IFM Electronic G1501S User manual

706199 / 00 04 / 2012
Original operating instructions
Safety relay with relay outputs
G1501S
UK

2
Contents
1 Preliminary note���������������������������������������������������������������������������������������������������4
1�1 Symbols used ������������������������������������������������������������������������������������������������4
2 Safety instructions �����������������������������������������������������������������������������������������������4
3 Items supplied������������������������������������������������������������������������������������������������������6
4 Functions and features ����������������������������������������������������������������������������������������6
4�1 Requirements for the hardware configuration �����������������������������������������������7
4�1�1 Product-independent requirements ������������������������������������������������������7
4�1�2 Product-dependent requirements���������������������������������������������������������7
5 Structure and operating principle�������������������������������������������������������������������������8
5�1 Indicators and connections����������������������������������������������������������������������������8
5�2 Block diagram������������������������������������������������������������������������������������������������9
6 Installation����������������������������������������������������������������������������������������������������������10
7 Electrical connection������������������������������������������������������������������������������������������10
7�1 Supply voltage ���������������������������������������������������������������������������������������������10
7�2 Feedback contacts / monitored or automatic start��������������������������������������� 11
7�3 Output circuit������������������������������������������������������������������������������������������������12
8 Connection - Function - Fault diagnosis ������������������������������������������������������������13
8�1 Safety relay for fail-safe sensors/switches with 2 PNP outputs�������������������14
8�1�1 Connection �����������������������������������������������������������������������������������������14
8�1�2 Function����������������������������������������������������������������������������������������������15
8�1�3 Fault diagnosis �����������������������������������������������������������������������������������18
8�2 Safety relay for clocked fail-safe sensors ���������������������������������������������������20
8�2�1 Connection �����������������������������������������������������������������������������������������20
8�2�2 Function����������������������������������������������������������������������������������������������23
8�2�3 Fault diagnosis �����������������������������������������������������������������������������������24
8�3 Two-hand control using electronic sensors/switches�����������������������������������27
8�3�1 Connection �����������������������������������������������������������������������������������������27
8�3�2 Function����������������������������������������������������������������������������������������������28
8�3�3 Fault diagnosis �����������������������������������������������������������������������������������30
8�4 Two-hand control using mechanical switches with simultaneity monitoring 32
8�4�1 Connection �����������������������������������������������������������������������������������������32
8�4�2 Function����������������������������������������������������������������������������������������������34
8�4�3 Fault diagnosis �����������������������������������������������������������������������������������37

3
UK
8�5 Safety relay for mechanical switches or 2-channel fail-safe sensors/switches
with contact output and without simultaneity monitoring ������������������������������������39
8�5�1 Connection �����������������������������������������������������������������������������������������39
8�5�2 Function����������������������������������������������������������������������������������������������40
8�5�3 Fault diagnosis �����������������������������������������������������������������������������������42
9 Scale drawing ����������������������������������������������������������������������������������������������������45
10 Technical data��������������������������������������������������������������������������������������������������45
11 Tests/approvals ������������������������������������������������������������������������������������������������47
12 Terms and abbreviations����������������������������������������������������������������������������������48

4
1 Preliminary note
The instructions are part of the unit� They are intended for authorised persons
according to the EMC and Low Voltage Directive and safety regulations�
The instructions contain information about the correct handling of the product�
Read the instructions before use to familiarise yourself with operating conditions,
installation and operation�
Adhere to the safety instructions�
1.1 Symbols used
►Instructions
> Reaction, result
→Cross-reference
LED off
LED on
LED flashes
LED flashes quickly
Important note
Non-compliance can result in malfunction or interference�
Information
Supplementary note�
2 Safety instructions
• Follow the operating instructions�
• Improper use may result in malfunctions of the unit� This can lead to personal
injury and/or damage to property during operation of the machine� For this
reason note all remarks on installation and handling given in these instructions�
Also adhere to the safety instructions for the operation of the whole installation�
• In case of non-observance of notes or standards, specially when tampering
with and/or modifying the unit, any liability and warranty is excluded�
• The unit must be installed, connected and put into operation by a qualified
electrician trained in safety technology�
• The applicable technical standards for the corresponding application must be
complied with�
• For installation the requirements according to EN 60204 must be observed�

5
UK
• In case of malfunction of the unit please contact the manufacturer� Tampering
with the unit is not allowed�
• Disconnect the unit externally before handling it� Also disconnect any
independently supplied relay load circuits�
• After setup the system has to be subjected to a complete function check�
• Onlyusetheunitunderthespecifiedoperatingconditions(→10Technical
data)� In case of special operating conditions please contact the manufacturer�
• Useonlyasdescribedbelow(→4).

6
3 Items supplied
• 1 G1501S safety relay including 5 Combicon connectors with screw terminals
• 1 copy of the operating instructions safety relay, reference 704064�
If one of the above-mentioned components is missing or damaged, please contact
one of the ifm branch offices�
4 Functions and features
The safety relay is a redundant system and suited for use as:
• Safety relay for fail-safe sensors/switches with 2 PNP outputs (e�g� GM701S)�
• Safety relay for clocked fail-safe sensors (e�g� GM504S)
• Two-hand control to EN 574, type IIIC, with electronic sensors/switches
• Two-hand control to EN 574, type IIIC with mechanical switches / safety relay
for mechanical switches or 2-channel fail-safe sensors/switches (e�g� ESPE to
EN 61496-1) with contact output with simultaneity monitoring
• Safety relay for mechanical switches or 2-channel fail-safe sensors/switches
(e�g� non-contact safety devices EN 61496-1) with contact output and without
simultaneity monitoring (indefinite simultaneity)
The safe state is when the output contacts (13-14 or 23-24) are open�
ifm electronic gmbh assumes no liability for the use of units made by
external manufacturers�
Suitability of the product for a certain application cannot be assured and
must be ensured by the user�
The safety relay conforms to the category 4 according to EN 954-1 (valid until
31 December 2011), Performance Level e according to EN ISO 13849-1: 2008
as well as to the requirements SIL 3 to IEC 61508 and the classification type IIIC
according to EN 574�

7
UK
4.1 Requirements for the hardware configuration
The following requirements must be complied with when using the safety relay
G1501S:
4.1.1 Product-independent requirements
It must be ensured that the safety requirements of the respective application
correspond to the requirements stated in these instructions�
The specified technical data indicated in these instructions must be complied with�
The principle of normally closed operation must be applied to all external safety
circuits connected to the system�
By taking administrative measures in the application it must be ensured that
• the safety relays type G1501S in operation are subjected to a self-test
(switching off) within a period of maximum 12 months (intermittent operation)
• the safety-related relay contacts are protected using a suitable fuse of 3�6 A as
short-circuit / overload protection�
The self-test can be carried out by switching the supply voltage off and on or by a
safety request�
4.1.2 Product-dependent requirements
In case of faults within the safety relay which result in the defined safe state, the
safety relay must be replaced�
Any faulty unit should be returned to the manufacturer�

8
5 Structure and operating principle
5.1 Indicators and connections
A1 Supply voltage (L-, L+), function terminals (Y1, Y2)
A2 Y4, Y5, Y6, Y7: Operating mode selection, auxiliary output
A3 S33, S34, S43, S44: Connection for safety inputs / outputs
K
1 LED yellow: Triggering of the relay output channel 1
K
2 LED yellow: Triggering of the relay output channel 2
E
1 LED yellow: Input signal channel 1 or TE (for clocked sensor)
E
2 LED yellow: Input signal channel 2 or A (for clocked sensor)
Power LED green: Voltage supply
Fault LED red: Fault/start-up
C1 13, 14: Connection of relay output without delay, 1 x normally open (closed
when enabled)
C2 23, 24: Connection of relay output, 1 x normally open (closed when
enabled)

9
UK
5.2 Block diagram
POWER
INPUT CIRCUIT OUTPUT
CIRCUIT
MCU 1
(CONTROLLER)
K1
MCU 2
(CONTROLLER)
K2
Y4 Y1
L+ L- Y5 Y2
S34 S43 Y7
S33 S44
Y6
14 24
13 23

10
6 Installation
►Mount the unit on a DIN rail in a housing protected against dust and humidity
(min� IP54 - degree of soiling 2)�
7 Electrical connection
►Use 60/75°C copper conductors only�
7.1 Supply voltage
The external supply unit must have a safe separation� In case of a fault the
voltage can exceed the value of 60 V DC for a maximum of 200 ms, but
must not exceed the value of 120 V DC�
►Connect supply voltage
Manual reset
For safety reasons the unit can only be restarted by
separation from the supply voltage in case of a fault�
It is thus recommended to install a RESET switch in
series with the L+ circuit�
After power on or a RESET the unit carries out self diagnostic functions� After this
self diagnosis the unit is ready for operation�

11
UK
7.2 Feedback contacts / monitored or automatic start
Automatic start
Automatic activation without monitoring�
Monitoring of the feedback contacts (normally closed) for automatic start
The circuit is enabled when the feedback contacts
are closed�
Consider the current flowing through the feedback
contacts(→10Technicaldata).
1: Feedback contact
Monitored start
Activate the relay outputs:
►Press and release the start button (> 50 ms)�
This function is not active when used as two-hand
control�
2: Start button
Monitoring of the feedback contacts (normally closed) for monitored start
Activate the relay outputs:
Feedback contacts are closed
►Press and release the start button (> 50 ms)�
This function is not active when used as two-hand
control�
Consider the current flowing through the feedback
contacts(→10Technicaldata).
1: Feedback contact
2: Start button

12
7.3 Output circuit
Connect the load
Connect the load to be controlled to the outputs C1
(13-14) or C2 (23-24)�
Adhere to the maximum and minimum load
conditions(→10Technicaldata).
A2
Y4 Y5 Y6 Y7 Output Y7 provides a non-safety related signal for
communication to a plc� The signal corresponds to
that triggering the relays at the outputs 13/14 and
23/24� The output data is compatible with the input
data of the current-sinking inputs of type 1, 2, 3 to
EN 61131-2�
1: Input
2: PLC

13
UK
8 Connection - Function - Fault diagnosis
The safety relay can be connected or used in different ways:
1� Safety relay for fail-safe sensors/switches with 2 PNP outputs (e�g� GM701S)�
2� Safety relay for clocked fail-safe sensors (e�g� GM504S)
3� Two-hand control to EN 574, type IIIC, with electronic sensors/switches
4� Two-hand control to EN 574, type IIIC with mechanical switches / safety relay
for mechanical switches or 2-channel fail-safe sensors/switches (e�g� ESPE to
EN 61496-1) with contact output with simultaneity monitoring
5� Safety relay for mechanical switches or 2-channel fail-safe sensors/switches
(e�g� non-contact safety devices EN 61496-1) with contact output and without
simultaneity monitoring (indefinite simultaneity)

14
8.1 Safety relay for fail-safe sensors/switches with 2 PNP
outputs
Example of fail-safe sensors/switches:
• Fail-safe inductive sensor GM701S
• Light barrier
• Light curtain (ESPE to EN 61496-1)
• Laser scanner
8.1.1 Connection
Fail-safe sensor/switch with a current consumption of ≤ 50 mA:
G1501S
1: Fail-safe sensor/switch
Fail-safe sensor/switch with a current consumption of > 50 mA:
24 V DC
G1501S
1: Fail-safe sensor/switch

15
UK
8.1.2 Function
Input circuit Output status LED display
Stop flashing:
► Activateinputsincorrecttimesequence(→fig.above)

16
Input circuit Output status LED display

17
UK
Input circuit Output status LED display

18
8.1.3 Fault diagnosis
In case of a fault switch the safety relay off and on again!
LED display Cause of the fault Troubleshooting
•No voltage supply
•Overvoltage
•Connection A1/A3 or A1/A2
reversed
►Check wiring
►Check power supply
•Wire break
•Feedback contacts open
►Check wiring
►Switch the safety relay off
and on again
•When voltage is applied:
Feedback contacts open
►Check output circuit
►Check feedback contacts
►Exchange external
contactor
•Wiring fault
•Short circuit
•Inputs S34 and S43 “1” when
voltage is applied
►Check wiring
►Switch the fail-safe sensor/
switch off and on again
•Short circuit S33/S43 ►Check wiring
•Short circuit S33/S43 ►Check wiring

19
UK
LED display Cause of the fault Troubleshooting
•Overvoltage
•Undervoltage
►Check wiring
►Check power supply
•Overvoltage
•Undervoltage
►Check wiring
►Check power supply
•Undervoltage ►Check wiring
►Check power supply
•Short circuits ►Check wiring
•Input S43 active more than 0�5 s
afterinputS34(→8.1.2)
•Feedback contact error
•Short circuit S34/S44
►Check wiring
►Switch the fail-safe sensor/
switch off and on again

20
8.2 Safety relay for clocked fail-safe sensors
Example of fail-safe sensors/switches:
• Fail-safe inductive sensor GM504S
Up to 10 clocked fail-safe sensors can be connected to one safety relay�
8.2.1 Connection
Connection of one fail-safe sensor/switch:
G1501S
1: Fail-safe sensor/switch
Connection of 2 fail-safe sensors/switches:
G1501S
1: Fail-safe sensor/switch 1 2: Fail-safe sensor/switch 2
Other manuals for G1501S
1
Table of contents
Other IFM Electronic Relay manuals