LedControl DC – UV-LED-Steuerung in Kategorie 4, PL e und SIL 3
Die LedControl DC ist eine Hutschienensteuerung für ein UV-LED-Modul mit Dimmung von 2 bis 100 %, integriertem Timer und Dauerbetrieb; Interlock- und Triggereingänge sind galvanisch getrennt ausgeführt. Mit der Erweiterung PL+ und geeigneter Beschaltung eignet sie sich für Sicherheitsfunktionen bis Kategorie 4 / PL e nach EN ISO 13849-1 und SIL 3 nach EN 62061 – die Grundlage, um UV-Anlagen nach Maschinenrichtlinie 2006/42/EG sicher zu gestalten.
Die LedControl DC arbeitet mit einer Sicherheitskleinspannung (SELV) von 24 VDC. Auch die LED-Module, die von der LedControl DC gesteuert werden, arbeiten mit SELV und lassen sich im Fehlerfall komplett ausschalten. Ist die Angabe eines Performance Levels gewünscht, so kann dies durch die Erweiterung PL+ realisiert werden. PL+ ist gemäß EN ISO 13849-1 bis Kategorie 4 / PL e und gemäß EN 62061 bis SIL 3 geeignet, wenn Querschlüsse in der Ansteuerung zum LED-Modul sowie im Sensorkreis ausgeschlossen werden können.
Alle unsere LED-Module sind mit der LedControl DC und der Erweiterung PL+ kombinierbar.
Als UV-LED-Steuerung mit funktionaler Sicherheit deckt die LedControl DC den Fall ab, in dem das Abschalten der Strahlung Teil der Schutzfunktion ist.
Die Schreibweise PLe4 verkürzt Performance Level e und Kategorie 4 – beides zusammen ist die höchste Stufe nach EN ISO 13849-1.
An der LedControl DC können LED-Systeme bis zu einer Leistung von 2 kW betrieben werden. Mit der UV-LED Serie L bieten wir luftgekühlte Hochleistungs-LED-Module für die LedControl an. Die Serie SFL ist wassergekühlt und mit noch höherer Leistung verfügbar. Beide Serien sind mit der LedControl DC oder der LedControl S kombinierbar. Die Serie Spot P ist für Punktklebungen ausgelegt und ebenfalls für die LedControl DC oder die LedControl S verfügbar.
Anwendungen LedControl DC mit Kategorie 4, PL e und SIL 3
- Automatisiertes UV-Härten und UV-Kleben
- IC-Verkapselung
- Versiegeln und Vergießen
- Gleichzeitige und gleichmäßige Bestrahlung
- Riss-/Lecksuche mit Fluoreszenzmarkern
- Oberflächeninspektion
Technische Daten LedControl DC
| Anzahl UV-LED-Module | 1 |
| Funktionen | Dimmung 2–100 %, Timer und Dauerbetrieb |
| Display | Grafikdisplay, 128 × 64 px |
| Anschlüsse, Standard | Interlock |
| Anschlüsse, SPS-Option | Trigger (EIN/AUS) und Dimmung (0–10 V), gemeinsam, galvanisch getrennt |
| Signale, SPS-Option | 24 V, max. 5 mA |
| Programmierschnittstelle | RS485, RS232 oder USB, optional |
| Einschaltzeit | < 2 s nach Anlegen der Spannung |
| Montageart | Hutschiene |
| Abmessungen, ca. | 10,5 × 7,0 × 21,5 cm |
| Kühlung | passiv |
| Betriebstemperatur | 5 bis 40 °C |
| Lagertemperatur | -10 bis 60 °C |
| Luftfeuchtigkeit | unter 80 %, nicht kondensierend |
| Versorgung | 24 VDC, 10 W |
| Sicherheitsüberwachung | Übertemperatur, LED N.C. |
| Wellenlänge | 365, 385, 395, 405, 450 nm |
| Peakwellenlänge | ± 5 nm |
| Emission, FWHM | 10–20 nm |
| Kabellänge | 10 m |
| Klassifizierung | Risikogruppe 3 nach DIN EN 62471:2009-03 |
| Betriebstemperatur | 5 bis 40 °C |
| Lagertemperatur | -10 bis 60 °C |
| Luftfeuchtigkeit | unter 80 %, nicht kondensierend |
Spektren der UV-LED-Module an der LedControl DC
Die LedControl DC betreibt ein UV-LED-Modul, die Wellenlänge bestimmt also das angeschlossene Modul. Lieferbar sind die fünf Bänder der Abbildung. Werden zwei Wellenlängen in einer Anlage gebraucht, kommen zwei LedControl DC auf die Hutschiene und werden über die SPS gemeinsam angesteuert; die sicherheitsgerichtete Abschaltung bis Kategorie 4 / PL e bleibt dabei je Kanal erhalten.
Anschluss und Konfiguration
Für den Betrieb der LedControl DC und des LED-Moduls wird je ein DC-Netzteil benötigt. Die LedControl DC braucht an der 24-V-Hilfsspannung eine Ausgangsleistung von 10 W; die Ausgangsleistung für das LED-System richtet sich nach dem Modul und liegt zwischen etwa 20 W und etwa 2000 W.
Eine zweikanalige Schutztürüberwachung mit automatischem Start zeigt das folgende Beispiel. Vorteilhaft gegenüber der einfachen Trennung der DC-Spannungen ist die Überwachung der externen Schütze. Das Beispiel ist geeignet bis Kategorie 4, PL e (EN ISO 13849-1) oder SIL 3 (EN 62061), wenn Querschlüsse in der Ansteuerung zum Aktor sowie im Sensorkreis ausgeschlossen werden können.
Mit der Erweiterung PL+ liefern wir alle Komponenten fertig montiert, für eine einfache Anlagenintegration.
Die zur LedControl DC passenden LED-Systeme haben getrennte Verbindungen für die Leistungsversorgung und für die Steuerung. Im LED-System sitzt dafür ein siebenpoliger M23-Flanschstecker für die Leistung; die Steuerung läuft getrennt über einen zwölfpoligen M23-Flanschstecker.
Vorkonfektionierte Leitungen mit Steckbuchsen und offenen Kabelenden sind als Leitungsset erhältlich. Die Standardlänge beträgt 10 m; weitere Leitungslängen und Zwischenbuchsen sind auf Anfrage verfügbar.
Die Sicherheitsoption PLready
Um Maschinen sicher zu gestalten und die Anforderungen der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG zu erfüllen, sind Sicherheitsfunktionen in den Steuerungen nötig. Üblicherweise wird für jede Sicherheitsfunktion der erforderliche Performance Level PLr bestimmt. Genau hier beginnt bei UV-Anlagen die erste Schwierigkeit: Schwere der Verletzung, Häufigkeit und Dauer der Exposition und die Vermeidung der UV-Gefährdung müssen bestimmt werden.
Kurzfristig führt die UV-Exposition der Haut zu Erythemen, Elastose und Hautkrebs; die Exposition des Auges kann zu Photokeratitis, Konjunktivitis und Kataraktogenese führen. Hautkrebs ist dabei eine schwere, in der Regel irreversible Verletzung.
Die Richtlinie 2006/25/EG „künstliche optische Strahlung“ erlaubt eine regelmäßige Exposition bis zu einem Tagesexpositionslimit von 30 J/m². Die Schwere der Verletzung lässt sich also über Dauer und Intensität der Exposition mindern, ohne eine absolute Null-Exposition einhalten zu müssen: bei Einhaltung des Grenzwertes ist zu erwarten, dass gesunde, erwachsene Personen wiederholt ohne akute schädliche Wirkungen exponiert werden können. Im Fehlerfall kann es bei kurzer Exposition zu einer reversiblen Verletzung wie einem leichten Erythem kommen. Die Abgrenzung ist aber nicht sicher, Maßnahmen und Sicherheitsfunktionen sind in jedem Fall nötig.
An bestehenden Anlagen lässt sich messen; in der Planungsphase ist das nicht oder nur mit zusätzlichem Aufwand möglich, weshalb oft ein höherer PLr gefordert wird. Genau dafür sind die LedControl und die Option PLready gedacht – schon in der Planung.
Die Sicherheitsoption PLready ist geeignet bis PL-Kategorie 4 nach EN ISO 13849-1 und SIL 3 nach EN 62061, wenn Querschlüsse in der Ansteuerung zum LED-Modul sowie im Sensorkreis ausgeschlossen werden können.
Sie arbeitet mit einer Sicherheitskleinspannung (SELV) von 48 VDC, die durch eine externe Schaltung sicher getrennt wird und im Fehlerfall die LED-Module komplett ausschalten kann.
Die optionale Abschaltung für den Performance Level trennt die LED-Module über einen externen Kontakt:
Eine zweikanalige Schutztürüberwachung mit automatischem Start zeigt das folgende Beispiel. Vorteilhaft gegenüber der einfachen Trennung der DC-Spannungen ist die Überwachung der externen Schütze. Das Beispiel ist geeignet bis Kategorie 4, PL e (EN ISO 13849-1) oder SIL 3 (EN 62061), wenn Querschlüsse in der Ansteuerung zum Aktor sowie im Sensorkreis ausgeschlossen werden können.
Remote-Steuerung der LedControl DC
Die LedControl DC lässt sich über die optionale Programmierschnittstelle steuern – wahlweise USB, RS485 oder RS232. Die Kommunikation erfolgt als ASCII-Kommunikation, hier am Beispiel „Einschalten“:
- Steuerung sendet:
LOnOff:1! - LedControl antwortet:
LOnOff: 1 (CRC-16)
Jeder Kanal lässt sich einzeln steuern. Zum sofortigen Testen der Programmierschnittstelle ist eine Remote-Software verfügbar.
Über die SPS-Schnittstellenoption werden die LED-Leistung (0 bis 10 V), das Ein- und Ausschalten (Trigger-Eingang 24 V) und der Status (Trigger-Ausgang 24 V) eingestellt beziehungsweise abgefragt. Diese Option eignet sich mit ihren robusten Signalen für die einfache Anlagenintegration.
Die Steuerung erfolgt mit kurzen ASCII-Befehlen. Eine Auswahl:
| Befehl | Bedeutung |
|---|---|
| LAnzahlCH? | Anfrage der verbundenen Kanäle |
| LSelect: 0 1 !? | aktive Kanäle setzen |
| LPowerSet: 000.0 033.7!? | Leistung einstellen |
| LTriggerOnOff: 11!? | Triggereingang aktivieren |
| LFirmware? | Anfrage der Firmwareversion |
Die Test- und Kontrollsoftware zeigt die Kanäle mit Intensität und Status, schaltet sie einzeln, stellt Timer und Presets ein und protokolliert die Kommunikation mit dem Gerät.
Sicherheitshinweise
Das Gerät emittiert UV-A und blaues Licht. UV-Strahlung ist unsichtbar. Das eventuell sichtbare Licht ist nur Lumineszenz, die von der Strahlung angeregt wird; sie ist meist deutlich schwächer als die anregende UV-Strahlung. Die Bestrahlungsstärke des Geräts ist mehrere hundertmal stärker als die von Sonnenlicht.
UV-A-Strahlung kann grauen Star in der Augenlinse und Netzhautentzündungen hervorrufen. Tragen Sie beim Betrieb immer eine geeignete UV-Schutzbrille. UV-A ruft außerdem Hautverfärbungen und Hautalterung hervor; verwenden Sie geeignete Kleidung, Handschuhe und weitere persönliche Schutzausrüstung – abhängig von der Bestrahlungsdosis.
Die Geräte sind nach DIN EN 62471:2009-03 „Photobiologische Sicherheit von Lampen und Lampensystemen“ ausgelegt und klassifiziert; die LED-Module fallen in die Risikogruppe 3. Blicken Sie nicht in die LED und setzen Sie die Haut nicht dauerhaft der UV-Strahlung aus.
Bei der Einrichtung von UV-Arbeitsplätzen und der Risikobewertung nach DIN EN 14255:2005 unterstützen wir Sie gern.
Bestellnummern, Lieferumfang, Zubehör und Versionen
| Ausführung | Bestellnummer |
|---|---|
| LedControl DC | 860610DC |
Das LedControl DC treibt ein UV-LED-Modul an 24 V und wird auf eine Hutschiene montiert.
Lieferumfang: die LedControl DC, die Schnittstellenbelegung, die Bedienungsanleitung und die bestellten Optionen. Bitte geben Sie LED-Typ, Wellenlänge, gegebenenfalls Optik und Optionen bei der Bestellung an.
| Bezeichnung | Bestellnummer |
|---|---|
| Sicherheitserweiterung PL+ | 860609PLDC |
Mit der Erweiterung erreicht die Ansteuerung Performance Level e nach ISO 13849 und SIL 3.
| Option | Bestellnummer |
|---|---|
| Programmierschnittstelle RS485 * | 860609-RS485 |
| Programmierschnittstelle RS232 * | 860609-RS232 |
| Programmierschnittstelle USB * | 860609-USB |
| Test- und Kontrollsoftware | 860609-SW |
| SPS-Schnittstellenoption (I/O) | 860609-CP |
* inklusive SPS-Schnittstellenoption.
| Bezeichnung | Bestellnummer |
|---|---|
| Leitungsset, 10 m | 860609CDC |
Das Leitungsset enthält vorkonfektionierte Leitungen mit Steckbuchsen und offenen Kabelenden für die Leistungsversorgung und für die Steuerung; die Standardlänge beträgt 10 m. Weitere Leitungslängen und Zwischenbuchsen sind auf Anfrage erhältlich.
| Baureihe | Produktseite |
|---|---|
| UV-LED Serie L | Hochleistungs-UV-LED-Module in fünf Baugrößen |
| UV-LED Serie SFL | UV-LED-Flächenstrahler in drei Größen |
| UV-LED Spot P | UV-LED-Punktlichtquelle |
Die Bestellnummern der Module stehen auf deren eigenen Seiten: Serie L, Flächenstrahler SFL und Spot P. Sie sind in fünf Wellenlängen erhältlich: 365, 385, 395, 405 und 450 nm.
Anschluss der LedControl DC
Für den Betrieb der LedControl DC und des LED-Moduls wird je ein DC-Netzteil benötigt. Die für die LedControl DC nötige Ausgangsleistung der 24V-Hilfsspannung beträgt 10 W.
Die nötige Ausgangsleistung der LED-Systeme richtet sich nach dem LED-System und kann ca. 20 W bis ca. 2000 W betragen.
Für eine zweikanalige Schutztürüberwachung mit automatischem Start erreicht die LedControl DC bis zu Kategorie 4 / PL e (EN ISO 13849-1) und SIL 3 (EN 62061). Die Anschluss-Beispiele stehen in der Ausklapptabelle „Anschluss und Konfiguration“.
Vorteilhaft gegenüber der einfachen Trennung der DC-Spannungen ist die Überwachung der externer Schütze. Das Anschluss-Beispiel ist geeignet bis Kategorie 4, PL e (EN ISO 13849-1) oder SIL 3 (EN 62061), wenn Querschlüsse in der Ansteuerung zum Aktor sowie im Sensorkreis ausgeschlossen werden können. Mit der Erweiterung PL+ liefern wir alle Komponenten fertig montiert, für eine einfache Anlagenintegration.
SIL-3-UV-Steuerung: was die Einstufung bedeutet
Eine SIL-3-UV-Steuerung ist keine bessere Steuerung, sondern eine mit nachgewiesener Ausfallwahrscheinlichkeit. SIL 3 nach EN 62061 und PL e nach EN ISO 13849-1 beschreiben, wie zuverlässig die Sicherheitsfunktion abschaltet – nicht, wie gut sie bestrahlt.
Nötig wird das dort, wo die Strahlung selbst die Gefahr ist: offene Anlagen, Roboterzellen, Handarbeitsplätze. Die Risikobeurteilung der Anlage legt die Stufe fest, nicht die Lichtquelle.
