Cálculo del tiempo de respuesta de seguridad

Información general

El tiempo de respuesta de seguridad es el tiempo que transcurre entre la llegada de una señal de un sensor o dispositivo de entrada (como una barrera fotoeléctrica o un pulsador de parada de emergencia) en el canal de entrada de un módulo de entrada TM5/TM7 relacionado con la seguridad y la señal de desactivación en el canal de salida de un módulo TM5/TM7 relacionado con la seguridad, tal como se ilustra en la siguiente imagen:

Para calcular el tiempo de respuesta de seguridad (SRT), el sistema añade los siguientes tiempos:

  • Tiempo de procesamiento en el módulo de entrada relacionado con la seguridad (Tiempos de procesamiento en módulos de E/S)

  • Tiempo de transporte de entrada (transferencia del bus del módulo de entrada al SLC)

  • Tiempo de procesamiento en el SLC

  • Tiempo de transporte de salida (transferencia del bus del SLC al módulo de salida)

  • Tiempo de procesamiento en el módulo de salida relacionado con la seguridad (Tiempos de procesamiento en módulos de E/S)

Tal como se ilustra en la imagen, el SRT no coincide con el tiempo de respuesta general de una función relacionada con la seguridad según la norma ISO 13849-1, es decir, la duración desde la petición inicial de la función relacionada con la seguridad hasta que la máquina o el proceso se encuentran en el estado definido. El tiempo de respuesta general de una función relacionada con la seguridad según la norma ISO 13849-1 incluye los tiempos de respuesta del equipo conectado a los módulos de E/S, como una barrera fotoeléctrica a un canal de entrada de un módulo de entrada y un contactor conectado a un canal de salida de un módulo de salida.

Por lo general, el estado seguro definido de una máquina es una parada completa de las funciones de la máquina identificadas como peligrosas. Esto significa que debe tener en cuenta, entre otras cosas, el rendimiento de parada global según, por ejemplo, la norma ISO 13855, en su evaluación de riesgos y el diseño de la máquina. Este rendimiento de parada global no solo incluye el tiempo máximo entre el accionamiento de la protección (por ejemplo, el pulsador de parada de emergencia activado) y la señal de salida del dispositivo de salida cuando alcanza el estado desactivado (por ejemplo, el contactor desconectado). También incluye el tiempo de parada, que es el tiempo máximo requerido para finalizar funciones peligrosas de la máquina después de que el dispositivo de salida haya alcanzado el estado desactivado (por ejemplo, un motor ya ha alcanzado la condición de sin par, pero aún se está desacelerando).

Por lo tanto, si bien el SRT es una parte esencial del rendimiento de parada global y ayuda a determinar, por ejemplo, la distancia mínima entre un sensor relacionado con la seguridad (como una barrera fotoeléctrica) y la zona de funcionamiento, debe tener en cuenta otros factores que no calcula EcoStruxure Machine Expert - Safety a la hora de determinar los tiempos de respuesta necesarios para su aplicación relacionada con la seguridad.

NOTA: Es posible que se apliquen otras normas, regulaciones y directivas no mencionadas en el presente documento a la determinación del rendimiento de parada, las distancias requeridas y otros parámetros que determinan el estado seguro definido de la máquina o el proceso. Realice estos cálculos y diseñe la máquina de conformidad con las diferentes normas, regulaciones y directivas aplicables.
 ADVERTENCIA
FUNCIONES RELACIONADAS CON LA SEGURIDAD INSUFICIENTES O INEFICACES
  • Compruebe que el tiempo de respuesta general de la función relacionada con la seguridad incluya todos los tiempos y factores no considerados en el tiempo de respuesta de seguridad, según lo calculado por EcoStruxure Machine Expert - Safety, incluidos, entre otros, el tiempo de respuesta del sensor o dispositivo de entrada conectado y el dispositivo o actuador de salida.
  • Valide el tiempo de respuesta general de la función relacionada con la seguridad desde la petición de la función relacionada con la seguridad hasta el momento en el que la máquina o proceso alcanza el estado seguro definido, según lo determinado en la evaluación de riesgos.
  • Cuando ponga o vuelva a poner en marcha la máquina o proceso, verifique que todas las funciones relacionadas y no relacionadas con la seguridad funcionen de manera correcta y efectiva; para ello, realice pruebas completas de los diferentes estados operativos, para el estado seguro definido de su máquina o proceso y para todas las posibles situaciones de error.
Si no se siguen estas instrucciones, pueden producirse lesiones graves, muerte o daños en el equipo.
 ADVERTENCIA
FUNCIONAMIENTO IMPREVISTO DEL EQUIPO
  • Coloque los dispositivos del sistema de control del operador cerca de la máquina o en un lugar en el que tenga una vista completa de la máquina.
  • Proteja los comandos de operador contra el acceso sin autorización.
Si no se siguen estas instrucciones, pueden producirse lesiones graves, muerte o daños en el equipo.

Para obtener más información, consulte Tiempo de respuesta de seguridad de la Guía del usuario de EcoStruxure Machine Expert - Safety.

Condiciones previas

Condiciones previas para calcular el tiempo de respuesta de seguridad:

Tiempos de procesamiento en módulos de E/S

En el caso de los módulos de E/S de Schneider Electric relacionados con la seguridad, es necesario tener en cuenta los siguientes tiempos de procesamiento de señales.

Módulos de entrada de Schneider Electric:

  • Valor configurado del filtro de desconexión

  • 5000 µs al configurar las señales del reloj externo

  • Tiempo de actualización de E/S para TM5SAI4AFS (medición de corriente analógica) y TM5STI4ATCFS (medición de temperatura analógica)

  • Tiempo de procesamiento de módulo (referencia de tiempo + tiempo de actualización de E/S) para módulo de contador (TM5SDC1FS)

NOTA: El valor de tiempo de actualización de E/S depende del parámetro de filtro de entrada configurado. El tiempo de procesamiento de módulo depende de la referencia de tiempo configurada.

Módulos de salida de Schneider Electric:

  • Módulos TM5SDOxxxx: 800 µs máx.

  • TM5SDM4DTRFS: 50 ms máx. (relé integrado)

  • TM7SDM12DTFS: 1 ms máx.

Cálculo del tiempo de respuesta relacionado con la seguridad

Procedimiento en Machine Expert - Safety:

Paso

Acción

1

Seleccione Project > Response Time Calculator.

2

Ahora puede calcular el tiempo de respuesta de seguridad para rutas de señales de entrada/salida individuales. Para ello, seleccione el módulo de entrada cuyo tiempo de respuesta debe calcularse en la lista de la izquierda Input Modules y, si procede, un canal de entrada de este módulo en la lista central List of Channels.

Resultado: En el área inferior se muestran los parámetros que se han definido para el módulo o canal de entrada seleccionado. Mientras no haya ningún módulo seleccionado, no se mostrará ningún parámetro.

3

En la lista Output Modules/Drives de la derecha, seleccione el módulo de salida cuyo tiempo de respuesta se debe calcular.

Resultado: El cuadro de diálogo muestra los tiempos de respuesta calculados para la ruta seleccionada. Documente estos valores para fines de verificación.

NOTA: Durante la puesta en marcha y el funcionamiento del sistema, el tiempo de respuesta de seguridad debe optimizarse, si es necesario.