Supervisores de velocidad seguros

Los elevados requisitos de seguridad de la directiva de máquinas europea por un lado y la presión cada vez mayor de tiempo y costes por el otro: desde hace algunos años, estas dos evoluciones no dejan relajarse a los responsables de producción de empresas industriales modernas. Una salida airosa eficaz la prometen las flexibles soluciones para el control seguro de la velocidad de Bihl+Wiedemann. Con ayuda de estas soluciones se pueden reducir de forma significativa los costosos periodos de parada.

Actualmente, es posible cuantificar hasta el último céntimo el coste resultante de cada parada para la empresa. La optimización de la eficiencia no puede ir a cargo únicamente de la seguridad, según se especifica en la directiva de máquinas europea 2006/42/CE. Estos requisitos instan a los fabricantes de maquinaria a realizar una evaluación de riesgos para determinar todos los riesgos vinculados con su instalación. Entre otros, en la versión actual de la norma específica lo siguiente: “La máquina se ha de diseñar y construir de modo que responda a su función y que se puedan realizar el servicio, ajuste y mantenimiento bajo las condiciones previstas teniendo también en consideración una aplicación errónea de la máquina razonablemente previsible y sin que se pongan personas en peligro”.

Lo que esto significa para sistemas con dispositivos que precisan del control de la velocidad ha sido específicamente detallado en el informe de la IFA: “Controles seguros de accionamientos con convertidores de frecuencia” (informe IFA 7/2013e). Al igual que en accionamientos no regulados, el movimiento con un número de revoluciones variable de una parte de una máquina desencadena, frecuentemente, en un peligro ante el que se ha de proteger a los operarios. La solución sencilla para evitar movimientos en las intervenciones manuales en puntos de peligro es la desconexión (segura) de la potencia de accionamiento de los respectivos motores. Si bien, en muchas ocasiones, esto no es posible en casos en que las intervenciones se han de realizar con la máquina en marcha, por ejemplo, en el caso de eliminación de averías, durante el ajuste o la marcha de prueba. En estos casos, se necesita que la máquina funcione sin dispositivos de protección. Para seguir garantizando igualmente la seguridad de los operarios, los movimientos peligrosos se realizan con velocidades, números de revoluciones, momentos de giro... dentro de un rango de seguridad.

En resumen, la situación actual en las empresas de producción se puede esquematizar de la siguiente forma: para una cierta cantidad de intervenciones manuales, la instalación no se puede desconectar, dado que en otro caso no es posible realizar la actividad. Y en una cantidad de casos, seguramente superior, no se desea la desconexión para evitar costes innecesarios por paradas de la producción. Con ello queda aclarada en gran medida la cuestión de porqué es cada vez más necesario el control seguro de la velocidad de giro. Ahora se trata de saber cómo funciona mejor, para lo que hay diversas respuestas según la aplicación.

Los expertos en seguridad de Bihl+Wiedemann han previsto con antelación suficiente el aumento de la importancia de la temática y en los últimos años han trabajado sin descanso en el desarrollo de soluciones eficientes. De aquí ha surgido una gama de productos que se presenta tan versátil como las diferentes posibilidades tecnológicas para la realización del funcionamiento seguro – y con tantas facetas como requisitos diferentes en cada instalación: la compañía alemana ofrece supervisores de revoluciones tanto para sensores como para codificadores rotatorios / encoders. Y la gama de productos abarca desde soluciones para pequeñas aplicaciones hasta conceptos para instalaciones grandes y descentralizadas. Entretanto, la cartera de productos de Bihl+Wiedemann es tan completa que dispone de la solución adecuada para prácticamente cada aplicación.

Un pequeño multitalento juega un gran papel en el control de revoluciones para sensores e iniciadores: El Monitor Seguridad Base de Bihl+Wiedemann mide tan sólo 22,5 milímetros de ancho, pero contiene cuatro entradas de dos canales de seguridad o entradas estándar y salidas de señalización y, con ello, asume la función de un minicontrolador seguro autosuficiente. Además, dispone de dos salidas electrónicas de seguridad, puerto USB o Ethernet para la configuración y diagnóstico detallado más historial de desconexión. Los supervisores de revoluciones integrados están situados en las entradas locales y pueden supervisar dos ejes de dos canales hasta SIL2 / PLd o cuatro ejes de un canal hasta SIL1 / PLc. Los supervisores de parada mantienen bajo control electrónico incluso cuatro ejes de dos canales hasta SIL2 / PLd.

En los supervisores de revoluciones para codificadores rotatorios / encoders de Bihl+Wiedemann se trata un nivel de seguridad requerido superior, los cuales también se caracterizan por su poca anchura constructiva de tan solo 22,5 milímetros. Pueden controlar hasta dos ejes hasta SIL3 / PLe y son ideales para codificadores rotatorios habituales: de seno/coseno, pasando por versiones SSI y TTL hasta la versión HTL. En este sector se encuentra, naturalmente, en el foco de atención la última innovación: pues el monitor electrónico también puede adquirirse en una variante con dos salidas locales de seguridad, que realiza los tiempos de desconexión de menos de cinco milisegundos y ofrece muchas funciones de seguridad proyectables a discreción. Si el codificador rotatorio solamente supervisa un eje, el supervisor de revoluciones se puede conectar directamente. Si bien, en muchos casos, el codificador rotatorio está unido a un convertidor que necesita la señal para regular el número de revoluciones. En este caso, la señal se toma fácilmente entre el codificador rotatorio y el convertidor a través del adaptador correspondiente, como, por ejemplo, un adaptador de cable Sub D para enchufar entre el convertidor y la línea del encoder o un módulo adaptador para la toma de dos señales del codificador rotatorio.

Con los monitores de seguridad de los especialistas en AS-Interface, el número de revoluciones se puede supervisar fácilmente en el accionamiento: por ejemplo, en combinación con CIP Safety a través de Sercos, el protocolo para la transmisión de señales relevantes para la seguridad para el que no se tiene que realizar un cableado adicional para un bus de seguridad. La integración de bus de accionamiento, de periferia y de seguridad, así como Ethernet en una sola red simplifica la manipulación y reduce los costes de hardware y de instalación. De esta forma se pueden aplicar fácilmente controles de seguridad integrados y soluciones de seguridad homogéneas. Naturalmente que los monitores de seguridad también están a disposición para su combinación con un PLC de seguridad (F-CPU): Profisafe a través de Profibus, Profisafe a través de Profinet y CIP Safety a través de EtherNet/IP.

Los supervisores de revoluciones de Bihl+ Wiedemann tienen, por así decirlo, todo el mundo de la automatización a sus pies. Pues todos los supervisores de revoluciones, tanto si se controla el número de revoluciones como si es directamente en el monitor o en el módulo, pueden conectarse a prácticamente todos los sistemas de bus de campo habituales a mediante comunicación a bus de campo: desde Profibus y Profinet pasando por EtherNet/ IP, Modbus y CC-Link hasta CANopen, PowerLink y EtherCAT. En el monitor se pueden configurar libremente doce terminales integrados, por ejemplo, como seis salidas de seguridad más tres entradas de dos canales de seguridad, como seis entradas de dos canales de seguridad, como E/S’s estándar o como combinación de las mismas. Los supervisores de revoluciones integrados están situados en las entradas locales de los monitores y supervisan tres ejes de dos canales hasta SIL2 / PLd o seis ejes de un canal hasta SIL1 / PLc.

La configuración de todos los módulos de seguridad de entrada/salida y supervisores de revoluciones de AS-Interface es realizada por el software intuitivo Asimon 3 G2, con el que los ajustes necesarios se pueden realizar confortablemente y sin grandes esfuerzos. Además, en este programa, las características como historial de desconexión y diagnóstico online así como la opción de mantenimiento remoto se encuentran a sólo un clic de distancia del usuario.

Para la decisión sobre cuál de las soluciones aquí esquematizadas es la correcta para el control de revoluciones y accionamiento seguro en cada instalación se puede formular con una regla empírica: Para máquinas pequeñas con poca necesidad de seguridad, normalmente, los interruptores de proximidad inductivos o los sensores ópticos son el método más económico y sencillo, cuando existen requisitos de seguridad más altos, entran en consideración los codificadores rotatorios y en instalaciones en las que los accionamientos de gran rendimiento asumen funciones de regulación o posicionamiento complejas, es apropiado el control de revoluciones seguro en el propio accionamiento. Si bien, naturalmente, la pregunta solamente se puede responder concluyentemente en virtud de la aplicación concreta, por lo tanto, lo mejor es ponerse en contacto directo con los profesionales de Bihl+Wiedemann.