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La seguridad de las máquinas e instalaciones para la protección del usuario depende esencialmente de la correcta aplicación de las normas y directivas. La base para ello en Europa es la Directiva de máquinas, que apoya a las empresas con especificaciones normalizadas para el diseño orientado a la seguridad de las máquinas. Sin embargo, muchas normas de seguridad europeas también tienen gran importancia fuera del Espacio Económico Europeo debido a su carácter internacional. Las normas sobre seguridad funcional también desempeñan un papel importante en este contexto. Los requisitos para los sistemas de control de máquinas se definen tanto en EN ISO 13849 como en EN IEC 62061.
La tendencia a la descentralización plantea nuevos retos para la protección de las personas, el medio ambiente y las máquinas. Además de los dispositivos de seguridad clásicos, como los bloqueos de puertas de protección, los dispositivos de paro de emergencia o los interruptores de seguridad, cada vez se utilizan más los sistemas de seguridad programables o configurables para salvaguardar las máquinas y las instalaciones a medida que aumenta el nivel de complejidad. En 2015, se intentó combinar las dos normas EN ISO 13849 y EN IEC 62061. En la actualidad, ambas normas se revisan por separado.
¿Qué cambios cabe esperar en relación con PL y SIL?
Las dos normas ya han convergido en algunos puntos, como en el ámbito del "software relevante para la seguridad" y el tema de la "ciberseguridad". Se han incluido detalladamente muchas otras adaptaciones, lo que ha dado lugar a una coherencia general entre ambas normas. La existencia de efectos sobre las evaluaciones de seguridad previas debe evaluarse caso por caso. Lea nuestro Whitepaper para conocer en detalle cómo podrían ser los cambios de la norma.
La Directiva de máquinas incluye requisitos de seguridad y de protección de la salud básicos. En el boletín oficial correspondiente de la Unión Europea se describen las normas armonizadas relativas a la Directiva de máquinas. Una máquina cumple los requisitos de seguridad y protección de la salud básicos siempre que se haya fabricado según estas normas armonizadas.
Las normas EN se clasifican en distintos tipos:
Las normas básicas de seguridad contienen conceptos básicos, principios de diseño y aspectos generales (p. ej., diseño y métodos de trabajo) que se aplican a todas las máquinas, equipos e instalaciones.
Ejemplo de norma:
EN ISO 12100 (Seguridad de las máquinas)
Normas del grupo de seguridad sobre un aspecto de seguridad o un tipo de equipo condicionado por la seguridad que pueden utilizarse para toda una serie de máquinas, equipos e instalaciones.
Tipo B1: incluye aspectos de seguridad especiales, p. ej., distancias de seguridad, valores límite para temperaturas de la superficie.
Normas de ejemplo:
EN ISO 13857 (Distancias de seguridad en áreas de peligro)
EN ISO 13855 (Posicionamiento de los protectores con respecto a la velocidad de aproximación de partes del cuerpo humano)
EN ISO 13849 (Seguridad de las máquinas. Piezas de seguridad de sistemas de control)
Tipo B2: incluye dispositivos relacionados con la seguridad, como la desconexión de emergencia o los mandos bimanuales.
Normas de ejemplo:
EN ISO 13850 (Seguridad de las máquinas. Función de parada de emergencia)
EN 574 (Dispositivos de mando a dos manos)
Normas de seguridad de las máquinas con requisitos de seguridad detallados sobre todos los peligros significantes para una máquina determinada o un grupo de máquinas. Tipo C: las normas también se denominan normas de productos.
Normas de ejemplo:
EN 12622 (Seguridad de las máquinas-herramienta. Prensas plegadoras hidráulicas)
EN 415 (Seguridad de las máquinas de embalaje)
La seguridad funcional se refiere a la correcta aplicación de los sistemas (de control) relativos a la seguridad y otras medidas para minimizar los riesgos decisivas para la seguridad de un sistema. En caso de que se produzca un fallo crítico, el sistema de control se encarga de iniciar el estado seguro.
Para la industria de la construcción de maquinaria, a partir de la norma EN 61508 se derivaron las normas EN IEC 62061 y EN ISO 13849-1. Estas dos normas consideran especialmente los requisitos de los componentes relacionados con la seguridad de sistemas de control en máquinas.
La determinación del rendimiento requerido de las funciones de seguridad es un aspecto central de la seguridad funcional de los sistemas de control de máquinas. Tanto la norma EN IEC 62061 como la EN ISO 13849-1 proporcionan métodos estructurados para evaluar y definir el rendimiento requerido de las funciones de seguridad con el fin de garantizar la seguridad de las máquinas.
Cálculo de la clase SIL
Uno de los parámetros importantes para la fiabilidad de funciones relacionadas con la seguridad es el nivel de integridad de seguridad (SIL).
Para determinar el nivel de integridad de seguridad requerido se evalúan varios criterios:
Determinación del nivel de rendimiento
Para determinar el nivel de rendimiento requerido (PLr), deben evaluarse distintos criterios: el alcance de los daños, la frecuencia y la duración de permanencia, así como las posibilidades para evitar el peligro.
Parámetros de riesgo:
S: gravedad de las lesiones:
F: frecuencia y/o duración de la exposición a los peligros:
P: posibilidad de evitar el peligro:
Nota: cuando la probabilidad de ocurrencia pueda clasificarse como baja, el nivel de rendimiento exigido (PLr) podrá reducirse en un nivel.
Una vez diseñada la arquitectura de control, se determina el rendimiento de las funciones de seguridad. Las normas EN IEC 62061 y EN ISO 13849-1 utilizan enfoques y parámetros diferentes para garantizar la ejecución fiable de la función de seguridad.
El parámetro técnico de seguridad para subsistemas se obtiene a partir de los siguientes valores:
El nivel de rendimiento (PL) de la parte relacionada con la seguridad de un sistema de control (SRP/CS) se determina mediante la estimación de los siguientes parámetros:
Relación entre los conceptos PL y SIL
Según el anexo I de la Directiva de máquinas, debe realizarse una evaluación de riesgos para cada máquina que se comercialice en la UE. Los riesgos residuales restantes pueden minimizarse en el ámbito de las medidas técnicas de protección mediante componentes de control relevantes para la seguridad. Si los componentes de control se diseñan de acuerdo con las normas armonizadas EN ISO 13849 y EN IEC 62061, la minimización de riesgos requerida puede lograrse mediante función(es) de seguridad con un SIL o PL.
Al especificar el requisito funcional se trata de describir detalladamente las respectivas funciones de seguridad. Para garantizarlo deben determinarse las interfaces decisivas para otras funciones de control y reacciones ante fallos. El documento resultante es la base más importante para el posterior proceso de diseño.
Determinación del rendimiento requerido de conformidad con las normas EN IEC 62061 y/o EN ISO 13849-1.
Una vez diseñada la arquitectura de control, se determina el rendimiento de las funciones de seguridad. Las normas EN IEC 62061 y EN ISO 13849-1 utilizan enfoques y parámetros diferentes para garantizar la ejecución fiable de la función de seguridad.
EN IEC 62061: debido a fallos de hardware, existe la posibilidad de que se produzcan otros fallos peligrosos de la SRCF (función de control relativa a la seguridad). Esta probabilidad debe ser inferior o igual al umbral de fallo de fallo determinado y fijado en la especificación (paso 1):
El SIL (nivel de integridad de seguridad) alcanzado por el SRECS (sistema de control eléctrico relativo a la seguridad) es inferior o igual al SIL más bajo de cualquier subsistema implicado en la ejecución de la función de seguridad.
EN ISO 13849-1: para las distintas funciones de seguridad, es necesario que el PL (nivel de rendimiento) de las SRP/CS (piezas de seguridad de sistemas de control) asociadas se corresponda con el "PL requerido".
El PL de varios SRP/CS que forman parte de una función de seguridad debe ser mayor o igual que el nivel de rendimiento requerido de esta función.
Finalmente, debe evaluarse toda la función de control relativa a la seguridad de una aplicación en cuanto a la idoneidad en la aplicación. Para ello, la idoneidad puede realizarse mediante un análisis o comprobación, p. ej., mediante la simulación de tipos de errores concretos.
Normas de seguridad funcional
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En nuestro Whitepaper obtendrá más información sobre:
❯ Revisiones pendientes de las normas EN ISO 13849 y EN IEC 62061
❯ Efectos en el tema "Ciberseguridad"
❯ Cambios en el ámbito "Software relevante para la seguridad"
