Tecnología
El objetivo de la seguridad de las máquinas consiste en reducir el riesgo de lesiones personales y daños en las máquinas. Esto se puede conseguir:
- Evitando los riesgos durante la fase de diseño de la instalación.
- Instalando barreras físicas.
- Utilización elementos de señalización y formando a los operarios.
- Empleando equipos de seguridad funcional tales como sensores de seguridad, cortinas fotoeléctricas y barreras fotoeléctricas.
Seguridad funcional
Dado que en las plantas de fabricación no existe el riesgo cero, se debe evaluar el riesgo y alcanzar un nivel aceptable de riesgo residual. La "seguridad funcional" consiste en determinar el daño que puede causar una situación y controlarlo con equipos de seguridad.
ifm no puede llevar a cabo una evaluación de riesgos de las aplicaciones. ifm ofrece cortinas y barreras fotoeléctricas que cumplen con los más altos requisitos de seguridad:
- Tipo 4
- SIL 3
- SIL CL 3
- PL e
Existen varias normas relativas a la seguridad de las máquinas.
- La norma IEC 61508 es una norma internacional para el desarrollo de sistemas eléctricos, electrónicos y electrónicos programables, que define los requisitos que deben cumplir los sistemas en términos de diseño, operación y mantenimiento para alcanzar un determinado nivel de integridad de seguridad (SIL). Es una norma de referencia de la que se derivan otras normas específicas de cada sector.
- La norma ISO 13849-1 define los requisitos de nivel de rendimiento (PL) para los sistemas eléctricos, electrónicos y electrónicos programables, específicamente para las máquinas.
- La norma IEC 62061 define los requisitos para los sistemas eléctricos, electrónicos y electrónicos programables, así como para los sistemas no eléctricos, como las máquinas hidráulicas y neumáticas, en relación con el límite de respuesta SIL (Safety Integrity Level claim limit, SIL cl).
- La norma IEC 61511 define los requisitos del SIL para la automatización de procesos.
- Las normas IEC 61496-1 y -2 definen los requisitos específicos para los equipos fotoeléctricos tales como las cortinas y barreras fotoeléctricas (tipo).
Términos
Diferencia entre las cortinas y las barreras fotoeléctricas de seguridad
Al igual que las barreras fotoeléctricas, las cortinas fotoeléctricas de seguridad tienen un emisor y un receptor. Varios haces de luz infrarroja rodean la zona de peligro. Cuando se interrumpen, la cortina fotoeléctrica envía una señal al circuito de parada de emergencia de la máquina. Una cortina fotoeléctrica se compone de varios haces muy próximos entre sí (14...90 mm de separación, dependiendo de la resolución), mientras que una barrera fotoeléctrica tan solo consta de unos pocos haces (2, 3 o 4) que están mucho más separados (300...500 mm). Según la resolución, las cortinas fotoeléctricas pueden utilizarse para proteger los dedos, las manos o el cuerpo, mientras que las barreras fotoeléctricas se emplean exclusivamente para la protección del cuerpo.
Diferencias entre las cortinas y barreras fotoeléctricas del tipo 2 y tipo 4
Si el sistema de seguridad funcional es un equipo fotoeléctrico como una cortina o barrera fotoeléctrica (a diferencia de un detector inductivo de proximidad), se utiliza el término "tipo" para definir los requisitos de conformidad con la norma IEC 61496-1 y -2.
| Tipo 2 | Tipo 4 | |
|---|---|---|
| Control fiable | Comprobación de fallos durante el inicio o el reinicio. | Autocontrol continuo de fallos. |
| Ángulo efectivo del haz (EAA) |
5° EAA. Cuando se instala cerca de superficies brillantes, el haz de luz puede tomar un camino alternativo inseguro, también denominado "cortocircuito óptico". | 2,5° EAA. Un ángulo efectivo de haz más pequeño reduce el riesgo de un cortocircuito óptico. |
| Conexión redundante | No necesaria. | Incluye componentes críticos dobles y circuitos que proporcionan un sistema de respaldo en caso de fallo del sistema primario. |
| Nivel de seguridad accesible |
SIL cl 1 y PL c. | Cumple con los más altos requisitos del SIL según IEC61496: SIL cl 3 y PL e. |
| Costes | Costes más reducidos. | Normalmente tiene un coste más alto, pero el precio de las cortinas fotoeléctricas del tipo 4 de ifm es comparable al precio de las del tipo 2. |
Alto y ancho de la zona protegida
La altura de la zona protegida no hace referencia a la longitud total de la cortina o barrera fotoeléctrica de seguridad sino al área entre el primer y el último haz. ifm ofrece cortinas fotoeléctricas de seguridad con alturas de la zona protegida entre 160 y 1810 mm en pasos de 150 mm, así como barreras fotoeléctricas de seguridad con alturas de la zona protegida entre 500 y 900 mm.
El ancho de la zona protegida es la distancia entre el emisor y el receptor. También se denomina alcance. Todas nuestras cortinas y barreras fotoeléctricas de seguridad pueden ser operadas con una alta potencia luminosa, lo que aumenta el alcance. Esto se puede configurar mediante el cableado. Para más detalles, véase más abajo.
Diferencia entre la protección de acceso y la protección de la zona de peligro
El término protección de acceso hace referencia a las cortinas fotoeléctricas que se instalan en las inmediaciones de una máquina para evitar el acceso a las zonas peligrosas. El término protección de la zona de peligro hace referencia a las cortinas o barreras fotoeléctricas que están dispuestas alrededor de la máquina para evitar el acceso a toda la zona.
Resolución
La resolución es la suma del diámetro de una lente y la distancia de centros entre lentes adyacentes. Los objetos que superan la resolución no pueden pasar por la zona protegida sin causar un fallo. Cuanto más baja es la resolución, más pequeño es el objeto detectable por la cortina fotoeléctrica.
Aplicaciones de muting
Con el muting (inhibición), la función de protección se suspende temporalmente. En las aplicaciones típicas, el material que se va a producir puede pasar a través de la cortina o barrera fotoeléctrica, mientras que a las personas se les impide el acceso a la zona insegura. La función de muting se consigue combinando las cortinas fotoeléctricas de ifm con el relé de seguridad G2001S.
Una paletizadora coloca un palé con barriles en una cinta transportadora. Se activan los sensores de muting y el palé puede salir de la zona (en la imagen, se mueve de derecha a izquierda). Si un operario intenta entrar en la zona de paletización, la cortina fotoeléctrica detecta su presencia e interrumpe el suministro eléctrico a la máquina.
Aplicaciones de blanking
El blanking suspende la supervisión de hasta tres haces adyacentes sin interrumpir el circuito de seguridad. Este tipo de cortina fotoeléctrica se utiliza típicamente en aplicaciones de transporte de material. Con el blanking flotante, un objeto puede moverse en la zona protegida hacia delante y hacia atrás mientras la máquina permanezca en funcionamiento. Otros haces están activos y proporcionan protección a las personas. Con el blanking permanente, un objeto puede permanecer en la zona protegida sin interrumpir el circuito de seguridad. El modo operativo de las cortinas fotoeléctricas con blanking de ifm se puede seleccionar mediante el cableado.
Las planchas de acero se transportan a una prensa. La parte inferior de los haces puede activarse sin interrumpir el circuito de seguridad. Sin embargo, si un operario introduce la mano en la prensa, la máquina se detiene inmediatamente.
Aplicaciones en cascada
La conexión en serie de varias cortinas fotoeléctricas se realiza en cascada. ifm no tiene actualmente cortinas fotoeléctricas en cascada en su gama de productos. Cada cortina fotoeléctrica requiere su propio relé de seguridad.
Una cortina fotoeléctrica se puede montar verticalmente delante de la máquina y una segunda cortina, horizontalmente delante de la máquina.