Introducción de (EN) ISO 14119: “Dispositivos de enclavamiento

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 2013. 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 13855.
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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 13849 como para IEC 62061. 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
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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.
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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 (FZh) 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.
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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 14119 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 14119. 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.
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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
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