Control relacionado con la seguridad en sistemas para maquinaria.

Estándares

ISO (International Organization for Standardization)

Esta es una asociación no gubernamental la cual es la organización que más países regula en el mundo (al menos 157 países). Sus oficinas centrales se encuentren en Suiza.

IEC (International Electrotechnical Commission)

Esta organización publica estándares internacionales sobre eléctrica, electrónica y tecnología relacionada.
Además de promover la cooperación y el apoyo y asesoramiento sobre dudas en la estandarización electrotécnica.

Estrategias de seguridad.

Para desarrollar una estrategia de seguridad adecuada existen dos pasos que funcionan coordinadamente, como se muestra a continuación.

Evaluación de riesgo:
Esta se realizará varias veces durante el ciclo de vida de la maquinaria pues conforme este avance su riesgo cambia.
1. Determinación de los límites de la maquina
2. Identificación de Actividades y riesgos
3. Estimación de riesgo

Reducción de riesgo:

Jerarquía para reducción de riesgo.
1. Eliminación de riesgo
2. Medidas y sistemas de protección
3. Proveer información para un uso seguro de la maquinaria

Evaluación de riesgo

Determinación de los límites de la maquina:
Esto se refiere a el análisis de los mecanismos y funciones de la maquina, además de considerar que tipo de interacción puede tener con el operador y el ambiente. El objetivo es obtener una comprensión clara de la máquina y su uso.

Identificación de Actividades y riesgos.

  • Todos los riesgos de una maquina deben ser identificados y listados en términos de su naturaleza y localización. Los tipos de peligro incluyen aplastamiento, cizallamiento, enredo, eyección de partes, humos, radiación, sustancias tóxicas, calor, ruido, etc.
  • Los resultados del análisis de actividades debe ser comparado con la identificación de riesgos y esto nos mostrara donde hay una posibilidad de una situación peligrosa.

Ejemplo de peligro:

Estimación de riesgo.

Este es el punto mas importante en la evaluación de el riesgo, existen múltiples formas de abordar el tema pero ISO 12100 cuantifica esto basado en:

  • Gravedad de la lesión potencial
  • Probabilidad de que ocurra
    • Frecuencia de exposición
    • Probabilidad de herida
  • Probabilidad de que ocurra
  • Probabilidad de evitarlo

Reducción de riesgo.

Existe una jerarquía para las medidas de reducción de riesgo y son 3 los métodos básicos a considerar.

Eliminación de riesgo:

Diseño intrínsecamente seguro. Es posible evitar múltiples situaciones de peligro teniendo consideraciones en la fase de diseño a factores como: materiales, acceso, superficies calientes, métodos de transmisión o niveles de voltaje.

Medidas y sistemas de protección.

Instalación de medidas protectoras complementarias para reducir riesgos que no pueden ser eliminados a través del diseño.
La elección de la medida o sistema de protección será determinada por las características de operación de la maquina. Algunas de las implementaciones típicas son:

  • Prevención de un encendido no deseado
  • Lockout/tagout
  • Sistema de aislamiento de seguridad
  • Desconexión de carga
  • Sistema de llave
  • Lockout alternativo

Proveer información para un uso seguro de la maquinaria.

Es importante que los trabajadores reciban la capacitación necesaria para desempeñar un trabajo de manera segura. También es necesario para el operador el uso de el equipo de protección como guantes especiales, lentes de seguridad, respiradores, etc.
Cada maquinaria debe estar indicada cual es el equipo de protección necesario para su uso seguro.

Medidas de protección.

Cuando se demuestra que una maquina representa un riesgo este debe ser eliminado o contenido, esto a través de un sistema de control de seguridad el cual esta compuesto por:

  • Dispositivos de detección
  • Dispositivos lógicos
  • Dispositivos de salida

Dispositivos de detección

Existen muchas alternativas para detectar la presencia de una persona dentro de un área peligrosa y la mejor opción para una aplicación en particular depende de múltiples factores:

  • Factores ambientales
  • Frecuencia de acceso
  • Tiempo de paro del peligro
  • Importancia de completar el ciclo de la maquina, etc.
  • Función de para la detección
  • Apagar en la presencia de una persona
  • Prevenir el encendido en presencia de una persona

Para apagar en la presencia de una persona algunas opciones de detección son:

  • Cortinas de luz de seguridad
  • Tapetes sensibles a la presión
  • Bordes sensibles a la presión
  • Switch de seguridad

Categoría de paro:

  • Categoría 0: Eliminación inmediata de la energía
  • Categoría 1: Se elimina la energía cuando los actuadores han parado
  • Categoría 2: Paro controlado y se conserva la energía. (Paro normal de producción)

Paro de emergencia:
Debe de poder ser iniciado por una acción sencilla y esto llevar a un paro “categoría 0 o 1”, Su función es retirar la energía lo mas rápido posible sin crear peligros adicionales

Estos pueden tener varias presentaciones como:

  • Botón de paro de emergencia
  • Cuerda de paro de emergencia
  • Control Two-hand:

Dispositivos lógicos:

Realizan la función de monitorear el sistema de seguridad y permitir a la maquinaria iniciar su funcionamiento o ejecutar comandos de seguridad. Algunos de estos pueden ser:

  • Relays de Monitoreo de Seguridad. (MSR)
  • PLC de seguridad

Relays de Monitoreo de Seguridad. (MSR)

Su función es monitorear los componentes del sistema de seguridad y hacer un auto chequeo para verificar su correcto funcionamiento.
• La selección de el relé de monitoreo a utilizar depende de factores como: el tipo y la cantidad de de dispositivo a monitorear, el tipo de reinicio, el tipo y numero de salidas.
• En caso de que exista alguna alerta de seguridad se genera un fallo y la maquina entra en paro.

Reinicio de maquina:

Diferentes modos de reinicio
• Reinicio manual Monitoreado: Se requiere de un cambio de estado (interlock) y presionar inicio
• Auto/Manual Reset: Solo requiere volver a presionar inicio
• Control guard: Inicia con solo el cambio de estado al cerrar la puerta

PLC de seguridad:

  • Provee al usuario el mismo nivel y flexibilidad de control que un PLC común pero con una plataforma para acomodar la funcionalidad e integración requeridos en un sistema de seguridad
  • Posee múltiples microprocesadores utilizados para procesar las I/O, memoria, y comunicaciones de seguridad
  • Circuito Watchdog realiza el análisis para asegurar que ambos microprocesadores funcionen
    en sincronía

Dispositivos de salida:

Proveen la seguridad al momento de ser realizado un paro.

  • Su función es remover la energía en caso de que ocurran diferentes situaciones de emergencia, estos dispositivos pueden ser.
  • Relays de control
  • Protección contra sobre carga

Calculo de distancia segura.

Existen 2 grupos de estándares los cuales se pueden seguir para calcular esta distancia.

1. ISO (internacionales)
2. ANSI & CSA (estados unidos y Canadá)

Determina la distancia mínima desde la zona de peligro hasta el punto de detección mas cercano y esta se determina a través de:

  • Constante de velocidad
  • Tiempo de paro
  • Factor de penetración

Diseño de sistema.

Clasificación de sistemas:

1. ISO(13849): Categorías – Nivel de Rendimiento

  • Categoría B
  • Categoría 1
  • Categoría 2
  • Categoría 3
  • Categoría 4

1. IEC (EN 62061): Sub sistemas – Probabilidad de fallo

  • SIL 3
  • SIL 2
  • SIL 1