Relés de seguridad Pilz PNOZ: cómo elegir el PL correcto en EN ISO 13849

El relé de seguridad Pilz PNOZ correcto se elige por dos datos: el Performance Level requerido por EN ISO 13849-1 (de PL a a PL e) y el número de funciones de seguridad a monitorizar. Para máquinas industriales estándar con riesgo grave, lo habitual es PL d con doble canal y un PNOZ X2.8P como caballo de batalla. PL e con redundancia interna ya pide PNOZ S o PNOZmulti programable.

PL d
Nivel habitual
en máquinas industriales con riesgo grave
SIL 3
Equivalente
de PL e según IEC 62061
2.413
Referencias Pilz
en stock con envío 24-48 h
20+
Años de soporte
técnico de Pilz por modelo

Las 3 normas que tienes que conocer

La Directiva Máquinas 2006/42/CE obliga a evaluar el riesgo de toda máquina puesta en servicio en la UE. Para dar presunción de conformidad, las normas armonizadas son tres y conviven. Saber cuál aplica a tu máquina es el primer paso.

Marco normativo de la seguridad de máquinas
EN ISO 13849-1
Partes relativas a la seguridad de los sistemas de mando. Define el Performance Level (PL a-e) con cálculo de MTTFd, DC y CCF. Es la más utilizada en máquinas industriales estándar.
PL a-e
EN 62061
Seguridad funcional de sistemas E/E/PE. Define el Safety Integrity Level (SIL 1-3) para máquinas con control complejo programable. Equivalencia aproximada: PL d ≈ SIL 2, PL e ≈ SIL 3.
SIL 1-3
EN IEC 60204-1
Equipamiento eléctrico de máquinas. Requisitos para el cableado, la parada de emergencia, la protección contra contactos directos y la documentación eléctrica. Obligatoria.
Obligatoria
Directiva 2006/42/CE
Marcado CE de máquinas. Es la directiva marco. La evaluación de riesgo según ISO 12100 alimenta las normas anteriores y obliga al fabricante a emitir declaración CE y expediente técnico.
Marco

Cómo calcular el PL exigido por tu máquina

El PL requerido se calcula con el gráfico de riesgo del anexo A de EN ISO 13849-1 combinando tres parámetros: severidad del daño (S), frecuencia y duración de la exposición (F), y posibilidad de evitar el daño (P). El árbol siguiente reproduce el procedimiento paso a paso para una máquina con riesgo identificado.

1
¿Cuál es la severidad del daño si el sistema de seguridad falla?
S1 · LeveDaño normalmente reversible (cortes, golpes leves). PL mínimo: PL a o b.
S2 · GraveDaño irreversible o letal (amputación, electrocución). PL mínimo: PL c, d o e.
2
Si es grave (S2): ¿con qué frecuencia o cuánto tiempo está expuesto el operario?
F1 · Rara o breveOperario expuesto pocas veces al año o por períodos muy cortos. PL: PL c o d.
F2 · Frecuente o continuaOperario expuesto a diario o por períodos largos. PL: PL d o e.
3
¿Puede el operario evitar el daño si el sistema falla?
P1 · PosibleCon maniobra, retirada o paro adicional el operario puede evitar el daño. PL: el inferior del rango.
P2 · Apenas posibleEl operario casi nunca puede evitarlo. PL: el superior del rango.
Para una máquina industrial con riesgo grave (S2), exposición frecuente (F2) y posibilidad limitada de evitar el daño (P2): PL e categoría 4 con relé Pilz PNOZ X3 o PNOZ S5, dos canales redundantes y monitorización de realimentación.

Los 5 Performance Levels explicados

PLPFHd (h⁻¹)Categoría EN 954Aplicación típica
PL a10⁻⁵ a 10⁻⁴B / 1Riesgo leve, parada de emergencia única en máquina simple.
PL b3×10⁻⁶ a 10⁻⁵1 / 2Riesgo leve con función de seguridad básica monitorizada.
PL c10⁻⁶ a 3×10⁻⁶1 / 2 / 3Riesgo medio con monitorización simple.
PL d10⁻⁷ a 10⁻⁶2 / 3Más habitual en máquinas industriales: relé doble canal con feedback.
PL e10⁻⁸ a 10⁻⁷3 / 4Riesgo grave con doble canal redundante y diagnóstico cruzado.

Cableado K1 / K2 / Y1-Y2 explicado en un diagrama

El doble canal de un relé de seguridad no es decorativo: corta la alimentación por dos vías independientes. K1 y K2 son los contactores de potencia; Y1 e Y2 son las entradas de feedback que monitorizan que esos contactores se hayan abierto realmente tras la parada. Si Y1-Y2 detectan que K1 o K2 se han soldado, el relé bloquea el reset y exige diagnóstico manual.

Esquema simplificado · PNOZ X2.8P doble canal con feedback

  1. Seta de emergenciaDos contactos NC en serie por canal → bornes S11-S12 y S21-S22 del PNOZ. Doble canal redundante.
  2. PNOZ X2.8PEl relé procesa los dos canales en paralelo y detecta soldadura o fallo en uno de ellos. Si todo OK, energiza las salidas.
  3. Salidas K1 y K2Bornes 13-14 y 23-24 alimentan los contactores de potencia. Doble vía independiente para cortar el motor.
  4. Feedback Y1-Y2Los contactos espejo NC de los contactores se cierran cuando éstos se abren. El PNOZ comprueba la realimentación antes de permitir el reset.
  5. MotorSi todo es correcto, el motor recibe potencia. Si falla cualquiera de los canales o el feedback, el relé bloquea el reset hasta diagnóstico.
SETA E-STOP 2 contactos NC S11-S12 S21-S22 PNOZ X2.8P Pilz · Cat. 4 · PL e S11 S12 S21 S22 Y1 Y2 13 14 · K1 23 24 · K2 41 42 NC A1 (+24V) · A2 (0V) CONTACTOR K1+K2 corta motor feedback Y1-Y2 (NC espejo) MOTOR trifásico 400 V
K1, K2 Contactos NA de salida (cortan la potencia) S11-S22 Entradas doble canal de la seta de emergencia Y1, Y2 Lazo de realimentación de los contactores 13-14 / 23-24 Bornes físicos de salida en el PNOZ X2.8P

Catálogo Pilz: los 3 relés que cubren el 80 % de proyectos

Electromecánico

PNOZ X2.8P

PL e · Cat. 4 · SIL 3

Relé doble canal con 3 contactos NA de seguridad y 1 NC de señalización. La opción más usada para 1 seta + 1 puerta. Alimentación 24 V AC/DC.

~190 €
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Formato libro

PNOZ S5

PL e · Cat. 4 · SIL 3

Serie PNOZ S, ancho 22,5 mm. 2 NA seguridad + 2 auxiliares. Encadenable con otros PNOZ S para escalar funciones sin más cableado.

~240 €
Ver en catálogo →
Programable

PNOZmulti 2

PL e · Cat. 4 · SIL 3

CPU programable por software PNOZmulti Configurator. Gestiona 5-20 funciones de seguridad independientes con muting, override y modos de operación.

desde ~580 €
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Si el armario lleva varias funciones de seguridad (2 setas + 2 puertas + 1 barrera + 1 escáner láser), el coste por función baja sustancialmente al pasar de relés discretos a PNOZmulti. Para el dimensionado completo, ver la landing de seguridad de máquinas y los 2.413 productos Pilz en stock. Para integrar la seguridad en el PLC principal ver la comparativa S7-1200 vs S7-1500 sobre F-CPU fail-safe.

Preguntas frecuentes

Un relé PNOZ es un dispositivo electromecánico de doble canal que monitoriza la cadena de seguridad de una máquina (setas de emergencia, finales de carrera, barreras) y corta la alimentación de los contactores cuando detecta un fallo. Es el corazón de la seguridad funcional en máquinas industriales certificadas hasta PL e y SIL 3.
El PL requerido se calcula con el gráfico de riesgo de EN ISO 13849-1 anexo A combinando severidad (S1/S2), frecuencia (F1/F2) y posibilidad de evitar el daño (P1/P2). Para máquinas industriales estándar con riesgo grave, lo habitual es PL d con relé doble canal categoría 3.
PL (Performance Level) lo define EN ISO 13849-1 con 5 niveles (a-e). SIL (Safety Integrity Level) lo define IEC 62061 con 3 niveles (SIL 1, 2, 3). Las dos normas conviven: PL d ≈ SIL 2, PL e ≈ SIL 3. La elección entre una u otra depende del sector y del tipo de control.
K1 y K2 son los dos contactos de salida del relé (doble canal redundante) que cortan la alimentación del contactor de potencia. Y1 e Y2 son las entradas del lazo de realimentación (feedback) que monitorizan que los contactores se hayan abierto realmente tras la parada. Si K1 y K2 no se realimentan correctamente en Y1-Y2, el relé bloquea el reset.
Sí. La serie PNOZ X (electromecánica clásica) cubre hasta PL e categoría 4 / SIL 3 cuando se cablea en doble canal con monitorización de realimentación. Modelos típicos: PNOZ X2.8P, PNOZ X3 y PNOZ X11. Para funciones más complejas conviene PNOZmulti programable.
La Directiva Máquinas 2006/42/CE obliga a evaluar el riesgo de toda máquina puesta en servicio en la UE. Las normas armonizadas EN ISO 13849-1, EN 62061 y EN IEC 60204-1 dan presunción de conformidad. Sin relé de seguridad, una seta de emergencia conectada directamente al contactor no cumple PL d ni superior.
Para máquinas con 1-4 funciones de seguridad independientes, los relés PNOZ X o PNOZ S son la solución más eficiente. A partir de 5 funciones o si necesitas lógica programable (modos de operación, muting, override), PNOZmulti 2 con configuración por software es más escalable.
El PNOZ X2.8P (24 V AC/DC, 3 contactos NA seguridad + 1 NC señalización, PL e / SIL 3) ronda los 175-210 € en pedido unitario. La serie PNOZ S parte de 230 €. PNOZmulti 2 desde 580 € sin módulos de expansión.

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