Cortina de luz de seguridad tipo 2 frente a tipo 4: Guía de decisión SIL (2026)

Elegir entre una cortina de luz de seguridad Tipo 2 o Tipo 4 no suele ser una elección muy libre (la respuesta está dictada por el gráfico de riesgo de la norma ISO 13849-1, la norma IEC 61496-1 ESPE y la máquina). Estándar tipo C específico para su aplicación. Este artículo analiza cómo se alinean esos estándares, explica por qué el hardware Tipo 4 es alrededor de 15-30% más caro que el hardware Tipo 2 pero a menudo más barato en cinco años, y cómo ejecutar el selector de cuatro pasos por el que nuestros ingenieros de aplicaciones ejecutan los prospectos antes de proporcionar una cotización para una cortina de luz Serie ENT. Terminamos con los cambios en la regulación debido al Reglamento de Maquinaria de la UE (UE) 2023/1230 el 20 de enero de 2027.

Revisado con IEC 61496-1, ISO 13849-1:2023, ISO 13855:2024, IEC 62061, OSHA 29 CFR 1910.217 y Reglamento de la UE 2023/1230 (consultado el 6 de mayo de 2026).

1. De un vistazo « Tipo 2 vs Tipo 4 Lado a Lado

Si el tiempo es corto, aquí está la comparación en la que se basan la mayoría de las decisiones de adquisición. La elección selectiva de un dispositivo de seguridad específica de la aplicación está limitada en última instancia por el estándar Tipo C de su máquina, pero esta tabla de nueve filas explica por qué el Tipo 4 domina la protección de seguridad en el punto de funcionamiento, mientras que las cortinas de luz Tipo 2 ofrecen ahorros de costes en perímetros de menor riesgo. La diferencia entre el Tipo 2 y el Tipo 4 se reduce a dos números: el nivel de protección alcanzable (PL c versus PL e) y la cadencia de autoprueba.

El tipo 3 (PL d / SIL CL 2) está reconocido por IEC 61496-1/-2:2020 en una tercera categoría intermedia. El tipo 3 pertenece a IEC 61496-3, que cubre con mayor frecuencia los dispositivos de protección optoelectrónicos activos que responden a la reflexión difusa (AOPDDR) escáneres láser de seguridad que las cortinas de luz fotoeléctricas. Para las cortinas, sigue siendo una opción unidireccional entre el Tipo 4, más rápido, más confiable y más caro, y el Tipo 2, de menor costo.

2. Cómo IEC 61496 define el Tipo 2 y el Tipo 4

IEC 61496-1 es el estándar principal para equipos de protección electrosensibles (ESPE), la clase amplia a la que pertenecen todo tipo de cortinas de luz, rejillas de luz y escáneres láser. Es la norma mediante la cual dos principios determinan la clasificación de tipos: las medidas tomadas para garantizar que un dispositivo falle de manera segura si detecta una sola falla y la frecuencia de las autopruebas del dispositivo. Según IEC 61496-1, el solicitante define el estado de peligro y los estándares de fábrica para su funcionamiento e implementación eléctrica; El dispositivo es sólo un elemento de la función de seguridad general definida por las normas de seguridad de maquinaria pertinentes.

IEC 61496 en sí se compone de cuatro partes ', teniendo en cuenta las cuatro, evita incluso comparaciones en toda la aplicación a partir de folletos de marketing simplificados que suenan. Para estar completo, la familia de rejillas de luz de seguridad también forma parte de IEC 61496-2 -ñan. Al igual que las cortinas de luz, utilizan una rejilla de resolución manual o digital de múltiples pares de transmisores y receptores de infrarrojos muy espaciados, y detectan una ruptura en el patrón del haz. Sin embargo, sólo tienen de 2 a 4 haces de luz muy espaciados en lugar de una rejilla densa:

Dentro de la Parte 2, el Tipo 2 está diseñado para detectar una única falla en la siguiente autoprueba programada (cada 100-500 ms en configuraciones modernas), mientras que el Tipo 4 dejará el dispositivo en un estado seguro si ocurre una sola falla y no esperará. el siguiente ciclo de prueba. Esa diferencia requiere la arquitectura de salida OSSD de doble canal y procesador dual que se ve especificada en cada hoja de datos de Tipo 4; incluida la serie ENT de QJKH.

OSHA acepta IEC 61496 partes 1 y 2 (adoptada en los Estados Unidos como ANSI/UL 61496) como validación de equivalencia estándar para cortinas de luz de seguridad utilizadas en maquinaria regulada, según Herramienta electrónica de protección de máquinas de OSHA. Cada una de las cortinas certificadas de las normas debe identificarse con su número de pieza estándar, el número de certificación y el organismo tercero que completó el examen de tipo.

3. SIL & PL « Qué significan realmente el tipo 2 (SIL CL 1 / PL c) y el tipo 4 (SIL CL 3 / PL e)

La mayoría de los artículos dividen esta capa en “SIL 2 vs SIL 3”, y ese es el culpable número uno de confundir a un comprador. Las cortinas de luz tipo 2 están clasificadas como SIL CL 1 según IEC 62061, no como SIL 2, y las cortinas de luz tipo 4 están clasificadas como SIL CL 3. Por qué “CL” es importante: representa el límite de reclamo y limita el máximo SIL que puede alcanzar un subsistema dentro de una arquitectura especificada por IEC 62061. Las etiquetas “SIL” desnudas (sin CL) son IEC 61508 / IEC 61511 de pureza a nivel de función para las industrias de procesos, y “SIL CL” pertenece a subsistemas de maquinaria. Intercambiar ambos es la forma en que las compras predicen consistentemente mal.

Traducir las matemáticas: un componente PL e -tipo 4 en nuestro mundo - promedia hasta una falla peligrosa en 10 a 100 millones de horas de operación. Esto significa que una cortina ORT Tipo 4 mantenida adecuadamente experimenta alrededor de una falla peligrosa esperada durante todo un siglo de operación de un solo turno. PL c es un orden completo de magnitud menos exigente. Si esa diferencia es relevante depende sólo de la gravedad de las consecuencias de la falla, que es lo que explica el próximo H2.

Para una comparación lado a lado en su propia arquitectura, nuestro Mapeador de categorías PL/SIL convierte la salida del gráfico de riesgo al subsistema SIL CL apropiado utilizando las tablas de conversión ISO 13849-1:2023 Anexo A e IEC 62061.

4. Arquitectura interna « Autodiagnóstico de CPU única versus autodiagnóstico de CPU dual

La diferencia en arquitectura es lo que físicamente gana la diferencia SIL CL. Las cortinas tipo 2 utilizan un único canal de procesamiento con una secuencia de autoprueba al inicio y a intervalos regulares (los proveedores suelen especificar un período de prueba de 100 a 500 ms). Si un circuito de haz falla entre pruebas, la cortina puede continuar produciendo una salida OSSD aparentemente normal hasta que la siguiente prueba detecte el error. Para aplicaciones donde esta reducción del riesgo es aceptable, el retraso es tolerable.

Las cortinas tipo 4 tienen vías hermanas de emisor, receptor y procesamiento, cada una de las cuales utiliza un procesador separado para comparar las imágenes en cada marco de haz. Las salidas OSSD de doble canal están conectadas de modo que cualquier fallo de un componente individual hace que ambos canales caigan al estado seguro dentro del tiempo de respuesta declarado de la cortina (normalmente menos de 14 ms en los diseños actuales, incluida la serie QJKH ENT). El monitoreo adicional de dispositivos (EDM) proporciona mayor seguridad al restablecer la retroalimentación del contactor después de cada parada de seguridad; se detecta un contactor soldado antes del siguiente inicio.

“Un componente clave de una cortina de luz de seguridad son los dispositivos de conmutación de señales de salida (OSSD), que normalmente son componentes de transistores de estado sólido que se utilizan para conmutar un relé de seguridad para controlar la maquinaria que causa el movimiento peligroso”

^ Derek Charge, director global de productos «Seguridad, detección y componentes industriales, Rockwell Automation (a través de A3 Industry Insights)

La cobertura de diagnóstico (DC) y el tiempo medio hasta una falla peligrosa (MTTFD) son los dos números ISO 13849-1 que cuantifican la brecha arquitectónica. Los diseños tipo 2 normalmente entregan CC en la banda 60-90% (“baja” a “media”), mientras que los diseños tipo 4 entregan CC ≥99% (“alta”). MTTFD en un circuito de la serie ENT tipo 4 se encuentra en la categoría ISO 13849-1 “alta” 30-100 de ani por canal « el estándar limita el MTTFD a 100 años, incluso cuando el análisis de componentes sugiere más tiempo «, que es lo que hace que las matemáticas PFHd cierren en PL e para el área protegida de peligro dentro del sistema de seguridad de la máquina más amplio.

5. Evaluación de riesgos « ¿Cuándo el estándar le lleva al tipo 4?

La propia ISO 13849-1:2023 establece sin reservas que no especifica el nivel de rendimiento necesario para ninguna aplicación específica, que la decisión se basa en la evaluación de riesgos para la máquina específica y que “[si] una aplicación particular requiere, ISO 13849-1:2023 especifica el estándar Tipo C específico de la aplicación (por ejemplo: ISO 14118 para arranque inesperado; ISO 12100 para principios generales de diseño de seguridad).” Lo que sí especifica ISO 13849-1:2023 es una matriz de gráfico de riesgos Anexo A que toma tres ejes y genera un PL requerido.

P: ¿Qué significa la categoría de seguridad 4 cuando se hace referencia a una cortina de luz?

“La ”Categoría 4” es un estándar de integración que describe la arquitectura de las partes del sistema de control relacionadas con la seguridad, según ISO 13849-1:2023, no solo la cortina de luz. Una cortina de luz Tipo 4 está diseñada para usarse en una disposición de Categoría 4/PL e: dos salidas OSSD conducen a canales duales de relé de seguridad, y en el enchufe/de extremo a extremo, toda la cadena sensor-actuador está clasificada para el PFHd del eslabón más débil. Cuando selecciona una cortina Tipo 4, no necesariamente ha seleccionado una disposición de Categoría 4 o viceversa; Los relés, el voltaje, la topología del cableado y la retroalimentación del EDM deben coincidir.

Dentro de la matriz del Anexo A, usted aborda tres preguntas en orden: gravedad (S), frecuencia/duración de la exposición (F) y posibilidad de evitar lesiones (P). La salida de cada combinación (ae) es un PL requerido; ese PL puede usarse como guía para la cortina de luz itepick o puede ser reemplazado por estándares Tipo C específicos de la aplicación.

“Las cortinas de luz, por lo general, son un elemento de seguridad de Categoría 4, SIL 3, PLe, que se utilizan cuando no se prefiere una puerta u otra barrera para las necesidades de acceso de la aplicación, pero también pueden acomodarse dentro de los límites de tiempo de parada del peligro. están protegiendo”

« Steve Lange, ingeniero técnico de aplicaciones, Schmersal Canadá (a través de A3 Industry Insights, 2024)

La tabla de riesgos aparentemente impulsada resulta tener preguntas respondibles, pero en realidad es un marco para la evaluación de la agencia. Dos ingenieros que revisan el mismo peligro de cortina de luz pueden llegar a puntuaciones diferentes, y la norma ISO 13849-1:2023 aclara que la posibilidad de evaluaciones posteriores a la evitación puede variar. Una evaluación pragmática de un QJKH: si la lesión real en el peor de los casos resulta en una pérdida irreversible (S2), la exposición es más que una probabilidad insignificante (F2) y el operador no puede protegerse a tiempo (P2), el método toma la decisión de sentido común para usted: PL e, y la selección del equipo de cortina de luz se convierte en arquitectura Tipo 4-if; Categoría 4.

6. Mapa de aplicación « Donde encaja cada tipo

El diseño de las filas siguientes en el que cada tipo en las categorías se implementa hoy en aplicaciones mediante diseño mecánico, de automatización e intralogístico. El uso de “PL e” se refiere al gráfico de riesgo de manera más o menos consistente, lo que da como resultado PL e para la aplicación; Los enfoques alternativos (controles de dos manos, dispositivos de tensión de retroceso, protectores fijos) suelen ser reemplazos aceptados por el regulador.

El Herramienta electrónica de protección de máquinas OSHA para plegadoras eléctricas reconoce cuatro métodos de protección equivalentes: dispositivos sensores de presencia (cortinas de luz), controles de dos manos, dispositivos de retroceso y dispositivos de sujeción y permite a la evaluación de riesgos del empleador decidir cuál es el más viable. Por eso la fila de presión y freno de arriba ofrece más de un camino. ANSI B11.3-2022 rige los requisitos a nivel de dispositivo una vez que se elige un método.

7. Especificaciones de rendimiento comparadas « Tiempo de respuesta, MTTFD, DC, Resolución

Una vez que hemos definido el Tipo, un conjunto de 7 especificaciones determinan su compatibilidad real con la máquina. En la columna de la derecha se muestra un ejemplo de la serie ENT corta.

Las convenciones de resolución biométrica de la industria para la protección de manos y cuerpos, basadas en las clases de capacidad de detección IEC 61496-2 y las distancias de alcance ISO 13857, traducen la resolución de detección a partes del cuerpo de la siguiente manera: 14 mm para el dedo, 30 mm para la mano, 70 mm para pierna, >70 mm para presencia en todo el cuerpo « valores referenciados a distancias de alcance ISO 13857 y el emisor de cortina y un par de receptores que generan haces de luz infrarroja a lo largo del área protegida. Estos valores aparecen consistentemente en hojas de datos del fabricante Tipo 4, incluida la serie QJKH ENT. La resolución correcta es cualquier parte del cuerpo que pueda esperarse razonablemente que entre más rápidamente en la zona protegida (un dedo en la prensa, una mano y un torso en el perímetro de una celda de robot, todo el cuerpo en un paletizador).

Usar una cortina de resolución corporal ‘para ahorrar dinero’ en un riesgo de exposición de los dedos es el tipo de desajuste que resulta en una citación de inspección.

8. Costo y costo total de propiedad

P: ¿Cuál es el precio de una cortina de luz de seguridad Tipo 4?

Las guías de la industria enumeradas antes de 2024 hacen referencia con frecuencia a una prima de hardware 15-30% para el Tipo 4 en comparación con una cortina Tipo 2 de altura similar, aunque los precios de lista pueden variar significativamente según el fabricante, la cantidad de vigas y la elección del conector, y las encarnaciones integradas más nuevas del Tipo 4 pueden han cerrado gran parte de esa brecha. En el catálogo de la serie ENT de QJKH, el delta entre una implementación Tipo 2 (SIL CL 1) y Tipo 4 (SIL CL 3) de la misma altura de seguridad recomendada es de ese orden. Un costo total de propiedad a cinco años mucho más útil que el precio de lista generalmente refleja una relación opuesta.

Prepara el escenario para nuestro TCO de máquina de alto rendimiento de:

Los clientes pueden ejecutar sus propios números en nuestro Calculadora de comparación de costos tipo 2 frente a tipo 4, que pondera el delta del hardware frente a la frecuencia de parada de molestias y una tasa de mano de obra típica de la industria.

9. Errores comunes de selección en el campo

A partir de dos décadas de ingeniería de aplicaciones y más de cincuenta países de implementaciones de series ENT, se repiten seis patrones de selección. Ninguno es abstracto « cada uno ha aparecido en RFQ e informes de auditoría reales.

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  1. Especificación del tipo 2 para una aplicación PL e. Error ascendente más común. Una cortina Tipo 2 en una arquitectura PL e cubre el PL alcanzable de toda la función de seguridad en PL c, sin importar cuál sea la clasificación de los contactores posteriores. Imán de búsqueda de auditorías.
• 2. Dejar el cableado del EDM fuera de la pista de guarda/alcance/relé. Sin EDM, la función de seguridad puede tomar un contactor soldado viejo como entrada válida; el PFHd publicado ya no se aplica. EDM es simplemente un cable de retorno adicional « quitarlo es un atajo de papeleo, no de ingeniería.
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  3. Saltarse el cálculo de distancia mínima ISO 13855:2024 (o EN ISO 13855:2025 para los mercados de la UE). La forma general S = K × T + C utiliza la constante de velocidad manual K = 2000 mm/s para aproximación normal y tiempo total de respuesta del sistema T; la distancia adicional C depende de la capacidad de detección d y dirección de aproximación según las cláusulas de posicionamiento del estándar (para aproximación normal con resolución dedo/mano, C = 8 × (d « 14 mm) con un respaldo de 850 mm para resolución sólo del cuerpo). Montar demasiado cerca significa que la mano del operador alcanza el peligro antes de que la cortina detenga la máquina. Utilice nuestro calculadora de distancias de seguridad para evitar esto.
• 4. Usar un dispositivo de resolución corporal en lugar de un dispositivo de resolución dedo/mano en el punto de operación. OSHA es explícito al emitir su eTool de protección de máquinas «una cortina de resolución corporal de 70 mm no logra que una mano o un dedo entre a la altura incorrecta. Para llegar al punto de operación con un propósito, se debe utilizar un dispositivo de resolución de dedos; en el mejor de los casos, un dispositivo de resolución manual sólo puede verificarse en la parte superior que puede detectar o no a un trabajador en la parte inferior.
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  5. Estimar el tiempo de parada en lugar de medirlo. Tiempo total de respuesta del sistema T en la fórmula de distancia de seguridad debe incluirse la respuesta del freno, no la cifra del catálogo. Requerimos una prueba de tiempo de parada medida en cada puesta en servicio; Los valores estimados pierden aproximadamente la mitad del margen de seguridad cuando el freno realmente se desgasta.
• 6. Aplicar mal el silenciamiento a una cortina con clasificación Tipo 2. Los usuarios de la industria habitualmente realizan viajes molestos en líneas de paletización. Un reintento fallido de silenciamiento de una cortina con clasificación Tipo 2 en una línea de paletización se tradujo a una máquina con clasificación Tipo 4 con sensores de silenciamiento secuenciados correctamente. El silenciamiento nunca debería comprometer los requisitos PL alcanzables de la función protegida.

10. Marco de decisión « El selector de riesgo a tipo de 4 pasos

Como equipo, nuestros ingenieros de aplicaciones siempre revisan este marco de decisión antes de citar primero adaptando completamente la metodología ISO 13849-1 Anexo A; luego incluyendo la indicación de tipo IEC 61496 como parte de nuestra inclusión final de la norma Tipo-C de su máquina o la norma armonizada correspondiente.

“En las reseñas de cotizaciones insistimos repetidamente en que los clientes obtengan primero S, F y P en voz alta, por lo que ninguno se topa con el catálogo; cuando dos ingenieros llegan al mismo tipo de forma independiente, nos convence de que la elección también significa la próxima auditoría de seguridad de OSHA o TV. Realizar estos cuatro pasos lleva menos de diez minutos; Hemos guardado $3M en pedidos de tipo incorrecto cada año gracias a nuestra metodología”

« Equipo de ingeniería de aplicaciones QJKH, flujo de trabajo de RFQ de la serie ENT

Los clientes que comparen números de pieza específicos de la serie ENT pueden acceder al paso 4 con el Selector de modelo otorrinolaringólogo, que asigna la salida de cuatro pasos directamente a un número de pieza recomendado y un recuento de haces.

11. Perspectivas de la industria «Adónde van los estándares de cortinas ligeras (2025-2027)

Le esperan cuatro avances potencialmente útiles para todo ingeniero de seguridad con un horizonte a corto plazo. Ninguno de los cuatro reduce el límite Tipo 2/Tipo 4; los cuatro remodelan lo que comprenderá una función de seguridad compatible con el Tipo 2 o el Tipo 4 alrededor de la cortina.

• El Reglamento de Maquinaria de la UE (UE) 2023/1230 entra en vigor el 20 de enero de 2027. Sustituye a la Directiva de Maquinaria 2006/42/CE [2] que se transpuso a la legislación nacional de cada Estado miembro. El nuevo reglamento es directamente aplicable en todos los Estados miembros, amplía el alcance de los componentes considerados relacionados con la seguridad y define los criterios aplicables para las funciones de seguridad relacionadas con la IA y los requisitos de ciberseguridad. Según Resumen del reglamento de EU-OSHA, cualquier maquinaria comercializada en el mercado de la UE después de esa fecha deberá cumplir con las nuevas rutas de evaluación de la conformidad.
• ISO 13849-1:2023 (4a edición). La nueva edición de abril de 2023 (que reemplaza a ISO 13849-1:2015) se desarrolló más cerca de que se parezca más a IEC 62061. Ha estado disponible desde una perspectiva externa que identifica una ruta de cálculo que algunos conocen como un margen de maniobra seguro. Los ingenieros que escriben y las especificaciones de requisitos de seguridad de los motores deben mencionar esa discusión.
• ISO 13855:2024 reemplaza la versión 2010 (publicada en territorio de la UE como EN ISO 13855:2025). Si sus cálculos de distancia mínima aún hacen referencia a ISO 13855:2010, modifique las referencias; la versión 2010 ha sido descontinuada.
• Integración de Cobot con ISO/TS 15066. Los robots colaborativos de fuerza optimizada emplean cada vez más cortinas de luz de seguridad que inspeccionan el lugar de trabajo con sensores de fuerza o de proximidad. Los dispositivos de protección visual (IEC 61496-4) siguen siendo sustitutos no aprobados de ESPE para el trabajo de detección de dedos; Las cortinas de luz dependientes de las regulaciones garantizan la seguridad de forma predeterminada.

Para los OEM que preparan su equipo para su entrega a la UE en 2027, la lista práctica de cosas que hacer es simple: volver a basar la evaluación de riesgos en ISO 13849-1:2023; realizar cualquier revisión necesaria de los cálculos de distancia mínima según ISO 13855:2024 y validar que el tipo ESPE nominado aún supera los nuevos requisitos esenciales de salud y seguridad del Anexo III.

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