Connexió en sèrie

En les instal·lacions automatitzades, no tant quan es tracta d'una simple màquina individual, és freqüent que hi hagi un elevat nombre de dispositius d'enclavamiento associats a resguards i/o dispositius de parada d'emergència connectats en sèrie, cascada, a un mateix relé de seguretat. Això es fa amb la finalitat d'estalviar temps i diners en el cablejat i en el nombre de relés, o mòduls, de seguretat utilitzats.

La Norma EN ISO 13849-1 admet 5 categories, semblades encara que no idèntiques a les categories de la ja retirada Norma EN 954-1. Dos d'elles, les Categories B i 1, no tenen cap supervisió de fallades i un solament pot produir la pèrdua de la funció de seguretat. En aquestes dues categories no hi ha cap problema si es connecten en sèrie, en cascada, un nombre qualsevol de dispositius d'enclavamiento.

El problema sorgeix en les categories en les quals la Norma EN ISO 13849-1 requereix que hi hagi la funció de supervisió i que sigui vàlida, és a dir, que almenys un determinat percentatge de fallades perilloses siguin detectats pel sistema de supervisió (el relé o el PLC de seguretat).

Encara que en les instal·lacions grans és freqüent que el nombre de dispositius connectats en cascada sigui elevat, per simplificar l'explicació la figura que segueix il·lustra un exemple amb només 3 dispositius d'enclavamiento, que podria correspondre a una Categoria 3 o una Categoria 4 d'acord amb la Norma EN ISO 13849-1, en funció del MTTFd (temps mitjà entre fallades perilloses) i el DCavg (cobertura mitjana del diagnòstic, percentatge de fallades perilloses que el sistema de supervisió és capaç de detectar).

Amb els tres resguards tancats, la màquina està en condicions de ser engegada. Suposem que llavors s'obre per exemple el resguard de més a l'esquerra (1) i un dels dos dispositius d'enclavamiento falla (2) i no obre els seus contactes (assenyalat en la figura amb una creu en vermell). El relé de seguretat detecta la fallada, ja que no pot ser que un dels dos circuits de seguretat estigui obert i l'altre tancat, per la qual cosa no permetrà que la màquina funcioni quan es torni a tancar el resguard. La màquina no pot tornar a funcionar fins que el relé de seguretat hagi detectat que els dos canals s'han obert abans que els dos es tornin a tancar.

No obstant això, si mentre el resguard de l'esquerra roman obert s'obre qualsevol altre resguard, per exemple el del centre (3), que els seus dos dispositius d'enclavamiento funcionen correctament, el relé de seguretat detecta ara una situació correcta, amb els dos circuits de seguretat oberts. Si seguidament es tanca primer el resguard de l'esquerra (4) i després el del centre (5), la màquina pot tornar a funcionar normalment, ja que el relé de seguretat veurà que després d'haver-se obert els dos canals s'han tornat a tancar també els dos. L'obertura d'un segon resguard ha ocultat al relé de seguretat la fallada en el dispositiu d'enclavamiento del primer resguard (el de l'esquerra).

Exemple de 3 dispositius d'enclavamiento que podria correspondre a una Categoria 3 o una Categoria 4 d'acord amb la Norma EN ISO.

Quin és el problema que ha sorgit? La no-detecció, l'ocultació d'una fallada perillosa. Si aquesta situació es repeteix perquè ha molts dispositius d'enclavamiento connectats en sèrie o perquè els resguards s'obren freqüentment, la cobertura del diagnòstic (percentatge de fallades perilloses que el sistema de supervisió és capaç de detectar), DCavg, disminueix, la qual cosa pot rebaixar la Categoria de 4 a 3 (la Categoria 4 requereix un DCavg> 99%) o, fins i tot, invalidar la Categoria 3, que requereix com a mínim un DCavg> 60%.

La probabilitat que això ocorri és funció del nombre de dispositius en sèrie i de la freqüència amb que s'obren. Per avaluar-la, el CEN acaba d'adoptar la Norma EN ISO 14119 que, encara que no estigui encara harmonitzada, ens dóna un criteri tècnic admissible i, a més, està previst que en la propera publicació de la llista de normes harmonitzades en el DOUE substitueixi a l'actual Norma EN 1088 +A1 sobre els dispositius d'enclavamiento associats a resguards. Aquesta propera publicació no pot trigar massa, ja que l'última data ja d'abril de 2013. El criteri de la Norma EN ISO 14119 es resumeix en la taula adjunta.

Aquest problema no se sol presentar quan el que es connecta en cascada són dispositius de parada d'emergència ja que, en aquests, no és normal la necessitat d'actuar sobre ells més d'una vegada per hora.

La connexió en sèrie és de vegades necessària per raons d'economia.

Per resoldre aquest problema, estan sortint al mercat dispositius que permeten la connexió en sèrie (en cascada) de dispositius de doble canal i que permeten aconseguir nivells de diagnòstic elevats, eliminant l'emmascarament de les fallades. Són particularment útils per a instal·lacions grans i complexes, per exemple instal·lacions automatitzades amb cèl·lules robotitzades i processos de fabricació moderns, ja que no comprometen l'assumpció fins i tot del nivell de prestacions Ple si és el requerit.