans préavis
1 A propos de ce manuel
Lire cette notice d’instructions avec attention
avant de monter, mettre en service ou entretenir
les barrières monofaisceaux de sécurité L21. En
particulier lire le chapitre 2 « La sécurité ». Ce
document constitue une traduction du docu-
ment original.
1.1 But de ce manuel
Cette notice d’instructions a pour but de fournir
des informations et instructions au personnel
technique du constructeur de la machine ou de
l’exploitant de la machine en vue de l’exécution
fiable des tâches de montage, d’installation
électrique et de mise en service ainsi que pour le
service et l’entretien de la barrière monofais-
ceau de sécurité L21.
Par ailleurs, pour la planification et l’utilisation
d’équipements de protection comme la barrière
monofaisceau de sécurité L21, des connaissan-
ces techniques sont nécessaires qui ne sont pas
fournies dans ce document.
Il est fondamentalement indispensable de res-
pecter les réglementations légales et officielles
dans le cadre du service de la barrière mono-
faisceau de sécurité L21.
1.2 Notation et symboles utilisés
dans ce document
Avertissement !
Les avertissements servent à signaler un
risque potentiel ou existant. Un avertis-
sement est destiné à la protection contre
les accidents.
Les avertissements doivent être lus et
suivis scrupuleusement.
ρθ
Émetteur et récepteur
L’émetteur est
symbolisé
par
ρ
et le ré-
cepteur par
θ
.
2 La sécurité
Attention !
Pour l’utilisation, s’assurer que l’ensemble
des barrières
monofaisceaux
et de
l’équipement de test est conforme aux exi-
gences du type 2 de la norme CEI 61496.
Attention !
Il faut aussi respecter les consignes de
sécurité et les mises en garde de la do-
cumentation des équipements de test
raccordés.
2.1 Qualification du personnel
La barrière monofaisceau de sécurité L21 ne doit
être montée, installée, mise en service et entretenue
que par des professionnels qualifiés. Sont compé-
tentes les personnes qui :
• ont reçu la formation technique appropriée,
et
• ont été formées par l’exploitant à l’utilisation de
l’équipement et aux directives de sécurité en vi-
gueur applicables,
et
• ont accès à cette notice d’instructions.
2.2 Domaine d’utilisation de l’appareil
La barrière monofaisceau de sécurité L21, associée
à un dispositif d’essai externe adéquat, est un équi-
pement de protection électro-sensible (ESPE) de
type 2 selon CEI 61496-1 et CEI 61496-2. Le dispo-
sitif d’essai externe doit satisfaire aux exigences
applicables conformément au type 2 selon
CEI 61496-1 et CEI 61496-2. Les dispositifs d’essai
adéquats peuvent être par exemple toutes les sys-
tèmes de commande de sécurité SICK prévues pour
être raccordées à une barrière monofaisceau de sé-
curité, comme par exemple Flexi Soft ou Flexi
Classic. La combinaison d’une barrière monofais-
ceau de sécurité et d’un dispositif d’essai externe
adéquat peut être utilisée dans des applications de
sécurité jusqu’à la catégorie 2 selon EN ISO 13849,
SILCL1 selon EN 62061 ou jusqu’à PL c selon
EN ISO 13849.
Elle est conforme aux exigences de la directive ma-
chine et sert à
• la protection de zones dangereuses,
• protection d’accès.
La barrière monofaisceau doit être installée de sorte
qu’il soit impossible d’accéder à la zone dangereuse
sans occulter l’un au moins des faisceaux entre
l’émetteur et le récepteur.
Tant que des personnes séjournent dans la zone
dangereuse, il ne doit pas être possible de démarrer
l’installation dangereuse.
2.3 Conformité d’utilisation
La barrière monofaisceau de sécurité L21 ne peut
être utilisée que dans les domaines décrits au para-
graphe 2.2 « Domaine d’utilisation de l’appareil ».
Pour toute autre utilisation, aussi bien que pour les
modifications, y compris concernant le montage et
l’installation, la responsabilité de la société SICK AG
ne saurait être invoquée.
2.4 Consignes de sécurité et mesures de
protection d’ordre général
Consignes de sécurité !
Pour garantir la conformité et la sécurité
d’utilisation de la barrière monofaisceau de
sécurité L21 il faut observer les points sui-
vants.
∂ Pour le montage et l’exploitation de la barrière
monofaisceau de sécurité L21 ainsi que pour sa
mise en service et les tests réguliers, il faut impé-
rativement appliquer les prescriptions légales
nationales et internationales et en particulier :
– la directive machine
– la directive d’utilisation des installations,
– les prescriptions de prévention des accidents et
les règlements de sécurité
– les prescriptions de sécurité particulières appli-
cables.
∂ Le fabriquant et l’opérateur de la machine sur la-
quelle la barrière monofaisceau de sécurité L21
est utilisée sont responsables vis-à-vis des autori-
tés de l’application stricte de toutes les
prescriptions et règles de sécurité en vigueur.
∂ Les consignes de test de cette notice
d’instructions (voir chapitre 6 « Mise en service »)
doivent obligatoirement être respectées.
∂ Les tests doivent être exécutés par des personnes
compétentes et/ou des personnes spécialement
autorisées/mandatées ; ils doivent être documen-
tés et cette documentation doit être disponible à
tout moment.
• La notice d’instructions doit être mise à disposi-
tion de l’opérateur de la machine sur laquelle la
barrière monofaisceau de sécurité L21 est mise
en œuvre. L’opérateur de la machine doit être
formé par un personnel qualifié et prendre con-
naissance de cette notice d’instructions.
2.5 Élimination
= Les appareils inutilisables ou irréparables doivent
être éliminés en conformité avec les prescriptions
en vigueur dans le pays où ils sont installés.
Remarque
Nous sommes à votre disposition pour vous informer
sur la mise au rebut de ce produit. Veuillez nous con-
tacter.
3 Description du produit
La barrière monofaisceau de sécurité L21 fait partie
de la famille de capteurs L2000 et est un capteur
optoélectronique qui fonctionne au moyen d’un mo-
dule émetteur (L21S) et d’un module récepteur
(L21E). L’émetteur L21S dispose d’une entrée test
(TE), permettant de vérifier le bon fonctionnement
dudit émetteur et du récepteur associé. Associée à
un équipement de test catégorie 2 (EN ISO 13849),
SILCL1 (EN 62061) ou PL c (EN ISO 13849) la bar-
rière convient pour les applications de sécurité. Les
entrées et sorties de la barrière monofaisceau de
sécurité L21 sont conformes aux exigences de la
norme EN 61131.
4 Montage
4.1 Distance de sécurité pour
protections d’accès
Entre les faisceaux des barrières et le poste de tra-
vail dangereux, il est nécessaire de respecter une
distance de sécurité. Cette distance permet de ga-
rantir que le poste de travail dangereux ne pourra
être atteint que lorsqu’un temps suffisant aura per-
mis la cessation complète de la situation
dangereuse.
Selon les normes EN ISO 13855 et EN ISO 13857 la
distance de sécurité dépend :
• Du temps d’arrêt complet de la machine ou de
l’installation (le temps d’arrêt complet doit être in-
diqué dans la documentation de la machine ou
doit être établi au moyen de mesures)
• Du temps de réponse de l’ensemble de
l’équipement de protection
• De la vitesse d’approche
• Du nombre de faisceaux/de la distance entre les
faisceaux
Danger de non-détection !
Les personnes qui se trouvent à l’
intérieur de
la zone dangereuse sans occulter de fais-
ceau entre l’émetteur et le récepteur ne
peuvent être détectées. Il faut donc s’
assurer
qu’une « situation dangereuse » ne peut être
initiée que lorsqu’il n’y a personne dans la
zone dangereuse. La barrière monofaisceau
de sécurité L21 n’est pas autorisée pour la
protection des mains ni des doigts.
Il n’y a pas de fonction de protection si la
distance de sécurité n’est pas respectée !
Lors du montage des barrières, le respect de
la distance de sécurité correct par rapport au
poste de travail dangereux est une condition
sine qua non de fiabilité. Les barrières doi-
vent être positionnées de manière que,
lorsque le faisceau lumineux est interrompu,
le poste de travail dangereux ne puisse être
atteint qu’une fois la situation dangereuse
écartée.
Fig. 1 : Protection d’accès avec barrière monofais-
ceau de sécurité L21
Calcul de la distance de sécurité S selon
EN ISO 13855 et EN ISO 13857 :
Remarque
Le schéma de calcul ci-après donne un exemple de
calcul de la distance de sécurité. L’application et les
conditions environnantes peuvent nécessiter des
modifications par rapport au schéma de calcul pré-
senté ci-dessous.
= Calculer S à l’aide de la formule suivante :
S = K × T + C [mm]
Avec …
S = Distance de sécurité [mm]
K = Vitesse d’approche 1,6 [m/s]
T = Temps d’arrêt complet de la machine + temps de
réponse de l’ensemble de l’équipement de pro-
tection,
C = Marge complémentaire, en fonction du nombre
de faisceaux (1, 2, 3 ou 4) cf Tab. 1.
Nombre de
faisceaux
1 2 3 4
Hauteur des
faisceaux par
rapport au sol
[mm]
750 400
900
300
700
1100
300
600
900
1200
Marge C [mm] 1200 850 850 850
Tab. 1: Variables de calcul de la distance de sécurité
4.2 Distance minimale des surfaces
réfléchissantes
Les faisceaux de l’émetteur peuvent être renvoyés
par des surfaces réfléchissantes. Dans ces condi-
tions, une personne pourrait ne pas être détectée.
C’est la raison pour laquelle toutes les surfaces ré-
fléchissants (SR) et tous les objets réfléchissants
(p.ex. un conteneur de matériaux) doivent être main-
tenus à une distance minimale « a » du champ de
protection du système.
Fig. 2 : Distance minimale des surfaces réfléchissan-
tes
Mode de calcul de la distance minimale des surfa-
ces réfléchissantes (SR) :
= Déterminer la distance D [m] entre émetteur et ré-
cepteur.
= En déduire la distance minimale a [mm] sur le
diagramme.
Remarque
Les distances minimales par rapport aux surfaces
réfléchissantes ne sont valables que lorsque le
chemin optique est libre. En cas d’utilisation de pan-
neaux de protection transparents, ces valeurs
peuvent être différentes. Observer les indications
des fabricants concernés.
Réduire les interférences réciproques des
barrières monofaisceaux de sécurité !
Dans le cas où plusieurs barrières monofais-
ceaux de sécurité sont utilisées, il faut
s’assurer que les cônes d’émission et de ré-
ception des différents capteurs ne
s’interpénètrent pas.
5 Installation électrique
Proscrire toute possibilité de mise en situa-
tion dangereuse !
Il faut s’assurer que la machine ne puisse
faire apparaître la situation dangereuse et
soit verrouillée dans cet état.
Pour le type 2 selon CEI 61496, les barrières mono-
faisceaux de sécurité doivent faire l’objet d’un test
externe. Pour raccorder les capteurs, suivre les indi-
cations des notices de l’équipement de test externe
ou de la commande jouant ce rôle.
Les câblages de l’émetteur et du récepteur
doivent être séparés.
En dehors de l’armoire électrique, les liai
sons
de l’émetteur et du récepteur doivent être
distinctes et effectuées par des conducteurs
sous gaines séparées.
5.1 Raccordement
Versions de connecteur
Connecteur femelle, brancher hors tension et visser
à fond.
Fig. 3 : Type de connecteur mâle, 4 broches, M12, p. ex. L21
5.2 Utilisation en cascade
Fig. 4 : Exemple de câblage L21 dans une cascade à
2 barrières (T = équipement de test)
6 Mise en service
6.1 Alignement des capteurs et
affichage des LEDs
6.1.1 Alignement des capteurs
Une fois toutes les pièces montées et branchées, les
émetteurs et les récepteurs doivent être alignés les
uns sur les autres.
= Aligner émetteur et récepteur aussi parfaite-
ment que possible l’un sur l’autre et les fixer
provisoirement.
= Utilisation en cascade : Toujours commencer
par aligner la première paire dans la chaîne,
sans quoi les émetteurs suivants n’émettent
pas de lumière.
= Mettre le système L21 sous tension.
= Placer un morceau de papier blanc ou de film
réfléchissant de 100 mm × 100 mm dans un
trou (section transversale du capteur) au mi-
lieu du récepteur.
= Aligner l’émetteur sur le récepteur de manière
que la lumière réfléchissant sur le réflecteur
atteigne l’intensité maximale. L’émetteur
émet à l’intensité maximale puis la LED or-
ange s’allume.
= Vérifier que la LED jaune sur le récepteur est
bien allumée, sinon, corriger le positionne-
ment du récepteur.
= Afin de contrôler l’intensité, recouvrir partiel-
lement les lentilles de l’émetteur et/ou du
récepteur. L’intensité du faisceau lumineux
reçu est suffisante lorsque la LED du récep-
teur commence à clignoter seulement lorsque
la moitié de la surface de la lentille est recou-
verte.
= Fixer les capteurs dans cette position.
= Procéder de la même manière avec les autres
capteurs.
Procédure d’alignement de l’émetteur et du ré-
cepteur à l’aide de l’assistant d’alignement laser
AR60 :
= Pour les grandes portées ou en cas
d’utilisation de miroirs de renvoi, l’assistant
d’alignement laser AR60 simplifie considéra-
blement l’alignement.
= Visser l’adaptateur sur l’AR60.
= Monter l’AR60 devant l’émetteur (en le vis-
sant).
= Mettre l’AR60 en marche.
= Placer un carton blanc ou un carton avec un
ruban réfléchissant (Scotchlite) sur le récep-
teur (le faisceau lumineux se reconnaissant
mieux de cette manière).
= Aligner l’émetteur de manière que le faisceau
du laser arrive au milieu du système optique
du récepteur.
= Fixer l’émetteur dans cette position.
= Mettre l’AR60 à l’arrêt.
= Démonter l’AR60.
= Mettre les capteurs en marche.
Respecter les prescriptions en matière
de fixation !
Une fois le réglage effectué, s’assurer
que l’appareil est fixé correctement et
protégé contre les désalignements.
6.1.2 Affichage des LEDs
Indicateur État
ν
ne s’allume
pas
Absence d’alimentation ou
mode test
Ν allumée
Émetteur activé
Tab. 2 : Témoin d’état de l’émetteur (orange)
Indicateur État
ν
ne s’allume
pas
Absence d’alimentation,
chemin optique occulté ou
appareil en mode test
∏ clignote
Signal faible, p. ex. en raison
d’un encrassement ou d’un
mauvais alignement
Ν allumée Chemin optique dégagé
Tab. 3 : Témoin d’état du récepteur (jaune)
Distance de sécurité S
SR
Émetteur Récepteur
24 V CC
0 V CC
6.2 Consignes de test
Contrôlez le dispositif de protection selon les
descriptions suivantes et conformément aux
normes et prescriptions en vigueur.
Ces tests servent également à écarter les ris-
ques que les interférences comme les sources
de lumière parasite et d’autres interférences
dues à l’environnement pourraient faire naître.
Les essais doivent par conséquent être effec-
tués dans tous les cas.
6.2.1 Tests et essais préalables à la première
mise en service
= L’accès à la zone dangereuse ne doit pas être
possible sans occulter le faisceau entre
l’émetteur et le récepteur.
= Il ne doit pas être possible de franchir le fais-
ceau entre l’émetteur et le récepteur en
rampant dessous ni en passant par-dessus ou
par les côtés.
= Il faut vérifier en outre le fonctionnement de
l’équipement de protection de la machine
dans tous les modes de fonctionnement con-
figurables sur la machine.
= S’assurer que le personnel opérateur de la
machine protégée par la barrière monofais-
ceau de sécurité L21 est instruit du
fonctionnement de celle-ci par un spécialiste
désigné par le fabricant avant d’entreprendre
le travail. La responsabilité de la formation
échoit à l’exploitant de la machine.
= Pour s’assurer d’un fonctionnement correct,
terminer en effectuant les tests du paragra-
phe 6.2.3 « Contrôles périodiques de
fonctionnement de l’équipement de protec-
tion ».
6.2.2 Un personnel compétent doit effectuer
un test régulier de l’équipement de
protection
= Il faut effectuer des tests en temps voulu en
conformité avec les prescriptions nationales
en vigueur. Ces tests servent à détecter des
modifications ou des manipulations de
l’équipement de protection intervenues posté-
rieurement à la mise en service.
= Les tests de l’installation doivent aussi être ef-
fectués à chaque modification importante de
la machine ou de l’équipement de protection
ainsi qu’après un échange ou une remise en
état de la barrière monofaisceau de sécurité.
6.2.3 Contrôles périodiques de
fonctionnement de l’équipement de
protection
L’efficacité de l’équipement de protection doit
être vérifiée régulièrement p. ex. chaque jour ou
avant chaque prise de poste par un personnel
autorisé et dont c’est la mission au moyen du
gabarit d’épreuve approprié.
= Recouvrir chaque faisceau lumineux entière-
ment avec un instrument de test opaque (de
30 mm au moins de diamètre) aux positions
suivantes :
– directement devant l’émetteur
– au milieu, entre l’émetteur et le récepteur
(ou les miroirs de renvoi)
– directement devant le récepteur
– en cas d’utilisation de miroirs de renvoi, di-
rectement devant et derrière le miroir
Le résultat doit être le suivant :
= Tant que le faisceau lumineux est occulté,
toute mise en situation dangereuse doit être
impossible.
6.2.4 Conformité aux directives UE
Déclaration de conformité UE (extrait)
Le soussigné, représentant le constructeur ci-
après, déclare par la présente que le produit est
conforme aux exigences de la (des) directive(s)
de l’UE suivantes (y compris tous les amende-
ments applicables) et que les normes et/ou
spécifications techniques correspondantes ont
servi de base.
Pour télécharger la Déclaration de conformité UE
dans son intégralité : www.sick.com
7 Caractéristiques techniques
7.1 Caractéristiques générales
Minimum Valeur type Maximum
Portée
1
)
M18 avec optique axial 0 m 10 m 16 m
M18 avec optique radial 0 m 5 m
M30 0 m 60 m
Longueur d’onde 660 nm
Angle de rayonnement/Angle de réception ±5°
Diamètre des faisceaux
M18 12 mm
M30 26 mm
Tension d’alimentation U
V
sur l’appareil
2
)
3
)
4
)
19,2 V 24 V 28,8 V
Ondulation résiduelle
5
)
≤ 5 V
SS
Puissance consommée émetteur/récepteur
6
)
≤ 20 mA/≤ 30 mA
Sortie TOR
7
)
PNP, Q
Tension à l’état haut (L21E) U
V
–2,5 V U
V
–3,2 V
Tension à l’état bas (L21E) 5 V
Courant de sortie I
A
(L21E) 50 mA 70 mA
Temps de réponse
8
)
Temps de coupure
(occultation accidentelle ou test)
200 µs
Temps d’enclenchement
(cessation de l’occultation ou du test)
400 µs
Temps de réponse
9
)
Temps de réponse de l’équipement de test
Entrée test de l’émetteur TE
Couper l’émission TE < 5 V à « en l’air »
Émettre TE > 15 V
Signal de sortie (récepteur seulement) LOW : Faisceau lumin. interrompu ; HIGH : Faisceau lumin. libre
Grandeurs caractéristiques de sécurité
Type Type 2 (IEC 61496)
9
)
Niveau d’intégrité de la sécurité
10
)
SIL1 (IEC 61508), SILCL1 (EN 62061)
9
)
Catégorie 2 (EN ISO 13849)
9
)
Fréquence de test
11
)
100 1/s (EN ISO 13849)
Fréquence maximale de sollicitation
12
)
60 1/min (EN ISO 13849)
Performance Level
10
)
PL c (EN ISO 13849)
9
)
PFH
D
: probabilité moyenne de pannes
dangereuses par heure
1 × 10
–6
TM (longévité) 20 ans (EN ISO 13849)
VDE classe de protection élec.
13) 14)
III
Indice de protection IP67
Température ambiante
Fonctionnement –40 °C … +55 °C
Stockage –40 °C … +75 °C
Humidité ambiante 15 %
95 % (non saturante)
Poids
M18 (plastique/métal) 30/67 g
M30 212 g
Matériaux
M30
Lentille : Verre avec monture aluminium ; Boîtier : Laiton
nickelé ; Capot : PC ; Connecteur mâle M12 : PBT
M18
Lentille : verre avec monture PBT ;
Boîtier : Laiton nickelé ou PBT ; Connecteur mâle M12 : PBT
1)
Portées maximales en fonction de la température –20 °C à –40 °C, voir chapitre 7.3.
2)
L’alimentation externe de l’appareil doit être conforme à la norme EN 60204 et par conséquent supporter des microcoupures
secteur de 20 ms. Des alimentations conformes sont disponibles chez SICK en tant qu’accessoires (Siemens série 6 EP 1).
3)
Fonctionnement sur un réseau protégé contre les courts-circuits, 8 A maxi. bornes U
V
protégées contres les inversions de polarité.
4)
Le L21S, le L21E et l’équipement de test raccordé en amont doivent être reliés à la même masse (GND, 0 V).
5)
La tolérance U
V
ne doit pas être franchie ni par excès ni par défaut.
6)
Hors charge.
7)
Sortie TOR de commande de l’équipement de test qui lui est relié ; cette sortie n’est pas une sortie OSSD selon CEI 61496-1.
Sortie Q protégée contre les courts-circuits.
8)
Délai de propagation avec charge résistive.
9)
Seulement associé à un équipement de test approprié.
10)
Pour obtenir des informations détaillées sur la configuration physique de la machine/installation, prendre contact avec le service
technique SICK le plus proche.
11)
En cas de test externe, la fréquence de test ne doit pas être dépassée.
12)
Entre deux sollicitations de réaction de sécurité de l’appareil, il faut réaliser au moins 100 tests internes ou externes.
13)
Tension de mesure 50 V CC.
14)
Très basse tension de sécurité TBTS/TBTP.
7.2 Plans cotés (toutes dimensions en mm)
Fig. 5: L21X-33MA2A
Fig. 6 : L21X-21XA1A Fig. 7 : L21X-11MA1A Fig. 8 : L21X-21XA2A
7.3 Portées maximales en fonction de la température –20 °C à –40 °C
Fig. 9 : L21X-33MA2A Fig. 10 : L21X-21XA1A Fig. 11 : L21X-11MA1A
8 Références
Composants Type Réf. Type Réf.
L21X-33MA2A, M30 × 1,5, boîtier métallique, portée 60 m,
optique axial, fiche M12, 4 pôles
coudée droite
Émetteur L21S-33MA2A 6034870
Récepteur L21E-33MA2A 6034871
L21X-X1XAXA, M18 × 1, fiche M12, 4 pôles coudée droite
Émetteur, boîtier plastique, portée 10 m, optique axial L21S-21KA2A 6034964 L21S-21KA1A 6034872
Récepteur, boîtier plastique, portée 10 m, optique axial L21E-21KA2A 6034965 L21E-21KA1A 6034873
Émetteur, boîtier métallique, portée 10 m, optique axial L21S-21MA2A 6034962 L21S-21MA1A 6034874
Récepteur, boîtier métallique, portée 10 m, optique axial L21E-21MA2A 6034963 L21E-21MA1A 6034875
Émetteur, boîtier métallique, portée 5 m, optique radial L21S-11MA1A 6034876
Récepteur, boîtier métallique, portée 5 m, optique radial L21E-11MA1A 6034877
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