Smart Process Gating

Smart Process Gating es un nuevo sistema desarrollado por Leuze Electronic que permite realizar los procesos de muting en poco espacio: permite el paso seguro de los bienes transportados a la zona de protección sin sensores de muting adicionales.

Para inhibir temporalmente el campo de protección hasta ahora se necesitaban sensores de muting que detectaban, de manera clara, la aproximación de los bienes transportados a la zona de protección con el fin de permitir su paso en el momento oportuno. Al mismo tiempo el posicionamiento adecuado de estos sensores impedía el acceso de las personas. Las soluciones de muting son muy presentes en sistemas de transporte de material en la industria de automoción, intralogística y envase y embalaje.

Leuze Electronic ha desarrollado el nuevo sistema SPG (Smart Process Gating) basado en sus cortinas optoelectrónicas de seguridad MLC 500 tipo 4 para prescindir de los sensores que emitan las señales de muting.

Con el sistema SPG la primera señal de inhibición está generada por el sistema de control (PLC). La segunda señal en cambio está generada por la interrupción del campo de protección de la propia cortina de seguridad. SPG, por lo tanto, requiere de conocimientos detallados de la posición de los bienes transportados para disponer de las señales del PLC en el momento oportuno.

La integración de un sistema SPG en una planta se ha de considerar desde el punto de vista de seguridad como una solución de sistema. Esto se deriva de la interacción de las cortinas ópticas de seguridad, el sistema de control y, dado el caso, elementos mecánicos. Para ello, los fabricantes/integradores de la instalación necesitan experiencia en el diseño de seguridad ya que tienen que programar, por ejemplo, la secuencia del gating en el PLC y así crear la solución del sistema de seguridad. Esto le convierte en el responsable de la implementación del sistema entero.

Por lo tanto, durante la instalación de la SPG es muy importante tener en cuenta los requisitos de seguridad que están detalladas en las instrucciones correspondientes. Un requisito esencial es que el PLC tiene que conocer la posición de los bienes transportados en cada momento. El PLC tiene que saber el momento cuando los bienes transportados entran al campo de protección y cuando van a volver a salir para poder enviar las señales de control en el momento correcto a las cortinas ópticas de seguridad. Para conocer la posición se puede usar transportadores activos.

Esto es necesario porque el campo de protección tiene que deshabilitarse en un tiempo inferior a 4 segundos después de haber recibido la señal de control del PLC. Además, entre bienes transportados y cortina óptica de seguridad debe haber cómo máximo una distancia de 200mm a la entrada y salida mientras la secuencia de gating está activa. Durante toda la secuencia de inhibición debe de permanecer un haz de sincronización libre (primer y/o último haz). Durante la operación se excluye el rearme automático – el sistema solo debe utilizarse en combinación con un bloqueo de rearme que está integrado en la MLC 530 SPG. El performance level (PL) de la solución depende del PLC utilizado. Junto con un PLC estándar se llega al Performance Level PLd y con un PLC de seguridad se alcanza el Performance Level Ple.

Con el fin de inhibir el dispositivo de protección durante el paso de los bienes transportados, con el Smart Process Gating, el PLC envía, justo antes de la entrada al campo de protección, una señal a las cortinas ópticas de seguridad. El momento tiene que ser regulado de tal manera que los bienes transportados están a menos de 200 mm de distancia del campo de protección para impedir el acceso indebido de personas. La cortina óptica de seguridad genera con la entrada en el campo de protección la segunda señal para inhibir el campo de protección Por lo tanto, requiere de dos señales de control independientes para activar la función de inhibición: una señal de conmutación (señal del PLC) y la otra generada por la interrupción del campo de protección por el paso de los bienes transportados (interrupción campo de protección PFI).

El principio de funcionamiento.

El PLC envía una señal de conmutación (CS) a la cortina óptica de seguridad, respetando la distancia máxima de 200mm entre bienes transportados y cortina óptica de seguridad, tal como se explica en párrafos anteriores. La entrada consiguiente (interrupción campo de protección) tiene que realizarse en menos de 4 segundos. En el momento de la entrada, la cortina óptica de seguridad genera la segunda señal (PFI) para inhibir el campo de protección durante el paso de los bienes transportados (Gating). En la configuración básica el paso tiene que realizarse en menos de 10 minutos, sino el receptor de la cortina óptica de seguridad entra en paro (estado de bloqueo). En caso necesario se puede configurar una prolongación del Timeout de hasta 100 horas para evitar, por ejemplo, tiempos de parada durante cambio de turnos o para permitir un fin de semana sin bloquea del proceso. En el momento de la salida de los bienes transportados del campo de protección la cortina óptica de seguridad restablece la señal (PFI) que había generado tan pronto que los bienes transportados hayan salido por completo. Dependiendo del modo de funcionamiento seleccionado, la cortina óptica de seguridad activará de nuevo el campo de protección pasado una o dos segundos. Los bienes transportados no deben de haberse alejado a una distancia mayor de 200 mm del campo de protección.

Proceso de señales con PLC estándar durante el paso de los bienes transportados a través del campo de protección.

La cortina óptica de seguridad MLC 530 SPG se puede utilizar en dos modos de funcionamiento. Un modo de funcionamiento es para velocidades de hasta 0,6 m/s y se utiliza principalmente en aplicaciones de intralogística. Permite tiempos de filtro de hasta un segundo y además permite huecos libres en los bienes transportados como puede ocurrir, por ejemplo, en la carga irregular de un palet. Aquí también hay que asegurarse de que, una vez salido del campo de protección, no haya un hueco mayor que 200 mm para evitar el acceso indebido de personas. En caso necesario se puede generar una segunda señal de control que termina el Gating dentro de 0,1 s.

El otro modo de funcionamiento es para transportes de velocidades reducidas de menos de 0,2 m/s, como ocurre, por ejemplo, en las aplicaciones de la industria del automóvil. Este modo de funcionamiento permite interrumpir y volver a iniciar deliberadamente una secuencia iniciado por el PLC (parada cualificada) dentro de 4 s. Así el sistema puede continuar sin interrupciones, si el proceso de transporte haya sido detenido dentro de los 4 s. Este modo de funcionamiento requiere un PLC de seguridad con dos señales y flancos de señal antivalentes que inician la secuencia de gating por parte del PLC y que además pueden realizar la parada cualificada y el rearranque.

La especificación de las cortinas ópticas de seguridad MLC 530 SPG está de acuerdo con las normas internacionales de seguridad vigentes. Los datos de las cortinas en sí son tipo 4 (IEC/EN 61496), Performance Level PL e/ categoría 4 (EN ISO 13849-1) y SIL 3 (IEC 61508). Las cortinas y la documentación asociada para la integración de la solución han sido aprobados por organismos independientes, y todos los aspectos relevantes para el uso están descritas en el manual de instrucciones.

Ejemplo para controles de acceso controlados por PLC con Smart Process Gating.

1. Diseño de la instalación muy compacto, ahorrando espacio porque no hay que reservar espacio delante o detrás de la cortina óptica de seguridad para los sensores de muting
2. Reducción de coste y esfuerzo de instalación y mantenimiento (sin instalación/ajuste de los sensores de muting)
3. Permite el transporte seguro de material irregular o palets con huecos entre la carga (filtración)
4. Alta fiabilidad y disponibilidad del dispositivo de seguridad ya que no hay riesgo de desalineacion o daño de los sensores de muting
5. Reducción del riesgo de manipulación por parte de los operadores.

Leuze Electronic es conocida en todo el mundo como uno de los líderes innovadores en el campo de los sensores ópticos y como fabricante y proveedor de soluciones de primer orden en automatización eléctrica, en todos los ramos de la construcción de máquinas e instalaciones y en tecnología médica. Su gama de productos incluye sensores de conmutación y de medición, sistemas de identificación, soluciones para el procesamiento de imágenes y la transmisión de datos, así como componentes y sistemas para la seguridad en el trabajo. Fundada en 1963 y con sede en Owen (Alemania), la firma atesora un know how en aplicación específico y un amplio conocimiento del sector. Más de 1.000 empleados en 22 centros trabajan en desarrollo, producción, distribución y servicio, apoyados por más de 40 empresas distribuidoras colaborando en todo el mundo. Desarrollo de productos innovadores, soluciones completas a medida y una extensa oferta de servicios definen el Smart Sensor Business de Leuze Electronic.