ELETROPNEUMTICA E SEGURANA DAS dos riscos, parte 1: prncipios EN ISO 12100 Segurana das mquinas ... Risco elevado PL requerido Ponto de partida da estimativa de risco

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  • ELETROPNEUMTICA E

    SEGURANADAS MQUINAS

    NOVA DIRETIVA 2006/42/CE NORMAS NF EN/CEI 62061 - EN ISO 13849-1

  • SEGURANA DAS MQUINAS

    Princpio da segurana das mquinas:

    Garantir a segurana e a sade das pessoas expostas durante a instalao, utilizao, a regulao e a manuteno da mquina.

    Avaliao dos riscos:

    Evoluo das Normas

    O fabricante de uma mquina ou o seu representante deve garantir que uma avaliao de riscos seja efetuada com a finalidade de determinar as exigncias de sade e segu-rana das pessoas ligadas sua utilizao. A mquina deve em seguida ser concebida e construda tendo em conta os resultados de avaliao dos riscos.

    Da prtica da nova Diretiva Mquinas 2006/42/CE emergem 3 ideias fortes para a conce-o das mquinas e as funes de segurana:

    A anlise dos riscos antes da conceo

    Uma ateno particular ao aspecto quantitativo das funes de segurana, para alm da qualitativa

    A utilizao dos nveis de desempenho (PL : Performance Level).

    Diretiva Mquinas98/37/CE

    Segurana funcional dos sistemas eltricos,eletrnicos, eletrnicos pro-gramveis relativos segu-rana

    Partes dos sistemas de comando eltricos, eletrnicos, eletrnicos pro-gramveis, hidrulicos, pneu-mticos e mecnicosrelativos segurana Parte 1: Princpios gerais de conceo

    31 D

    EZEM

    BR

    O 2

    011

    TODAS AS MQUINAS COLOCADAS NO MERCADO EUROPEU

    cegmrPd

    3

    segr

    2011111

    TODAS AS MQUINAS COLOCADAS NO MERCADT

    Norma NF EN/CEI 62061

    Diretiva Mquinas 2006/42/CE

    Norma NF EN ISO 13849-1

    (publicada em jornal oficial)

    DEZ

    EMB

    RO

    2005

    DEZ

    EMB

    RO

    2009

    MA

    IO 2

    007

    (publicada em jornal oficial)

    1D

    EZEM

    BR

    O2

    DEZ

    Norma NF EN 954-1

  • 3

    Distribuio

    Mini-distribuidores sries 519-520-521

    Distribuidor gaveta sries 551 552-553

    Os dados fiabilsticos dos produtos (MTTF, MTTFd, B10, B10d), obtidos do teste de fiabilidade em condies standard so descarregados no formato SISTEMA no nosso stio web www.asconumatics.eu

    PL, SIL

    Tratamento de ar

    Regulator

    Vvula de corte e arranque progressivo

    Regulator

    arranprog

    Descarregvel emwww.asconumatics.eu

    Eletrovlvulas todos fluidos

    Biblioteca de dados de fiabilidade

    Controlo dos atuadores

    Detetor de posio Cilindro Bloqueio Srie 346 ou NCPPG

    Distribuidor gaveta sries 551 552-553

    Distribuidores gave-ta inox sem junta sries L1/L2

    sries 541-542-543

    Distribuidores ISO 5599/1

    srie compacta Eletrovlvulas-pilotosries 302-190-192

    Pressostato

    Os atuadores (cilindros pneumticos) nunca so tomados em considerao nos clculos do nvel de desem-penho (PL). Com efeito, os atuadores no so parte integrante dos sistemas de controlo comando, por conse-guinte no so referidos pela norma EN ISO 13849-1. Em contrapartida o fabricante da mquina deve integrar os riscos ligados a uma disfuno do atuador na avaliao do risco (EN ISO 14121 e EN ISO 12100).

    SISTEMA(Safety Integrity Software Tool for the Evaluation of Machine Applications)Programa SISTEMA descarregvel no stio web www.dguv.de/ifa/en

    P

    P

    G

    DADOS DE FIABILIDADE

    1V1A

    1S1

    2V32V2

    0S1 2S1

    0V1A 2V1

    1V1B

    0V1B

    Ilhas sries 2005-2012 e ISO 15407-2 26 mm

  • 3

    AVALIAO DOS RISCOS

    4

    regras + clculo probabilstico

    Construo e avaliao dos riscos da mquina

    Conceo e realizao dos sistemas de comandos relativos segurana das mquinas

    Evaluation des risques

    Aspeto eltrico da segurana

    EN 60204-1Segurana das mquinas equipamento eltrico das mquinas, parte 1: regras gerais

    EN 1050 (EN ISO 14121-1) Segurana das mquinasApreciao dos riscos, parte 1: prncipios

    EN ISO 12100 Segurana das mquinas Noes fundamentais, prncipios gerais de conceo

    Exigncias relevantes de segurana e funcionamento para sistemas de controlo relacionados com a segurana

    EN/CEI 62061 EN ISO 13849-1

    Nveis de integridade de segurana SIL 1, 2, 3

    srie sem funo de diagnstico paralelo sem funo de diagnstico srie com funo de diagnstico paralelo com funo de diagnstico

    Construo escolha

    ABCD

    Construo designada (categoria)

    Nveis de desempenho PL a, b, c, d, e

    B, 1,23, 4

    srie sem funo de diagnstico srie com funo de diagnstico paralelo com funo de diagnstico

    SSeveridade dos danosRiscos ligado a um acontecimento perigoso

    Frequncia e/ou durao de exposio FProbabilidade de aparecimento Probabilidade

    do danoOProbabilidade de evitamento P

    = e

    a

    b

    c

    d

    e

    F1

    F2

    F1

    F2

    S1

    S2

    P1

    P2

    P1

    P2

    P1

    P2

    P1

    P2

    Risco reduzido

    Risco elevado

    PL requerido

    Ponto de partidada estimativade risco

    Outras medidas

    Consequncias Severidade Classe

    S K = F + O + P

    3-4 5-7 8-10 11-13

    Morte, perda de um olho ou brao 4 SIL 2 SIL 2 SIL 2 SIL 3

    Permanentes, perda de dedos 3

    2

    SIL 1 SIL 2

    Reversveis, acompanhamento mdico SIL 1

    Reversveis, primeiros cuidados

    1

    14-15

    SIL 3

    SIL 3

    SIL 2

    SIL 1

    Determinao do SIL requerido Determinao do PL requerido

  • 5

    PROCESSO DA CONCEONF EN/CEI 62061 - NF EN ISO 13849-1

    Escolhera Construo do sistemaentre os modelos

    A, B, C ou DEN/CEI 62061

    Categoria B, 1, 2, 3 ou 4 ISO 13849-1

    Deduzir o desempenho de segurana realizvel pelo sistema

    PL ISO 13849-1 SIL EN/CEI 62061

    Escolher osComponentes do sistemaimplicados nas funes de segurana

    Tendo em conta osdados fiabilsticos

    MTTF, MTTFd, B10, B10d,etc.

    Especificar para cadacomponente osmecanismos de diagnsticopara garantir o DC (Diagnostic Coverage)requerido

    Construir para cada funo ummodelo ou diagrama de fiabilidadesuporte das diferentes clculos

    Calcular

    Especificar as outras medidas

    CCF (Common Cause Failure)

    Programas Para resolver os problemas

    de contruo Integridade do sistema

    MTTFd e DC por canalISO 13849-1

    d EN/CEI 62061

    y

    Docum

    entao

    Realizao doSISTEMA

    conforme asaplicaes

    MTTFdndice para cada canal

    ReduzidoMdioElevado

    3 anos

  • 6

    PARA A SUAS FUNES DE

    Obter um PL = c, construo categoria 1

    Movimentoperigoso

    Eletrodistribuidorescolhido para asseguraras regras de segurana

    Outras utilizaes esistemas de controlo

    0V1A

    0S1

    1V1A

    1A

    P

    Categorias B e 1 :

    Sinalde entrada

    Sinalde sada

    I L O

    PL

    a

    b

    c

    d

    e

    Categoria BDCavg nulo

    Categoria 1DCavg nulo

    Categoria 2DCavg reduzido

    Categoria 2DCavg mdio

    Categoria 3DCavg reduzido

    Categoria 3DCavg mdio

    Categoria 4DCavg elevado

    Funo de segurana: Paragem do movimento potencialmente perigoso do cilindro 1A.

    Descrio funcional:

    EntradaI: no representada

    Parte lgica L: no representada, automato programvel

    B10d (1V1A srie 520) = 130 000 000 ciclos, i.e. uma durao de utilizao de 47 anos, MTTFd= 470 anos elevado

    Clculo de probabilidade de uma falha perigosa:

    Pode concluir-se um nvel compatvel PL=c, limitando a utilizao do distribuidor a 47 anos.

    Os exemplos tratados aqui referem-se apenas paragem de movimentos perigosos. Na pneumtica no devem ser esquecidas as seguranas referentes ao isolamento da fonte de energia, evacuao de energia potencial (presso contida numa parte de um circuito), e a colocao em funcionamento progressivo aps uma paragem brusca.

    PL Nveis de desempenho

    MTTFd ndice para cada canal = reduzido

    MTTFd ndice para cada canal = mdio

    MTTFd ndice para cada canal = elevado

    Apenas a descrio da parte pneumtica sob a forma de um sub-sistema de segurana descrito nestes exemplos. Outras seguran-as (elementos de proteo, lgica eltrica ) devem completar a mquina para assegurar uma funo completa de segurana.

    1A

    Funo segurana

    Nr horasde trabalho

    Nr dias detrab. / ano

    Nr ciclos / ano

    1 ciclo = 5 s 16h 240 j 2 764 800 ciclos

    1V1A

    tada

    o

    0V1A

  • 7

    SEGURANA

    Obter um PL = c, construo Categoria 2

    Entrada I: no representada

    Parte lgica L: no representada, automato programvel

    Pode concluir-se a um nvel compatvel PL=c para o sistema de segurana, limitando a a utilizao do distribuidor a 16,2 anos.

    Movimentoperigoso

    Outras utilizaes esistemas de controlo

    0V1B

    a b

    0S1

    1V1B

    1S1

    1A

    P

    GCategoria 2:

    Sinalde entrada

    Dia

    gn

    st

    ico

    TE : equipamento de ensaioOTE : sada do equipamento

    Dia

    gn

    st

    ico

    DiagnsticoDiagnstico

    Sinalde sada

    Sinalde sada

    OTETE

    I OL

    PL

    a

    b

    c

    d

    e

    Categoria BDCavg nulo

    Categoria 1DCavg nulo

    Categoria 2DCavg reduzido

    Categoria 2DCavg mdio

    Categoria 3DCavg reduzido

    Categoria 3DCavg mdio

    Categoria 4DCavg elevado

    Funo de segurana: Paragem do movimento potencialmente perigoso do cilindro 1A.

    Descrio funcional:

    0V1 : distribuidor de isolamento energtico: assegura o escape do sistema.

    Clculo da probabilidade de uma falha perigosa:

    B10d (distribuidor 1V1B - srie 542) = 44 912 670 ciclos, i.e. durao de utiliza-o de 16,2 anos, MTTFd = 162 anos elevado

    MTTFd (captadores 1S1) = 45 000 000 h, i.e. 11 718 anos elevado

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