Resumen de la técnica de seguridad
¿Qué es la técnica de seguridad industrial?
La técnica de seguridad en la industria incluye sistemas técnicos, medidas y procedimientos para la protección de personas, máquinas, instalaciones y datos. Se divide en Industrial Safety, es decir, la protección de los empleados frente a los peligros de las máquinas, e Industrial Security, la protección de las instalaciones y los datos frente a ataques. El objetivo es minimizar los riesgos y garantizar el funcionamiento seguro de las instalaciones.
¿Qué tareas cumplen los sensores orientados a la seguridad?
Protección personal y vigilancia de zonas peligrosas
Los equipos de protección electrosensibles supervisan los rangos de trabajo y detectan las intervenciones no autorizadas o el acceso de personas con movimientos peligrosos de la máquina. Paralelamente, las herramientas de diagnóstico inteligentes detectan y transmiten las averías con antelación. De este modo, se evitan los tiempos de parada y se maximiza la disponibilidad de la planta.
Soluciones logísticas altamente eficientes en un espacio optimizado
Las barreras fotoeléctricas de seguridad en combinación con los sets de muting premontados permiten el transporte seguro del material a zonas protegidas de la instalación sin interrumpir el flujo de material. Esto permite la entrada y salida simultánea de mercancías, a la vez que se garantiza la protección personal en todo momento. Una integración que ahorra espacio permite un uso eficiente de la superficie y aumenta el material transportado .
Optimización de los tiempos de inactividad
El rearranque automático combina una protección personal fiable con una alta disponibilidad de la instalación. En cuanto la zona de peligro vuelve a estar despejada, la barrera fotoeléctrica de seguridad cambia automáticamente al modo de operación de seguridad y permite el rearranque de la máquina. De este modo, se reducen los tiempos de parada y se favorecen procesos de trabajo eficientes. Sin embargo, esta función solo está permitida en determinadas condiciones.
Seguridad de proceso mediante supervisión de la posición y cierre de dispositivos de protección móviles
Los cierres de seguridad permiten el bloqueo electromagnético o electromecánico de puertas de seguridad. Mediante el bloqueo de la puerta, proporcionan un mecanismo de protección para los trabajadores frente a peligros potenciales causados por el movimiento de la máquina o los puntos de peligro ocultos detrás de ella. Al mismo tiempo, se evita la intervención accidental en el proceso. Además, una mayor seguridad de proceso reduce el tiempo de parada e inactividad.
Comunicación segura entre personas y máquinas
Los equipos de mando, en combinación con los relés de seguridad adecuados, permiten el control seguro de máquinas y procesos automatizados. De este modo, las aplicaciones se pueden configurar, iniciar, detener o finalizar de forma fiable con la máxima protección personal.
¿Qué diferencia a los sensores de seguridad de los sensores estándar?
Los sensores de seguridad deben diseñarse y utilizarse de forma que no surja ningún peligro incluso en caso de fallo. Para ello, se deben tener en cuenta las normas vigentes y los requisitos técnicos de seguridad. Durante el funcionamiento normal, las salidas de seguridad conducen 24 V CC. El estado seguro es el estado desconectado (0 V). De este modo, incluso las roturas de cable o los fallos de tensión conducen automáticamente al estado seguro.
Este nivel cumple con el estándar de la industria para garantizar una alta resistencia a interferencias, una seguridad fiable de la señal a grandes distancias, así como protección contra fallos de conexión y frente a personas y equipos. Además, este estándar permite una interoperabilidad sencilla de los componentes de diferentes fabricantes. Para la máxima seguridad, las funciones de seguridad se mantienen incluso en caso de fallo. Mediante una comparación y una lectura de retorno permanentes se detectan los errores lo antes posible.
Bases jurídicas
| Responsable | Tarea central | Base jurídica | Esto es especialmente importante |
|---|---|---|---|
| Fabricantes de maquinaria | La máquina debe estar diseñada y construida de forma que su funcionamiento, configuración y mantenimiento sean seguros. Se deben tener en cuenta tanto el uso previsto como los usos incorrectos razonablemente previsibles. | Directiva sobre máquinas / Reglamento sobre máquinas |
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| Operadores de maquinaria | Los medios de trabajo solo se pueden utilizar después de haber evaluado los peligros, de haber implementado medidas de protección adecuadas de acuerdo con el estado actual de la técnica y de haber determinado el uso seguro. | Reglamento sobre seguridad laboral |
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¿Cómo se determina el nivel de rendimiento necesario?
Niveles de rendimiento (PLr)
El nivel de rendimiento requerido (PLr, por sus siglas en inglés) se determina en el marco de la evaluación de riesgos. Define la fiabilidad necesaria de la función de seguridad y, por lo tanto, constituye una base esencial para la selección y el diseño de dispositivos de protección adecuados.
En la evaluación se tienen en cuenta los siguientes parámetros de riesgo:
Gravedad de una posible lesión
Frecuencia y duración de la exposición al peligro
Posibilidad de evitar el peligro o limitar los daños
Determinación del PLr para el fabricante de maquinaria
Nivel de integridad de seguridad (SIL)
El nivel de integridad de seguridad (SIL) describe la fiabilidad de los sistemas eléctricos, electrónicos y programables relacionados con la seguridad. Indica en qué medida una función de seguridad reduce el riesgo existente o la probabilidad de que se trate de un fallo peligroso.
La clasificación se realiza conforme a IEC 61508 o IEC 61511 en cuatro niveles, de SIL 1 a SIL 4. SIL 1 es la menor reducción de riesgos requerida y SIL 4, la mayor.
SIL se utiliza especialmente en la industria de procesos, así como en instalaciones de procesos y técnicas de procesos con complejidad. En algunos mercados internacionales, los requisitos de seguridad funcional también se especifican a menudo utilizando SIL en lugar del nivel de rendimiento (PL) o el nivel de rendimiento requerido (PLr) habitual en la industria de la maquinaria.
¿Cómo determina wenglor el PL?
El PL de un sensor se determina en función de su arquitectura relevante para la seguridad y sus parámetros de fiabilidad. Para ello se tienen en cuenta los siguientes factores:
Tiempo medio hasta el fallo peligroso del componente utilizado.
Comunicación y procesamiento de señales seguros
¿Por qué es necesaria una comunicación segura en la seguridad de las máquinas?
Una barrera de luz de seguridad detecta cuando una persona entra en una zona peligrosa. Sin embargo, la función de seguridad solo es efectiva cuando la señal se transmite de forma fiable al control seguro de la máquina, se evalúa correctamente allí y se activa la reacción de protección prevista; por ejemplo, la parada segura de la máquina.
La comunicación segura no evita, por principio, todos los errores; pero garantiza que los errores de comunicación y del sistema se detecten y controlen a tiempo. Esto incluye interrupciones de línea, cortocircuitos, telegramas de datos falsificados o perdidos, fallos de dispositivos y retrasos inadmisibles en la transmisión de señales. Si se detecta un fallo de este tipo, el sistema de seguridad debe poner la máquina en un estado seguro dentro del tiempo de respuesta especificado.
¿Qué son las salidas OSSD y cómo funcionan?
Las salidas OSSD, también conocidas como salidas de seguridad, son las salidas de un equipo de protección electrosensible conectadas al control de la máquina. Transmiten el estado actual de la protección a un controlador o relé de seguridad.
Si el campo de protección está libre, las salidas OSSD están en estado conectado. Si se interrumpe el campo de protección o se detecta un error relevante para la seguridad, pasan al estado desconectado. A continuación, el control conectado activa la reacción de protección prevista y detiene la máquina de forma segura, por ejemplo.
Para una transmisión de señales fiable, los sensores de seguridad disponen de dos canales OSSD supervisados por separado. El estado de la señal y la coincidencia se comprueban mediante el módulo de análisis. Los impulsos de prueba breves permiten además el diagnóstico de las vías de señal conectadas.
De este modo se pueden detectar, entre otras, las siguientes averías:
- Cortocircuitos
- Derivaciones entre los canales
- Interrupciones de línea
- Estados de conexión erróneos o contradictorios
Cableado de dos canales
Con el cableado de dos canales, la señal de seguridad se transmite de forma redundante al control seguro. La comparación continua de ambos canales garantiza que las desviaciones y los errores individuales se detecten de forma fiable, lo que permite alcanzar niveles de rendimiento superiores.
Supervisión del circuito de retorno (EDM)
EDM son las siglas de External Device Monitoring y designa la supervisión de elementos de conmutación externos. Tras una orden de desconexión, la función de seguridad comprueba si los contactores conectados se han desconectado realmente.
De este modo se detectan contactos soldados o defectuosos. Si un contactor no alcanza el estado esperado, el sistema impide que la máquina vuelva a arrancar.
¿Qué ventajas ofrece la alimentación en cascada?
La alimentación en cascada supone la conexión en serie de varios dispositivos de protección para supervisar diferentes campos de protección. Esto permite que todos actúen en una salida de seguridad. Los dispositivos de protección en cascada se comportan externamente como un dispositivo de protección individual. De este modo, se pueden realizar amplios conceptos de protección con un menor esfuerzo de cableado y ampliarlos de forma flexible.
Ventajas
Reducción del esfuerzo de cableado
Menores costes de instalación
Menos entradas necesarias en el controlador de seguridad
Ampliación flexible del sistema de seguridad
Soluciones y términos clave
¿Cuál es la diferencia entre protección de dedos, protección de manos y protección de cuerpo?
| Protección de dedos |
|---|
| Resolución hasta 14 mm |
| Detección de dedos |
| Distancia de seguridad muy corta |
| Los lugares de aplicación son, por ejemplo, prensas, punzonadoras, máquinas de plegado automáticas, puestos de trabajo manuales semiautomatizados |
| La particularidad es la colocación relativamente cercana al punto de peligro, ya que gracias a la alta resolución se suprime el margen de seguridad adicional |
| Protección de manos |
|---|
| Resolución hasta 30 mm |
| Detección de mano/brazo |
| Distancia de seguridad media |
| Los lugares de aplicación son, por ejemplo, robots de soldadura, dispositivos de alimentación de palés, estaciones de desbobinado |
| La particularidad es la mayor distancia de seguridad mínima necesaria con respecto al punto de peligro frente a la protección de dedos |
| Protección de cuerpo |
|---|
| Resolución de 300 a 500 mm |
| Detección de cuerpo/persona |
| Gran distancia de seguridad |
| Los lugares de aplicación son, por ejemplo, accesos y zonas peligrosas, como las celdas robóticas |
| La particularidad son los pocos haces de luz necesarios en la mayoría de los casos |
¿Cómo se calcula la distancia de seguridad?
La distancia de seguridad resulta de: S = (K × T) + C
S = Distancia de seguridad
K = Velocidad de aproximación
T = Tiempo total de respuesta del sistema
C = Margen de seguridad adicional
Distancia de seguridad para la aproximación perpendicular al campo de protección
Funciones ampliadas de las barreras de luz de seguridad y barreras fotoeléctricas de seguridad multihaz
Funciones de seguridad con muting
Durante el muting, la función de protección se puentea específicamente. Las funciones adicionales garantizan que no pase desapercibido que alguien entre en la zona peligrosa.
- Función de duración del muting
- Función de señal de parada de la cinta
- Función de habilitación del muting
- Función de dirección predeterminada
- Muting parcial
- Supresión de espacios vacíos
- Función de anulación
Funciones de blanking
Las funciones de blanking suprimen los haces de luz en una parte definida del campo de protección. A diferencia del muting, el puenteo en el blanking es duradero.
- Blanking fijo
- Blanking fijo con tolerancia de borde
- Blanking flotante
¿Qué significa la resolución reducida en el caso de las barreras de luz de seguridad?
La resolución reducida de una barrera fotoeléctrica de seguridad es una función que aumenta el umbral de respuesta de la detección de objetos. La barrera ya no evalúa cada interrupción de los haces de luz individuales, sino que solo activa la función de seguridad cuando se interrumpe simultáneamente un número definido de haces adyacentes.
Esto aumenta el tamaño efectivo de detección; por ejemplo, de 14 a 50 o 90 milímetros. Los materiales finos, como las chapas, pueden permanecer en el campo de protección; mientras que los objetos o partes del cuerpo de mayor tamaño se siguen detectando de forma fiable.
Campo de aplicación:
La función es adecuada para aplicaciones en las que, por ejemplo, los materiales o las piezas de trabajo deban pasar a través del campo de protección sin interrumpir el proceso de producción. La protección personal se mantiene siempre y cuando se tenga en cuenta la magnitud de detección modificada en la evaluación de riesgos y en el cálculo de la distancia de seguridad necesaria.
Dispositivos de protección separadores
¿Qué diferencia la protección de procesos y la protección personal en los cierres de seguridad?
Protección personal y de procesos
- Se supervisa el cierre
- La puerta permanece bloqueada hasta que ya no existe peligro
- Adecuado para máquinas con marcha por inercia peligrosa
Protección de procesos
- Se supervisa el accionador
- El cierre protege de una apertura accidental
- Adecuado cuando no existe un peligro inmediato después de la desconexión
Codificación de interruptores de seguridad y cierres de seguridad
La codificación permite la asignación entre el sensor y el accionador correspondiente. Un sistema codificado protege de forma simple de manipulaciones y manejo.
| Tipo de codificación | Asignación | Modo de funcionamiento |
|---|---|---|
| Bajo nivel de codificación | Estándar |
|
Alto nivel de codificación | Programable individualmente y de forma múltiple |
|
Alto nivel de codificación | Individual |
|
¿En qué se diferencian el principio de corriente de trabajo y principio de corriente de reposo?
Principio de corriente de trabajo: Bloqueo activado por energía
En el principio de corriente de trabajo se activa el cierre mediante la aplicación de corriente al electroimán de cierre. Sin tensión, la puerta de protección está desbloqueada y se puede abrir.
Control magnético 0 V: Puerta de protección desbloqueada
Control magnético 24 V: Puerta de protección bloqueada
Principio de corriente de reposo: Desbloqueo activado por energía
En el principio de corriente de reposo, el cierre se activa mecánicamente mediante fuerza elástica. Por lo tanto, la puerta de protección permanece cerrada incluso sin tensión. Únicamente se desbloquea mediante la aplicación de corriente al electroimán.
Control magnético 0 V: Puerta de protección bloqueada
Control magnético 24 V: Puerta de protección desbloqueada
Debe tenerse en cuenta: Para la protección personal se deben cumplir requisitos normativos especiales, véase DIN EN ISO 14119.
