Introducción de (EN) ISO 14119: Dispositivos de enclavamiento asociados con las guardas

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1 Introducción de (EN) ISO 14119: Dispositivos de enclavamiento asociados con las guardas Derek Jones Gerente de Desarrollo de Negocios (Ingeniero de Seguridad Funcional TÜV Rheinland) David Reade Consultor de Desarrollo de Negocios (Experto de Seguridad Funcional TÜV Rheinland) Muchos tipos de máquinas emplean puertas de guarda con mecanismos de enclavamiento para fines de seguridad. El estándar que proporciona orientación para el diseño y selección de dispositivos de enclavamiento de seguridad ha sido modificado considerablemente. El nuevo estándar (EN) ISO 14119, Dispositivos de enclavamiento asociados con las guardas Principios de diseño y selección, fue aceptado mediante votación en agosto de Habrá un período de adaptación de 18 meses en el que el nuevo estándar coexistirá con la versión anterior (EN 1088/ISO 14119:1998). Sin embargo, conviene familiarizarse con la nueva edición lo antes posible. Su publicación podría tener nuevas consecuencias para el diseño de algunos sistemas de enclavamiento de guardas. El estándar está dirigido a los diseñadores de sistemas de enclavamiento (por ej., fabricantes de maquinaria, integradores), así como a los fabricantes de dispositivos de enclavamiento. Es importante tener presente que este estándar se aplica al diseño de nuevas máquinas. A pesar de que las instalaciones existentes no se verán afectadas necesariamente, existen algunos requisitos relacionados con el mantenimiento, las pruebas de funcionamiento y la sustitución de componentes. El nuevo estándar proporciona aclaraciones sobre muchas áreas grises existentes y además reconoce el empleo de tecnología contemporánea en el diseño de interruptores de enclavamiento. El objetivo de este informe es resumir los cambios respecto a la edición anterior. Cómo le afectará (EN) ISO 14119? Descripción general Instalación (Distancia mínima de seguridad) El estándar aclara un malentendido común sobre el enclavamiento de guardas. Dicho malentendido trata de la distancia mínima de separación entre la puerta de guarda y el peligro. Las guardas con mecanismos de enclavamiento deben instalarse a una distancia mínima que impida que la persona acceda al peligro antes de que este sea controlado (por ejemplo, se detenga la máquina). Esto puede hacer necesario el uso de guardas con mecanismos de enclavamiento que proporcionen seguridad mediante bloqueo. La distancia mínima se calcula de acuerdo con el estándar ISO

2 2 Introducción de (EN) ISO 14119: Dispositivos de enclavamiento asociados con las guardas Contactos sin tensión (por ejemplo, electromecánicos) conectados en serie El enmascaramiento o shadowing de los fallos y la posibilidad de un restablecimiento involuntario debido a una condición de fallo han representado siempre un problema en sistemas de seguridad donde se conectan en serie varios dispositivos con contactos sin tensión (electromecánicos). El nuevo estándar establece claramente que debe tenerse en cuenta el efecto de la cobertura de diagnóstico (DC) y el nivel de rendimiento (PL) o el nivel de integridad de la seguridad (SIL) resultantes al calcular estos parámetros, tanto para (EN) ISO como para IEC Este asunto se tratará detalladamente en un informe técnico (TR) ISO separado, el cual se encuentra en proceso de preparación. Habrá un período de solapamiento de 18 meses con la versión anterior (EN 1088/ISO 14119:1998), pero sería aconsejable familiarizarse ya con la nueva edición. Hasta ahora comúnmente se ha aceptado que los mecanismos de enclavamiento con contactos sin tensión simples conectados en serie pueden alcanzar una DC del 60% y un PLd como máximo, pero no un PLe. Se espera que el TR confirme la restricción del PLe y que además proporcione orientación para determinar el valor máximo de DC que se puede obtener. Dependiendo de las características de la aplicación, esto podría suponer cambios en determinados sistemas. En algunos casos, es posible que los sistemas que antes se consideraban capaces de alcanzar una DC del 60% y un PLd, en el futuro podrán considerarse capaces de alcanzar una DC del cero por ciento y un PLc. Es importante tener en cuenta que esto solo se relaciona con la conexión en serie de dispositivos de enclavamiento con contactos sin tensión simples. Los dispositivos de enclavamiento con capacidad de monitoreo automático integrada y con salidas de estado sólido (por ejemplo, interruptores RFID sin contacto SensaGuard ) pueden alcanzar un nivel de rendimiento máximo de PLe incluso cuando existen múltiples dispositivos conectados en serie. Evaluación de fallos Restricción de la exclusión de fallos a un PLd cuando hay un punto de fallo único El estándar aclara que los dispositivos de enclavamiento que dependen de la exclusión de fallos por tener un punto de fallo único están limitados, en general, a un PLd máximo. El fallo único podría ser la llave (lengüeta) o algún componente del vínculo mecánico. Un fallo único como este puede hacer que los dos contactos de la salida eléctrica emitan una señal incorrecta. Los contactos siempre concordarán, tanto si la señal es correcta como incorrecta. La posibilidad de un fallo mecánico único que conlleve una pérdida de la función de seguridad puede evitarse usando la tecnología de enclavamiento de doble canal sin contacto. Por ejemplo, el SensaGuard y el TLSZ-GD2 de Rockwell Automation, con función de monitoreo automático integrada y salidas de estado sólido, alcanzan un nivel de rendimiento PLe y no están sujetos a esas consideraciones de exclusiones de fallos. Familia SensaGuard de interruptores de enclavamiento SensaGuard con enclavamiento integrado

3 3 Introducción de (EN) ISO 14119: Dispositivos de enclavamiento asociados con las guardas Tenga presente que se permite una excepción en la restricción al PLd de la exclusión de fallos de la función de enclavamiento para que, en algunas circunstancias, pueda alcanzar un PLe (para más información, remítase al texto Exclusión de fallos en bloqueo de guarda que aparece más adelante). Dispositivos de enclavamiento de uso poco frecuente Algunos tipos de dispositivos de enclavamiento de puertas de seguridad dependen de la apertura de dicha puerta para que se inicien las pruebas de cualquier fallo hasta ahora no detectado. Los casos antes mencionados se aclaran en este nuevo estándar y, si la puerta de seguridad se usa de forma poco frecuente, se precisará la realización de al menos una prueba de funcionamiento mensual para un PLe y de al menos una prueba cada 12 meses para un PLd, a fin de detectar una posible acumulación de fallos. La prueba de funcionamiento consistirá, por norma general, en la apertura y el cierre de la puerta de guarda. Resistencia a la neutralización El nuevo estándar proporciona información específica sobre las medidas que deberían tomarse para minimizar la posibilidad de neutralización de los dispositivos de enclavamiento. Uno de esos métodos es el empleo de dispositivos codificados de alto nivel (por ejemplo, los interruptores sin contacto SensaGuard y los interruptores con bloqueo de guarda TLSZ-GD2). Existen tres niveles de codificación de los dispositivos: nivel bajo (menos de 10 códigos), nivel medio (de 10 a 1000 códigos) y nivel alto (más de 1000 códigos). El estándar también proporciona un método para que los diseñadores de máquinas identifiquen posibles razones para la neutralización de dispositivos de enclavamiento. De este modo, se puede prevenir o dificultar la neutralización. Dispositivos de enclavamiento con bloqueo de guarda Énfasis en la funcionalidad independiente como, por ejemplo, monitoreo de puertas, monitoreo de bloqueo, bloqueo Hasta ahora era habitual considerar que los dispositivos de enclavamiento poseían únicamente una función de seguridad. Sin embargo, el nuevo estándar nos anima a usar un enfoque de mayor profundidad. Por ejemplo, un dispositivo de enclavamiento con bloqueo de guarda puede proporcionar no solo una función de monitoreo de posición de las puertas de seguridad, sino también una función de enclavamiento de las puertas de guarda. Cada una de esas funciones puede requerir un PL diferente. Según el estándar, los dispositivos de enclavamiento deberán tener un nuevo símbolo para indicar que la función de bloqueo está monitoreada. Técnicas de bloqueo biestables La alimentación para bloquear y la alimentación para desbloquear están reconocidas y reciben el mismo estatus preferente que el principio de alimentación para desbloquear en aquellas aplicaciones en las que la función de bloqueo está relacionada con la seguridad. Bloqueo electromagnético Se reconoce la alimentación para bloquear pero, en este caso, se deben cumplir otros requisitos específicos adicionales. Por ejemplo, la fuerza de retención debe monitorearse continuamente y deben tomarse medidas para evitar la neutralización como consecuencia del forzado. Para la mayoría de los bloqueos electromagnéticos, se deben tener en cuenta las disposiciones del principio de alimentación para bloquear (véase Principio de alimentación para bloquear más adelante). Principio de alimentación para bloquear El estándar aclara que una pérdida de energía resultará en el desbloqueo de la guarda. En aplicaciones en las que la función de bloqueo tiene implicaciones relacionadas con la seguridad (véase Instalación [distancia mínima de seguridad] ), el estándar establece que se debe proporcionar un nivel de seguridad equivalente al de los principios de bloqueo biestable o de alimentación para desbloquear. En algunas aplicaciones, esto podría impedir el uso de una solución de alimentación para bloquear.

4 4 Introducción de (EN) ISO 14119: Dispositivos de enclavamiento asociados con las guardas Desbloqueo auxiliar, de escape y de emergencia En algunas aplicaciones podría ser necesaria una función de desbloqueo suplementario del bloqueo de guarda. Cuando el dispositivo de enclavamiento cuenta con una función de desbloqueo, se deben cumplir ciertos requisitos: Si se dispone de desbloqueo auxiliar: a. el desbloqueo debe precisar el uso de una herramienta; b. el restablecimiento debe precisar el uso de una herramienta o de una medida apropiada del sistema de control. Si se dispone de desbloqueo de escape (desde el interior de la guarda): a. el desbloqueo debe ser posible sin herramientas. Si se dispone de desbloqueo de emergencia (para acceder al interior de la guarda): a. el desbloqueo debe ser posible sin herramientas; b. el restablecimiento debe precisar el uso de una herramienta o de una medida apropiada del sistema de control. Prueba de fuerza de retención del bloqueo Se ha introducido una nueva prueba con un coeficiente de seguridad del 130%. Por ejemplo, un dispositivo con una fuerza de retención (FZh) máxima especificada de 1000N requiere pasar una prueba de fuerza (F1 máx.) de 1300N. Fuerza máxima de la puerta de guarda Un anexo proporciona orientación sobre la fuerza estática máxima que una persona puede ejercer en una puerta de seguridad. Esto es muy útil para determinar cuál es la fuerza de retención (FZh) especificada que necesita un dispositivo de bloqueo para una aplicación. Exclusión de fallos para bloqueo de guarda El PL o SIL de la función de bloqueo de guarda no está limitado necesariamente por el uso de la exclusión de fallos para la rotura de un pestillo de bloqueo mecánico si se cumplen unos requisitos específicos. Esto significa que la fuerza de retención especificada (F Zh ) del dispositivo de bloqueo de guarda debe ser suficiente para que el pestillo de bloqueo soporte las fuerzas estáticas previstas y para prevenir los efectos sobre el dispositivo de las fuerzas dinámicas derivadas del movimiento de guarda. Por ejemplo, en ciertas aplicaciones, los interruptores Guardmaster 440G-TLSZ y 440G-LZ alcanzarán un PLe tanto para la función de monitoreo de guarda como para la función de bloqueo. Sin embargo, el estándar también deja claro que, en ocasiones, el PL requerido de la función de monitoreo de bloqueo puede ser menor que el PL requerido de la función de monitoreo de guarda. Sistemas con atrapamiento de llave El alcance del estándar pone de manifiesto que los requisitos que incluye no constituyen necesariamente la totalidad de los requisitos específicos para los sistemas y dispositivos con atrapamiento de llave.

5 5 Introducción de (EN) ISO 14119: Dispositivos de enclavamiento asociados con las guardas Clasificación de los dispositivos de enclavamiento Se proporciona un nuevo sistema de clasificación para los dispositivos de enclavamiento que ahora se clasifican en 4 tipos diferentes (véase la Tabla 1 a continuación). Estos tipos no son jerárquicos y no deben confundirse con otros tipos de producto, como las cortinas de luz. RESUMEN Producto Uno de los aspectos más importantes de la nueva edición de (EN) ISO es que reconoce y proporciona orientación práctica para el diseño y selección de dispositivos de enclavamiento con tecnología contemporánea, incluido el uso de tecnología electrónica compleja y programable como, por ejemplo, los códigos RFID. Existe una gama de productos de Rockwell Automation que incorporan funciones recogidas en (EN) ISO Por ejemplo, las familias de interruptores de bloqueo de guarda TLSZ-GD2 y 440G-LZ son los más recientes productos que se introducirán. Herramientas Rockwell Automation posee una gama de potentes herramientas que permiten a los diseñadores cuantificar el ahorro y el aumento de la productividad a partir de inversiones en la seguridad, así como determinar la efectividad de la planta en lo que respecta a la mejora continua de la seguridad mediante bibliotecas de funciones de seguridad, planificación de sistemas de seguridad, selección del producto y análisis de sistemas.

6 6 Introducción de (EN) ISO 14119: Dispositivos de enclavamiento asociados con las guardas Safety Automation Builder, por ejemplo, ayuda a los usuarios a diseñar, validar e implementar el diseño de sistemas de seguridad con los resultados de la calificación del nivel de rendimiento (PL) del sistema y una completa lista de materiales. Safety Functions Library ofrece una gama de funciones de seguridad predefinidas y proporciona al sistema datos para la entrada, lógica y accionamiento de la función requerida. También se incluyen los diagramas de conexión y la selección de productos. Otras herramientas como los Safety Accelerator Toolkits también facilitan el diseño, desarrollo y aplicación de los sistemas de seguridad. Competencias Rockwell Automation cuenta con un numeroso equipo de ingenieros de seguridad funcional con la certificación TÜV Rheinland que prestan asistencia en una gran variedad de ámbitos, desde la legislación hasta la selección de productos. Además puede plantearles consultas de forma gratuita en caso necesario y según disponibilidad. Guardmaster, Rockwell Automation y SensaGuard son todas marcas comerciales de Rockwell Automation, Inc. Número de publicación: SAFETY-WP019A-ES-P Copyright 2014 Rockwell Automation, Inc. Todos los derechos reservados.