¿Qué es un Controlador de Seguridad?
Un controlador de seguridad es un dispositivo que determina si es seguro utilizar una máquina y la controla en función de las señales recibidas de los dispositivos de entrada de seguridad.
Tiene la capacidad de impedir que una máquina se ponga en marcha, o de forzar su parada, si no es seguro hacerlo. La seguridad se demuestra mediante el uso de componentes electrónicos y software basados en normas de seguridad funcional.
Usos de los Controladores de Seguridad
Los controladores de seguridad se utilizan para supervisar los dispositivos de entrada, los dispositivos de salida y los propios controladores de seguridad.
Reciben señales de los dispositivos de entrada mientras la máquina está en marcha. Ejemplos de dispositivos de entrada son los interruptores pulsadores de parada de emergencia o las cortinas de luz. El dispositivo de entrada emite una señal binaria ON/OFF, y dependiendo del estado de esta señal, los controladores de seguridad envían una señal de control de parada forzada al dispositivo de salida o monitorizan el estado del dispositivo de entrada/salida.
Si se produce un fallo en la máquina, el autodiagnóstico detecta el fallo y corta la alimentación de la máquina deteniendo la salida. En caso de anomalía, los dispositivos de salida pueden detenerse de forma segura aunque el operario se encuentre en una situación peligrosa.
Principios de los Controladores de Seguridad
Los dispositivos cableados han sido la corriente principal por razones de seguridad, pero ahora que es posible configurar circuitos de seguridad, los dispositivos electrónicos pueden garantizar la misma calidad que los dispositivos cableados.
La estructura interna de los controladores de seguridad se diseña y fabrica basándose en el concepto de seguridad funcional. La CPU realiza comprobaciones mutuas y controles retrospectivos de los circuitos de entrada y salida, y las CPU se diagnostican y supervisan mutuamente dentro del dispositivo. Mediante estas comprobaciones, la máquina funciona sólo cuando es normal que lo haga.
Tipos de Controladores de Seguridad
Los controladores de seguridad se pueden clasificar según sean programables o no, de la siguiente manera:
1. Tipo Programable
También llamados controladores de seguridad programables, estos controladores permiten crear programas de control de seguridad específicos para la máquina. Por lo tanto, pueden responder con flexibilidad a casos en los que es necesario construir una lógica compleja.
2. Tipo no Programable
Generalmente denominados unidades de relé de seguridad, estos productos van desde los que admiten un par de entradas y salidas cada uno hasta los que tienen múltiples entradas y salidas y pueden utilizarse para construir circuitos de control de seguridad sencillos.
Dependiendo del producto, los circuitos de control de seguridad pueden construirse fácilmente sin programación, permitiendo la desconexión total y parcial.
Información Adicional sobre Controladores de Seguridad
1. Seguridad de los Controladores de Seguridad
Para demostrar que un controlador de seguridad es seguro, debe basarse en una norma de seguridad funcional.
Las normas de seguridad funcionales se basan en la idea de que las cosas se romperán y las personas fallarán. Las medidas que reducen el riesgo admisible se determinan en función de la magnitud de los daños causados por fallos y errores.
El nivel de contramedidas en función de la escala de daños se denomina nivel de integridad de la seguridad. Los niveles de integridad de la seguridad (SIL) se dividen en cuatro niveles: el nivel de integridad de la seguridad 4 requiere el nivel más alto de contramedidas y el nivel de integridad de la seguridad 1 requiere el nivel más bajo de contramedidas.
Basado en normas de seguridad funcional “se define como la determinación del nivel de contramedidas en función de la magnitud del daño, y la utilización de registros como la base de diseño y el proceso de fabricación para explicar a un tercero que las contramedidas reflejan correctamente el nivel de daño.”
2. Programas Utilizados en los Controladores de Seguridad
Existen cuatro tipos de programas de controladores de seguridad: en escalera, diagrama de flujo, escalera de pasos y SFC (Sequential Function Chart). El método de escalera es el más utilizado de los cuatro, y se denomina diagrama de escalera o programa de escalera porque su formato de descripción se asemeja a una escalera.
Un relé es un componente electrónico que se activa o desactiva mediante una señal eléctrica externa. En una secuencia de relés, un relé de entrada controlado por una entrada externa, como un sensor, y un relé de salida que controla una salida externa, como un motor, encienden o apagan el relé de salida cuando se cumplen las condiciones de un temporizador o contador.
La desventaja de la programación en escalera es que es difícil modificar el sistema porque el software de programación difiere de un fabricante de controladores de seguridad a otro.
3. Funciones Requeridas de los Controladores de Seguridad
Como mínimo, el controlador de seguridad debe cumplir las normas de seguridad funcional, pero además se requieren los siguientes puntos:
Investigar la Causa de una Parada Forzada de la Máquina
En algunos casos, un dispositivo de entrada o los controladores de seguridad pueden determinar que una máquina está en peligro y forzar su parada, aunque en realidad no lo esté. El sistema debe ser capaz de investigar la causa en poco tiempo para determinar si la máquina estaba realmente en peligro o si se debía a un fallo de funcionamiento.
Facilidad de Manejo
Cuando se adquiere un controlador de seguridad, es necesario realizar el cableado y la implementación del programa. Si estas tareas requieren muchas horas de mano de obra al poner en marcha o volver a montar una línea de producción, se reducirá la eficacia de la producción.