Como comentado en la Sección 2.4., existen dos clases básicas de arquitectura en función del número de canales que integran: de canal individual y de doble canal. Si bien todo elemento de un sistema o subsistema tiene asociada una probabilidad de fallo
peligroso por hora, la manipulación de varias de éstas solamente es posible cuando dichos componentes se encuentran dispuestos en serie en un único canal; sistemas o subsistemas de doble canal no se encuentran contemplados. En este segundo caso, puede optarse por el empleo de una herramienta alternativa que sea capaz de operar independientemente de la estructura seleccionada. El empleo del tiempo medio hasta fallo peligroso (MTTFd) del sistema o subsistema permite abordar adecuadamente este
problema. Sin embargo, su manejo, aunque no complicado, puede resultar confuso a largo plazo. La opción más sencilla, propuesta para la metodología que se expone en este capítulo, se halla en desglosar las arquitecturas de doble canal en sendas estructuras de canal individual y trabajar de manera separada cada una de ellas por el intermedio de sus respectivas probabilidades de fallo peligroso por hora.
Se distinguen hasta cuatro construcciones diferentes en que pueden encontrarse los componentes de un sistema o subsistema. A continuación, se detalla la manera en que cada una de estas estructuras debe ser tratada.
Situación 1. Corresponde a la arquitectura más simple, constituida por un dispositivo de entrada, una unidad lógica y un dispositivo de salida dispuestos en serie en un único canal. Cada uno de los elementos del sistema es caracterizado por una probabilidad de fallo peligroso por hora específica. En última instancia, se pretende que todas las situaciones presentadas a continuación se adapten en mayor o menor medida a un esquema similar al de la Situación 1, ilustrado en la Figura 4.2, lo que permitirá simplificar el estudio de los sistemas de control.
Figura 4.2. Esquema lógico de un sistema correspondiente a la Situación 1.
Situación 2. Corresponde a una arquitectura en la que los componentes se disponen en un único canal, como mostrado en la situación anterior, pero a diferencia de ésta, dos o más dispositivos ejecutan una misma función de entrada, lógica o de salida. El tratamiento aplicado es diferente según la colocación de los elementos afectados.
Cuando los componentes realizando una misma función se distribuyen en serie, dichos elementos se agrupan en una sola parte relativa a la seguridad y la forma final del sistema deviene similar a la indicada en la Figura 4.2. La probabilidad de fallo peligroso por hora de la parte compuesta resultante corresponde a la suma de las probabilidades individuales de los elementos que la integran. Esto comporta que, posterior al análisis efectuado, puede realizarse un desglose de la nueva función en sus componentes
constituyentes con el objetivo de alcanzar un mayor nivel de detalle y de variedad en la selección de los dispositivos, distribuyendo el requerimiento de probabilidad de fallo peligroso por hora entre varios instrumentos en lugar de uno solo. El esquema lógico de la Figura 4.3. muestra la transformación de un sistema con dos dispositivos de entrada en serie en un sistema de control equivalente con un solo elemento de entrada, formado por la combinación de los dos anteriores.
Figura 4.3. Esquema lógico de un sistema correspondiente a la Situación 2, con dos dispositivos de entrada en serie.
Cuando los componentes realizando una misma función se distribuyen en paralelo, el sistema de control se divide en tantos sistemas como elementos de dicha función contenga, obteniendo finalmente una serie de estructuras similares a la indicada en la Figura 4.2. Contrariamente a lo que ocurría antes, la probabilidad de fallo peligroso de los elementos afectados no se ve alterada y se mantiene constante a lo largo de la transformación. El esquema lógico de la Figura 4.4. muestra la partición de un sistema con dos dispositivos de entrada en paralelo en dos sistemas de control equivalentes, cada uno de las cuales integrando uno de los elementos de entrada anteriores.
Figura 4.4. Esquema lógico de un sistema correspondiente a la Situación 2, con dos dispositivos de entrada en paralelo.
Situación 3. Corresponde a una arquitectura en la que los componentes se disponen en dos canales conteniendo, cada uno, un dispositivo de entrada, una unidad lógica y un dispositivo de salida. La simplificación del sistema de doble canal se lleva a cabo a través de la división del mismo en dos canales individuales siguiendo una estructura como la ilustrada en la Figura 4.2. Como ocurre en el segundo caso expuesto en la Situación 2, la probabilidad de fallo peligroso de cada uno de los elementos del sistema se mantiene constante y no sufre modificación alguna durante el fraccionamiento. El esquema lógico de la Figura 4.5. muestra la partición de un sistema de doble canal en sendos sistemas de canal individual.
Debe tenerse en cuenta que, aunque en la práctica se tienen ahora dos sistemas de canal individual, en la teoría sigue siendo un único sistema de doble canal y, como tal, deberá tenerse en consideración durante la selección final de los componentes del mismo, debiendo reunir éstos las características adecuadas para la comunicación y monitoreo entre elementos.
Situación 4. Corresponde a una arquitectura que resulta de la combinación de las Situaciones 2 y 3, esto es, en la que los componentes se disponen en dos canales conteniendo, cada uno, al menos un dispositivo de entrada, una unidad lógica y un dispositivo de salida, y donde además existen dos o más componentes ejecutando una misma función de entrada, lógica o de salida en un canal o en los dos, por separado o de manera conjunta. La simplificación del sistema se lleva a cabo de acuerdo a las indicaciones presentadas en los casos de las Situaciones 2 y 3. El esquema lógico de la Figura 4.6. muestra la simplificación en dos canales individuales de un sistema de doble canal donde en el primero de ellos existen dos dispositivos en serie ejecutando una misma función de entrada.
Figura 4.6. Esquema lógico de un sistema correspondiente a la Situación 4, con dos dispositivos de entrada en serie en uno de sus canales.