IFM efector100 G1503S User manual

Original operating instructions
Safety relay with
semiconductor outputs
G1503S
UK
80236593 / 00 02 / 2016

2
Contents
1 Preliminary note���������������������������������������������������������������������������������������������������4
1�1 Symbols used ������������������������������������������������������������������������������������������������4
2 Safety instructions �����������������������������������������������������������������������������������������������5
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 Relay for two-hand control using electronic sensors/switches ��������������������26
8�3�1 Connection �����������������������������������������������������������������������������������������26
8�3�2 Function����������������������������������������������������������������������������������������������27
8�3�3 Fault diagnosis �����������������������������������������������������������������������������������29
8�4 Relay for two-hand control using mechanical switches with simultaneity
monitoring�����������������������������������������������������������������������������������������������������������31
8�4�1 Connection �����������������������������������������������������������������������������������������31
8�4�2 Function����������������������������������������������������������������������������������������������33

3
UK
8�4�3 Fault diagnosis �����������������������������������������������������������������������������������36
8�5 Safety relay for e-stop, for 2-channel fail-safe sensors/switches with contact
output without simultaneity monitoring or for mechanical switches��������������������38
8�5�1 Connection �����������������������������������������������������������������������������������������38
8�5�2 Function����������������������������������������������������������������������������������������������39
8�5�3 Fault diagnosis �����������������������������������������������������������������������������������41
9 Scale drawing ����������������������������������������������������������������������������������������������������43
10 Technical data��������������������������������������������������������������������������������������������������43
11 Tests/approvals ������������������������������������������������������������������������������������������������45
12 Terms and abbreviations����������������������������������������������������������������������������������46

4
1 Preliminary note
The instructions are part of the unit� They are intended for authorised persons
according to the EMC, Low Voltage and Machinery Directives 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�

5
UK
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�
• 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�
• Only use the unit under the specified operating conditions (→ 10 Technical
data)� In case of special operating conditions please contact the manufacturer�
• Use only as described below (→ 4).

6
3 Items supplied
• 1 safety relay G1503S
• 1 operating instructions safety relay, reference 80236593
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, → chapter 8.1).
• Safety relay for clocked fail-safe sensors
(e.g. GM504S, → chapter 8.2).
• Relay for two-hand control to EN 574 with electronic sensors/switches
(→ chapter 8.3).
• Relay for two-hand control to EN 574 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 (→ chapter 8.4).
• Safety relay for e-stop, for two-channel fail-safe sensors/switches (e�g� ESPE
to EN 61496-1) with contact output without simultaneity monitoring (indefinite
simultaneity) or for mechanical switches
(→ chapter 8.5).
ifm electronic gmbh assumes no liability for the use of units made by
external manufacturers�
The safe state is when the output is switched off (zero-current state: logic
"0") of at least one of the semiconductor outputs 13 or 14 (C1)�

7
UK
4.1 Requirements for the hardware configuration
The following requirements must be complied with when using the safety relay
G1503S:
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�
The safety relays type G1503S in operation have to be subjected to a self-test
(switching off) within a period of maximum 12 months�
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
A3
A3
A2 A2
A1
A1
IN
1
OU
T
1
FA
ULT
IN
2
C1
C1
OU
T
2
POWER
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
OUT
1 LED yellow: Triggering of the semiconductor output channel 1
OUT
2 LED yellow: Triggering of the semiconductor output channel 2
IN
1 LED yellow: Input signal channel 1 or TE (for clocked sensor)
IN
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 one safe PNP output

9
UK
5.2 Block diagram
L+
L+

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
L+
Manual reset
L+ 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
Release is made when the feedback contacts are
closed�
Consider the current flowing through the feedback
contacts (→ 10 Technical data).
1: Feedback contact
Monitored start
Release of the solid state 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
Release of the solid state outputs:
The 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 (→ 10 Technical data).
1: Feedback contact
2: Start button

12
7.3 Output circuit
Connect the load
2
►Connect the load to be controlled to the
semiconductor outputs C1 (13-14)�
Adhere to the maximum and minimum load
conditions (→ 10 Technical data).
Output Y7 provides a non-safety related signal for
communication to a PLC� The signal corresponds to
the logical levels of the safe semiconductor outputs
13, 14� 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� Relay for two-hand control to EN 574 with electronic sensors�
4� Relay for two-hand control to EN 574 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 e-stop, for two-channel fail-safe sensors/switches (e�g� ESPE
to EN 61496-1) with contact output without simultaneity monitoring (indefinite
simultaneity) or for mechanical switches�

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:
G1503S
1: Fail-safe sensor/switch
Fail-safe sensor/switch with a current consumption of > 50 mA:
G1503S
L+
1: Fail-safe sensor/switch

15
UK
8.1.2 Function
Input circuit Output status LED display
L+
L+
Stop flashing:
► Activate inputs in correct time sequence (→ fig. above)

16
Input circuit Output status LED display
L+
L+

17
UK
Input circuit Output status LED display
L+
L+

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
after input S34 (→ 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:
G1503S
1: Fail-safe sensor/switch
Connection of 2 fail-safe sensors/switches:
G1503S
1: Fail-safe sensor/switch 1 2: Fail-safe sensor/switch 2
This manual suits for next models
1
Table of contents
Other IFM Relay manuals