Seguridad funcional según EN ISO 13849

La EN ISO 13849-1 sucede a la EN 954-1 como norma principal para el diseño de sistemas de mando relativos a la seguridad en el ámbito de la "seguridad de las máquinas". La EN ISO 13849-1 (mientras tanto en versión de 2008) se aprobó como versión europea en 2006.
Además, la EN ISO 13849-1 se ha publicado en el Diario Oficial de la UE como norma armonizada recogida en la Directiva de Máquinas. En consecuencia, se le aplica el "efecto de presunción".

Die Kernfrage, wer die EN 954-1 noch anwenden sollte oder darf, ist geprägt von zwei Randbedingen. Einerseits ist die EN ISO 13849-1:2009 die direkte Nachfolge-Norm der EN 954-1. Damit wurde mit der EN ISO 13849-1 ein neuer Stand der Technik geschaffen und die EN 954-1 erfüllt somit eine Grundanforderung der Maschinenrichtlinie nicht mehr. Diese Betrachtung wird aber durch den zweiten Sachverhalt relativiert. Für viele Produkt-Normen (C-Normen) existiert bis heute keine aktualisierte Version die auf die EN ISO 13849-1 verweist. Da aber die vorhandenen Verweise auf die EN 954-1 oft nicht vollständig und eindeutig von der EN ISO 13849-1 aufgelöst werden können, ist der Anwender dieser Normen auf die EN 954-1 weiterhin angewiesen und die EN 954-1 muss in diesen Fällen als Stand der Technik angesehen werden. In allen übrigen Fällen ist im Sinne der Rechtssicherheit die Anwendung der EN ISO 13849-1 an zu raten. Es sei aber betont, dass die rechtliche Situation nicht zweifelsfrei geklärt ist und eine Anwendung der EN 954-1 weiterhin denkbar ist.

 

La (todavía) actual EN 954-1, que describe desde 1996 el diseño de circuitos relacionados con la seguridad en el ámbito de la seguridad de las máquinas, no contiene suficientes requisitos para sistemas electrónicos programables. Otro de los aspectos criticables fue que la relación entre la magnitud del riesgo y la categoría no siempre parecía plausible. Por otra parte existe la opinión generalizada de que las reflexiones probabilísticas deben incluirse en las consideraciones sobre la seguridad.

Una novedad fundamental de la norma EN ISO 13849-1 es el enfoque probabilístico aplicado a la evaluación de los sistemas de mando relativos a la seguridad. La revisión tuvo por objeto dotar la EN 954-1 con la probabilística imprescindible para la evaluación de los circuitos modernos. El paso decisivo en esta dirección fue conservar las categorías generales acreditadas y valorar además características cuantitativas relativas a la seguridad.

Sobre la base de las categorías se utilizan para esto los Performance Level (PL), que se describen mediante los parámetros característicos siguientes:

• categoría (requisito estructural),
• tiempo medio hasta un fallo peligroso ( MTTF_d )
• grado de cobertura de diagnóstico (DC) y
• error de causa común (CCF).
   

Con la introducción de la EN ISO 13849-1 aparecen nuevos requisitos de procedimiento también para el diseño de las máquinas. La configuración de las partes de los sistemas de mando relativas a la seguridad es un proceso iterativo que se desarrolla en varios pasos.

Paso 1 - Definición de los requisitos para las funciones de seguridad
En primer lugar hay que definir las características exigidas para cada función de seguridad. Este paso es el más importante y, en ocasiones, también el más complicado. Para asegurar la puerta protectora de una máquina deben desconectarse, por ejemplo, los movimientos peligrosos al abrir la puerta; con la puerta abierta no debe ser posible una nueva puesta en servicio.
 

Paso 2 - Determinación del Performance Levels requeridoPL
Cuanto mayor es el riesgo, más rigurosos son los requisitos para el sistema de control.
La aportación de la fiabilidad y la estructura puede variar según la tecnología utilizada. La gravedad de la situación peligrosa se divide en cinco niveles que van de "a" a "e". Con PL "a", la aportación de la función de control a la reducción del riesgo es baja, con PL "e" es alta. A partir de los gráficos de riesgos se determina el Performance Level requerido ( PL_r ) para la función de seguridad arriba descrita.
 

Gravedad de la herida (S)
S1 = herida leve (normalmente reversible)
S2 = herida grave (normalmente irreversible), incluida la muerte

Frecuencia y/o tiempo de exposición al peligro (F)
F1 = rara vez a frecuente y/o poco tiempo
F2 = a menudo a continuamente y/o mucho tiempo

Posibilidades de evitar el peligro (P)
P1 = posible en determinadas circunstancias
P2 = raramente posible
 

Paso 3 - Configuración y realización técnica de las funciones de seguridad
La función de seguridad "enclavamiento de puerta protectora" descrita en el paso 1 se realiza mediante técnicas de control. Para el enclavamiento de la puerta protectora se utiliza un interruptor de aproximación encriptado como, p. ej., PSENcode. Esto permite conectar en serie varias puertas protectoras sin que se vea mermada la efectividad de las función de supervisión. Por otra parte, el encriptado proporciona una amplia protección contra manipulación.
La evaluación correspondiente de los sensores tiene lugar mediante un sistema de seguridad multifuncional como, p. ej. PNOZmulti. El accionamiento se desconecta por obra de dos contactores con contactos de guía forzosa.
 

Paso 4 - Determinación del Performance Level y análisis cuantitativo
Para determinar el Performance Level alcanzado, la función de seguridad se descompone en los elementos Sensor, Lógica y Accionador. Cada uno de estos subsistemas contribuye con su parte a la función de seguridad. Para los componentes Pilz se dispone de todos los valores característicos requeridos. Para esto, Pilz proporciona una cómoda herramienta de cálculo (PAScal).

Paso 5 - Verificación
En este paso se comprueba la medida en que el Performance Level alcanzado corresponde al Performance Level requerido. El PL alcanzado ha de ser igual o mejor que el PL_r requerido en virtud de la evaluación del riesgo. Esto significa "luz verde" para el diseño de la máquina.
 

Paso 6 - Validación
Además de los requisitos puramente cualitativos para la configuración de los sistemas de seguridad, es importante también evitar los fallos sistemáticos.

El equipo de Servicios Pilz colabora con el cliente en todos los pasos descritos anteriormente como parte de los servicios de asesoramiento. Esto incluye también el asesoramiento relativo a la certificación CE.