En la actualidad, los relés de guías forzadas se han convertido en la estrella secreta del entorno de seguridad. Hasta el desarrollo de los relés de guías forzadas a finales de los setenta, las aplicaciones críticas para la seguridad se resolvían con componentes estándar (p. ej. contactor auxiliar). El número de accidentes laborales mortales en Alemania ha disminuido con los años. Sin duda, el éxito del relé de guías forzadas también ha contribuido positivamente a este desarrollo.
Seguridad laboral Número de accidentes laborales mortales en Alemania entre 1974 y 2018
Fuente: estadísticas de la Asociación alemana del seguro legal de accidentes (DGUV) para la práctica 2018
Los relés de guías forzadas también reciben incorrectamente el nombre de relés de seguridad. Un relé de seguridad es un equipo de conmutación funcional. El relé de guías forzadas es una variante del relé elemental electromecánico y puede servir de base para un relé de seguridad.
¿En qué se diferencia un relé estándar de uno de guías forzadas?
En pocas palabras: en un relé de guías forzadas, el juego de contactos está interconectado mecánicamente. La estructura más sencilla está compuesta por un contacto NC y un contacto NA. Ambos están conectados entre sí y, a lo largo de toda su vida útil, incluso en estado perturbado, la distancia de contacto del contacto NC debe ser de 0,5 mm. Esto permite determinar el estado del contacto NA a través del estado del contacto NC. De esta forma, el relé de guías forzadas se convierte en la base ideal para un dispositivo de conmutación de seguridad.
Estados de un relé de guías forzadas
Como ya hemos indicado, un relé de guías forzadas es un componente importante dentro del dispositivo de conmutación de seguridad. Básicamente, por un lado, se establece una diferencia entre los dispositivos de conmutación de seguridad, que surgen dentro de la cadena de seguridad como elemento lógico central, y, por otro, los relés de acoplamiento, que son parte de un elemento lógico.
Relés de seguridad para aplicaciones de alta demanda
Normalmente, los dispositivos de conmutación de seguridad con relé elemental de guías forzadas se encuentran en aplicaciones de alta demanda de la fabricación de maquinaria. Se les aplica la directiva de maquinaria. Alta demanda significa que el requisito de función de seguridad surge más de una vez al año. A partir del nivel de seguridad PL c, los diagnósticos extensos resultan ventajosos, lo que hace que las propiedades de los relés elementales de guías forzadas destaquen. Con ayuda de las guías forzadas, se puede alcanzar con poco esfuerzo el diagnóstico necesario, es decir, el grado de cobertura de diagnóstico DC. Este es el motivo por el que los relés elementales de guías forzadas se han consolidado en la fabricación de maquinaria.
Relés de acoplamiento seguros para aplicaciones de baja demanda
La segunda categoría de dispositivos de conmutación de seguridad son los relés de acoplamiento seguros, que se emplean principalmente en la industria de procesos. A diferencia de la fabricación de maquinaria, la lógica central de la cadena de seguridad es, en la mayoría de los casos, un "Safety Instrumented System" (SIS). Un SIS está compuesto en paralelo por el Distributed Control System (DCS), el sistema productivo que controla el proceso. El SIS controla el proceso y solo interviene si así lo requiere la seguridad.
En la cadena de seguridad, el relé de acoplamiento seguro es parte de la unidad lógica. En algunas circunstancias, se puede renunciar al relé de acoplamiento de seguridad. Siempre que la salida digital sea capaz de derivar la carga y que no se precise una separación galvánica. A diferencia de en la fabricación de maquinaria, en la mayoría de las aplicaciones de la industria de procesos la tasa de demanda de la función de seguridad es inferior a una vez al año (baja demanda). Por ello, los requisitos del relé de acoplamiento seguro son distintos; por ejemplo, no es necesario implementar un diagnóstico continuo. No obstante, la tendencia actual es que la seguridad y la disponibilidad de las aplicaciones sigan creciendo mediante la incorporación de una función de diagnóstico distintiva.
En el entorno de la industria de procesos, en lo que respecta a los relés de acoplamiento seguros, actualmente prevalecen dos variantes diferentes de relés: se distingue entre los relés de acoplamiento seguros con relé elemental estándar y una estructura 1oo3 y los relés de acoplamiento seguros con relé elemental de guías forzadas y una estructura 1oo2. En relación con las aplicaciones "Emergency-Shutdown" (ESD), una estructura 1oo2 o 1oo3 significa que se incorporan dos o tres relés elementales en una fila. Cada empresa operadora de la instalación debe realizar a intervalos periódicos una prueba funcional obligatoria. En esta se comprueba la funcionalidad de los componentes incorporados dentro de la cadena de seguridad. Los relés de guías forzadas son en este sentido una gran ventaja. Con ayuda de las guías forzadas se determina el estado del contacto de carga controlando el estado del contacto NC. Con un diagnóstico integrado esto también puede realizarse durante el funcionamiento. En resumen: para realizar la prueba funcional del relé de acoplamiento seguro, la salida digital se conmuta una vez. Con un relé elemental estándar, la prueba funcional no es tan fácil de implementar. En la mayoría de los casos, el relé de acoplamiento seguro se desmonta y se comprueba individualmente el paso en cada uno de los relés elementales instalados o se sustituye por uno nuevo.
En una estructura 1oo2, en comparación con la estructura 1oo3, se puede garantizar una alta disponibilidad de la planta. La probabilidad de fallo es inferior en la estructura 1oo2, ya que incorpora menos componentes que pueden fallar. La figura de las estructuras de seguridad proporciona una visión general en relación con la disponibilidad y seguridad.
