Válvula simple serie MDC2 Categoría de seguridad 2 PL c, Monitoreo externo

Descripción general del producto

La serie MDC2 de ROSS Controls es una solución de escape seguro con una sola válvula que incorpora sensores de presión de estado sólido integrados a la plataforma MDC, lo que permite alcanzar la categoría de seguridad 2, nivel de rendimiento c (PL c) según la norma ISO 13849-1:2015 cuando se monitoriza mediante un sistema de control de seguridad externo. Esto convierte a la MDC2 en la actualización de monitorización de diagnóstico dentro de la familia ROSS MDC, ofreciendo una cobertura de diagnóstico del 60 al 90 % sin requerir la redundancia total de una arquitectura de doble válvula.

Al igual que la MDC1, la MDC2 funciona con un sistema de seguridad a prueba de fallos mediante una válvula de asiento de tres posiciones y dos vías controlada por solenoide. Al desconectarse la alimentación, la válvula cierra simultáneamente el puerto de suministro y abre el puerto de escape, eliminando rápidamente la presión neumática residual del circuito de la máquina. La MDC2 se distingue por su sensor de presión de estado sólido integrado: este sensor informa continuamente sobre el estado de la presión aguas abajo mediante una salida PNP y una señal analógica de 4-20 mA, lo que permite al sistema de control de seguridad externo verificar el correcto funcionamiento de la válvula en cada ciclo de activación y desactivación.

Al monitorizar la señal del sensor de presión en cada ciclo de la válvula, el sistema de control de seguridad detecta fallos que impedirían que la válvula ejecutara su función de escape, como el atascamiento de la válvula en posición abierta, el fallo del solenoide o la desconexión del sensor. Esta cobertura de diagnóstico cíclico, que oscila entre el 60 y el 90 %, cumple con el requisito de cobertura de diagnóstico (CD) de la categoría 2 de la norma ISO 13849-1, lo que mejora la integridad de la función de seguridad en comparación con un diseño de categoría 1 sin monitorización.

El módulo de arranque suave EEZ-ON opcional proporciona una presurización controlada al encenderse, aumentando gradualmente la presión de salida hasta aproximadamente el 50 % de la de entrada antes de alcanzar el caudal máximo. Esto protege el equipo de daños por sobrepresión y evita movimientos inesperados del actuador durante el reinicio de la máquina tras una parada de seguridad o un bloqueo.

Las válvulas de la serie MDC2 están disponibles en tamaños de cuerpo de 1/2 pulgada y 1 pulgada, con capacidades de flujo de 3,1 Cv a 30 Cv. Se ofrecen conexiones roscadas NPT y G, así como configuraciones de puertos modulares para su integración directa en los sistemas de entrada de aire ROSS. Los archivos de la biblioteca SISTEMA están disponibles para su descarga y sirven como documentación de seguridad según la norma ISO 13849-1.

Características de ingeniería clave

• Categoría de seguridad 2, PL c (ISO 13849-1:2015) : alcanza la categoría 2, nivel de rendimiento c cuando el sensor de presión integrado es supervisado por un sistema de control de seguridad externo en cada ciclo de activación y desactivación, lo que proporciona un nivel de integridad de seguridad superior al del MDC1 sin redundancia total.
• Sensor de presión de estado sólido integrado : el sensor de presión instalado de fábrica proporciona una salida de conmutación PNP y una señal analógica de 4-20 mA para una integración perfecta con PLC, controladores de seguridad y sistemas de monitorización de la Industria 4.0. Tensión de alimentación de 8-30 VCC, consumo de corriente inferior a 4 mA.
• Cobertura de diagnóstico del 60 al 90 por ciento : la monitorización del sensor en cada ciclo de la válvula detecta fallos peligrosos antes de que se propaguen, cumpliendo con el requisito de la categoría 2 de la norma ISO 13849-1 para una cobertura de diagnóstico media (60 % <= CC < 90 %).
• Diseño de válvula de asiento a prueba de fallos : la válvula de asiento de tres posiciones y dos vías garantiza el cierre simultáneo del suministro y la evacuación aguas abajo al desactivarse el solenoide, eliminando la presión residual en la zona protegida de la máquina.
• Válvula de asiento con tolerancia a la suciedad y compensación de desgaste : la geometría del sello frontal autocompensante proporciona una tolerancia inherente a la suciedad y un ajuste automático del desgaste para una respuesta rápida y sostenida y una alta capacidad de flujo durante millones de ciclos.
• Anillos de pistón de respaldo de PTFE : prolongan la vida útil de la válvula y garantizan un funcionamiento fiable con o sin lubricación neumática en línea, lo que reduce las necesidades de mantenimiento en entornos industriales.
• EEZ-ON Soft-Start (opcional) : la presurización controlada al energizarse evita cargas de choque y movimientos inesperados, aumentando gradualmente la presión de salida hasta aproximadamente el 50 por ciento de la de entrada antes de abrirse al flujo completo.
• Conexión de puerto roscada o modular : roscas de puerto NPT o G, además de un puerto modular opcional para conexión directa a conjuntos de sistemas de entrada de aire ROSS con válvulas LOX de bloqueo y unidades FRL de la serie MD.
• Conector de sensor M12 : el conector M12, estándar en la industria, para el sensor de presión de estado sólido facilita el cableado y la sustitución rápidos en campo, sin necesidad de herramientas ni conectores especiales ni cables fijos.
• Soporte de la biblioteca SISTEMA : los archivos descargables de la biblioteca SISTEMA permiten una verificación y documentación eficientes de las funciones de seguridad según la norma ISO 13849-1, con parámetros de seguridad predefinidos.

Especificaciones técnicas

Especificaciones generales

Certificaciones y cumplimiento

Aplicaciones e industrias típicas

Conformado y estampado de metales

• En las prensas de estampado y troquelado, la capacidad de diagnóstico de categoría 2 del MDC2 permite al controlador de seguridad verificar la finalización de la función de escape antes de permitir el acceso al troquel, lo que reduce el riesgo de fallos de válvula no detectados.
• Prensas plegadoras hidráulico-neumáticas con controles neumáticos de embrague-freno que requieren una evacuación de gases segura y supervisada para confirmar la eliminación de la presión antes de entrar en la zona de plegado.
• Líneas de conformado y enderezado donde los actuadores neumáticos de guía y alimentación de los rodillos deben estar debidamente oxigenados y el sensor MDC2 proporciona confirmación al sistema de seguridad del PLC.

Ensamblaje de automóviles

• Celdas de soldadura robótica y manipulación de materiales donde el PLC de seguridad supervisa el sensor de presión MDC2 para confirmar la eliminación de la energía neumática antes de que se desbloqueen los sistemas de seguridad de la puerta de la celda robótica para permitir el acceso para mantenimiento.
• Las estaciones de prensado y remachado requieren una verificación de presión controlada para confirmar la retracción de la herramienta antes de que el operario cargue y descargue las piezas.
• Sistemas automatizados de desvío y transferencia de cintas transportadoras de montaje donde la confirmación de la salida de gases del sensor MDC2 está integrada en la lógica de liberación de la puerta de seguridad.

Embalaje y bienes de consumo

• Líneas de envasado de alta velocidad donde la monitorización diagnóstica del escape seguro confirma la despresurización del actuador antes de que se liberen las protecciones, cumpliendo así los requisitos de auditoría para el rendimiento documentado de la función de seguridad.
• Las máquinas de termoformado y envasado en blíster requieren la eliminación controlada de la presión de las placas de conformado y los troqueles de recorte antes de que el operario acceda al molde.
• Equipos de sellado y etiquetado de cajas donde el sistema de control de la máquina registra la retroalimentación del sensor MDC2 para los registros de validación ISO 13849-1.

Fabricación de productos electrónicos y semiconductores

• Equipos de ensamblaje y unión de precisión donde el sistema de control de escape confirma la retracción de la herramienta neumática antes de las operaciones de colocación de componentes delicados.
• Actuadores neumáticos para máquinas de recogida y colocación con tecnología de montaje superficial (SMT) que requieren la verificación de la eliminación de presión durante el cambio de boquillas y los procedimientos de mantenimiento.

Procesamiento de alimentos y bebidas

• Equipos neumáticos de llenado, taponado y etiquetado donde el sistema de monitorización de diagnóstico MDC2 respalda el desempeño documentado de las funciones de seguridad para la inocuidad alimentaria y el cumplimiento normativo.
• Líneas de procesamiento sanitarias donde la presurización controlada mediante el arranque suave EEZ-ON evita salpicaduras o contaminación del producto durante el reinicio de la línea después de la limpieza in situ (CIP) o el mantenimiento.

Fabricantes de maquinaria industrial general y para fabricantes de equipos originales (OEM)

• Diseños de máquinas OEM que requieren documentación de escape seguro de Categoría 2 para el marcado CE y el cumplimiento de la Directiva de Maquinaria de la UE, donde el MDC2 proporciona la salida del sensor necesaria para la integración de PLC de seguridad.
• Los sistemas neumáticos multizona, donde las válvulas MDC2 independientes por zona permiten que el sistema de seguridad confirme la eliminación de la presión zona por zona antes de que se liberen los enclavamientos de acceso.

Configuración de pedidos y número de modelo

La serie MDC2 se configura mediante un número de modelo estructurado que define el tamaño de la carcasa, la opción de arranque suave, el tipo de puerto, el voltaje y la conexión eléctrica. El MDC2E13MLXX1NAEXCXA es un ejemplo de una variante de conjunto de bloqueo modular con MD4 FRL. Para obtener el configurador completo del modelo MDC2, póngase en contacto con ROSS Controls o con su distribuidor autorizado.

Voltaje estándar: 24 VCC. El sensor de presión de estado sólido funciona con un voltaje de alimentación de 8 a 30 VCC.

Conexión del solenoide: Norma EN 175301-803 Forma C para la serie MDC2. El sensor de retroalimentación utiliza un conector M12.

Opción de arranque suave EEZ-ON disponible; especifíquela al realizar el pedido.

Disponibles opciones de rosca NPT y G (BSPP).

Configuración de puertos modular disponible para los conjuntos del sistema de entrada de aire ROSS.

Disponemos de certificaciones CE y UKCA. Indique la certificación que necesita al realizar el pedido.

Los archivos de la biblioteca SISTEMA se pueden descargar desde rosscontrols.com.

Comuníquese con ROSS Controls al (800) 438-7677 para obtener una lista completa de variantes, dimensiones y configuraciones.

Accesorios

Manómetros analógicos

Manómetros visibles para el operador que permiten la verificación visual de la presión aguas abajo, complementando la señal del sensor electrónico para la confirmación independiente de la liberación de presión. Disponibles en un rango de 0 a 145 psig (0 a 10 bar).

Transductores de presión digitales

Transductores de presión digitales de 0 a 145 psig (0 a 10 bar) con múltiples opciones de salida, incluyendo 4-20 mA y pantalla digital, para registro de datos, monitoreo de condiciones e integración de mantenimiento predictivo.

Silenciadores de escape tipo canister

Silenciadores roscados tipo cartucho para el puerto de escape MDC2, diseñados para reducir el ruido del escape neumático a niveles permitidos. El tamaño debe coincidir o superar la capacidad de flujo del puerto de escape.

Unidades FRL de la serie ROSS MD

Unidades de filtro, regulador y lubricador con interfaces de puertos modulares para conjuntos completos de sistemas de entrada de aire con válvula de escape segura MDC2, que proporcionan filtración, regulación y lubricación en un paquete compacto.

Válvulas de bloqueo LOX

Válvulas de bloqueo manual para el aislamiento de energía aguas arriba, que permiten el cumplimiento total de las normas de bloqueo/etiquetado cuando se utilizan con la función de escape seguro MDC2.

Productos y accesorios relacionados

• Válvula simple serie MDC1 (Categoría 1, PL c) - MDC1 sin sensor integrado para aplicaciones donde no se requiere monitorización y la Categoría 1 es suficiente. https://www.rosscontrols.com/en/series/1291-mdc1-series-single-valve
• Válvula simple serie SV27 (Categoría 2, PL c con DPST) : válvula de detección basada en la serie 27 con interruptor de seguridad DPST integrado para una cobertura de diagnóstico del 99 % en configuraciones compatibles con Categoría 2 a Categoría 3. https://www.rosscontrols.com/en/series/1293-sv27-series-single-valve
• Válvula doble DM1 Serie C (Categoría 4, PL e) - Válvula doble redundante de doble asiento para aplicaciones de Categoría 4 que requieren la máxima integridad de seguridad. https://www.rosscontrols.com/en/series/1294-dm1-series-c-double-valve
• Conjunto de entrada de aire segura con la serie MDC : sistema completo de entrada de aire que integra la válvula LOX con bloqueo, la válvula FRL de la serie MD y la válvula de escape segura MDC2. https://www.rosscontrols.com/en/series/1285-safe-air-entry-assembly-with-mdc-series-safe-exhaust-valve
• Válvulas de bloqueo LOX (Serie 15) - Válvulas de bloqueo manual para el aislamiento de energía aguas arriba. https://www.rosscontrols.com/en/series/1287-lockout-valves-15-series

Preguntas frecuentes (FAQ)

P: ¿Qué nivel de seguridad ofrece la serie MDC2?

A: La válvula MDC2 alcanza la categoría de seguridad 2, nivel de rendimiento c (PL c) según la norma ISO 13849-1:2015 cuando el sensor de presión de estado sólido integrado es supervisado por un sistema de control de seguridad externo en cada ciclo de activación y desactivación. La cobertura de diagnóstico (CD) alcanzada se sitúa entre el 60 y el 90 %, cumpliendo así el requisito de CD media de la categoría 2. La válvula también cuenta con la certificación SIL 1 según la norma IEC 61508:2001.

P: ¿Cómo funciona el sensor MDC2 y cuál es su salida?

A: El sensor de presión de estado sólido integrado monitoriza continuamente el estado de presión aguas abajo. Proporciona una salida de conmutación PNP y una salida analógica de 4-20 mA, funcionando con una tensión de alimentación de 8 a 30 VCC y un consumo de corriente inferior a 4 mA. El sensor se conecta mediante un conector M12 estándar industrial. El controlador de seguridad monitoriza la señal del sensor para confirmar la caída de presión al desconectar la alimentación y el aumento de presión al conectarla, detectando fallos que impedirían la ejecución de la función de seguridad.

P: ¿Qué cobertura de diagnóstico proporciona la monitorización del sensor MDC2?

A: La monitorización del sensor de presión de estado sólido en cada ciclo de activación y desactivación proporciona una cobertura de diagnóstico (CD) de entre el 60 y el 90 %, según lo exige la norma ISO 13849-1 Categoría 2. Esto significa que la monitorización detecta entre el 60 y el 90 % de los fallos peligrosos antes de que impidan el funcionamiento de la función de seguridad. El valor exacto de la CD para una aplicación específica depende de la arquitectura de monitorización y la frecuencia de las pruebas.

P: ¿En qué se diferencia el MDC2 del MDC1?

A: La MDC2 incorpora un sensor de presión de estado sólido y un conector M12 instalados de fábrica, características que la MDC1 no tiene. Cuando este sensor es supervisado por el controlador de seguridad, la MDC2 alcanza la categoría 2, PL c, en comparación con la categoría 1, PL c de la MDC1 sin supervisión. Ambas válvulas comparten el mismo diseño de obturador, tamaño del cuerpo y la opción de arranque suave EEZ-ON.

P: ¿Qué interfaz de controlador de seguridad externo se requiere para la Categoría 2?

A: La salida del sensor MDC2 debe conectarse a un PLC o relé de seguridad con certificación de seguridad que supervise la señal en cada ciclo de activación y desactivación de la válvula. El controlador debe programarse para iniciar una parada de seguridad o impedir el reinicio de la máquina si la señal del sensor indica una condición de falla, como que la presión no disminuya al desconectar la alimentación o no aumente al conectarla. La lógica de supervisión específica depende de los requisitos de seguridad de la máquina.

P: ¿Qué es la función de arranque suave EEZ-ON?

A: EEZ-ON es un módulo opcional que restringe el flujo de aire a través de una válvula de aguja ajustable durante la presurización, permitiendo que la presión de salida aumente gradualmente hasta aproximadamente el 50 % de la presión de entrada antes de que la válvula se abra por completo. Esto evita picos de presión repentinos al reiniciar la máquina, que podrían causar sobrecargas en el equipo, golpes en los actuadores o problemas de calidad del producto.

P: ¿Cuáles son las opciones de tamaño de cuerpo y puerto?

A: El MDC2 está disponible en tamaños de cuerpo de 1/2 pulgada y 1 pulgada. La capacidad de flujo varía desde 3,1 Cv (3100 Nl/min) para el cuerpo de 1/2 pulgada hasta 30 Cv (30 000 Nl/min) para el cuerpo de 1 pulgada. Para obtener la matriz completa de tamaños de puerto dentro de cada tamaño de cuerpo, póngase en contacto con ROSS Controls.

P: ¿Cuál es el rango de presión de funcionamiento?

A: El modelo MDC2 de 1/2 pulgada funciona de 30 a 150 psig (2,0 a 10,3 bar). El modelo de 1 pulgada funciona de 36 a 150 psig (2,5 a 10,3 bar). Ambos utilizan suministro piloto interno.

P: ¿Están disponibles las certificaciones CE y UKCA?

R: Sí. El marcado CE es estándar. El marcado UKCA está disponible para cumplir con la normativa del mercado británico. Especifique la certificación requerida al realizar el pedido.

P: ¿Cuál es el valor B10D para los cálculos de la norma ISO 13849-1?

A: El MDC2 tiene una clasificación de confiabilidad B10D de 5.000.000 de ciclos, utilizada en los cálculos de MTTFD según ISO 13849-1 Anexo C para determinar el nivel de rendimiento alcanzable para un nop (número de operaciones por año) y tiempo de misión determinados.

P: ¿Se puede utilizar el MDC2 en sistemas modulares de entrada de aire?

R: Sí. La opción de configuración de puerto modular permite que el MDC2 se conecte directamente a las unidades FRL de la serie MD de ROSS, a las válvulas LOX con bloqueo y a otros componentes del sistema de entrada de aire sin necesidad de conexiones de tubería intermedias, creando un conjunto de entrada de aire compacto, estandarizado y con clasificación de seguridad.

P: ¿Existe un archivo de biblioteca SISTEMA disponible para el MDC2?

R: Sí. Se puede descargar un archivo de la biblioteca SISTEMA desde rosscontrols.com, que contiene los parámetros de seguridad (B10D, PFHD, DC, MTTFD) necesarios para la verificación del nivel de rendimiento según la norma ISO 13849-1.

P: ¿Qué significa la clasificación de retroalimentación del interruptor de presión?

A: El sensor de presión de estado sólido MDC2 funciona con una tensión de alimentación de 8 a 30 VCC y un consumo de corriente inferior a 4 mA. Estas son las cargas eléctricas que debe soportar la entrada del sensor del controlador de seguridad. La salida del sensor es de conmutación PNP más una señal analógica de 4-20 mA, compatible con los módulos de entrada digital y analógica estándar de los PLC de seguridad.

Guía de instalación y mantenimiento

• Instale el MDC2 en la línea de suministro inmediatamente antes de la zona de la máquina protegida, asegurándose de que todos los actuadores y dispositivos neumáticos de la zona estén después del puerto de escape de la válvula.
• Suministre aire comprimido filtrado que cumpla con la norma ISO 8573-1 Clase 7:4:4. Utilice un filtro de 5 micras aguas arriba para proteger los asientos de las válvulas de la contaminación por partículas.
• Conecte el conector del sensor M12 al módulo de entrada del controlador de seguridad. Verifique que la polaridad del cableado coincida con la configuración de salida del sensor PNP.
• Programe el controlador de seguridad para monitorear la señal del sensor en cada ciclo de activación y desactivación de la válvula. Configure la lógica de detección de fallas para: (a) presión que no disminuye dentro del tiempo esperado al desenergizarse; (b) presión que no aumenta dentro del tiempo esperado al energizarse.
• Verifique que la presión de funcionamiento se mantenga dentro del rango: de 30 a 150 psig (cuerpo de 1/2") o de 36 a 150 psig (cuerpo de 1"). Una presión baja reduce la velocidad de escape y la capacidad de respuesta de detección de fallas del sensor.
• No restrinja el puerto de escape. Instale un silenciador del tamaño adecuado que iguale o supere la capacidad de flujo del puerto de escape.
• Realice una prueba funcional de puesta en marcha: encienda el sistema, verifique la presión de suministro aguas abajo; desencienda el sistema, verifique que la presión caiga a cero y que el sensor confirme la liberación; confirme que el controlador reciba las transiciones de estado correctas del sensor.
• Para las versiones de arranque suave EEZ-ON, ajuste la válvula de aguja para obtener la presión deseada antes de la puesta en marcha final.
• Establecer un programa de pruebas periódicas basado en el nop calculado y el tiempo de misión requerido según la norma ISO 13849-1 para mantener el PL c declarado durante toda la vida útil de la máquina.
• Conserve todos los registros de pruebas y los resultados de los cálculos de SISTEMA como parte del expediente técnico de la máquina, tal y como exige la Directiva de Maquinaria de la UE.

Garantía y soporte global

ROSS Controls ofrece una garantía de un año en todos sus productos, que cubre defectos de material y mano de obra a partir de la fecha de compra.

Soporte técnico: 1-888-TEK-ROSS (1-888-835-7677). Servicio al cliente: 1-800-GET-ROSS (1-800-438-7677).

Ofrecemos asistencia global a través de las oficinas de ROSS en EE. UU. (sede central en Ferndale, Michigan), Canadá, Alemania, Francia, Reino Unido, Brasil, India, China y Japón.

Los archivos de la biblioteca SISTEMA, los planos dimensionales, los modelos CAD, las certificaciones y las guías de integración están disponibles en rosscontrols.com.

Descargar catálogo: https://www.rosscontrols.com/en/documents/5549