¿Qué es un relé de seguridad? Guía para principiantes sobre circuitos de seguridad en máquinas.

Un relé de seguridad previene riesgos al monitorear continuamente los circuitos de seguridad de la máquina. Al detectar una anomalía, corta la energía para forzar una parada segura. Además, utiliza contactos mecánicos guiados por fuerza y redundancia de doble canal para mantener la maquinaria apagada hasta que se elimine el riesgo, incluso si la falla proviene de un cable de campo o de un componente interno. 

¿Para qué se utiliza un relé de seguridad?

Los interruptores eléctricos estándar de las máquinas se desgastan con el tiempo. Sin embargo, cuando esto ocurre debido a una chispa de alto voltaje, los contactos metálicos internos del interruptor pueden fundirse o soldarse. Al usar un interruptor con fusible en un circuito de parada de emergencia, al presionar el botón no se cortará la energía, evitando así que la máquina funcione sin control.

Ahí es donde un relé de seguridad Se trata de un sistema que incorpora contactos especializados guiados por fuerza, conectados de tal manera que, si un contacto se suelda y se cierra, el otro permanece abierto. Esto impide que los sistemas transfieran energía o reinicien actuadores peligrosos. 

Considere un relé de seguridad como el cerebro de diagnóstico principal de las redes de seguridad de las máquinas. Ya sea una barrera fotoeléctrica o un interruptor de enclavamiento de seguridad, monitorea continuamente la entrada y detecta el problema en cuanto se rompe un cable de campo. Una vez que esto sucede, se produce una parada de seguridad, ya que el relé corta la alimentación de los contactores del motor.

¿Cuál es la diferencia entre un relé de seguridad y un relé estándar?

Los relés de control industrial estándar no están diseñados para aplicaciones críticas. Carecen de la capacidad de diagnóstico que requieren los circuitos de emergencia. A continuación, se muestran algunas diferencias con respecto a los relés de seguridad:

• Contactos guiados por fuerza. En un relé convencional, los contactos se mueven de forma independiente, por lo que uno puede soldarse y cerrarse mientras los demás siguen conmutando. Las unidades con certificación de seguridad conectan los contactos mecánicamente, de modo que un contacto soldado impide que su par se mueva.
• Redundancia integrada. Mientras que un relé estándar se basa en un solo canal, un módulo de seguridad utiliza circuitos duales, o dos microprocesadores, para verificar los datos de entrada.
• Autocontrol activo. Un relé estándar se activa al recibir una orden y espera. Una unidad de seguridad se autocomprueba en cada ciclo, buscando fallos antes de que se vuelvan peligrosos.

Mecanismos de monitorización de doble canal y a prueba de fallos

Para alcanzar niveles de seguridad avanzados como el Nivel de Rendimiento d (PLd) según la norma ISO 13849-1, se requiere un diseño fiable. Precisamente eso es lo que ofrece la arquitectura de doble canal, que gestiona cada señal mediante dos vías independientes.

El sistema de prevención de cortocircuitos cruzados envía pulsos de voltaje alterno por ambos caminos. Si un cable pellizcado permite que un canal se filtre al otro, la unidad detecta la discrepancia y corta la alimentación.

La comprobación del tiempo de discrepancia se activa cuando se pulsa un botón de parada de emergencia o se rompe una barrera fotoeléctrica. Ambos canales deben reaccionar en milisegundos; si uno se retrasa, se detecta un fallo y la máquina se bloquea hasta que se solucione.

¿Qué tipos de relés de seguridad existen?

La elección del hardware adecuado depende del diseño de la máquina, la cantidad de sensores y la complejidad del flujo de trabajo. En la práctica, te encontrarás con tres categorías.

Los relés de función única son unidades cableadas dedicadas a una sola tarea, como la monitorización de una parada de emergencia. El módulo de seguridad Harmony XPS de Schneider Electric es un buen ejemplo, con un diseño compacto de terminales de resorte y una carcasa IP40 adecuada para líneas de maquinaria sencillas.

Los módulos configurables permiten supervisar varias zonas sin necesidad de un PLC completo. Los ajustes se realizan mediante diales protegidos por una cubierta a prueba de manipulaciones, lo que proporciona flexibilidad sin necesidad de programación adicional.

Los controladores de seguridad programables se vuelven necesarios una vez que un sistema crece hasta tener docenas de paradas de emergencia e interbloqueos, ya que el cableado de relés individuales se convierte en un lío enredado. Controlador de seguridad Omron serie G9SP Centraliza hasta 20 entradas de seguridad y múltiples salidas en una sola plataforma.

Aplicaciones industriales clave

Estos dispositivos realizan su función discretamente en numerosos sistemas automatizados.

• Conjuntos de parada de emergencia bajar la energía a contactores de motor en el instante en que se pulsa un botón.
• Puertas de seguridad con sistema de enclavamiento El servomotor congela el sistema en el momento en que se abre una puerta de acceso.
• Cortinas de luz Apague las soldadoras robóticas si un trabajador extiende la mano más allá del haz activo.
• Bancos de control de dos manos requieren que ambas manos estén en botones separados, manteniéndolas alejadas de las prensas de estampado.

Los fabricantes de máquinas a menudo combinan estos circuitos con otros componentes del panel. Si su línea también necesita una regulación térmica precisa, eche un vistazo a la Termostato digital Omron serie E5CC. Realiza una función completamente diferente, pero es una adición común a los mismos paneles.

Abastecimiento y diseño del sistema: cómo Simply Buy le ayuda

Para encontrar el módulo adecuado para una modernización o una instalación OEM, es fundamental hacer coincidir las entradas, seleccionar las salidas correctas, verificar la tensión de alimentación y elegir el comportamiento de reinicio. No tienes que hacerlo solo.

En Simply Buy Global, somos su socio estratégico en el diseño de sistemas de seguridad y la adquisición de componentes. Nuestro equipo de ingeniería evalúa los requisitos de su panel, le ayuda a configurar sus circuitos de seguridad de doble canal y le asesora en la selección del hardware adecuado.

Escatimar en componentes de seguridad no compensa el riesgo. Las piezas falsificadas o de baja calidad suelen fallar justo cuando más se necesitan, lo que puede provocar incendios en los paneles y graves daños en la maquinaria, una preocupación real y constante en los mercados industriales de África y otras regiones.

Todos nuestros componentes cuentan con una estricta garantía de autenticidad 100%. Mantenemos un amplio inventario de las principales marcas internacionales, como ABB, Schneider Electric, Siemens y Omron, con cobertura de garantía global. Gracias a nuestro rápido servicio de entrega internacional, garantizamos que sus componentes lleguen en perfectas condiciones cuando los necesite.

¿Listo para diseñar su próximo circuito de seguridad? Ponte en contacto con nuestro equipo. y te ayudaremos a encontrar el módulo adecuado.

Armonía XPS

Fabricante: Schneider Electric
Gama de productos: Automatización de seguridad Harmony
Tipo de producto o componente:Módulo de seguridad
Nombre del módulo de seguridad:XPS

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Preguntas frecuentes

¿Puede un PLC de seguridad reemplazar por completo los módulos de seguridad independientes? 

Sí, es posible, pero requiere la configuración adecuada. Por ejemplo, un controlador de seguridad programable ahorra espacio en el cableado y el panel si hablamos de una línea extensa con docenas de sensores. Dicho esto, un módulo estándar suele ser más económico si se trata de una máquina sencilla con algunos interruptores de parada de emergencia.

¿Qué ocurre si se produce un fallo interno? 

El sistema de autocomprobación lo detecta de inmediato. Da igual si se trata de un transistor defectuoso o un contacto soldado. Las salidas de seguridad se abren al instante, mientras que la unidad permanece bloqueada hasta que el operador la reemplace.

¿Por qué las carcasas son casi siempre rojas o amarillas?

Esto se debe a que estos colores facilitan enormemente la identificación de componentes de seguridad críticos. Además, ayudan a las instalaciones comerciales a cumplir con las normas visuales internacionales, como la EN/IEC 60204-1.