Válvula doble serie RSe Categoría de seguridad 4 PL e, Monitoreo externo

Descripción general del producto

La válvula doble de la serie RSe de ROSS Controls es una válvula de control neumática redundante de tipo carrete, diseñada para ofrecer el máximo nivel de seguridad disponible: categoría de seguridad 4, nivel de rendimiento e (PL e) según ISO 13849-1 y nivel de integridad de seguridad 3 (SIL 3) según IEC 61508, cuando se utiliza con un sistema de monitorización externo configurado correctamente. La serie RSe está diseñada específicamente para circuitos de seguridad que deben detectar fallos en las válvulas antes de que provoquen movimientos peligrosos de la máquina.

La serie RSe se compone de dos elementos de válvula de carrete y manguito paralelos que funcionan conjuntamente como una sola unidad. Ambos solenoides deben energizarse simultáneamente para accionar la válvula; si alguno de los solenoides no se energiza o alguno de los carretes no se desplaza, la válvula permanece desactivada (en estado de seguridad). Cada elemento de válvula individual está equipado con un sensor de proximidad PNP que monitoriza la posición del carrete. Cuando ambos sensores son monitorizados en cada ciclo de accionamiento y desactivación por un controlador externo con certificación de seguridad, se alcanza una cobertura de diagnóstico (CD) del 99 %.

La válvula de la serie RSe funciona como una válvula 5/2 de retorno por resorte, operada por un solo solenoide piloto. La activación simultánea adecuada dirige la presión de entrada (puerto 1) al puerto de extensión del cilindro (puerto 4), mientras que el puerto 2 descarga a través del puerto 3. Cuando se desactiva, el puerto 1 dirige la presión al puerto 2 (retracción del cilindro) mientras que el puerto 4 descarga a través del puerto 5. Esta configuración admite tanto el control estándar del cilindro como las aplicaciones especializadas de retorno seguro y selección de presión segura.

La serie RSe está disponible en configuraciones de carrete doble 3/2 y doble 5/2 con montaje en base y opciones de rosca NPT o G (BSPP). Disponible en tamaños de base de 1/8, 1/4 y 1/2 pulgada a 24 V CC, con reinicio automático al desconectar el solenoide. Las certificaciones incluyen CE, DGUV, CSA/UL y EAC.

Características de ingeniería clave

• Construcción redundante de doble carrete : Dos elementos de válvula de carrete y manguito paralelos deben desplazarse simultáneamente para que la válvula se active. Si falla alguno de los elementos, la válvula permanece en estado de seguridad sin energía, lo que proporciona redundancia inherente sin necesidad de hardware de redundancia externo.
• Se requiere la activación simultánea de ambos solenoides : ambos solenoides deben energizarse al mismo tiempo para accionar la válvula RSe. La falla de un solo solenoide impide la salida, eliminando así las fallas puntuales en el circuito de actuación.
• Monitorización de la posición mediante sensor de proximidad PNP : Cada elemento de la bobina está equipado con un sensor de proximidad PNP individual que proporciona información en tiempo real sobre su posición. El controlador de seguridad externo supervisa ambos sensores para detectar movimientos de la bobina que sean discordantes o incompletos.
• Cobertura de diagnóstico del 99 % con monitorización externa : la monitorización de las salidas de ambos sensores de proximidad PNP en cada ciclo de activación y desactivación a través de un controlador externo con certificación de seguridad logra una cobertura de diagnóstico del 99 %, cumpliendo con los requisitos de la categoría 4 PL e.
• Categoría de seguridad 4 PL e, capacidad SIL 3 : cuando se utiliza con los controles y la monitorización de seguridad externos adecuados, la serie RSe alcanza la categoría de seguridad 4, PL e según ISO 13849-1 y SIL 3 según IEC 61508, los niveles de rendimiento más altos para válvulas de seguridad neumáticas.
• Soporte para aplicaciones de doble presión con retorno seguro : la serie RSe puede controlar la actuación del cilindro de doble presión (extensión con presión en el puerto 3 y retracción con presión en el puerto 5) para aplicaciones de retorno seguro donde se requieren presiones diferentes para las carreras de avance y retracción.
• Soporte para la selección segura de presión : la serie RSe admite la selección segura de la presión aplicada al funcionamiento de una máquina, lo que permite que el sistema de seguridad dirija el nivel de presión correcto a los actuadores bajo un control redundante y supervisado.
• Reinicio automático al desconectarse la alimentación : la válvula RSe se reinicia automáticamente a su estado normal desenergizado cuando ambos solenoides se desenergizan. No se requiere intervención manual para que la válvula vuelva a su estado de funcionamiento normal tras una parada.
• Montaje sobre base con entrada/salida en ambos lados : El diseño con montaje sobre base y puertos de entrada y salida accesibles desde ambos lados ofrece opciones de tuberías flexibles. Se incluyen tornillos de fijación de la válvula a la base. Se proporcionan tapones para los puertos no utilizados.
• Biblioteca SISTEMA disponible : la biblioteca de datos SISTEMA publicada está disponible para su descarga y sirve de apoyo a la verificación de la norma ISO 13849-1 PL y a la documentación de circuitos de seguridad.

Especificaciones técnicas

Especificaciones generales

Datos de rendimiento del flujo

Datos del coeficiente de flujo para válvulas dobles de la serie RSe según el tamaño de la base. Todos los valores de flujo corresponden a 24 V CC y una presión máxima de funcionamiento de 145 psig.

Certificaciones y cumplimiento

Aplicaciones e industrias típicas

Prensas mecánicas y estampado

• Control neumático redundante para mecanismos neumáticos de embrague/freno en prensas mecánicas donde se requiere la Categoría 4 PL e según OSHA 29 CFR 1910.217 y ANSI B11.1 para prensas de embrague de revolución completa.
• Control de retorno seguro de doble presión en circuitos de cilindros de prensa donde el RSe dirige la presión máxima de la fuerza de prensado en el puerto 3 para la carrera de trabajo y una presión de retracción menor en el puerto 5 para la carrera de retorno.
• Control piloto para válvulas de protección contra sobrepresión de prensas hidráulicas, donde la arquitectura de control de seguridad de la prensa requiere una actuación neumática redundante con monitorización externa.
• Reducción de presión en el modo de cambio y configuración de troqueles, donde la función RSe Safe Pressure Select dirige la presión reducida a los actuadores de la prensa durante las operaciones de configuración manual de la herramienta.

Moldeo por inyección y procesamiento de plásticos

• Control redundante de los circuitos piloto del actuador de sujeción del molde en máquinas de moldeo por inyección que requieren un rendimiento de seguridad de categoría 4 para la función de protección del molde.
• Control de selección de presión seguro para actuadores de extracción de núcleo y de acción lateral donde se requieren diferentes niveles de presión para las carreras de inserción y extracción bajo el control del sistema de seguridad.
• Sistema de apagado redundante en los actuadores neumáticos de la protección de purga donde se requiere monitoreo de Categoría 4 para garantizar que la protección no se pueda abrir mientras el barril esté a la temperatura de proceso.

Celdas de ensamblaje robóticas y automatizadas

• Control neumático redundante para actuadores neumáticos de brazos robóticos en celdas robóticas colaborativas donde se requiere PL e de categoría 4 para evitar movimientos inesperados del robot durante la operación colaborativa.
• Selección segura de presión para actuadores de pinza de doble fuerza en robots industriales donde se requiere una fuerza de agarre baja para la manipulación de piezas delicadas y una fuerza de agarre alta para la transferencia de piezas pesadas.
• Control redundante de actuadores neumáticos de puertas y portones en células de montaje automatizadas con requisitos de enclavamiento de seguridad de categoría 4.

Sistemas de cierre para puertas de seguridad y guardias

• Control neumático redundante de los mecanismos de bloqueo de las puertas de seguridad, donde la monitorización de categoría 4 mediante un PLC de seguridad garantiza que la puerta no se pueda desbloquear mientras haya movimiento peligroso.
• Control de doble presión de los actuadores neumáticos de protección, donde se utiliza baja presión para el posicionamiento de la protección y alta presión para la confirmación del bloqueo, con el RSe supervisando ambos estados de presión.
• Enclavamientos neumáticos en el vallado perimetral alrededor de sistemas robóticos de alta velocidad que requieren la máxima categoría de control de seguridad disponible.

Operaciones de conformado y forjado de metales

• Control piloto redundante de las válvulas direccionales de la prensa hidráulica en prensas de forja donde las normas de seguridad de la prensa y las auditorías de seguridad del cliente exigen un control de seguridad neumático de categoría 4.
• Control de retorno seguro para actuadores de pistón de forja de matrices donde se requiere una retracción rápida del pistón al activarse la parada de emergencia, con control neumático de doble presión que garantiza la monitorización tanto de la carrera de avance como de la de retracción.
• Control del actuador de sujeción y del actuador de expulsión en prensas de embutición profunda mediante el control redundante RSe para evitar la extensión incontrolada del actuador durante el acceso a la matriz.

Maquinaria para trabajar la madera y procesar paneles

• Control neumático redundante para actuadores de protección de la hoja y sistemas de frenado de la hoja de sierra en centros de fresado y aserrado CNC donde la categoría 4 es requerida por la norma EN 848 y normas similares para máquinas de trabajar la madera.
• Control seguro de los sistemas de sujeción neumática en centros de mecanizado CNC anidados, donde la liberación de la pieza durante el mecanizado podría generar riesgos de proyección de proyectiles.
• Control de selección de presión para actuadores de sujeción de máquinas de canteado y acabado que requieren diferentes fuerzas de sujeción para diferentes espesores de panel bajo control de seguridad supervisado.

Configuración de pedidos y número de modelo

Las válvulas dobles de la serie RSe se solicitan especificando la función de la válvula (3/2 o 5/2), el tamaño de la base, el tipo de rosca y las opciones de monitorización. Ejemplos de números de modelo: RSe3EDA10A31P (doble 3/2, base de 1/8, rosca G), RSe6EDB20A31P (doble 5/2, base de 1/4, rosca G), RSe6EDB40A31P (doble 5/2, base de 1/2, rosca G).

Todas las válvulas de la serie RSe funcionan a 24 V CC. No hay otras opciones de voltaje disponibles.

El tipo de conexión del solenoide es EN 175301-803 Forma C en todos los modelos.

Los sensores de retroalimentación utilizan conectores M8 en todos los modelos. Asegúrese de que el controlador de seguridad externo tenga entradas M8 compatibles.

Disponemos de modelos con rosca NPT; especifique el tipo de rosca al realizar el pedido.

Para aplicaciones de doble presión con retorno seguro, confirme que las fuentes de presión de los puertos 3 y 5 estén separadas y reguladas de forma independiente.

Accesorios

Controlador de monitoreo de seguridad externo

La serie RSe requiere un controlador externo con certificación de seguridad (PLC de seguridad o módulo de relé de seguridad específico) para supervisar las salidas de los sensores de proximidad PNP en cada ciclo de activación y desactivación. El sistema de supervisión debe ser capaz de inhibir el funcionamiento de la válvula al detectar una falla. ROSS recomienda consultar con un ingeniero de seguridad cualificado para la selección del controlador y el diseño del circuito de seguridad.

Cables de sensor M8

Se requieren cables con conectores M8 para conectar los sensores de proximidad PNP de cada elemento de válvula RSe al controlador externo de seguridad. La longitud y el apantallamiento del cable deben seleccionarse en función de la distancia de instalación y el entorno de ruido eléctrico.

Productos y accesorios relacionados

• Válvula sensora serie SV27 (Categoría 2 PL c) - Válvula sensora de asiento serie 27 con interruptor DPST para aplicaciones de Categoría 2 PL c con requisitos de caudal reducidos. https://www.rosscontrols.com/en/series/1298-directional-control-valve-sv27-series
• Válvula de arranque suave EEZ-ON Serie 27 : Válvula de arranque suave para un aumento controlado de la presión al arrancar la máquina. Categoría de seguridad 1, PL c. https://www.rosscontrols.com/en/series/1299-27-series-soft-start-eez-on-valve
• Válvula doble serie 77 (monitoreo interno, reinicio automático) : válvula doble con monitoreo integrado que no requiere controlador de monitoreo externo. https://www.rosscontrols.com/en/series/1301-77-series-double-valve
• Serie CrossMirror CM26 (Monitoreo interno, Reset manual) : Válvula doble con automonitoreo y reset manual dedicado para aplicaciones de montaje en base. https://www.rosscontrols.com/en/series/1302-crossmirror-cm26-series-double-valves
• Válvulas de bloqueo (LOX, Serie 15) : Válvulas de bloqueo neumáticas para el aislamiento de energía conforme a la normativa OSHA durante el mantenimiento. https://www.rosscontrols.com/en/series/1287-lockout-valves-15-series

Preguntas frecuentes (FAQ)

P: ¿Qué es una válvula doble y cómo funciona la serie RSe?

A: Una válvula doble contiene dos elementos de válvula de carrete paralelos en una sola carcasa. En la serie RSe, ambos solenoides deben energizarse simultáneamente para que ambos carretes se muevan y generen una salida. Si alguno de los solenoides no se energiza o alguno de los carretes no se mueve, no se genera la salida y el sistema permanece en el estado seguro o regresa a él. Esta redundancia elimina los puntos únicos de falla en la ruta de control.

P: ¿Por qué es necesario el monitoreo externo para la serie RSe?

A: La serie RSe está diseñada para la monitorización externa, ya que las señales del sensor de proximidad PNP se envían a un controlador externo con certificación de seguridad, en lugar de a un circuito de monitorización interno autónomo. Esto permite integrar la RSe en un sistema de seguridad de máquina más amplio, donde el controlador de monitorización también gestiona otras funciones de seguridad, proporcionando cobertura de diagnóstico y respuesta a fallos a nivel de sistema.

P: ¿Qué nivel de seguridad se puede alcanzar con la serie RSe?

A: Cuando se utiliza con un sistema de monitorización de seguridad externo configurado correctamente que supervisa ambos sensores de proximidad PNP en cada ciclo de activación y desactivación, la serie RSe alcanza la categoría de seguridad 4, PL e según ISO 13849-1 y SIL 3 según IEC 61508. Para lograr estos niveles, es necesario que el sistema de monitorización esté debidamente homologado y que la arquitectura general del circuito de seguridad sea validada por un ingeniero de seguridad cualificado.

P: ¿Qué cobertura diagnóstica ofrece la serie RSe?

A: La monitorización de las salidas de ambos sensores de proximidad PNP en cada activación y desactivación proporciona una cobertura de diagnóstico (CD) del 99 %. Este es el nivel de CD más alto reconocido en el marco de la norma ISO 13849-1 y es un factor clave para alcanzar la categoría 4 PL e.

P: ¿Qué es una aplicación de doble presión con retorno seguro?

A: En una aplicación de doble presión con retorno seguro, la serie RSe controla un cilindro de doble efecto mediante dos presiones de suministro diferentes. El puerto 3 suministra presión para extender el cilindro (carrera de trabajo) y el puerto 5 suministra una presión diferente para retraerlo (carrera de retorno). La función de enrutamiento de la serie RSe garantiza que ambas presiones se controlen mediante un control de válvula redundante y supervisado, de modo que siempre se alcance la posición de retorno seguro al desconectar la alimentación.

P: ¿Qué es una aplicación de presión segura selectiva?

A: Una aplicación de selección de presión segura utiliza la serie RSe para seleccionar cuál de las dos presiones disponibles se dirige a un actuador o proceso de la máquina. Por ejemplo, una presión máxima para la producción y una presión reducida para el modo de configuración. El RSe garantiza que esta selección se realice únicamente bajo un control redundante y con certificación de seguridad, con monitorización de posición externa.

P: ¿Qué sucede si una de las bobinas no se desplaza durante la actuación?

A: Si una bobina se desplaza y la otra no, los sensores de proximidad informarán de estados discordantes al controlador de seguridad externo. El sistema de monitorización debe detectar esta discrepancia dentro del plazo de diagnóstico definido e inhibir el funcionamiento de la válvula —normalmente desenergizando ambos solenoides— hasta que se solucione el fallo y se reinicie el sistema.

P: ¿La serie RSe se reinicia automáticamente después de una falla?

A: La válvula RSe se reinicia automáticamente cuando ambos solenoides se desenergizan; los carretes vuelven a su posición original por la acción del resorte. Sin embargo, el sistema de monitoreo de seguridad externo debe detectar y corregir la condición de falla antes de permitir que los solenoides se vuelvan a energizar. El comportamiento de reinicio del sistema de seguridad general (automático o manual) lo determina el controlador de monitoreo externo, no la propia válvula RSe.

P: ¿Cuáles son los tamaños de base disponibles?

A: La serie RSe está disponible en tamaños de base de 1/8, 1/4 y 1/2 pulgada, con tamaños correspondientes para los puertos de entrada, salida y escape. Los coeficientes de flujo varían desde 0,9 Cv para la base de 1/8 hasta 3,06 Cv para la base de 1/2.

P: ¿Qué voltaje está disponible para la serie RSe?

A: Todas las válvulas de la serie RSe funcionan a 24 V CC. El consumo de energía es de 1,5 vatios por solenoide. No hay opciones de voltaje de CA disponibles.

P: ¿Qué certificaciones tiene la serie RSe?

A: La serie RSe cuenta con certificación CE, certificación DGUV (Seguro Social Alemán de Accidentes, obligatorio para la seguridad en la impresión en Alemania), certificación CSA/UL para los mercados norteamericanos y una Declaración EAC para los mercados euroasiáticos. Su nivel de seguridad es de categoría 4 PL e según la norma ISO 13849-1 y SIL 3 según la norma IEC 61508.

P: ¿Existe una biblioteca SISTEMA disponible para la serie RSe?

R: Sí. ROSS Controls publica un archivo de biblioteca SISTEMA para la serie RSe que se puede descargar desde rosscontrols.com. La biblioteca contiene los datos de seguridad necesarios (B10D, MTTFd, DC) para los cálculos de verificación de la norma ISO 13849-1 PL.

Guía de instalación y mantenimiento

• Monte la válvula de la serie RSe en la base correcta, asegurándose de que coincida con el tipo de rosca del puerto (NPT o G) y el tamaño de la base. Se incluyen tornillos de montaje cautivos; siga los valores de torque especificados en las instrucciones de instalación.
• Tape todos los puertos no utilizados con los tapones suministrados. Si los puertos quedan sin tapar, se producirá una liberación de presión no deseada o la contaminación del suministro de aire.
• Ambos conectores de solenoide (EN 175301-803 Forma C) deben conectarse a salidas independientes del controlador de seguridad externo. Ambos solenoides deben activarse simultáneamente para generar la salida de la válvula. Nunca conecte ambos solenoides al mismo canal de salida.
• Conecte ambos conectores del sensor de proximidad M8 a entradas de doble canal independientes del controlador de seguridad externo. Supervise las salidas de ambos sensores en cada ciclo de activación y desactivación.
• Programe el controlador de seguridad externo para detectar discrepancias entre las señales de los dos sensores de proximidad. Se debe establecer y validar una ventana de tiempo predefinida para la detección de discrepancias (normalmente basada en el tiempo de respuesta de la válvula más un margen).
• El sistema de monitorización externa debe ser capaz de impedir la reactivación de la válvula al detectar una avería. Verifique que esta función de inhibición funcione correctamente antes de poner la máquina en funcionamiento.
• Suministre aire filtrado según la norma ISO 8573-1, clase 7:4:4 como máximo. La presión de funcionamiento no debe exceder los 145 psi (10 bar). Verifique que el suministro piloto esté ajustado dentro del rango requerido.
• La alimentación del piloto puede ser interna o externa. Para la alimentación externa del piloto, asegúrese de que la presión del piloto sea igual o superior a la presión de entrada y que se encuentre dentro del rango de funcionamiento especificado.
• Tras la instalación, realice una prueba de funcionamiento completa: accione la válvula y verifique que ambos sensores de proximidad confirmen la activación; desactive la válvula y verifique que ambos sensores confirmen la desactivación. A continuación, simule un fallo de un solo carrete y verifique que el sistema de monitorización detecte el fallo e impida la reactivación.
• Establezca un procedimiento y un intervalo de prueba documentados, coherentes con el cálculo del PFD para la función de seguridad. Las pruebas anuales son un punto de partida habitual.

Garantía y soporte global

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

ROSS Controls USA ofrece asistencia técnica para la instalación de la serie RSe, la integración de circuitos de seguridad y la configuración de monitoreo externo llamando al (800) 438-7677 o al +1-248-764-1800.

Las oficinas globales de ROSS brindan soporte técnico local en los EE. UU. (sede central en Ferndale, Michigan), Canadá, Brasil, Alemania, Francia, Reino Unido, India, China y Japón.

Para obtener datos de SISTEMA, documentación de certificación TUV, planos dimensionales y modelos CAD, visite la página del producto de la serie RSe en rosscontrols.com.

Descargue el catálogo: https://www.rosscontrols.com/en/series/1300-rse-series-double-valve