Cómo cablear un relé de seguridad: diagrama de cableado de doble canal

Conociendo cómo cablear un relé de seguridad Se trata principalmente de cuatro grupos de terminales: alimentación, entradas, reinicio y salidas, aterrizados para que el dispositivo supervise su entrada de seguridad y deje caer la máquina a un estado seguro ante cualquier falla. En resumen, todo se reduce a cuatro cosas: llevar energía a los terminales correctos, conectar su dispositivo de seguridad en los canales de entrada, cablear el reinicio y cerrar el circuito de retroalimentación en el lado de salida. Un relé de seguridad no es un relé normal con una etiqueta, es un dispositivo de autocomprobación construido alrededor de dos relés internos redundantes que dejan caer la máquina a un estado seguro cuando algo falla. Actualice el cableado y tendrá un circuito que detecta sus propias fallas; equivocate y tendrás un único punto de falla escondido detrás de una luz verde.

Actualizado junio 2026 · Revisado por el equipo técnico de CCH Sensing

Qué hace realmente un relé de seguridad antes de conectarlo

Un relé de seguridad vigila un dispositivo de seguridad, un botón de parada de emergencia, un interruptor de bloqueo, a cortina de luz de seguridady obliga a la maquinaria conectada a un estado seguro cuando ese dispositivo se abre o cuando el relé detecta una falla en su interior. La “magia” vive en dos relés internos, generalmente etiquetados como K1 y K2, conectados en redundancia con contactos guiados por fuerza (guiados positivamente).

Redundante significa que la función de seguridad pasa por K1 y K2, dos relés redundantes dentro de una carcasa; si uno falla, el otro aún desenergiza la salida. Guiado por fuerza significa que los contactos normalmente abiertos y normalmente cerrados en cada relé interno están atados mecánicamente, por lo que un contacto soldado no puede mentir sobre su estado, el relé ve el desacuerdo y se niega a restablecerlo. Este autocontrol es exactamente lo que los relés regulares no pueden hacer, y lo que sí es el comportamiento de falla ISO 13849-1 objetivos, un único contacto soldado en un relé electromecánico ordinario puede dejar una máquina en funcionamiento cuando debería detenerse. Esa diferencia es toda la base de los circuitos de seguridad basados en relés.

“El error que vemos con más frecuencia en el banco no es un cable equivocado, sino tratar el relé de seguridad como un relé de cubitos de hielo. La gente conecta un canal, se salta el circuito de retroalimentación y asume que el LED verde significa que están protegidos. El objetivo de K1 y K2 es que el dispositivo demuestra ser seguro en cada ciclo, no sólo en el primero”

Ingeniero de Aplicaciones, CCH Sensing

En nuestro propio banco, cuando soldamos deliberadamente un contactor de salida en un módulo de relé de seguridad CCH y luego solicitamos un reinicio, la ruta de retroalimentación monitoreada mantiene el relé apagado, el circuito no se energizará nuevamente hasta que se solucione la falla. Ese comportamiento es la línea divisoria entre un dispositivo de seguridad real y un relé que simplemente parece uno. En una celda de soldadura robótica que auditamos, esa distinción es exactamente la razón por la que los ingenieros de CCH Sensing califican estos módulos según ISO 13849-1 PL e, porque el relé debe demostrar que es seguro en cada ciclo, no solo en la instalación. Si desea la comparación completa, consulte nuestro desglose de a relé de seguridad versus relé estándar.

¿realmente necesita un relé de seguridad?

Necesita un relé de seguridad cada vez que una evaluación de riesgos asigna a una función de seguridad un nivel de rendimiento que exige tolerancia a una sola falla, Categoría 3 o 4 a continuación ISO 13849-1:2023. En ese momento, un relé simple o una única entrada de PLC ya no son confiables para el control, y solo un relé de seguridad dedicado o un controlador de seguridad pueden brindar la redundancia que requiere el estándar.

El nivel de rendimiento (PLr) en sí se deriva de la gravedad, la frecuencia de exposición y la posibilidad de evitarlo; la métrica equivalente según IEC 62061 es el nivel de integridad de seguridad (SIL). Esa calificación impulsa la categoría que debe construir, así que limite estos requisitos de seguridad antes de elegir el hardware. En la práctica, los ingenieros de CCH Sensing asignan la evaluación de riesgos a una categoría primero, una disciplina interna basada en años de proyectos OEM de seguridad de máquinas.

¿cuándo puedo saltarme un relé de seguridad?

Puede omitir un relé de seguridad cuando la evaluación de riesgos cae en un nivel de rendimiento bajo y una falla en la parada no podría dañar a nadie, un transportador que simplemente detiene el producto sin que el operador se comunique con él es el ejemplo clásico. Por debajo de la Categoría 2, un relé estándar o una única entrada de PLC pueden satisfacer el requisito, por lo que el costo de un relé de seguridad no le permite comprar nada.

En el momento en que una función necesita un comportamiento de Categoría 3 o 4, donde una sola falla no debe causar la pérdida de la función de seguridad, ese relé simple o entrada de PLC ya no es confiable para el control. Deber general de protección de máquinas bajo OSHA 1910.212, y confiabilidad del control de presión de energía debajo OSHA 1910.217, son los tipos de obligaciones que empujan una función hacia un relé de seguridad dedicado. ¿No estás seguro de dónde aterriza tu función? Ejecute los números con nuestro Mapeador de categorías PL/SIL o lea el guía de selección de seguridad basada en riesgos.

El mapa de grupos de 4 terminales: decodifique cualquier diagrama de cableado

Cada diagrama de cableado del relé de seguridad, independientemente de la marca, se divide en cuatro grupos funcionales. Conozca los grupos y podrá leer un PILz PNOZ, un Allen-Bradley GuardMaster MSR o un bloque de terminales Siemens 3SK, y la mayoría de los ejemplos de cableado publicados, sin memorizar los números de pieza. A esto lo llamamos el Mapa de 4 grupos terminales.

Una nota práctica sobre la denominación: los contactos de salida son notablemente consistentes entre los proveedores, 13-14, 23-24 y 33-34 son normalmente contactos de seguridad abiertos y 41-42 es el auxiliar normalmente cerrado, un patrón confirmado en innumerables diagramas de campo. Los terminales de entrada varían más. En un relé de doble entrada Allen-Bradley, S11 y S21 envían la señal de prueba y S12 y S22 la reciben de vuelta, por lo que el dispositivo de seguridad se coloca entre ellos. Confirme siempre la convención de entrada en la hoja de datos antes de conectar un solo cable. En la práctica, el error de campo más común que vemos en CCH Sensing es que un cable aterrizó en el par de entrada incorrecto porque un técnico asumió que la numeración de una marca se aplicaba a otra, un error de cinco minutos que solo falla la prueba de validación horas después. El pensamiento grupal lo impide, que es la razón ISO 13849-1 la documentación comienza desde la función, no desde el número de pieza.

Cómo cablear un relé de seguridad, paso a paso

Una vez comprendidos los cuatro grupos de terminales, el procedimiento se puede repetir en casi cualquier módulo. Conecte un relé de seguridad en siete pasos: aísle la energía, energice A1/A2, conecte el dispositivo de seguridad en los canales de entrada, configure el modo de funcionamiento, conecte el reinicio, conecte las salidas a dos contactores, luego cierre el circuito de retroalimentación y valide. Este es el Secuencia de cableado del relé de seguridad de 7 pasos usamos como lista de verificación de banco.

¿cómo se conectan los relés de seguridad?

Los relés de seguridad están conectados en pares y en serie: los dos canales del dispositivo de seguridad aterrizan en los terminales de entrada, las dos salidas redundantes del relé accionan dos contactores y los contactos espejo de los contactores regresan a los terminales de retroalimentación. Cada camino seguro se duplica, por lo que siempre se detecta una sola falla. Los siete pasos siguientes ponen en práctica esa estructura.

Observe que el relé de seguridad se encuentra en el medio del circuito: una entrada de seguridad en un lado, una salida monitoreada en el otro y un reinicio que los une. Esa estructura es idéntica ya sea que esté cableando un enclavamiento de guardia o un completo vigilancia de máquinas sistema. Para el contexto más amplio del producto, nuestro módulos de relés de seguridad página y el guía de módulos de relés de seguridad selección de módulo de cobertura. En una modernización típica de una línea de producción, los ingenieros de CCH Sensing ejecutan esta secuencia exacta porque omitir el paso 7, el circuito de retroalimentación, es la única falla que pasa un primer encendido pero falla una validación ISO 13849-1 más tarde; presupuesto de aproximadamente 20-30 minutos por función de seguridad para cableado y pruebas.

Cableado de entrada de un solo canal versus de doble canal

Su decisión de cableado más importante es cuántos canales de entrada ejecutar. Una entrada de un solo canal pasa el dispositivo de seguridad a través de un circuito; una entrada de doble canal lo pasa a través de dos circuitos independientes conectados en serie, los cuales deben estar cerrados para que el relé dé una salida. El cableado de doble canal es lo que permite al relé detectar una falla cruzada o un solo cable roto, la base del comportamiento de Categoría 3 y 4 ISO 13849-1.

En la práctica, casi todas las máquinas vigiladas utilizan entrada de doble canal. Dos contactos normalmente cerrados de una parada electrónica están cableados de modo que al presionar el botón se abren ambos circuitos a la vez; si solo se abre uno, el relé señala una discrepancia de canal y no se reinicia. Esa es la entrada redundante que funciona exactamente como estaba previsto. El error que muerde a los integradores es ejecutar un cable de doble canal pero alimentar ambos canales desde una fuente, lo que anula la detección de fallas cruzadas; CCH Sensing señala esto en cada auditoría de cliente porque baja silenciosamente un diseño de Categoría 3 a Categoría 1, y el relé solo puede captar la discrepancia dentro de su ventana de simultaneidad de aproximadamente 0,5 segundos.

Cableado del reinicio: manual, monitorizado y automático

El reinicio del cableado es donde divergen los buenos circuitos y los atajos peligrosos. Hay tres opciones y la elección se rige por el estándar, no por la conveniencia. Usar el Cuadrícula de decisiones de canal y reinicio para hacer coincidir el cableado con la aplicación.

¿Por qué esto importa tanto? Porque ISO 13850:2015 Requiere que restablecer la función de parada de emergencia no debe, por sí solo, reiniciar la máquina. Un reinicio manual monitoreado satisface esto al detectar la caída del borde cuando se suelta el botón, un botón de reinicio en cortocircuito o atascado no puede falsificar un reinicio. En la práctica, CCH Sensing establece de manera predeterminada diseños de zonas protegidas para el reinicio monitoreado, una regla interna determinada por años de modernizaciones de campo. Los ingenieros de campo aprenden esto de la manera más difícil: configurar cada relé en reinicio automático “para guardar un botón” es un error clásico que elimina silenciosamente la protección de reinicio.

Cableado del lado de salida: contactores, retroalimentación y trampa de contactores soldados

Los contactos de salida de un relé de seguridad tienen clasificación de señal, no de motor. Están diseñados para conmutar las bobinas de dos contactores externos, que a su vez conmutan el motor. La mayoría de los relés le brindan dos o tres conjuntos de contactos independientes exactamente por esta razón. Este es el Trampa de retroalimentación de contactores soldados: el fracaso que la mayoría de los principiantes nunca planean.

¿deberían los contactos del relé de seguridad cambiar la alimentación trifásica directamente?

No. Nunca haga pasar la corriente del motor a través de los contactos de salida del relé. Utilice las salidas de seguridad (13-14 y 23-24) para accionar las bobinas de dos contactores, llámelos KM1 y KM2 y deje que esos contactores cambien la carga trifásica. Dos contactores, no uno, de modo que un solo juego soldado aún deje un segundo dispositivo para romper el circuito.

¿qué sucede si un contactor de motor se suelda cerrado?

Con el bucle de retroalimentación cableado, un contactor soldado queda atrapado en la siguiente demanda: el relé ve el desacuerdo entre el estado del contactor ordenado y real y permanece apagado. Sin el bucle, el contactor soldado sigue alimentando el motor y el operador no tiene ningún aviso, porque la luz verde sigue encendida. Por eso la monitorización externa del dispositivo no es opcional en los circuitos de categoría 3/4.

En una plegadora que le dimos servicio, un solo contactor soldado había estado alimentando al ariete durante semanas detrás de una luz verde porque nadie conectaba el circuito de retroalimentación; Los ingenieros de CCH Sensing ahora tratan la electroerosión como obligatoria en cada PL d o construcción superior ISO 13849-1una regla obtenida en el campo, en nuestro banco de pruebas interno y a lo largo de años de puesta en servicio OEM. Refleje la falla en una salida o indicador de PLC si desea mantenimiento para verlo, pero mantenga esa señal fuera del camino de seguridad.

Ejemplo trabajado: cablear un E-Stop a través de un relé de seguridad

Aquí está todo el circuito, terminal por terminal, para una parada de emergencia de doble canal que impulsa un motor a través de dos contactores, el cableado de relé de seguridad más común que construirás. Es el circuito exacto de los cables de detección CCH en el banco interno para clientes OEM, porque un ejemplo trabajado en concreto supera cada vez a un diagrama genérico; Años de construcción de paneles la han convertido en nuestra plantilla de parada electrónica predeterminada.

• ✔ Poder:24 V CC a A1, 0 V a A2.
• ✔ Canalul 1:primer contacto normalmente cerrado del tope electrónico entre S11 y S12.
• ✔ Canalul 2:segundo contacto normalmente cerrado del tope electrónico entre S21 y S22.
• ✔ Reset + feedback:botón de reinicio más los contactos espejo en serie de KM1 y KM2 a través de S33-S34.
• ✔ Salidas:13-14 a la bobina KM1, 23-24 a la bobina KM2.
• ✔ Cargar:Los contactos principales KM1 y KM2 en serie alimentan el motor trifásico.
• ✔ Estado:41-42 (NC) a una entrada PLC solo para indicación, nunca como ruta de seguridad.

Presione el e-stop y ambos canales se abren, K1 y K2 caen, ambos contactores se liberan y el motor se detiene. Suelte y reinicie, y el relé se vuelve a habilitar solo si el circuito de retroalimentación confirma que ambos contactores realmente se han abierto. Este circuito se alinea con ISO 13850:2015 para la función e-stop y con las prácticas eléctricas en IEC 60204-1 para el cableado de la máquina.

Pruebas, puesta en servicio y solución de problemas

¿cómo se prueba un relé de seguridad?

La validación es parte del trabajo de cableado, no una ocurrencia tardía. Trabaje cada función de seguridad por turno: active el dispositivo, confirme la caída de las salidas y luego confirme que la máquina realmente se detenga. Un relé de seguridad monitorea sus canales continuamente, por lo que los LED de diagnóstico del relé son su primera lectura de lo que ve.

• ✔ Opere cada entrada de seguridad y verifique que ambos canales respondan, una respuesta de un solo canal significa una falla o un error de cableado.
• ✔ Confirme que los contactos de salida estén abiertos y que los contactores se liberen en cada demanda.
• ✔ Simule un contactor soldado manteniendo abierto un contacto espejo; el relé debería negarse a restablecerse.
• ✔ Lea los códigos de falla del LED en el manual para localizar fallas cruzadas y discrepancias de canales.

Las fallas comunes que detecta e informa un relé de seguridad incluyen una falla cruzada entre los dos canales de entrada, un contacto de salida soldado, una discrepancia de canal (una entrada cerrada mientras la otra está abierta) y un tiempo de espera de simultaneidad cuando los dos canales no cambian. estado dentro de la ventana permitida. Cada uno de estos es tanto un historial de cableado como un historial de dispositivo, la mayoría de las llamadas “el relé no se restablecerá” se remontan a un circuito de retroalimentación que nunca se cerró. En el campo, los ingenieros de CCH Sensing presupuestan una prueba funcional completa por función de seguridad porque un canal no probado es la causa principal de la mayoría de las fallas de “funcionó el lunes”; En el banco fallamos deliberadamente en cada canal para confirmar que el relé reacciona dentro de su tiempo de respuesta nominal y registra la falla por ISO 13849-1.

Perspectivas de la industria: desde relés discretos hasta seguridad configurable

Los fundamentos del cableado anteriores son estables, los grupos de terminales, las entradas de doble canal y el monitoreo de dispositivos externos no han cambiado ni cambiarán. Lo que está cambiando es la arquitectura que elige antes de recoger un cable. A medida que crece el número de funciones de seguridad en una línea, el cableado de relé discreto punto a punto se convierte en la parte costosa de instalar y, peor aún, de modificar más adelante. Para cualquier nueva construcción, el criterio práctico es decidir entre relés discretos y una plataforma configurable desde el principio, porque volver a tirar del cable después de la puesta en servicio cuesta mucho más que elegir correctamente en papel.

Dos turnos impulsan esa decisión. Los relés de seguridad configurables, los controladores de seguridad y los PLC de seguridad reemplazan una pila de relés de una sola función con un dispositivo definido por software, intercambiando cableado para la configuración y convirtiendo un sistema de seguridad cableado en uno programable. Y IO-Link Safety (estandarizado como IEC 61139-2 y ahora ofrecido por Pilz, Phoenix Contact y SICK, entre otros) transporta señales seguras y estándar a través de un solo cable a dispositivos de campo, lo que permite una seguridad distribuida que corta los recorridos punto a punto que dominan un circuito de seguridad tradicional. Para una máquina de baja función, un relé de seguridad discreto sigue siendo la opción más barata y transparente. Para una línea con una docena de enclavamientos y zonas, cada vez más la norma, los ahorros en cableado se inclinan hacia una seguridad configurable. En las líneas multizona que ponemos en marcha, la compensación es concreta: una docena de relés discretos pueden significar cientos de terminales cableados, razón por la cual CCH Sensing especifica cada vez más seguridad configurable para construcciones OEM con más de aproximadamente 6 funciones de seguridad, porque la mano de obra de cableado ahorrada supera el costo unitario más alto, y ISO 13849-1 se aplica de cualquier manera. Los analistas de mercado proyectan un crecimiento constante en hardware de seguridad funcional a lo largo de la década, pero esa cifra es un trasfondo; la decisión que afecta a su panel es la arquitectura antes que el cable, no el tamaño del mercado.

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