¿Conoces los sistemas de bus seguros?
¿Conoces los sistemas sistemas de bus seguros en el entorno de la seguridad industrial?
En la seguridad de máquinas, durante años hemos confiado plenamente en el cableado convencional, visible, simple y “confiable”. Pero la creciente complejidad de las instalaciones, la digitalización, y la necesidad de diagnósticos más rápidos están impulsando una evolución clave: la integración de sistemas de bus seguros.
Los sistemas de bus seguros permiten reducir radicalmente el cableado y mejorar el diagnóstico sin perder seguridad. Para ello, emplean protocolos específicos que gestionan errores de comunicación propios de los buses (pérdidas, retardos, datos corruptos). Los protocolos como PROFIsafe, CIP Safety, o FSoE permiten alcanzar niveles de seguridad muy altos (PL e, SIL 3). Aunque su implementación puede ser más compleja o costosa, especialmente en buses Ethernet, la tendencia del mercado es integrar estas funciones directamente en los dispositivos de seguridad.
Un sistema de bus seguro permite transmitir múltiples señales por un solo canal, reduciendo drásticamente el cableado y simplificando la instalación. Esto es especialmente útil en dispositivos complejos, como, por ejemplo, una MGB completa, que puede llegar a tener decenas de señales, algo impracticable con cableado tradicional.
Por qué usar sistemas de bus seguros
Aunque el cableado tradicional ofrece transparencia y fiabilidad, los buses seguros presentan ventajas importantes:
- Reducción drástica del cableado, simplificando la instalación y el mantenimiento.
- Transmisión eficiente de múltiples señales a través de un único medio.
- Posibilidad de integrar funciones de diagnóstico avanzadas para una rápida localización de fallos.
Tipos de sistemas de bus más comunes y protocolos de seguridad asociados
En la actualidad hay gran cantidad de sistemas de bus, adaptados a todo tipo de tareas de automatización. En Europa son especialmente importantes PROFIBUS y su sucesor, PROFINET. También tenemos que mencionar los sistemas ASi y EtherCAT. Por el contrario, en Estados Unidos abundan el sistema DeviceNet y su sucesor, EtherNet/IP. En el mercado asiático no hay un sistema de bus que destaque sobre los demás; allí se utiliza, entre otros, el sistema CC-Link, así como los sistemas empleados internacionalmente.
Para operar de forma segura, cada bus utiliza un protocolo de seguridad contra averías, entre ellos encontramos PROFIsafe (para PROFIBUS/PROFINET), FSoE (EtherCAT), y AS-i Safety at Work entre otros.
Estos protocolos añaden un nivel adicional de comprobación y protección frente a errores que podrían comprometer la seguridad de las personas.
Funcionamiento general de la seguridad en el bus y errores típicos
Para garantizar la seguridad, los protocolos seguros van encapsulados dentro del bus estándar. La seguridad no depende de los medios de transmisión, sino de algoritmos matemáticos y redundancia. Esto permite que los sistemas de bus seguros pueden alcanzar PL e (EN ISO 13849-1) y SIL 3 (EN 62061/61508). Esto demuestra que los buses pueden ser incluso más seguros que los sistemas de cableado convencional de dos canales.
Aun así, hay que asumir que en cualquier sistema de comunicación, podemos encontrar problemas que pueden afectar la transmisión segura de datos, como la repetición de datos antiguos, retardos causados por switches o routers, datos corruptos o falseados por interferencias, o errores de dispositivos o CEM.
Los sistemas de bus seguros emplean técnicas como numeración de telegramas, tiempos de espera, repetición de envíos y códigos de comprobación para detectar y corregir estos errores.
Siempre se necesita un controlador con capacidad de procesar datos seguros (un relé simple no es suficiente).
Preguntas frecuentes sobre los sistemas de bus seguros
¿Qué es un sistema de bus seguro?
Es un método de comunicación que transmite señales de seguridad a través de un bus industrial estándar mediante un protocolo seguro capaz de detectar errores y garantizar niveles como PL e o SIL 3.
¿Qué ventajas ofrecen frente al cableado tradicional?
Reducen drásticamente el cableado, simplifican la instalación, mejoran el diagnóstico y permiten gestionar múltiples señales en un único canal.
¿Qué protocolos de seguridad son los más utilizados?
Los más comunes son PROFIsafe (PROFIBUS/PROFINET), CIP Safety (EtherNet/IP), FSoE (EtherCAT) y AS-i Safety at Work.
¿Qué errores deben controlar los buses seguros?
Retransmisión de datos antiguos, retardos, paquetes corruptos, interferencias y fallos de dispositivos entre otros.
¿Cómo garantizan la seguridad estos sistemas?
Mediante numeración de telegramas, tiempos de espera, CRC y otros mecanismos que detectan errores antes de procesar la información.