SICK IN4000 Direct Safety Switch Mode d'emploi

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Notice d’instructions

IN4000 Direct

Sujet à modification sans préavis

Sommaire

fr

Sommaire

1 A propos de ce manuel................................... 143

1.1 But de ce manuel................................... 143

1.2 À qui cette notice s’adresse-t-elle ? ..... 143

1.3 Étendue des informations fournies ...... 144

1.4 Disponibilité des fonctions.................... 145

1.5 Abréviations/sigles utilisés ................... 145

1.6 Notation et symboles utilisés dans

ce document........................................... 145

2 La sécurité....................................................... 147

2.1 Qualification du personnel .................... 147

2.2 Domaines d’utilisation des

interrupteurs de sécurité....................... 148

2.3 Conformité d’utilisation ......................... 149

2.4 Mauvais usage prévisible...................... 149

2.5 Consignes de sécurité et mesures

de protection d’ordre général ............... 150

3 Description du produit.................................... 152

3.1 Interrupteurs de sécurité de la série

IN4000 Direct......................................... 152

3.2 Caractéristiques et principe de

fonctionnement...................................... 152

3.3 Zone de sécurité et distance de

commutation garantie ........................... 153

3.4 Indications LED ...................................... 155

3.4.1 Témoins en mode fonctionnement ...... 156

3.4.2 Témoins en mode réglage..................... 157

3.5 Comportement des signaux .................. 159

3.6 Protection contre les manipulations .... 160

4 Montage........................................................... 162

4.1 Montage de l’interrupteur de

sécurité ................................................... 163

Notice d’instructions

IN4000 Direct

Sujet à modification sans préavis

Sommaire

fr

5 Installation électrique et ajustement ...........167

5.1 Installation électrique ............................167

5.2 Ajustement ..............................................169

5.3 Câbles de raccordement........................170

5.3.1 Exigences de câbles de

raccordement..........................................170

5.3.2 Longueur maximale de câble ................171

5.3.3 Détermination de la longueur de

câble – exemple pratique ......................172

6 Mise en service et fonctionnement...............173

6.1 Tests et essais préalables à la

première mise en service ......................173

6.1.1 Contrôler le fonctionnement du

démarrage...............................................174

6.2 Contrôles techniques périodiques ........175

6.2.1 Contrôle quotidien ..................................175

6.2.2 Contrôles par un personnel qualifié......175

7 Diagnostics des défauts .................................176

7.1 Sécurité ...................................................176

7.2 Élimination des défauts .........................177

7.3 État de sécurité en cas de

défaillance...............................................178

8 Maintenance et élimination...........................179

9 Caractéristiques techniques..........................180

9.1 Fiche de spécifications ..........................180

9.2 Brochage des connexions......................185

9.3 Schéma coté ...........................................186

10 Références.......................................................187

10.1 Appareils..................................................187

10.2 Accessoires .............................................187

11 Annexe .............................................................188

11.1 Conformité aux directives UE ................188

11.2 Répertoire des tableaux.........................188

11.3 Répertoire des figures............................190

Notice d’instructions Chapitre 1

IN4000 Direct

Sujet à modification sans préavis

A propos de ce manuel

fr

1 A propos de ce manuel

Lisez ce chapitre avec attention avant de commencer

de consulter la documentation et de mettre en œuvre

le IN4000 Direct.

1.1 But de ce manuel

Cette notice d’instructions guide en toute sécurité le

technicien du fabricant ou, le cas échéant, de l’exploi-

tant de la machine tout au long du montage, de la

configuration, de l’installation électrique, de la mise en

service ainsi que l’exploitation et le contrôle de l’inter-

rupteur de sécurité sans contact IN4000 Direct.

Cette notice d’instructions n’a pas pour but de fournir

des informations et instructions quant à la commande

de la machine dans laquelle l’interrupteur de sécurité

est ou doit être intégré. C’est la notice d’instructions de

la machine qui s’y applique.

1.2 À qui cette notice s’adresse-t-

elle ?

Cette notice d’instructions est destinée aux concep-

teurs, développeurs et exploitants d’installations dont

la sécurité doit être assurée par un ou plusieurs inter-

rupteurs de sécurité sans contact IN4000 Direct. Elle

s’adresse également aux personnes qui intègrent le

IN4000 Direct dans une machine ou qui effectuent une

première mise en service ou un contrôle.

Chapitre 1 Notice d’instructions

IN4000 Direct

Sujet à modification sans préavis

A propos de ce manuel

fr

1.3 Étendue des informations fournies

Cette notice d’instructions concerne l’interrupteur de

sécurité sans contact IN4000 Direct et aborde les

sujets suivants :

• le montage ;

• l’installation électrique ;

• la mise en service du matériel ;

• le diagnostic et l’élimination des défauts ;

• les références ;

• les conformités et homologations.

Pour mener à bien le projet d’implantation et l’utilisa-

tion d’équipements de protection comme l’IN4000

Direct il est nécessaire de posséder des connaissances

de base spécifiques qui ne sont pas l’objet de ce

document.

Pour utiliser l’interrupteur de sécurité sans contact

IN4000 Direct, l’exploitant doit également se confor-

mer aux prescriptions réglementaires et légales.

Des informations générales sur le thème de la tech-

nique de sécurité sont contenues dans la brochure de

compétence « Guide Sécurité des machines ».

Consulter également le site Internet à l’adresse

www.sick.com

Il comporte :

• des exemples d’application ;

• une liste des questions les plus fréquemment

posées sur l’IN4000 Direct.

Remarque

Notice d’instructions Chapitre 1

IN4000 Direct

Sujet à modification sans préavis

A propos de ce manuel

fr

1.4 Disponibilité des fonctions

Cette notice d’instructions est une notice d’instructions

d’origine.

Cette notice d’instructions est valable pour l’interrup-

teur de sécurité sans contact IN4000 Direct.

1.5 Abréviations/sigles utilisés

Automate programmable industriel

Output signal switching device = sorties TOR (tout ou

rien) de commande du circuit de sécurité de l’installa-

tion à protéger

1.6 Notation et symboles utilisés dans

ce document

Une recommandation oriente la décision concernant

l’utilisation d’une fonction ou la mise en œuvre d’une

mesure technique.

Une remarque informe sur des particularités de

l’appareil.

Les symboles LED indiquent l’état d’une LED de

diagnostic. Exemples :

Ν La LED est constamment allumée.

∏ La LED clignote.

ν La LED est éteinte.

Les conseils de manipulation sont repérés par une

flèche. Les conseils de manipulation mis en évidence

de cette manière doivent être lus et suivis scrupuleu-

sement.

API

OSSD

Recomman-

dation

Remarque

Ν, ∏, ν

= Mode opé-

ratoire …

Chapitre 1 Notice d’instructions

IN4000 Direct

Sujet à modification sans préavis

A propos de ce manuel

fr

Attention !

Les avertissements servent à signaler un risque po-

tentiel ou existant. Un avertissement est destiné à la

prévention des accidents.

⋅ Ils doivent être lus et suivis scrupuleusement !

Notion de « situation dangereuse »

Dans les figures de ce document, une situation dange-

reuse (selon la norme) de la machine est toujours sym-

bolisée par un mouvement d’une partie de la machine.

Dans la pratique, plusieurs cas de « situations dange-

reuses » peuvent se présenter :

• mouvements de la machine ;

• conducteurs sous tension ;

• rayonnement visible ou invisible ;

• une association de plusieurs risques.



ATTENTION

Notice d’instructions Chapitre 2

IN4000 Direct

Sujet à modification sans préavis

La sécurité

fr

2 La sécurité

Ce chapitre est essentiel pour la sécurité tant des

installateurs que des utilisateurs de l’installation.

⋅ Lire ce chapitre avec attention avant de commencer

à travailler avec les interrupteurs de sécurité induc-

tifs de la série IN4000 Direct ou sur les machines

protégées par ces interrupteurs de sécurité via les

protecteurs correspondants.

Pour le montage et l’exploitation ainsi que pour la mise

en service et le contrôle technique périodique des

interrupteurs de sécurité de la série IN4000 Direct, il

faut impérativement appliquer les prescriptions légales

nationales et internationales et en particulier :

• la directive machine ;

• la directive Compatibilité Électromagnétique dite

« CEM » ;

• la directive d’utilisation des installations ;

• les prescriptions de sécurité

ainsi que

• les prescriptions de prévention des accidents et les

règlements de sécurité.

2.1 Qualification du personnel

Seul le personnel qualifié est habilité à monter et

mettre en service les interrupteurs de sécurité de la

série IN4000 Direct. Sont qualifiées 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 vigueur

applicables

et

• ont accès à cette notice d’instructions.

Chapitre 2 Notice d’instructions

IN4000 Direct

Sujet à modification sans préavis

La sécurité

fr

2.2 Domaines d’utilisation des

interrupteurs de sécurité

Les interrupteurs de sécurité de la série IN4000 Direct

sont des capteurs inductifs de sécurité, actionnés sans

contact par des pièces métalliques. L’état de sécurité

est l’état sans courant (« 0 » logique d’une OSSD).

Avec les interrupteurs de sécurité de la série IN4000

Direct et les machines ou commandes d’installations

qui leur sont associées, il est possible de garantir la

sécurité du positionnement de machines ou de parties

de machines mobiles de sorte que :

• il est possible de lancer une situation dangereuse de

la machine ou de l’installation seulement si ces der-

nières (machine ou parties mobiles) sont en position

dite de sécurité.

• une commande d’arrêt est émise si ces dernières

(machine ou parties mobiles) quittent la zone de

sécurité ou la position de sécurité tandis que la

machine est en fonctionnement.

Pour la commande de la machine cela signifie que …

• toutes les parties mobiles de la machine doivent

être en position de sécurité pour qu’une commande

de démarrage entraînant l’apparition de la situation

dangereuse puisse être exécutée

et

• la situation dangereuse doit avoir cessé avant que le

protecteur ne puisse être ouvert.

Avant toute mise en œuvre des interrupteurs de sécu-

rité, il est indispensable d’effectuer une estimation des

risques présentés par la machine.

Notice d’instructions Chapitre 2

IN4000 Direct

Sujet à modification sans préavis

La sécurité

fr

Pour que l’utilisation soit conforme aux dispositions

légales, il faut aussi satisfaire aux exigences en vigueur

concernant le montage et l’exploitation.

Les interrupteurs de sécurité doivent faire l’objet d’un

contrôle technique régulier (voir section 6.2, page 175).

2.3 Conformité d’utilisation

Les interrupteurs de sécurité de la série IN4000 Direct

ne peuvent s’utiliser qu’au sens du section 2.2

« Domaines d’utilisation des interrupteurs de sécurité »,

page 148. Les interrupteurs de sécurité ne peuvent en

particulier être mis en œuvre que par un personnel

qualifié et seulement sur la machine sur laquelle ils ont

été installés et mis en service initialement par un

personnel qualifié et selon les prescriptions de cette

notice d’instructions.

Utiliser l’interrupteur de sécurité uniquement dans les

limites des caractéristiques techniques et des

conditions d'exploitation prescrites et indiquées.

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 Mauvais usage prévisible

L’interrupteur de sécurité ne convient pas aux usages

suivants (entre autres) :

• environnement de milieux chimiques et biologiques

(solides, liquides, gazeuses)

• environnements à fort rayonnement ionisant

Chapitre 2 Notice d’instructions

IN4000 Direct

Sujet à modification sans préavis

La sécurité

fr

2.5 Consignes de sécurité et mesures

de protection d’ordre général

L’interrupteur de sécurité IN4000 Direct a une mission

de protection des personnes. Un montage non profes-

sionnel ou des manipulations intentionnelles font cou-

rir un risque de blessure corporelle grave au personnel.

L’interrupteur de sécurité IN4000 Direct remplit les

exigences de sécurité suivantes :

• SIL3 selon CEI 61 508,

• SILCL3 selon EN 62 061,

• Performance Level e selon EN ISO 13 849-1 (dépend

de l’application).

Notice de modification

• Pour les appareils jusqu’à KW24 2018 :

PFH

D

2,5 × 10

–9

/catégorie 4 (EN ISO 13 849-1)

• Pour les appareils à partir de KW25 2018 :

PFH

D

1,0 × 10

–8

/catégorie 3 (EN ISO 13 849-1)

⋅ Veuillez vérifier que l’appareil satisfait aux exigences

relatives à la sécurité requises pour l’application.

Remarque concernant la classification des appareils

selon EN 60 947-5-2 :

• Selon le type de montage, l’interrupteur de sécurité

IN40-E0101K est conforme à la classification

I1C40SP2M ou I2C40SP2M.

• Selon le type de montage, l’interrupteur de sécurité

IN40-E0109K est conforme à la classification

I2C40SP2M.

Notice d’instructions Chapitre 2

IN4000 Direct

Sujet à modification sans préavis

La sécurité

fr

Il est interdit de manipuler, tourner, démonter ou

neutraliser de quelque manière que ce soit les inter-

rupteurs de sécurité. Il est interdit de court-circuiter

les sorties.

Les interrupteurs de sécurité inductifs réagissent aux

objets métalliques. L’application sur la surface active

de l’interrupteur de sécurité d’un objet métallique

dont le rôle n’est pas de déclencher la fonction de

sécurité ne doit en aucun cas être possible. C’est

pourquoi des mesures appropriées doivent être

prises pour empêcher que cela se produise.

Observer les mesures d’implantation de la norme

EN ISO 14 119.

Les appareils endommagés doivent être remplacés.



ATTENTION

Chapitre 3 Notice d’instructions

IN4000 Direct

Sujet à modification sans préavis

Description du produit

fr

3 Description du produit

3.1 Interrupteurs de sécurité de la

série IN4000 Direct

L’interrupteur de sécurité est enfermé dans un boîtier

parallélépipédique, et la surface active du capteur est

orientable. Selon EN 60 947-5-2, la classification

dépend du type de montage (voir Tab. 5, page 163).

3.2 Caractéristiques et principe de

fonctionnement

Les interrupteurs de sécurité de la série IN4000 Direct

sont généralement utilisés pour la détection de

sécurité d’un positionnement. Le capteur détecte la

présence ou l’absence de métal. Pour répondre aux

exigences visant à empêcher les manipulations

frauduleuses, la plage de commutation du capteur fait

l’objet d’une surveillance temporelle et spatiale.

Grâce à des LED, il est possible de lire l’état du capteur

directement sur ce dernier. Le système d’autocontrôle

du capteur permet de détecter les défaillances comme

les coupures de l’enroulement, les courts-circuits et les

coupures de câbles.

L’interrupteur de sécurité peut se raccorder directe-

ment sur un automate programmable de sécurité (APS)

ou à un autre module de traitement de sécurité.

Notice d’instructions Chapitre 3

IN4000 Direct

Sujet à modification sans préavis

Description du produit

fr

3.3 Zone de sécurité et distance de

commutation garantie

La sortie de l’interrupteur de sécurité n’est activée que

si l’amortissement (du circuit électronique de détec-

tion) se produit à l’intérieur de la zone de sécurité. En

dehors de la zone de sécurité, mais en restant à proxi-

mité, la sortie reste coupée.

Avant de pouvoir à nouveau autoriser l’activation de la

sortie de sécurité après détection d’un amortissement

dans la zone de proximité, il faut soit que l’élément

amortisseur soit détecté pendant plus de 2 s à l’inté-

rieur de la zone de distance de commutation garantie,

soit interrompre la tension d’alimentation.

La zone de sécurité dépend du matériau et de la forme

des éléments amortisseurs. L’utilisation d’un élément

amortisseur différent (matériau, géométrie) implique

une zone de sécurité différente.

Fig. 1 : Représen-

tation schémati-

que des zones de

l’interrupteur de

sécurité IN4000

Direct

Zone de proximité

Capteur

Zone de sécurité

Distance de

commutation garantie

Distance

Objet amortissant le

circuit (métal)

Chapitre 3 Notice d’instructions

IN4000 Direct

Sujet à modification sans préavis

Description du produit

fr

Avec une température ambiante de 20 °C et pour un

montage en saillie de l’interrupteur de sécurité au

moyen d’une plaque normalisée selon EN 60 947-5-2

(IN40-E0101K : 45 × 45 × 1 mm³, IN40-E0109K :

60 × 60 × 1 mm³), différents matériaux déterminent les

zones de sécurités typiques indiquées ci-dessous :

IN40-E0101K

Zone de sécuritéMatériau

Limite

inférieure

Limite

supérieure

Distance de

commutation

garantie

Acier FE360 10,0 mm 15,0 mm

Acier inoxydable

1.4302 (V2A)

7,5 mm 13,2 mm

AlMg 3G22 2,0 mm 5,8 mm

Al 99 % 1,4 mm 5,0 mm

CuZn 37 2,3 mm 6,2 mm

Cu 0,8 mm 4,3 mm

30 mm

Tab. 1 : Zone de

sécurité et

distance de

commutation

garantie du

IN40-E0101K

Notice d’instructions Chapitre 3

IN4000 Direct

Sujet à modification sans préavis

Description du produit

fr

IN40-E0109K

Zone de sécuritéMatériau

Limite

inférieure

Limite

supérieure

Distance de

commutation

garantie

Acier FE360 4,0 mm 20,0 mm

Acier inoxydable

1.4302 (V2A)

2,0 mm 17,6 mm

AlMg 3G22 0,0 mm 9,6 mm

Al 99 % 0,0 mm 8,6 mm

CuZn 37 0,0 mm 10,0 mm

Cu 0,0 mm 7,0 mm

45 mm

3.4 Indications LED

Les interrupteurs de sécurité possèdent 2 LED qui

signalent l’état de la tension d’alimentation et l’état de

fonctionnement.

Tab. 2 : Zone de

sécurité et

distance de

commutation

garantie du

IN40-E0109K

Fig. 2 : Indications

LED pour la ten-

sion d’alimenta-

tion et l’état de

fonctionnement

LED power, vert

LED Signal,

jaune

Chapitre 3 Notice d’instructions

IN4000 Direct

Sujet à modification sans préavis

Description du produit

fr

3.4.1 Témoins en mode fonctionnement

Lorsqu’un élément amortisseur pénètre dans la zone

de sécurité, la LED de signalisation jaune s’allume soit

immédiatement, soit à retardement en fonction de la

durée du désamortissement précédent.

Indépendamment du comportement de la LED jaune

de signalisation, la sortie commute dans tous les cas

dans le temps de réaction normal (cf. section 9.1,

page 183) sans temporisation additionnelle.

• Si au moment de la mise sous tension de l’alimen-

tation, l’élément amortisseur se trouve dans la zone

de sécurité (se référer à Tab. 1, page 154), la LED

de signalisation jaune commute avec un retard de

5 s.

• Si l’élément amortisseur a été éloigné ≥ 2 s de la

distance de commutation garantie du capteur (cf.

Tab. 1, page 154) puis est de nouveau rapproché à

l’intérieur de la zone de sécurité, la LED jaune de

signalisation s’allume avec un retard de 3 s.

• Si l’élément amortisseur a été éloigné < 2 s de la

distance de commutation garantie du capteur (cf.

Tab. 1, page 154) puis est de nouveau rapproché à

l’intérieur de la zone de sécurité, la LED jaune de

signalisation s’allume immédiatement.

• Si l’élément amortisseur est approché plus près que

la distance de commutation garantie du capteur (cf.

Tab. 1, page 154), la LED jaune de signalisation

s’éteint immédiatement.

• Si l’élément amortisseur est approché dans la zone

de proximité (cf. Tab. 1, page 154), la LED jaune de

signalisation s’éteint avec un retard de 2 s.

Remarque

Notice d’instructions Chapitre 3

IN4000 Direct

Sujet à modification sans préavis

Description du produit

fr

3.4.2 Témoins en mode réglage

En mode réglage (voir section 5.2, page 169)

• si l’élément amortisseur se trouve en dehors de la

zone de sécurité, la LED jaune de signalisation

clignote ;

• si l’élément amortisseur se trouve à l’intérieur de la

zone de sécurité, la LED jaune de signalisation

s’éteint.

En mode réglage, la sortie reste en « état de sécurité »

(désactivée).

État de commutation

des sorties

Indication

LED

Interprétation

OUT1

(OSSD1)

OUT2

(OSSD2)

ν Jaune

ν Vert

Pas de tension

d’alimentation

0 0

ν Jaune

∏ Vert

Sous-tension 0 0

ν Jaune

⌠∏ Vert

Surtension 0 0

ν Jaune

Ν Vert

Sortie désactivée ; à

l’extérieur de la zone

de sécurité (mode

fonctionnement) ou

à l’intérieur de la

zone de sécurité

(mode réglage)

0 0

Ν Jaune

Ν Vert

Sortie activée ; à

l’intérieur de la zone

de sécurité (mode

fonctionnement)

1 1

Remarque

Tab. 3 : Témoins

de fonctionnement

du IN4000 Direct

en mode réglage

Ν La LED est

con-

stamment

allumée.

∏ La LED

clignote.

⌠∏ La LED

clignote

rapidement.

ν La LED est

éteinte.

Chapitre 3 Notice d’instructions

IN4000 Direct

Sujet à modification sans préavis

Description du produit

fr

État de commutation

des sorties

Indication

LED

Interprétation

OUT1

(OSSD1)

OUT2

(OSSD2)

∏ Jaune

Ν Vert

Sortie désactivée ;

en dehors de la zone

de sécurité (mode

réglage)

0 0

∏ Jaune

ν Vert

Défaillance interne

ou externe :

• par ex. court-

circuit entre les

sorties

• par ex. court-

circuit d’une

sortie avec l’ali-

mentation ou la

masse

(voir section 7.2

« Élimination des

défauts »,

page 177)

0

1

0

1

0

Notice d’instructions Chapitre 3

IN4000 Direct

Sujet à modification sans préavis

Description du produit

fr

3.5 Comportement des signaux

L’état de sécurité est l’état sortie désactivée (état sans

courant : « 0 » logique d’une OSSD).

Si l’élément amortisseur est dans la zone de sécurité

et qu’aucun défaut du capteur n’est détecté, les deux

étages de sortie (OSSD) sont activés (« 1 » logique).

Les caractéristiques de sortie sont compatibles avec

les caractéristiques de l’entrée selon EN 61 131-2

type 1 ou 2 :

« 1 » logique ≥ 15 V

≥ 11 V

2 … 15 mA

15 … 30 mA

« 0 » logique ≤ 5 V Courant de repos

0,2 mA

Courant de rappel

typ. 30 mA

Si l’élément amortisseur est à l’extérieur de la zone de

sécurité, les sorties de sécurité sont coupées (état

« 0 » logique; état de sécurité).

Les courts-circuits entre les deux sorties sont détec-

tés par l’interrupteur de sécurité et conduisent à la

désactivation des sorties (OSSD).

Les courts-circuits entre une sortie et l’alimentation

sont détectés et conduisent à la désactivation de

l’autre sortie (OSSD).

Tab. 4 : Caracté-

ristiques de sortie

des interrupteurs

de sécurité

IN4000 Direct



ATTENTION

Chapitre 3 Notice d’instructions

IN4000 Direct

Sujet à modification sans préavis

Description du produit

fr

3.6 Protection contre les

manipulations

Les interrupteurs de sécurité inductifs réagissent aux

objets métalliques. D’autres objets métalliques sus-

ceptibles de déclencher par erreur la fonction de

sécurité, ne doivent en aucun cas toucher la surface

active de l’interrupteur de sécurité. C’est pourquoi

des mesures appropriées doivent être prises pour

empêcher que cela se produise.

L’interrupteur de sécurité est protégé contre les mani-

pulations simples par le comportement suivant :

• En approchant lentement un objet métallique de la

zone de sécurité, la sortie est commandée immé-

diatement, mais la LED de signalisation ne s’allume

qu’après un délai de 3 s environ. C’est pourquoi

l’objet se trouve en général dans la zone de proxi-

mité avant que la LED de signalisation ne s’allume.

Avant de redémarrer l’installation, il faut observer

les prescriptions techniques applicables.

• Si l’objet reste pendant plus de 2 s environ dans la

zone de proximité, la sortie est totalement désacti-

vée et ne peut plus être réactivée, même en pré-

sence d’un élément amortisseur dans la zone de

sécurité. Si l’objet reste pendant plus de 5 s environ

dans la zone de proximité, le mode réglage est

activé (voir section 5.2, page 169).



ATTENTION

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