03/12/2018
PLCs
PLC de Seguridad
PLC de Seguridad PLC de Seguridad

El mercado de PLCs de seguridad tiene actualmente un crecimiento anual mundial del 7% incluyendo el hardware, software y los servicios asociados. Los actores principales de este mercado incluyen a Siemens, Pilz, Rockwell Automation, HIMA, Emerson, ABB, Honeywell, Schneider Electric y otros.

La Seguridad Funcional de las máquinas y procesos ha evolucionado mucho en los últimos 40 años. El Logic Solver ha pasado de estar basado en relés y electrónica cableada a la situación actual basado en PLCs y relés de seguridad certificados según Normas internacionales como la IEC-61508. Los gravísimos accidentes industriales que hemos visto en las últimas décadas, especialmente en la industria PetroQuímica, han empujado y acelerado el desarrollo de los Estándares de Seguridad (Safety).

En la industria de proceso podemos decir que los Sectores PetroQuímico y de Generación Eléctrica diseñan y mantienen los Sistemas de Seguridad Funcional de acuerdo a las Normas, pero en otras industrias no es todavía una práctica generalizada. El mejor ejemplo es la industria de Alimentación y Bebidas donde todavía hay mucho camino por recorrer. Hay todavía entre los ingenieros de I&C muchas lagunas de conceptos a la hora de diseñar un SIS (Safety Instrumented System). Todavía hay quien piensa que es suficiente con utilizar productos certificados para SIL-1/2/3 para cumplir con la Norma, cuando esto es sólo uno de los diversos requisitos que debemos cumplir a lo largo de su ciclo de vida.
Es importante resaltar que el PLC de seguridad es sólo una parte del SIS y, además, normalmente no es la parte crítica de la Seguridad Funcional. Según OREDA, en la industria de proceso, el 50% de los fallos del SIS proceden del subsistema actuador, el 42% del subsistema sensor y el 8% del logic solver.

Sin embargo, la parte software del PLC de seguridad sí que es de vital importancia para los subsistemas sensor y actuador, especialmente cuando se implementan los llamados “diagnósticos de aplicación” que en definitiva son rutinas de software y secuencias de operación cuya finalidad es la de diagnosticar periódicamente el buen estado de los sensores y actuadores. Casos típicos son las pruebas de carrera parcial de las válvulas de corte (PVST) o los diagnósticos de las señales 4-20 mA (fuera de rango, señal bloqueada, diagnóstico por comparación, etc.)

Integración de Seguridad y Control

La integración del sistema de seguridad (SIS) y de control (BPCS) en el mismo PLC es con frecuencia una decisión controvertida pues algunos piensan que no cumple el principio de independencia del SIS.

En relación con esto nos parece interesante reproducir literalmente una nota extraída de la IEC-61511: “Devices of the SIS can also be used for functions of the BPCS if it can be demonstrated that a failure of the BPCS does not compromise the SIF of the SIS.” Un ejemplo típico de un mal diseño sería si utilizamos señales mezcladas en el mismo módulo I/O para el SIS y el BPCS.

Fabricantes como Siemens, Rockwell Automation y otros ofrecen soluciones ICSS donde pueden integrarse la Seguridad y el Control (Integrated Control & Safety Systems) y que están certificadas por las Normas internacionales. Es el ingeniero de diseño el que debe analizar el caso concreto para decidir si integrar ambos Sistemas. Cuando ambos sistemas son grandes lo mejor probablemente será separarlos totalmente. Por otro lado, hay que tener en cuenta que el diseño de un sistema integrado puede ser más complejo que el diseño por separado por la dificultad añadida de garantizar que cualquier fallo en el BPCS no comprometa el funcionamiento del SIS en ninguna circunstancia. En cualquier caso, es muy importante seguir las recomendaciones del Manual de Seguridad del fabricante.

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