Pilz PNOZ e3.1p Operation Manual

21240-3FR-03
PNOZ e3.1p

4

D Betriebsanleitung

4

GB Operating instructions

4

F Manuel d'utilisation

Sicherheitsschaltgerät PNOZ e3.1p

Das Schaltgerät PNOZ e3.1p dient dem
sicherheitsgerichteten Unterbrechen eines
Sicherheitsstromkreises. Das Gerät erfüllt
Forderungen der EN 954-1 oder
EN ISO 13849-1 bis Kategorie 4.
Es darf eingesetzt werden

• mit den Sicherheitsensoren
PSEN 2.1p-10 und PSEN 2.1p-11 in
Sicherheitsstromkreise nach EN 60947-5­3, PDF-M

• als Auswertegerät für Positionsschalter mit
Öffner-/Schließer-Kombination

Wichtige Daten für Projektierung und
Anwendung finden Sie auch im technischen
Katalog PNOZelog.

Zu Ihrer Sicherheit

Das Sicherheitsschaltgerät PNOZ e3.1p
erfüllt alle notwendigen Bedingungen für
einen sicheren Betrieb.
Beachten Sie jedoch nachfolgend aufge­führte Sicherheitsbestimmungen:

• Installieren und nehmen Sie das Gerät nur
dann in Betrieb, wenn Sie diese Betriebs­anleitung gelesen und verstanden haben
und Sie mit den geltenden Vorschriften
über Arbeitssicherheit und Unfallverhütung
vertraut sind.

• Verwenden Sie das Gerät nur gemäß
seiner Bestimmung. Beachten Sie dazu
auch die Werte im Abschnitt “Technische
Daten”.

• Halten Sie beim Transport, bei der
Lagerung und im Betrieb die Bedingungen
ein, wie sie unter "Technische Daten"
angegeben sind.

• Öffnen Sie nicht das Gehäuse und
nehmen Sie auch keine eigenmächtigen
Umbauten vor.

• Schalten Sie bei Wartungsarbeiten (z. B.
beim Austausch von Schützen) unbedingt
die Versorgungsspannung ab oder öffnen
Sie den Eingangskreis.

Beachten Sie unbedingt die Warnhinweise in
den anderen Abschnitten dieser Anleitung.
Diese Hinweise sind optisch durch Symbole
hervorgehoben.

Wichtig: Beachten Sie die Sicher­heitsbestimmungen, sonst erlischt
jegliche Gewährleistung.

Safety Relay PNOZ e3.1p

The safety relay PNOZ e3.1p is used for the
safety-related interruption of a safety circuit.
The unit meets requirements of EN 954-1 or
EN ISO 13849-1 up to category 4.
The unit is used as

• With the safety switches
PSEN 2.1p-10 and PSEN 2.1p-11 in safety
circuits in accordance with EN 60947-5-3,
PDF-M

• As an evaluation device for position
switches with combination of N/C and N/O

Important data for project planning and
application can also be found in the
PNOZelog technical catalogue.

For your safety

The safety relay PNOZ e3.1p meets all the
necessary conditions for safe operation.
However, please note the following safety
regulations:

• Only install and commission the unit if you
have read and understood these
instructions and are familiar with both
these instructions and the current
regulations for health and safety at work
and accident prevention.

• Only use the unit in accordance with its
intended purpose. Please also take note of
the values in the “Technical details”
section.

• Transport, storage and operating
conditions should all conform to the
standards as stated under “Technical
details”.

• Do not open the housing or undertake any
unauthorised modifications.

• Please make sure you shut down the
supply voltage, or open the input circuit
(e.g. operate the E-STOP button) when
performing maintenance work (e.g. when
replacing contactors). In case of a wiring
error, the device might switch on
unexpectedly.

You must take note of the warnings given in
other sections of these operating instructions.
These are highlighted visually through the
use of symbols.

Notice: Failure to keep to these safety
regulations will render all warranty
invalid.

Bloc logique de sécurité PNOZ e3.1p

Le bloc logique de sécurité PNOZ e3.1p
assure de façon sûre l'ouverture d'un circuit
de sécurité. L’appareil satisfait aux exigences
de l’EN 954-1, EN ISO 13849-1 jusqu’en
catégorie 4.
L'appareil peut être utilisé

• avec les capteurs de sécurité
PSEN 2.1p-10 et PSEN 2.1p-11 dans les
circuits de sécurité d‘après EN 60947-5-3,
PDF-M

• comme relais de contrôle pour
interrupteurs de position avec un contact à
ouverture et un contact à fermeture

Vous trouverez également des données
importantes pour la configuration projet et
l’utilisation dans le Catalogue technique
PNOZelog.

Pour votre sécurité

Le bloc logique de sécurité PNOZ e3.1p
satisfait à toutes les conditions nécessaires
pour un fonctionnement sécuritaire.
Toutefois, vous êtes tenu de respecter les
prescriptions de sécurité suivantes :

• Vous n’installerez l’appareil et ne le
mettrez en service qu’après avoir lu et
compris le présent manuel d’utilisation et
que si vous êtes familier avec les prescrip­tions en vigueur sur la sécurité du travail et
la prévention d’accidents.

• N'utilisez l'appareil que conformément à sa
définiton. A ce sujet, respectez les valeurs
indiquées dans les "Caractéristiques
techniques".

• Pour le transport, le stockage et
l'utilisation, respectez les exigences des
normes specifiées (voir „Caractéristiques
techniques“).

• N’ouvrez pas le boîtier et n'effectuez pas
de modifications non autorisées.

• En cas de travaux de maintenance (par
ex. remplacement des contacteurs) coupez
impérativement la tension d’alimentation ou
ouvrez le circuit d’entrée (action sur le BP
d’arrêt d’urgence), sinon un réarmement
inopiné du relais est possible en cas
d’erreur de câblage.

Respectez impérativement les avertissements
dans les autres paragraphes du présent
manuel d’utilisation. Ces avertissements sont
signalés par des symboles visuels.

Important : Respectez les consignes
de sécurité, sinon la garantie devient
caduque.

- 1 -

Gerätebeschreibung

Sicherheitseigenschaften

Das Schaltgerät erfüllt folgende Sicher­heitsanforderungen:

• Die Schaltung ist redundant mit Selbst­überwachung aufgebaut.

• Die Sicherheitseinrichtung bleibt auch bei
Ausfall eines Bauteils wirksam.

• Die Sicherheitsausgänge werden durch
einen Abschalttest periodisch geprüft.

• Das Gerät besitzt eine elektronische
Sicherung.

Gerätemerkmale

• Ausgänge in Halbleitertechnik:
2 Sicherheitsausgänge, 1 Hilfsausgang
und 2 Taktausgänge

• Anschlussmöglichkeit für
Sicherheitsensoren PSEN 2.1p-10 und
PSEN 2.1p-11 oder Positionsschalter mit
Öffner-/Schließer-Kombination

• Hilfsausgang umschaltbar als Diagnose­ausgang

• UND- und ODER-Eingang zur logischen
Verknüpfung mehrerer Geräte

• Querschlussüberwachung durch Takt­ausgänge

• Statusanzeige

• Rückführkreis zur Überwachung externer
Schütze

Description

Safety features

The safety relay fulfils the following safety
requirements:

• The circuit is redundant with built-in self­monitoring.

• The safety function remains effective in the
case of a component failure.

• The safety outputs are tested periodically
using a disconnection test.

• The unit has an electronic fuse.

Unit features

• Outputs use semiconductor technology:
2 safety outputs, 1 auxiliary output and
2 test pulse outputs

• Connection for safety switches
PSEN 2.1p-10 and PSEN 2.1p-11 or
position switches with combination of N/C
and N/O

• Auxiliary output can be used as a
diagnostic output

• AND/OR input for logic links between
several units

• Test pulse outputs monitor shorts across
the input contacts

• Status display

• Feedback loop for monitoring external
contactors

Description de l’appareil

Propriétés de sécurité

Le bloc logique de sécurité satisfait aux
exigences de sécurité suivantes :

• Conception redondante avec auto­surveillance.

• Fonction de sécurité garantie même en
cas de défaillance d'un composant interne

• Les sortie de sécurité sont testées
périodiquement à l'aide d'un test de
coupure.

• L'appareil est équipé d'un fusible
électronique.

Caractéristiques de l’appareil

• Sorties statiques :
2 sorties de sécurité, 1 sortie d'information
et 2 sorties impulsionnelles

• Raccordement possible des capteurs de
sécurité PSEN 2.1p-10 et PSEN 2.1p-11
ou d’un interrupteur de position avec un
contact à ouverture et un contact à
fermeture

• Temporisation à la retombée réglable

• Sortie d'information commutable en sortie
de diagnostic

• Entrées ET et OU pour le couplage
logique de plusieurs appareils

• Surveillance des courts-circuits par sorties
impulsionnelles

• Affichage de l’état

• Boucle de retour pour le contrôle des
contacteurs externes

Funktionsbeschreibung

Arbeitsweise

Zwei Mikro-Controller werten die Eingangs­kreise aus und schalten abhängig davon die
Ausgänge. Die Mikro-Controller überwachen
sich gegenseitig.
Zustand der Ausgänge

• Eingangskreis: Öffner geöffnet und
Schließer geschlossen (z. B. Schutztür
geschlossen).
Die Sicherheitsausgänge 14 und 24 und
der Hilfsausgang Y32 leiten.

• Eingangskreis: Öffner wird geschlossen
und Schließer geöffnet (z. B. Schutztür
geöffnet).
Die Sicherheitsausgänge 14 und 24 und
der Hilfsausgang Y32 sind gesperrt.

Funktionen

• Wird an den Eingang Y5 für mindestens
250 ms ein High-Signal (+24 V DC) gelegt,
wechselt der Ausgang Y32 in die
Diagnosefunktion. Die Ansteuerung
erfolgt über einen Treiber, der als Zubehör
zur Verfügung steht oder selbst erstellt
werden kann. Ist der Eingang Y5 offen
oder Low, funktioniert Y32 wie ein
Hilfsausgang.

• Zur logischen Verknüpfung mehrerer
Geräte besitzt das PNOZ e3.1p einen
UND- und einen ODER-Eingang. Die
Eingänge weisen Schaltverzögerungen
auf, die sich im Falle einer UND-Ver­knüpfung addieren.

Betriebsarten

• Zweikanaliger Betrieb: Erdschlüsse im

Eingangskreis und Querschlüsse zwischen
den Eingangskreiskontakten werden
erkannt.

• Automatischer Start: Gerät ist aktiv,
sobald der Eingangskreis geschlossen ist.

Function

Operation

Two microcontrollers evaluate the input
circuits and switch the outputs accordingly.
The microcontrollers monitor each other.
Output status

• Input circuit: N/C open and N/O closed
(e.g. safety gate closed).
Safety outputs 14 and 24 and auxiliary
output Y32 are energised.

• Input circuit: N/C is closed and N/O is
opened (e.g. safety gate open).
Safety outputs 14 and 24 and auxiliary
output Y32 are de-energised.

Functions

• If there is a high signal (+24 VDC) at input
Y5 for at least 250 ms, output Y32
switches to diagnostic mode. It is
controlled via a driver that is available as
an accessory or that you can create
yourself. If input Y5 is open or low, Y32 will
operate as an auxiliary output.

• For logic links between several units, the
PNOZ e3.1p has one AND and one OR
input. The inputs have a time delay,
which is added in the case of an AND
connection.

Operating modes

• Dual-channel operation: Earth faults in

the input circuit and shorts between the
input circuit contacts will be detected.

• Automatic reset: unit becomes active as
soon as the input circuit is closed.

• Monitored reset: unit is active when the
reset button is pressed and then released.
This prevents an automatic reset and
linking of the reset button.

• Shorts between contacts can be
detected by pulsing the input circuits. This
operating mode is detected automatically
on start-up.

Descriptif du fonctionnement

Fonctionnement

Deux micro-processeurs analysent les
circuits d'entrée et pilotent en conséquence
les sorties. Les micro-processseurs se
contrôlent mutuellement.
Etat des sorties

• Circuit d’entrée fermé (par exemple le
poussoir d’AU n’a pas été activé)
Mise sous tension des sorties de sécurité
14 et 24 et de la sortie d'information Y32.

• Circuit d’entrée ouvert (par exemple le
poussoir d’AU a été activé).
Blocage des sorties de sécurité 14 et 24 et
de la sortie d'information Y32.

Fonctions

• Si un signal Haut (+24 V CC) est appliqué
sur l’entrée Y5 pendant au moins 250 ms,
la sortie Y32 commute en sortie
diagnostic. Son exploitation est réalisée
via un protocole disponible en tant
qu'accessoire ou développé par
l'utilisateur. Si l’entrée Y5 est ouverte ou
Bas, Y32 fonctionne comme une sortie
d'information.

• Pour le couplage logique de plusieurs
appareils, le PNOZ e3.1p possède une
entrée ET et une entrée OU. Les entrées
ont une temporisation de couplage qui est
cumulative dans le cas d’une liaison ET.

Modes de fonctionnement

• Commande par 2 canaux : Les mises à la

terre dans le circuit d’entrée et les courts­circuits entre les canaux d’entrée sont
détectés.

• Réarmement automatique : L’appareil
est actif dès que le circuit d’entrée est
fermé.

• Réarmement auto-contrôlé : L’appareil
n’est activé qu’après avoir appuyé sur le
poussoir de réarmement et après avoir
relâché le bouton. De ce fait un réarme­ment automatique ou un pontage du

- 2 -

• Überwachter Start: Gerät ist erst aktiv,

wenn der Starttaster betätigt und wieder
losgelassen wurde. Dadurch ist eine
automatische Aktivierung und Über­brückung des Starttasters ausgeschlos­sen.

• Querschlusserkennung wird durch

Taktung der Eingangskreise ermöglicht.
Diese Betriebsart wird beim Start auto­matisch erkannt.

• Anlauftest verhindert einen automati-

schen Wiederanlauf nach Spannungs­ausfall und -wiederkehr. Das Gerät prüft,
ob nach Anlegen der Versorgungsspan­nung geschlossene Schutztüren geöffnet
und wieder geschlossen werden.

• Kontaktvervielfachung und -verstärkung

durch Anschluss eines Kontaktblockes
(z. B. PZE X4.1P) oder von externen
Schützen.

U

A1

B

A2

S12

• Start-up test prevents an automatic

restart when power is restored following a
voltage loss. The unit checks whether
closed safety gates are opened and closed
again when operating voltage is applied.

• The number of safety contacts can be
increased by connecting a contact block

(e.g. PZE X4.1P) or external contactors.

S34

S24

Y4

Y5

S23

S11

poussoir de réarmement est impossible.

• La détection des court-circuits est rendue

possible par test impulsionnel des circuits
d’entrée. Ce mode de fonctionnement est
identifié automatiquement lors du
réarmement.

• Le test des conditions initiales prévient

le redémarrage automatique après
coupure/rétablissement de la tension
d'alimentation. L’appareil vérifie si les
protecteurs mobiles qui étaient fermées
après application de la tension
d’alimentation ont été ouverts puis
refermés.

• Augmentation du nombre de contacts

ou de leur pouvoir de coupure par le
raccordement d’un bloc de contacts
d'extension (par exemple PZE X4.1P) ou
de contacteurs externes.

S35

Y6

S36

Y32

14

24

Netzteil/
Power unit/
Alimentation

Eingangsschaltung/
Input circuit/
Circuit d'entrée

µController 1

Taktausgänge/
test pulse outputs/
Sorties impulsionnelles

µController 2

Rückführkreis/
Feedback control loop/
Boucle de retour

>1

&

Innenschaltbild Internal wiring diagram Schéma interne

Sicherheitsschaltgerät montieren

Achtung! Durch elektrostatische

Entladung können Bauteile des
Sicherheitssystems beschädigt
werden. Sorgen Sie für Entladung,
bevor Sie das Sicherheitssystem
berühren, z. B. durch Berühren einer
geerdeten, leitfähigen Fläche oder
durch Tragen eines geerdeten
Armbands.

• Montieren Sie das Sicherheitsschaltgerät
in einen Schaltschrank mit einer Schutzart
von mindestens IP54.

• Befestigen Sie das Gerät mit Hilfe des
Rastelements auf der Rückseite auf einer
Normschiene.

• Sichern Sie das Gerät auf einer senk­rechten Tragschiene (35 mm) durch ein

Installing the relay

Caution! Electrostatic discharge can

damage components on the safety
system. Ensure against discharge
before touching the safety system,
e.g. by touching an earthed,
conductive surface or by wearing an
earthed armband.

• Install the safety relay in a control cabinet
with a minimum protection type of IP54.

• Use the notch on the rear of the unit to
attach it to a DIN-rail.

• Attach the unit securely to a vertical DIN
rail (35 mm) using a fixture such as a
retaining bracket or end angle.

Installer le bloc logique de sécurité

Attention ! Une décharge électro-

statique peut endommager les
éléments du système de sécurité.
Veillez à vous décharger avant de
toucher le système de sécurité, par
ex. en touchant une surface
conductrice mise à la terre ou en
portant un bracelet de mise à la terre.

• Installez le bloc logique de sécurité dans
une armoire d’indice de protection au
moins IP54.

• Montez l'appareil sur un rail DIN à l'aide du
système de fixation situé au dos du relais.

• Fixer l’appareil sur un rail DIN vertical (35
mm) avec un élément de maintien comme
par ex. un support ou une équerre
terminale.

Halteelement (z. B. Endhalter oder
Endwinkel)

&

- 3 -

Achtung!

UND-/ODER- Verknüpfung:

• Montieren Sie alle über die UND-/
ODER- Eingänge verknüpften
Geräte im gleichen Schaltschrank

oder

• Stellen Sie sicher, dass Fehler
über die Verbindung der Geräte
ausgeschlossen werden z.B. durch
geschützte Verlegung der
Verbindungsleitung.

Caution!

AND-/OR connection:

• Install all the devices that are
linked via the AND/OR inputs in
the same control cabinet

or

• make sure that faults that occur
from the connection of the devices
can be excluded, e.g. by secure
laying of connection cables.

Attention!

Liaison ET/OU :

• Montez l'ensemble des appareils
reliés via les entrées ET/OU dans
la même armoire électrique

ou

• assurez-vous que la connexion
des appareils n'entraîne pas
d'erreurs, en protégeant, par
exemple, les câbles de
raccordement entre les appareils.

Sicherheitsschaltgerät
in Betrieb nehmen

Inbetriebnahme vorbereiten

Beachten Sie bei der Vorbereitung der
Inbetriebnahme:

• Das Gerät und die Eingangskreise müssen
immer aus einem Netzteil versorgt werden.

• Verwenden Sie Leitungsmaterial aus
Kupferdraht mit einer Temperaturbe­ständigkeit von 60/75°C.

• Berechnung der max. Leitungslänge I
am Eingangs-, Start- und Rückführkreis:

R

I

max

R
(s. technische Daten)

lmax

=

Rl / km

= max. Gesamtleitungswiderstand

lmax

Rl /km = Leitungswiderstand/km

• Ausgang 14, 24: bei Leerlauf eine
Kapazität bis max. 2 nF ansteuerbar

• Setzen Sie die Sicherheitsausgänge 14
und 24 ausschließlich für sichere Anwen­dungen ein. Die Sicherheitsausgänge
dürfen nicht mit SPS-Eingängen verbun­den werden.
Um die Ausschaltimpulse an den
Halbleiterausgängen 14 und 24 zu
unterdrücken, setzen Sie die Reihen­klemme mit Filter Bestellnummer 774195
oder 774196 ein.

• Der Ausgang Y32 ist ein Hilfsausgang
z. B. für die Kommunikation mit einer SPS
oder einer Anzeige.

• Verwenden Sie Freilaufdioden, wenn Sie
mit den Sicherheits-/Hilfsausgängen
Schütze oder Relais ansteuern.

Betriebsbereitschaft herstellen

• Legen Sie die Versorgungspannung an:
Klemme A1(+) : + 24 V DC
Klemme A2(-) : 0 V

• Legen Sie die Betriebsart mit/ohne
Querschlusserkennung durch Verdrahten
des Eingangskreises fest.

max

Commissioning the safety relay

Preparing for commissioning

Please note the following when preparing for
commissioning:

• Voltage for the unit and the input circuits
must always be provided from a single
power supply.

• Use copper wire that will withstand
temperatures of 60/75°C.

• Calculating the max. cable length I
the input circuit, reset circuit and feedback
loop:

R

lmax

=

Rl / km

= max. overall cable resistance (see

lmax

Technical details)

R

I

max

Rl /km = cable resistance/km

• Output 14, 24: when idling, a capacity of a
max. 2 nF can be controlled

• Safety outputs 14 and 24 should be used
for safe applications. The safety outputs
must not be connected to PLC inputs.
In order to suppress the pulses on switch­off on the semiconductor outputs 14 and
24, the terminal block with filter, order
number 774195 or 774196 should be
used.

• Output Y32 should be used exclusively as
an auxiliary output, e.g. for communication
with a PLC or display.

• Use flywheel diodes to drive contactors or
relays with the safety/auxiliary outputs.

Preparing the unit for operation

• Connect the supply voltage.
Terminal A1(+) : +24 VDC
Terminal A2(-) : 0 V

• Establish the operating mode with/without
detection of shorts across input contacts
through the wiring of the input circuit.

max

at

Mettre en service le bloc logique

Préparer la mise en service :

Pour préparer la mise en service, respectez
les consignes suivantes :

• L’appareil et les circuits d’entrée doivent
toujours être reliés à la même source
d'alimentation.

• Utilisez des fils de câblage en cuivre
supportant des températures 60/75°C.

• Calcul de la longueur de conducteur I
sur le circuit d’entrée, le circuit de
réarmement et boucle de retour :

R

lmax

=

Rl / km

= Résistivité de câblage totale max.

lmax

(voir les caractéristiques techniques)

R

I

max

Rl /km = résistance du câble/km

• Sortie 14, 24 : en cas de coupure à vide,
capacité max. de 2 nF pilotable.

• Utilisez les sorties de sécurité 14 et 24
dans les circuits de sécurité. Les sorties de
sécurité ne doivent pas être raccordées à
des entrées d’API.
Pour supprimer l'impulsion de coupure aux
sorties statiques 14 et 24, utilisez les
bornes avec filtre, référence 774195 ou

774196.

• Utilisez la sortie Y32 exclusivement
comme sortie d'information pour la
communication par ex. avec un API ou un
afficheur.

• Utilisez des diodes de roue libre lorsque
vous commandez des contacteurs ou des
relais au moyen des sorties de sécurité/
d’information.

Mettre en œuvre le système

• Appliquez la tension d’alimentation.
borne A1(+) : + 24 V CC
borne A2(-) : 0 V

• Choisissez le mode avec/sans détection
des court-circuits par câblage du circuit

d’entrée.

max

Eingangskreis
Input circuit
Circuit d’entrée

ohne Querschlusserkennung
without detection of shorts across contacts
sans détection des court-circuits

mit Querschlusserkennung
with detection of shorts across contacts
avec détection des court-circuits

Zweikanalig
Dual-channel
Commande par 2 canaux

Y4
S11

Y4
S23

- 4 -

braun/brown/

A1

weiß/white/blanc

S12

schwarz/black/noir

S24

braun/brown/

S11

weiß/white/blanc

S12

blau/blue/bleu

S23

schwarz/black/noir

S24

marron

blau/blue/bleu

marron

1

2
3
4

1

2

3

4